[所有分類]第四講高等天氣學(完整版)
【正文】 性渦度區(qū)，分辨率最高，即鋒區(qū)。但對流一旦爆發(fā)，可使大氣脈沖形式失去地轉(zhuǎn)平衡。 圖 地轉(zhuǎn)形變（ Q1）（上圖），地轉(zhuǎn)切變（ Q2）（中圖）和（ Q1+Q2）（下圖）強迫的次級環(huán)流圖 [6]。以后這種環(huán)流又通過產(chǎn)生次級垂直變形加速或減速鋒生速度。在鋒區(qū)下方下沉的空氣開始是干的。虛點線連接了地面水平溫度梯度最大值與地面鋒后逆溫層的位置。 最后我們可總結(jié)鋒生的因子為：（ 1）水平變形場。在鋒區(qū)中，變形和輻合項產(chǎn)生鋒生，最大值在近地面層。左：鋒生（ 0b45），F(xiàn)0；右：鋒消（ 45b90）， F0（取自 Bluestein, 1986。在局地坐標系中，當某一屬性（如溫度、渦度、比濕、動量、散度和渦度等）在某時刻沿鋒面兩側(cè)的梯度隨時間加大的現(xiàn)象叫局地鋒生。 地球的旋轉(zhuǎn)也是影響鋒面特征以及鋒生動力學的一個重要因子。圖 8清楚地說明在伸長和切變形變的作用下，向下游移動的氣流發(fā)生形變的過程 。 圖 7給出了一些理想化流體在水平風場上的各種運動學特征之間的關系，如： （ a） 無曲率、擴張、伸張或散度的切變氣流。只是下圖是上圖反時針旋轉(zhuǎn) 45176。如把坐標軸旋轉(zhuǎn)一角度 ?????????12t a n21DD? （ 5 ） 則所得到 的形變場其伸長軸與原 x 軸反時針成 ? 角度。得到的流場如圖 5 所示，它看起來是伸長形變場反時針旋轉(zhuǎn) 4 5 176。圖 3 顯示，所得流場沿 x 方向伸長，沿 y 方向壓縮。它們在空間的變化只有四個量： yvxvyuxu????????與, 這四個導數(shù)只有四種獨立的線性組合： xvyuyvxu??????????。通稱輻散。皆為一正方形，但一個置于純輻合場中，另一置入純伸長形變場，則前者（圖 4a）在輻合氣流下面積變得越來越小，而后者（ 4b），面積保持不變，但變形成一沿伸長軸拉長的長方形。1 ?D， D 2 =0 變成139。 D 1 =0 ，與yuxvD ??????2 實線正方形為置于兩種形變場中的流體元。 45 176。 （ d） 既存在擴張，又存在伸展的雙曲線型流體。這個理論對當時的氣象學是一個重大的突破或革命。雖然鋒面只占斜壓波一些區(qū)中不大的一部分面積，但它們對非地轉(zhuǎn)環(huán)流的無旋部分是最顯著的動力強迫因子； 與高空鋒區(qū)和高空急流帶有關的輻散場在中緯氣旋形成中起著很重要的作用，它可使低壓的地面氣壓場或質(zhì)量場發(fā)生變化；圍繞地面和高空鋒區(qū)的垂直環(huán)流則是各種中緯云系和降水系統(tǒng)（如大范圍的斜對流、有組織的垂直對流系統(tǒng)和對流風暴等）發(fā)展和組織起來的一個重要因子，這對降水和強天氣預報有重要意義；此外，高空鋒區(qū)也是小尺度混合或晴空亂流（ CAT）的主要發(fā)生區(qū)，這包括重力波、開爾文－赫姆霍茲波和一些亂流渦動等。當 D0， x’ 與伸長軸一致， y’ 是與壓縮軸一致。 圖 ,b,c是位溫的變形項、輻合項和傾斜項的計算結(jié)果。圖 項的總和。首先這里給出一些由實際觀測分析得到的冷鋒垂直環(huán)流模式 。粗實線代表鋒區(qū)和對流邊界頂層。實際上鋒面次級環(huán)流是處于平衡狀態(tài)的主環(huán)流（如地轉(zhuǎn)平衡）破壞后的必然產(chǎn)物。0,0 ???
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