2002年Boussinesq方程组下中尺度扰动的不稳定增长率研究

本文主要探讨了"β中尺度扰动的不稳定增长率分布"这一主题，发表于2002年的《气象科学》杂志。研究者采用线性化、无粘、绝热的Boussinesq方程组来分析中尺度气象系统中的不稳定现象，特别是关注β中尺度波段内扰动的稳定性特征。论文的核心内容聚焦在理逊数(Ri)对不稳定模式的影响上。 在理逊数较小，即Ri < 0.95的情况下，对称不稳定是存在的，且其增长率随着Ri减小而增加。这种对称不稳定通常与中尺度天气现象如暴雨、雷暴等的发生有关，它们可能是带状对流系统组织和启动的关键因素。张可苏的研究提供了对称不稳定的判据和结构分析。 另一方面，论文还揭示了横波型扰动的不稳定，张可苏通过非地转模型的研究发现，除了经典的Eady模式短波截断区域外，还有多组中尺度非地转的不稳定谱区间。这意味着横波扰动在中尺度系统的发展中也扮演着重要角色。 随着理逊数增大到Ri > 1，对称不稳定不再主导，但其他两类不稳定仍然存在。在β中尺度波段中，大尺度扰动倾向于表现为横波型的不稳定，而小尺度扰动则更倾向于斜交型的不稳定。这一发现对于理解中尺度天气系统如何在特定的环境条件下演化和发展具有重要意义。 这篇论文通过对中尺度不稳定增长率的深入分析，不仅揭示了不同类型扰动在不同理逊数下的行为特性，也为预测和理解中尺度天气现象的形成和发展机制提供了理论依据。这些研究成果对于气象学、灾害预警以及相关领域具有实际应用价值。