Motion and structure of atmospheric mesoscale baroclinic vortices: dry air and weak environmental shear
Motion and structure of atmospheric mesoscale baroclinic vortices: dry air and weak environmental shear
复制标题
大气中尺度斜压涡旋的运动和结构：干燥空气和弱环境切变
DOI：
10.1017/jfm.2012.144
复制
发表时间：
2012
影响因子：
3.7
通讯作者：
Owinoh
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Päschke;Marschalik;Owinoh
本文用匹配渐近展开法分析了非对称非绝热加热下干燥空气中的一个强倾斜的近轴对称涡旋。该低涡处于梯度风平衡状态，涡Rossby数为1阶，并嵌入在具有弱垂直切变的准地转（QG）背景风中。根据萨菲尔-辛普森飓风等级，风速为的这种涡旋对应于热带风暴或新生飓风。在非对称加热条件下，涡倾斜、涡核结构及其对QG背景的影响的演化方程之间存在非线性耦合，这一理论与已建立的大气涡准模旋进线性理论相比较，证实了Jones（Q. J. R. Meteorol. Soc.，第121卷，1995年，pp. 821-851）和Frank &里奇（Mon. Weath. Rev.，第127卷，1999年，pp. 2044年至2061年）在绝热热带气旋的模拟。建立了三维细长涡丝的本理论与局部诱导近似之间的关系。
A strongly tilted, nearly axisymmetric vortex in dry air with asymmetric diabatic heating is analysed here by matched asymptotic expansions. The vortex is in gradient wind balance, with vortex Rossby numbers of order unity, and embedded in a quasi-geostrophic (QG) background wind with weak vertical shear. With wind speeds of , such vortices correspond to tropical storms or nascent hurricanes according to the Saffir–Simpson scale. For asymmetric heating, nonlinear coupling of the evolution equations for the vortex tilt, its core structure, and its influence on the QG background is found. The theory compares well with the established linear theory of precessing quasi-modes of atmospheric vortices, and it corroborates the relationship between vortex tilt and asymmetric potential temperature and vertical velocity patterns as found by Jones (Q. J. R. Meteorol. Soc., vol. 121, 1995, pp. 821–851) and Frank & Ritchie (Mon. Weath. Rev., vol. 127, 1999, pp. 2044–2061) in simulations of adiabatic tropical cyclones. A relation between the present theory and the local induction approximation for three-dimensional slender vortex filaments is established.
登录
查看更多内容
大气流动的尺度相关渐近模型
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Klein
通讯作者：
R. Klein
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
作者：
V. Wirth;T. Dunkerton
通讯作者：
T. Dunkerton
DOI：
--
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
作者：
L. Ting;R. Klein;O. Knio
通讯作者：
O. Knio
β 平面上强烈局部涡旋的地转动力学
影响因子：
3.7
作者：
G. M. Reznik;R. Grimshaw
通讯作者：
R. Grimshaw
梯度风况下集中大气涡的结构及其天气尺度运动
DOI：
--
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
作者：
E. Mikusky
通讯作者：
E. Mikusky