线性和非线性Rossby波演变的数值研究
Rossby波在大气环流演变和中、长期天气预报中起了重要作用,为了研究真实大气中，线性与非线性Rossby波流场结构和总能量的演变特征，首先针对正压位涡方程设计了一个高精度的隐式差分迭代格式；然后利用双Gauss函数拟合了500hPa高度上真实的纬向风场作为基流；最后在真实基流情形下，数值计算了线性和非线性Rossby波的能量和流函数，分析了其随时间的演变特征。结果发现，非线性基流情形下，线性和非线性Rossby波的相对总能量在演变过程中都可出现振荡型增长和振荡型衰减的现象，非线性Rossby波相对总能量在演变过程中的振荡周期明显小于线性Rossby波；不同的初始场结构决定了线性和非线性Rossby波相对总能量能否在有限时段内快速增长，如果相对总能量能够在有限时段内快速增长，那么线性Rossby波相对总能量的最大值大于非线性Rossby波相对总能量的最大值；如果在有限时段内呈现振荡型衰减，那么线性Rossby波相对总能量的衰减速度也大于非线性Rossby波相对总能量的衰减速度，这表明，非线性项不仅抑制能量的快速发展，也抑制能量的快速衰减。非线性Rossby波的流场结构演变与线性Rossby波明显不同，线性Rossby波的流场结构一直是以标准的正弦(或余弦)方式演变，而非线性Rossby波则是以椭圆余弦波的方式演变，且在演变过程中，会出现长波调整的现象。
Rossby波 流场结构 数值计算 能量演变 双Gauss函数 纬向风场 大气环流
张立凤 张亮 李崇银
解放军理工大学气象学院地球物理研究室，南京，211101 96165 部队，乐平，333300
国内会议
杭州
中文
94-103
2009-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）