南海夏季风爆发前后扰动演变及其数值研究

摘要

以球面正压涡度方程为数学模型, 建立了线性和非线性的数值积分模式, 通过在模式中设置不同的基本流场和初始扰动场, 研究基流和初始场对扰动发展的作用, 揭示在球面正压大气中扰动发展的动力学机制.数值试验结果表明: 在线性模式中, 扰动的移动和发展与基流的分布有着很密切的关系, 基流影响着扰动纬向传播的速度和方向; 在非线性模式中, 当基流稳定时, 扰动的移动以及传播与线性模式的结果相同, 但与线性情况的最大区别在于, 此时扰动能量的增长存在上限.同时发现, 扰动的发展既依赖于基本气流的分布, 也依赖初始扰动的结构; 南海夏季风爆发前后的基本流场是正压不稳定的, 且这种不稳定在季风爆发时达到最强, 这可以成为季风爆发的动力学解释.