论文部分内容阅读
该文用变分法得到实际大气自由模,并设计了一族解析自由模一理想大气自由模,用标准模方法对实际大气自由模与理想大气自由模的稳定性进行了分析,得到:两类自由模均是不稳定的,且不稳定自由模呈准定常或呈长周期低频变化,特别最快增长自由模更趋于准定常,具有很强的局地性.以两类自由模分别作为强迫场,初始场取1993年7月1日的500hPa流函数场,然后应用强迫耗散正压涡度方程的全球谱模式积分300d,得到:(1)以1992年12月27-28日500hPa的实际大气自由模作强迫场时:α=γ=к≥0.02,强迫、耗散系数相等且足够大时,随着时间演变,大气总是接近自由模态;强迫系数α=0.1,耗散系数γ=0.02时,中高纬出现经向型环流与纬向型环流相互转换的局地性准双周振荡;(2)以理想大气自由模作强迫场时,固定耗散系数γ=0.01,强迫系数0.0095≤α ≤0.011时,中高纬出现了经向型环流与纬向型环流之间相互转换的准双周指数循环,振荡周期与强迫系数呈正相关关系.(3)以两类自由模分别作强迫场时,当耗散项不能抵消强迫项时,最终模式大气均会发生爆炸.以理想大气自由模作初始场,无强迫耗散项时,随时间演变,模式大气会发生中高纬准双周低频振荡;以两类自由模分别作初始场,无强迫有耗散时,随时间演变,模式大气都会出现系统西移,流函数值减小的现象.综上所述,无论实际大气自由模和理想大气自由模作为强迫场,在适当的强迫耗散系数的范围内,均能出现中高纬低指数经向型环流与高指数纬向型环流之间相互转换的准双周指数循环.由此提出,中高纬低频振荡可能由高、低指数准双周循环形成的新的物理机制.