外强迫作用下正压大气非线性特征数值模拟

摘要

在两种边界条件下用正压大气非线性位势涡度方程模拟了强迫、耗散和非线性共同作用下大气运动的若干特征.在南北两端为齐次边界条件时,单纯的热力强迫下只出现了波状定常解;在只有经向加热和波状地形共同强迫下出现了在两种基本流型之间振荡的准周期解,十分类似于旋转地球上大气运动的纬向和经向流型之间的准周期循环,前者对应于强的西风环流,后者对应于弱西风流型.在周期边界条件下,弱的下垫面加热导致定常解,较强的加热强迫可以得到周期解.尽管下垫面的波状地形也能强迫一个类似的准周期振荡,但弱西风流型是对称的,不像大气中的弱西风流型.因此,在周期边界条件下用低阶截谱模式求出的解析或数值解,不一定适合描述中高纬度大气的非线性动力特征.