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[疑问互助] 内陆暖脊的产生

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发表于 2010-5-22 16:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
请问一下,中国西南地区内陆出现的暖脊,是受副高的支持吗?
是太平洋副高还是印度洋副高?
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发表于 2010-5-22 16:49 | 显示全部楼层
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发表于 2010-5-22 20:01 | 显示全部楼层
看看高原上的负相对涡度(蓝色区域,对应于脊)是怎么随风飘到平原上的...

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作为一个很粗糙的近似,可以认为500hPa涡度场大致是随500hPa风场(近似为地转风)流动的,当然这里的涡度指的是绝对涡度,也就是相对涡度加上14.6*sin(纬度),单位跟图上一样是1e-5/s。

当然,风向和风速不是在所有层面都一样的。相对于500hPa层面的风,其余层面的相对运动所对应的温度平流、以及辐射和垂直运动等带来的温度变化,还有其余层面上涡度平流的差异、地形和地面摩擦带来的散度,这些都会改变涡度(槽脊)的移动速度和强弱。

这里负涡度区是从高原上下坡,因此空中各层总体上应提供辐合以“补充”逐渐增厚的空气层,或者可以等效地认为地面上存在辐散,需要空中的辐合来加以平衡。为了提供这个辐合,绝对涡度就要变得集中,也就是在北半球相对涡度会变得更正,使得槽加强、脊减弱(或者也可以这样理解:如果绝对涡度不变,不提供辐合,则空气得不到补充,气压和位势会下降,同样会迫使涡度变正,直至辐合与辐散达到平衡)。不过,这次的脊强度较大,绝对涡度本来接近于零,增大一倍也没有变化多少。槽的绝对涡度比较大,受地形的影响更明显一些。

下坡会带来下沉运动(空中的辐合就提供了这一下沉运动),如果下沉的空气中没有太多需要蒸发的液态或固态水,那么下沉过程会产生明显的增温,造成高层位势升高(产生负涡度),低层位势降低(产生正涡度)。这次也是这样,下沉增温在热力上支持了500hPa层面上脊的发展,而在地面上(48小时预报中的云南东北部)反而出现了暖低压:
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发表于 2010-5-23 03:28 | 显示全部楼层
下坡會帶來下沉運動(空中的輻合就提供了這一下沉運動),如果下沉的空氣中沒有太多需要蒸發的液态或固态水,那麽下沉過程會産生明顯的增溫,造成高層位勢升高(産生負渦度),低層位勢降低(産生正渦度)。

1.不太明白"空中的輻合就提供了這一下沉運動"...是指空氣柱下坡時各層面提供空氣補充匯入空氣柱(輻合)而引致下沉活動?
2. 氣團下沉增溫時,為什麼令高層位勢升高/低層位勢降低?
3."爲了提供這個輻合,絕對渦度就要變得集中"是什麼意思?
請賜教~THX!
发表于 2010-5-23 13:47 | 显示全部楼层
自己也觉得这些内容不列方程不太容易讲清楚,有时自己都有点晕,可是把方程列出来的话就需要注意许多细节,人又太懒了...:P

另外这里考虑的是准地转近似的情况,因此涡度就是指地转风的涡度,仅取决于本层的位势场。

1.不太明白"空中的輻合就提供了這一下沉運動"...是指空氣柱下坡時各層面提供空氣補充匯入空氣柱(輻合)而引致下沉活動?

是的。由连续性方程可知,某一层面以上各层总体为辐合,则本层面出现下沉运动。

在平地上,空中各层的辐合与辐散应保持大体平衡,这样地面才基本上没有垂直运动。(在等压坐标下,如果空中各层的总辐合大于辐散,则地面的下沉运动对应于地面气压的升高,并导致各层的位势升高,涡度下降,产生辐散,直到辐合与辐散恢复大致平衡。)

如果是下坡,则空中各层的辐合应大于辐散,这样地面上才大体上是沿坡度的下沉运动。

2. 氣團下沉增溫時,為什麼令高層位勢升高/低層位勢降低?

不论是因为垂直运动、平流还是受热导致某一位置出现增温,都会使这附近两个等压面之间的空气层密度降低而变厚,因此上方各等压面的位势升高,下方的位势降低。

(这个位势的变化会带来涡度的变化,从而产生散度。为了保持辐合与辐散平衡,各层位势升高与降低的总量也应该大致平衡吧。比如如果一个近地面的气团出现增温,则下方的少数层面的位势应有较大的下降,而上方的层面很多,每个层面位势的上升就应该比较少。)

3."爲了提供這個輻合,絕對渦度就要變得集中"是什麼意思?

在涡度方程中,如果忽略摩擦等其它外力的作用(气压梯度力在等压坐标下应不产生涡度,科氏力已在绝对涡度中的科氏力系数中体现),也忽略来自垂直运动的tilting term等比较小的项,则一个薄气团在运动过程中,绝对涡度沿水平方向的面积分(也就是circulation)保持恒定。如果气团的运动在水平方向上为辐合,则运动过程中气团的水平尺寸减小,垂直尺寸增大,绝对涡度与水平尺寸成反比变化。这反映了气团运动的惯性。

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发表于 2010-5-23 23:15 | 显示全部楼层
5# r6144
感謝回覆~大致明白了!
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