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热带大气30〜60天振荡为何考虑CISK?

发布时间:2015-11-01

热带大气中水汽充沛,并经常处于条件不稳定状态,积云对流的活动极其频繁,积云对流加热反馈也就成为控制热带大气运动的重要物理过程。但是,积云对流加热反馈对热带大气30〜60天振荡的 激发作用并不是一下子就被人们所认识。为了从理论上说明热带大气30~60天振荡的缓慢东移,Chang(1977)研究了有Rayleigh摩擦 和Newton冷却的热带大气运动,认为大气的内重力波同低频振荡有关,而这种内重力波可受积石活动的影响。Dunkerton(1983)和Stevens(1983)的研究则认为赤道附近地区大气运动的对称和非对称不稳定可能激发热带大气的低频振荡。

  Charney和Eliassen(1964)提出的第二类条件不稳定(CISK)理论强调了Ekman 抽吸的作用,也被称为Ekman-CISK理论;其后发展的波动-CISK理论较好地描述和解释了热带积云对流活动与大尺度环流间的重要反馈过程,以及它们相互促进而发展的本质。在对CISK机制作进一步研究时我们发现,在一定条件下,积云对流加热的反馈不仅可以激发产生定常型不稳定波(既经典CISK),而且还能产生一种周期性变化的振荡型不稳定波,并可造成热带大气中的一些周期振荡现象。

  对于振荡型不稳定波的风场和温度场结构特征而言,它们同热带大气的30〜60天振荡有极为相似的垂直结构特征。因此, 热带大气30 ~60天振荡的动力学研究必须考虑CISK尺理论。