周嘉陵,马镜娴,陈联寿,罗哲贤. 2006. 多涡自组织的初步研究[J]. 气象学报, 64(4):464-473, doi:10.11676/qxxb2006.046
多涡自组织的初步研究
A PRELIMINARY STUDY ON THE SELF-ORGANIZATION PROCESS OF MULTI-VORTICES
投稿时间:2005-08-10  修订日期:2005-10-15
DOI:10.11676/qxxb2006.046
中文关键词:  
英文关键词:
基金项目:国家自然科学基金重点项目(40333028)和甘肃省十五重点项目(CGS012-A45-118).
作者单位
周嘉陵 南京信息工程大学,南京,210044
江苏省气象台,南京,210008 
马镜娴 南京信息工程大学,南京,210044 
陈联寿 中国气象科学研究院,北京,100081 
罗哲贤 南京信息工程大学,南京,210044 
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中文摘要:
      在涡旋自组织动力学的框架内,用f平面二维准地转模式研究了初始场上不规则分布的由12个β和γ中尺度涡构成的涡群如何自组织成一个较大涡旋的问题.结果表明,多涡自组织是一个逐次合并的过程,开始时是相邻双涡的合并,然后形成三涡流型,最后才形成一个α中尺度的终态涡.因此,多涡共存条件下的双涡作用,是多涡自组织的一个基本的物理过程.初始场上的每一个涡或涡块,主要有两类"前景",一是其涡量与相邻涡涡量合并,成为新的一个涡的内区的涡量来源;二是被相邻涡的环流拉伸,成为新的一个涡的螺旋带涡量的来源.每一个新的涡,类似地也有这两类前景,直至惟一的一个较大尺度的涡自组织起来.初始涡结构描述精度不同,自组织过程中涡互旋和涡合并的速率均会不同,终态涡内区涡量来源也不相同,说明准确给出初始涡群涡结构特征十分重要.最后指出了二维准地转流自组织过程数值解的一个属性,即总动能缓慢衰减,总涡度拟能迅速衰减,最大尺度涡旋的环流迅速加大.
英文摘要:
      
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