第16章温带气旋:气象学100年来的研究核心

• 作者: ANDREW C.WINTERSAASpl BRIAN A.COLLE CHRISTOPHER DEARDEN DANIEL KEYSER DAVID M.SCHULTZ HANS VOLKERT HUW C.DAVIES LANCE F.BOSART OLIVIA MARTIUS PAUL J.ROEBBER W.JAMES STEENBURGH
• 来源期刊: 气象科技进展
• 年，卷（期）: 2019,（z1）
• 页码范围: 254-274
• 页数: 21页
• 字数: 21599字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1973.2019.z1.017

摘要

1919年在气象学上是重要的一年,不仅因为美国气象学会成立于这一年,同时还有其他两个原因.其中之一是J.皮叶克尼斯关于温带气旋结构的论文于1919年发表,建立了著名的挪威气旋模型.也是在那一年,一系列会议的举办促进了温带气旋研究所需的国际合作和科学交流组织的形成,这必然包括跨越国界的空间尺度.本章主要描述针对温带气旋的形成、演变和动力过程,它们构成的锋,以及伴随而来的急流和风暴路径进行科学探究的历史.我们将这些现象统称为气象学的核心,因为在此期间,其在促进气象学研究方面发挥着核心作用.这个成果丰硕的世纪使得温带气旋研究成为可能,是因为1)解决不良预报的实际挑战具有巨大的社会经济影响,2)理论、观测和诊断(包括动力模式)的结合提供了改进的物理解释和概念模型,以及3)强有力的国际合作.气旋的概念框架产生于对气旋分类和理解的渴望;它们包括挪威气旋模型和Shapiro-Keyser气旋模型.理解气旋动力学的挑战引申出诸如准地转、斜压不稳定、半地转和锋生等理论框架.预测爆发性温带气旋的挑战尤其带来了新的理论发展,如位势涡度(PV)理论和上游效应.对可预报性的局限性的更深层次的认识源于混沌决定论的演变.最后,观测的洞察力成就了详细的气旋和锋面结构、风暴路径及雨带分类.