切变基流对赤道大气波动稳定性的作用

摘要：

在赤道β平面近似条件下,使用纬向切变基流下线性化 Boussinesq 方程组,分析了在纬向切变基流下几种赤道大气波动的稳定性特征.研究结果表明,基本气流的水平切变对赤道大气波动起到不稳定的作用,但是对赤道大气Kelvin波的频率、稳定性以及传播的相速度并不起作用.基本气流的水平切变使得相对于基本气流向东传播的重力惯性内波相速度减慢,而使得相对于基本气流向西传播的重力惯性内波的相速度加快,却造成相对于基本气流向西传播的Rossby波相速度减慢.基本气流的水平切变对于对赤道混合Rossby-重力惯性内波的影响主要取决于纬向波数k值的范围大小.当纬向波数k值较小时,基流的水平切变使得相对于基本气流向西传播的混合Rossby-重力惯性内波相速度加快;而当纬向波数k值较大时,则使得相对于基本气流向西传播的混合Rossby-重力惯性内波相速度减慢.在半地转近似下,风速水平切变的存在,会使得波长较大(纬向波数k→0)的赤道Rossby波相对于基本气流向西传播的相速度减慢;而风速垂直切变的存在,必然会引起这种波长较大(k→0)的Rossby波出现不稳定增长,同样也会造成赤道Rossby波相对于基本气流向西传播的相速度减慢.最后通过扰动发展能量方程,说明了基本气流的水平切变和垂直切变可以为扰动的发展提供能量来源.

关键词：切变基流、赤道 Rossby 波、混合 Rossby-重力惯性内波、稳定性

所属期刊栏目：29

分类号：P433(动力气象学)

资助基金：江苏省重点实验室基金KLME050201;科技部科研项目2004CB418301;国家自然科学基金BK2005141;国家自然科学基金40275011;90211011;南京信息工程大学校科研和教改项目QD05

在线出版日期：2006-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：462-469