Wave–Mean-Flow Interactions in Moist Baroclinic Life Cycles
Wave–Mean-Flow Interactions in Moist Baroclinic Life Cycles
复制标题
湿斜压生命周期中的波与平均流相互作用
DOI：
10.1175/jas-d-16-0329.1
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发表时间：
2017
影响因子：
3.1
通讯作者：
Pauluis, Olivier
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yamada, Ray;Pauluis, Olivier
以往的研究表明，在中纬度气候条件下，潮湿的埃利亚森-棕榈（EP）通量比干燥的EP通量通过形状阻力捕获更大的涡动动量交换。这表明涡动水汽通量的存在降低了纬向急流的斜压性。本研究探讨在湿斜压生命周期，这是模拟在一个理想化的大气环流模式与大尺度凝结作为唯一的湿过程的机制。运行分析使用线性诊断Kuo-Eliassen方程的基础上分解的射流变化到个别强迫项驱动的部分。结果表明，波致潜热加热驱动急流赤道侧的间接欧拉平均环流，减弱了该区域的斜压性。涡动感热通量的作用是减弱急流中心附近的斜压性。湿斜压强迫随初始有效水汽量的增加而增强，并考虑了涡动水汽通量对转换欧拉平均（TEM）和等熵动力学的影响。结果表明，湿等熵线上的环流和EP通量是干等熵线上的4倍左右，并向赤道方向延伸得更远。湿EP通量向赤道方向的扩展与斜压强迫由潜热加热驱动的区域相一致。湿EP通量成功地捕获了湿驱动的斜压强迫分量，这是没有看到在干EP通量。
Previous studies show that the moist Eliassen–Palm (EP) flux captures a greater eddy momentum exchange through form drag than the dry EP flux in the midlatitude climate. This suggests that the eddy moisture flux acts to decrease the baroclinicity of the zonal jet. This study investigates such a mechanism in moist baroclinic life cycles, which are simulated in an idealized general circulation model with large-scale condensation as the only moist process. The runs are analyzed using a linear diagnostic based on the Kuo–Eliassen equation to decompose the jet change into parts driven by individual forcing terms. It is shown that the wave-induced latent heating drives an indirect Eulerian-mean cell on the equatorward flank of the jet, which acts to reduce the baroclinicity in that region. The eddy sensible heat fluxes act to reduce the baroclinicity near the center of the jet. The moist baroclinic forcing strengthens as the amount of initially available moisture increases.The effect of the eddy moisture flux on the transformed Eulerian-mean (TEM) and isentropic dynamics is also considered. It is shown that the circulation and EP flux on moist isentropes is around 4 times as strong and extends farther equatorward than on dry isentropes. The equatorward extension of the moist EP flux coincides with the region where the baroclinic forcing is driven by latent heating. The moist EP flux successfully captures the moisture-driven component of the baroclinic forcing that is not seen in the dry EP flux.
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