存在湿度梯度时的准地转动力学

本文给出了由中纬度 beta 平面上的旋转浅水方程与湿度耦合推导准地转（QG）系统的过程。规定当某点湿度超过给定的饱和值时发生凝结。可以看出，为在主导阶上获得一组自洽的方程，需要缓慢的凝结时间尺度。此外，由于平流风场是地转的，湿度的变化（以及由此产生的降水）仅通过无辐散机制发生。根据观测，规定了具有纬向和经向梯度的饱和廓线。纯粹的经向梯度通过减小背景位势涡度的“等效梯度”而起到减慢干罗斯贝波的作用。在单独引入纬向梯度或与经向湿度梯度结合时，会产生大尺度不稳定的湿模态。对于代表大气的梯度，最不稳定的湿模态在湿度增加的方向上沿纬向传播，在季节内时间尺度上成熟，且具有很小的相速度。