热源激发重力波特征以及波流作用的数值模拟研究

• 作者: 丁霞 张绍东 易帆
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 重力波 热源 急流 数值模拟 波尺度
• 年，卷（期）: 2011,（7）
• 所属期刊栏目: 空间物理学·大气物理学·重力与大地测量学
• 页码范围: 1701-1710
• 分类号: P433
• 字数: 8040字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0001-5733.2011.07.002

摘要

本文在二维等温可压大气中引入了一个随时间和空间变化的热源扰动,分别以静止风和中纬1月份月平均向东的纬向风急流为背景,对不同背景下热源激发的重力波的传播详细过程及其特性进行了数值模拟研究.热源激发出来的重力波在初始阶段有很宽的频谱范围,随后由于重力波的传播效应,水平波长和垂直波长分布范围随时间都有所减小.顺风传播的重力波的小尺度和低频部分会容易被急流吸收,从而加强了对流层急流,而逆风传播的重力波更容易上传,会导致中间层区域向西的背景风增强.这体现了低层大气急流对中间层大气风场结构的影响.热源的尺度直接决定激发波的尺度；激发波的垂直尺度和时间尺度对热源的变化比其水平尺度更敏感.