本書在建立濕斜壓大氣動力學(xué)的基礎(chǔ)上,根據(jù)自組織原理研究了具有季節(jié)變化的水汽凝結(jié)釋熱反饋過程。由于周期長達1年,在凝結(jié)潛熱脈沖式釋放的主汛期間,天氣過程被天文微加熱項鎖頻。以長江和淮河流域為例,天文微加熱項作用于每克大氣的功率僅為十億分之一瓦,卻可能使4~6月降水過程具有天文周期。因此全球部分地區(qū)的雨季降水呈現(xiàn)19年周期韻律系和47年周期韻律系,以及13年韻律系等。赤道太平洋東岸的海溫異常與上述韻律系有密切的關(guān)系。本書初選了30個韻律,稱為“厄爾尼諾密碼”基本組。借助美國ERSST每月觀測記錄驗證30個韻律,1981~2014年共408個月間,3個月滑動平均距平推算值與實測值(ONI)之間相關(guān)系數(shù)達0.65。此外還導(dǎo)出了赤道大洋高溫中心發(fā)展公式以及高溫中心移動公式,它們與觀測比較接近,卻完全區(qū)別于Kelvin波模式。
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目錄
序
前言
符號說明
第一章 非絕熱大氣動力學(xué)方程組及解析性質(zhì) 1
1.1 大氣系統(tǒng)非絕熱方程組 3
1.2 距平加熱場的準(zhǔn)解析描述 5
1.3 非絕熱位勢渦度方程 12
1.4 非絕熱位渦距平方程 18
第二章 頻率波數(shù)方程;三維波和二維波 26
2.1 發(fā)展方程與頻率波數(shù)方程的分離 26
2.2 濕斜壓大氣Rossby波的頻率波數(shù)方程 39
2.3 二維波和三維波的局部解 43
2.4 無輻散層行進波中的三維波和二維波 47
2.5 槽線移動速度公式 52
第三章 響應(yīng)微加熱強迫的發(fā)展方程 54
3.1 發(fā)展方程中的反饋系數(shù) 54
3.2 對微加熱源的響應(yīng)解 58
3.3 周期微加熱強迫下的自組織過程 67
3.4 周期起伏中能量短時集中釋放的脈沖機制 80
3.5 氣候平均垂直運動Col\隨機漲落對自組織過程的促進 83
3.6 冬天深土中隱藏著預(yù)測雨季干或濕的信號 86
第四章 天文氣候韻律系 88
4.1 大氣太陰潮汐風(fēng)熱平流對于Rossby波的調(diào)制 88
4.2 地軸的錢德勒概周期擺動對氣候年際變化的影響 93
4.3 太陽活動11年準(zhǔn)周期和世紀(jì)周期財氣候的影響 95
第五章 El Nino現(xiàn)象的理論研究 100
5.1 大洋風(fēng)生波的傳播與海溫變化(非Kelvin波理論) 100
5.2 尋找“厄爾尼諾密碼” 108
附錄1 三個月滑動平均的海溫距平推算值與觀測值(Oni)的比較 112
附錄2 逐月海溫距平推算值與觀測值的比較 114
參考文獻 132
致謝 134