垂直运动研究进展及新型垂直运动方程OACSTPCD
Advancements in the Study of Vertical Motion and New Vertical Motion Equations
垂直运动在天气系统(尤其是中小尺度系统)发生发展过程中有极其重要的作用,本文回顾并小结了大气垂直运动方程的研究进展.在质量守恒前提下,垂直运动可由连续方程积分计算得到,这个算法需要准确计算散度,不容易实现.基于大气绝热假设的绝热法,由于与实际天气过程热力变化有较大差别,计算的垂直运动也不准确.垂直运动的诊断与天气系统尺度有关.大尺度系统以涡旋运动为主,满足准水平,不必要过多考虑浮力和风切作用.因此,出现了准地转条件的垂直运动方程,且在大尺度运动中应用较好.中尺度系统运动中,辐合辐散运动与旋转运动同等重要,垂直运动不能忽略,垂直运动方程在形式上要复杂一些,但其强迫项仍是由涵差的涡度平流及温度平流的拉普拉斯所构成,本质与大尺度系统中的ω方程没有太大差别.小尺度强风暴运动以辐合辐散为主,浮力及风切起着主导作用,其垂直运动方程要复杂得多.但是,由于任何小尺度强对流系统都是在大中尺度背景下发生的,所以背景场强迫的垂直运动仍然存在,完整的垂直运动应考虑不同天气尺度系统调整产生的垂直速度,应联立垂直运动方程组进行计算.本文提出的多效应的新型垂直运动方程,可以较为准确地实现强对流运动中的垂直速度的诊断.
高守亭;周玉淑;张万诚;张哲;周冠博;李驰钦;曾勇
中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室, 北京100029||中国科学院大学, 北京100049||贵州省山地气候与资源实验室, 贵阳550002中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室, 北京100029||中国科学院大学, 北京100049||中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 乌鲁木齐830002云南省气象科学研究所, 昆明650034中国科学院地理科学与资源研究所, 北京100101国家气象中心, 北京100081江苏省气象台, 南京210008中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 乌鲁木齐830002
大气科学
天气系统垂直运动研究进展新型垂直运动
Synoptic systemVertical motionResearch progressNew vertical motion equation
《大气科学》 2023 (004)
1039-1049 / 11
国家自然科学基金项目41875056、42175012、42075013、41975137,新疆维吾尔自治区引进高层次人才天池计划项目(2019),中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所专项资金项目(IDM2019007)National Natural Science Foundation of China(Grants 41875056,42175012,42075013,41975137),Xinjiang Uygur Autonomous Region Tianchi Project for Introducing High-Level Talents(2019),Special Fund Project of ürümqi Institute of Desert Meteorology,China Meteorological Administration(Grant IDM2019007)
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