多渦自組織的初步研究

在渦旋自組織動(dòng)力學(xué)的框架內(nèi),用f平面二維準(zhǔn)地轉(zhuǎn)模式研究了初始場(chǎng)上不規(guī)則分布的由12個(gè)β和γ中尺度渦構(gòu)成的渦群如何自組織成一個(gè)較大渦旋的問(wèn)題.結(jié)果表明,多渦自組織是一個(gè)逐次合并的過(guò)程,開(kāi)始時(shí)是相鄰雙渦的合并,然后形成三渦流型,最后才形成一個(gè)α中尺度的終態(tài)渦.因此,多渦共存條件下的雙渦作用,是多渦自組織的一個(gè)基本的物理過(guò)程.初始場(chǎng)上的每一個(gè)渦或渦塊,主要有兩類(lèi)"前景",一是其渦量與相鄰渦渦量合并,成為新的一個(gè)渦的內(nèi)區(qū)的渦量來(lái)源;二是被相鄰渦的環(huán)流拉伸,成為新的一個(gè)渦的螺旋帶渦量的來(lái)源.每一個(gè)新的渦,類(lèi)似地也有這兩類(lèi)前景,直至惟一的一個(gè)較大尺度的渦自組織起來(lái).初始渦結(jié)構(gòu)描述精度不同,自組織過(guò)程中渦互旋和渦合并的速率均會(huì)不同,終態(tài)渦內(nèi)區(qū)渦量來(lái)源也不相同,說(shuō)明準(zhǔn)確給出初始渦群渦結(jié)構(gòu)特征十分重要.最后指出了二維準(zhǔn)地轉(zhuǎn)流自組織過(guò)程數(shù)值解的一個(gè)屬性,即總動(dòng)能緩慢衰減,總渦度擬能迅速衰減,最大尺度渦旋的環(huán)流迅速加大.

作 者： 周嘉陵 馬鏡嫻 陳聯(lián)壽 羅哲賢 Zhou Jialing Ma Jingxian Chen Lianshou Luo Zhexian   作者單位： 周嘉陵,Zhou Jialing(南京信息工程大學(xué),南京,210044;江蘇省氣象臺(tái),南京,210008)

馬鏡嫻,羅哲賢,Ma Jingxian,Luo Zhexian(南京信息工程大學(xué),南京,210044)

陳聯(lián)壽,Chen Lianshou(中國(guó)氣象科學(xué)研究院,北京,100081) 

刊 名： 氣象學(xué)報(bào)  ISTIC PKU 英文刊名： ACTA METEOROLOGICA SINICA  年，卷(期)： 2006 64(4)  分類(lèi)號(hào)： P4  關(guān)鍵詞： 渦旋   渦合并   自組織   二維準(zhǔn)地轉(zhuǎn)流  

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