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均匀海表温度下的干湿大气环流

大气与海洋物理 2022-02-16 v1

摘要

研究了“动力学上”干与湿大气对均匀海表温度(SST)的定常与瞬变响应。具体而言,改变水蒸气的潜热(Lv),使得在较小 Lv 时,从动力学角度看水汽本质上为被动示踪物。尽管缺乏 SST 梯度,在相对较强的湿耦合下观测到了具有哈得来环流与费雷尔环流的一般环流。通过赤道波的有组织降水型似乎在热带上升运动中起重要作用,并且连同赤道变形半径,哈得来环流宽度随耦合强度增加而增大。当系统完全变为被动时,注意到向浅得多的热带环流的突变。在所有情形中,哈得来环流为热力间接环流,并受对流层上层与下层的涡动通量影响,这些通量很强。湿静能在热带向赤道输送,而较大部分在中纬度向极地输送。瞬变 extratropical 活动在强耦合下以强烈暖核涡旋形式出现,且随着 Lv 减小这些系统变弱变小。这些湿涡旋的漂移导致了观测到的中纬度向极地能量输送。在热带,季节内变率占主导并随耦合增强系统性地移向更长时间周期。事实上,随着水汽在性质上变为被动,大尺度、低频开尔文波与类 MJO 模态消失。最后,与气旋风暴相关的极端降雨事件随着水汽变为动力学非活跃而消失。由于 outgoing longwave radiation 饱和导致的对流层加热在强耦合下使大气稳定性增加,并为解释降水行为提供了合理的物理机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.10174,
  title  = {Dry and Moist Atmospheric Circulation with Uniform Sea-Surface Temperature},
  author = {D. L. Suhas and Jai Sukhatme and Nili Harnik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10174},
  year   = {2022}
}

备注

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