大气分层扰动位能控制方程及其应用——南海夏季风活动的能量收支

• 作者: 李建平 汪雷 郭彦
• 来源期刊: 大气科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 南海夏季风 扰动位能 动能 能量循环 季风中断、活跃
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 页码范围: 769-783
• 分类号: P433
• 字数: 13381字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.11187

摘要

针对局地环流能量转换问题,本文推导了分层扰动位能一阶矩(LPPE1)和动能(KE)的控制方程,分析了方程中各能量项的空间分布和季节变化特征,并以南海夏季风为例,诊断了夏季风活动各相位的能量收支特征.结果表明,850 hPa高度上在赤道辐合带、大部分季风区、风暴轴地区是LPPE1的源区,副热带的大洋东部和高纬度地区是LPPE1的汇区,强源、汇的中心与LPPE1的纬向偏差场的脊、槽分布对应较好.LPPE1向KE的转化项(CK)取决于垂直速度和大气稳定度,是连接KE和LPPE1的纽带,在暖(冷)空气上升(下沉)时,转化项为正,LPPE1向KE转化能量,反之KE转化为LPPE1.在850 hPa高度上CK的分布特征是在赤道辐合带以及大部分季风区有大值分布,北半球风暴轴和南半球西风带有连续分布的正值区.将这应用到南海夏季风活动的能量收支,在南海夏季风恢复相位,CK增大,在南海夏季风活跃相位,CK达到最大,且为边界输入能量的2～3倍,CK是南海夏季风恢复、活跃的最重要因素.探讨了南海夏季风活跃的条件,当LPPE1等于南海季风区的夏季气候平均值时,上升速度大于临界速度的情形,有利于南海夏季风由中断相位向活跃相位的转变.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李建平	中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室	251	4235	35.0	54.0
2	郭彦	北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室	7	90	3.0	7.0
3	汪雷	中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室	2	16	2.0	2.0