多涡自组织的初步研究
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.
马镜娴,罗哲贤,Ma Jingxian,Luo Zhexian(南京信息工程大学,南京,210044)
陈联寿,Chen Lianshou(中国气象科学研究院,北京,100081)
刊 名： 气象学报 ISTIC PKU 英文刊名： ACTA METEOROLOGICA SINICA 年，卷(期)： 2006 64(4) 分类号： P4 关键词： 涡旋 涡合并 自组织 二维准地转流