非对称非绝热加热对倾斜大气涡旋的增强
流体动力学
2020-10-15 v3 大气与海洋物理
摘要
Päschke 等人 (JFM, 701, 137--170 (2012)) 利用渐近方法研究了承受非对称非绝热加热的强倾斜涡旋的非线性动力学。他们发现，除其他结论外，方位 Fourier 模 1 加热模式可以增强或衰减此类涡旋，这取决于倾斜和加热非对称性的相对取向。该理论最初针对梯度风区域，从渐近意义上说，这对应于极限中量级为 1 的涡旋 Rossby 数。从形式上讲，这将理论的适用性限制在近赤道区域中相当弱的涡旋。下文表明，相反地，所述理论对于趋于零的 Coriolis 参数是一致有效的，因此适用于强度达到低级飓风的涡旋。此外，本文对渐近方法的物理诠释及其对整体涡旋动力学的影响进行了扩展讨论。本文的第二个贡献是一系列三维数值模拟，考察了偶极热释放的不同取向对理想化热带气旋的影响。与渐近方程数值解的比较提供了支持原始预测的证据。此外，进一步分析了非对称非绝热热释放对中心线倾斜时间演化的影响，并揭示了一种基于加热偶极子取向的引导机制。
引用
@article{arxiv.1708.07674,
title = {Intensification of tilted atmospheric vortices by asymmetric diabatic heating},
author = {Tom Dörffel and Ariane Papke and Rupert Klein and Natalia Ernst and Piotr Smolarkiewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.07674},
year = {2020}
}
备注
38 pages, 19 figures