副热带开放耗散系统中自调整线性位涡理论模型及其模拟

利用线性位涡理论模型进行解析和模拟是大气科学的重要基础研究方法之一，其简单明了，应用广泛，能清晰地给出大气运动本质的物理图象，解释了如Rossby波形成等重要的环流现象。但在用于副热带开放、耗散的实际大气时存在明显的局限性。本项目将基于经典线性位涡模型，从大气对涡源强迫存在自调整过程的实际现象出发，在经典线性位涡理论模型上增加位温方程，利用参数化方法，构造能够反映在外源强迫下，基本环流、静力稳定度和摩擦等过程能发生自调整的新的线性位涡理论模型。然后应用该发展的新的线性位涡模式，研究不同垂直分布的非绝热加热对副热带高压的不同影响；考察自调整过程的作用；应用位涡理论研究摩擦效应对副热带环流型形成的影响；研究副热带环流和纬向非对称副热带高压单体形成的不同机理，并与有完整物理过程的GCM的相应结果比较，准确地揭示夏季副热带高压形成的物理过程和机理。