《天气学原理》课程教学资源（PPT课件）第四章 大气环流（4.4）西风带大型扰动

第四节西风带大型扰动 环流指数与指数循环 1.西风岸大气环流两种基本状态 ∫纬向环流——平直西风环流 经向环流——波状流型具有较大南北向气流 或出现大型暖高压,冷低压 2.西风指数 Ⅰ=H35-H5s1 36 ∑H(35) ∑H4(553 ∑ A=1 36a 36 A=1 高指数:I值大——西风强,纬向环流为主 低指数:Ⅰ值小——西风弱,经向环流为主

一、环流指数与指数循环 1.西风岸大气环流两种基本状态 纬向环流——平直西风环流 经向环流——波状流型具有较大南北向气流 或出现大型暖高压，冷低压 ２.西风指数 第四节 西风带大型扰动 ( ) ( ) 36 36 36 35 55 1 1 1 1 1 1 35 55 36 36 36 I H H H H H       − − = = = = − = − =     高指数：Ｉ值大——西风强，纬向环流为主 低指数：Ｉ值小——西风弱，经向环流为主

3、指数环流(指数循环) 大气环流演变呈“指数循环”状态——经 向环流和纬向环流不断交替转换,循环出现 高指数——低指数——高指数

３、指数环流 （指数循环） 大气环流演变呈“指数循环”状态——经 向环流和纬向环流不断交替转换，循环出现： 高指数——低指数——高指数

西风带长波 1、西风带波动分为三类: ①超长波—波长>10000km,北半球2~3个波 由地形和海陆分布的强迫振动引起 ②长波——波长3000~10000km,50~120经距 北半球3~7个波,由行星锋区长波扰 动所引起 ③短波——几百~3000km,由锋区中的短波扰 动所引起

二、西风带长波 1、西风带波动分为三类： ① 超长波——波长>10000km，北半球2~3个波， 由地形和海陆分布的强迫振动引起 ② 长 波——波长3000~10000km，50~120经距， 北半球3~7个波，由行星锋区长波扰 动所引起 ③ 短 波——几百~3000km，由锋区中的短波扰 动所引起

合成 长波 一一短波 图4.30长短波的叠置 般情况下,长波和短波不容易分辨。如图所示,迭加后的长 波槽就变得极不明显,而长波脊则因为同位相迭加显得很强

一般情况下，长波和短波不容易分辨。如图所示，迭加后的长 波槽就变得极不明显，而长波脊则因为同位相迭加显得很强

长波的辨认方法:1)时间平均图(P175图431b) ! 图4-31(a)1963年12月21一25日500百帕平均图 图1.31(b)1963年12月23且灬时300百帕等圉

2、长波的辨认方法： 1) 时间平均图 （P175 图4.31 b）

2)空间平均图(P177图431c) 5】6 图4.31(c)1963年12月2308时500有帕空间平均图(d=670公里)

2) 空间平均图 (P177 图4.31c)

3)平均高度廓线图(P178图431d) 当± 二 4 24 5Q心a中唐平

3) 平均高度廓线图 (P178 图4.31d)

4)分析长波的结构和特征 深厚系统:700~对流层顶 长波:50~120经距,移速慢:10经距/天,静止或西退 热力结构:冷性槽,暖性脊

4) 分析长波的结构和特征 •深厚系统：700~对流层顶 •长波：50~120经距，移速慢：10经距/天 ，静止或西退 •热力结构：冷性槽，暖性脊

3、长波的移动 1)长波波速公式 条件:正压,水平无辐散运动 d+s) dt 9855,c 0 用小扰动法将方程线性化: 假设 0 y

3、长波的移动 1） 长波波速公式 条件：正压，水平无辐散运动 ——① 用小扰动法将方程线性化： 假设：

av a x ax a ax 带入①式 Qb+ax+y0+y月=其中p=9-208 a2v-82y,a2y R 得到 a-v 十g +νB=0—② at ax 上式为一个二阶线性偏微分方程—波动方程 设其解: 2 x一C 即将长波视为在基本的西风气旋上迭加的经向正 (余)弦波

则： 带入①式 其中 得到 —— ② 上式为一个二阶线性偏微分方程 ——波动方程 设其解： —— ③ 即将长波视为在基本的西风气旋上迭加的经向正 （余）弦波