开发流程
Renfrew(2003)概述:极低点在开阔的水域发展。当它们在陆地或海冰上移动时,往往会迅速消散。它们可以被认为是“混合”系统,在本质上通常具有斜压和对流的特征。在卫星图像中看到的极低的一个共同特征是螺旋云(逗号云)特征。有些系统在中心形成一个类似热带气旋的透明风眼(图4.15)。一般来说,极地低气压是暖核的,许多低气压都有明确的锋面,就像在温带天气级低气压中看到的那样。纯粹斜压或地形强迫系统往往保持相当弱。强烈的极低的快速增强似乎需要一些对流的因素。上面提到的极低发展的首选地区是那些通常受极地冷爆发影响的地区,在这些地区,寒冷的大陆空气平流在相对温暖的开阔水域上——这种条件有利于对流。因此,极低基本上是寒冷季节的现象。
图4.16 1998年1月19日NOAA-12极地低气压图像。挪威在图的右边,冰岛在图的左边。注意本例中逗号形状的云带(得到Dundee大学NERC卫星接收站的许可,http//)www.sat.dundee.ac.uk).
图4.16 1998年1月19日NOAA-12极地低气压图像。挪威在图的右边,冰岛在图的左边。注意本例中逗号形状的云带(得到Dundee大学NERC卫星接收站的许可,http//)www.sat.dundee.ac.uk).
两种相关的机制被提出来解释极低现象。第一类是CISK(第二类条件不稳定),强调积雨云对流的组织。初始扰动引起低层辐合和上升,在有条件的不稳定大气中导致潜伏热释放通过对流。潜热释放导致地表压力下降,有利于更多的气旋相对涡度,更多的低层辐合,并通过连续性,导致高层辐散。低层辐合提供了持续的水汽来源和对流潜热释放——这一反馈过程可导致快速发展。看来,在高纬度开放水域上爆发的极地寒流可能造成与CISK过程有关的深层条件不稳定。
第二种机制被称为WISHE(风引起的表面热交换)。wish是循环与表面之间的一种反馈感潜热来自海面的通量,由于较强的环流,产生较大的表面热通量,然后通过对流在高空重新分布,反过来加强环流。这种反馈是由于表面热通量与温度成正比而产生的风速-打开风,热通量就会加强。对流的重新分配导致压力下降,进一步加强风,从而加强地表热通量。WISHE可以解释热带气旋(飓风)和极低压的形成。
在WISHE中,重点放在表面通量作为主要的增长限制过程-对流仅用于重新分配热量。这与CISK相反,后者强调环流通过与对流本身的相互作用而放大。然而,在现实世界中,这两种机制可能很难相互区分。然而,极低发育的两个过程的共同特征是需要一个初始扰动。某种斜压扰动的存在提供了关键。在格陵兰岛东部,中气旋的发展似乎也受到冰盖地形和低空的影响下吹的风(第8章)。Klein和Heinemann(2002)通过一个中尺度模式的模拟表明,在Angmagssalik周围的东格陵兰大山谷中,气流的通道化导致了辐合和气旋涡的产生。这可以在提供冷空气的强下降事件中增强,增强低水平的斜压性。格陵兰海天气尺度低的存在有利于这些下降风本身。他们提出,这种天气支持是重要的,因为纯下降风层只有几百米深。当一个中气旋在海岸外发展时,会对倾斜系统产生正反馈。
极低的数值模拟还不成熟。Renfrew(2003)还指出,包括极地低气压在内的极地中气旋可能在海平面上升过程中发挥重要作用高纬度地区的气候raybet雷竞技最新系统通过大气和海洋的强耦合,通过海气热交换。
继续阅读:能量平衡方程511辐射预算
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