垂直平流项.ppt

3.23世界气象日2004年:?信息时代的天气、气候和水? 世界气象组织史料 ????世界气象组织（WMO）：世界气象组织（World?Meteorological?Organization,WMO）成立于1950年3月23日，1951年成为联合国的专门机构，是联合国关于地球大气状况和特征、与海洋相互作用、产生和导致水源分布气候方面的最高权威的喉舌，其总部设在瑞士日内瓦。 3.23世界气象日 世界气象组织成立至今已整整50年，组织的会员由成立初期的30个发展到今天的185个，包括了非洲，中、西欧和西南太平洋国家，其中国家会员179个，地区会员6个（含中国香港和中国澳），成为最具广泛代表性和合作精神的国际组织。50年来，世界气象组织为国际社会的经济发展，协助各会员气象部门提供及时、准确的天气预报、警报提供了服务，也为区域乃至全球社会经济的发展作出了贡献。 他根据 1000 hPa和 500 hPa上散度的垂直分布来讨论气旋的发展，略去准地转涡度方程中的相对涡度对辐合辐散项的贡献，并分别应用到 1000 hPa和 500 hPa等压面上，然后将它们相减得到： P136 (4.41) 其中，f 0 为常数，ζ5、ζ0 分别代表 500 hPa和 1000 hPa等压面上的相对涡度。两等压面地转涡度差可以表示为 P136 (4.42) 其中h是 1000 hPa到 500 hPa 等压面的厚度， SutCliffe假定厚度h的变化完全是由平流引起的，即认为非绝热和垂直运动的作用可以忽略，从而有 P136 (4.43) 其中V 代表 1000－500 hPa的平均风速。 6.2 Sutcliffe发展理论 Sutcliffe认为气旋的产生与低层的辐合相联系（当然气旋低层的辐合还必须为高层的辐散所补偿，否则气旋仍然发展不起来）。 对上式求拉普拉斯算子并乘以 g/f0 有： P136 (4.44) Sutcliffe 将与变形场作用有关的后面两项忽略掉（这两项除在锋面附近外，影响是不大的），并用 1000 hPa上的风来代替平均风，于是有： P137 (4.45) 记VT ＝ V5－ V0 为热成风， ζT = ζ5— ζ0 为热成风涡度，假定 500 hPa近似为无辐散面，Sutcliffe得到如下 1000 hPa等压面上的散度诊断方程： –▽p ?V0 = -(2／f0 )VT ?▽pζ0 - (1／f0 ) VT ?▽pζT – (4.47) - (1／f0 ) VT ?▽Pf 上式右侧第一项代表了 ，例如地面正涡度最大值上空的热成风引导气流与地面气旋、反气旋发展之间的关系时，在热成风VT 的前方有气旋发展，在VT的后方有反气旋发展。因此，从某种意义上说，该项主要控制气旋的移动。 热成风引导效应 方程右端第二项则不仅影响气旋的移动，还要影响气旋中心的涡度发展。如温度槽滞后于地面低压中心，由于VT 近似与等温线平行，ζT与等温线曲率大小有关，从而温度槽前VT · ▽ζT ＜0，则方程右端第二项产生的地面辐合会使地面气旋中心的涡度增加。方程中最后一项是β效应项，它对气旋的发展影响较小，可以略去。 尽管Sutcliffe方程忽略了厚度倾向方程中的垂直运动项和非绝热加热项，但这个方程用来解释地面气旋的发展是令人满意的。Sutcliffe方程对于理解气旋的发生发展具有重要意义. 它所给出的引导气流（Steering) 的概念是天气学中的重要概念。 Sutcliffe方程说明气旋的移动并不是气流携带的一个气块的运动，而是气压型通过辐合辐散不断重建的过程，即低压的移动是通过低压前方气压降低、低压后方气压升高，原来低压中心被填塞而造成的，而辐会辐散本身又在涡度和热力平流的作用下不断发生着改变。 –▽p ?V0 = -(2／f0 )VT ?▽pζ0 - (1／f0 ) VT ?▽PζT – (4.47) - (1／f0 ) VT ?▽Pf Sutcliffe方程是用涡度方程研究气旋的开创性工作，但Sutcliffe方程是诊断性关系，不能用