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《第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集》2010年
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大气流型的稳定性对中尺度可预报性的影响

罗雨  张立凤  
【摘要】:本文通过数值求解Boussinesq流体方程组的初值问题,分析了初始误差在环流稳定性影响下的不稳定增长情形,讨论了这一现象对中尺度可预报性的影响。通过分析不稳定对波长的选择性发现,系统的不稳定发展机制与系统自身的空间尺度有关,对称不稳定对于中尺度系统的发展占优,而横波不稳定主要影响天气尺度斜压波的发展,在1~1.5天内中尺度对称不稳定增长率大于天气尺度斜压波。在三类典型的中尺度动力不稳定流型中,初始误差增长的特征表明,中尺度可预报性与大气流型的稳定性密切联系,不稳定性导致的误差增长是制约中尺度系统可预报性的重要原因:流型不稳定性越强,初始误差增长越快,可预报性越低。另一方面,对流不稳定作为影响中尺度系统发生发展的重要热力不稳定机制,它在小的时空尺度内的剧烈增长程度超过对称不稳定,且具有"升尺度"现象,在对应流型中的误差增长也具有相应特征。由于热力不稳定与动力不稳定在不同时间尺度内对可预报性的影响不同,短时内以对流不稳定为主要发展机制的系统可预报性更低,且误差的"升尺度"增长会造成更大尺度系统可预报性的降低。此外,凝结加热作用等效于削弱层结稳定度、增强对流不稳定,所以它能够放宽中尺度不稳定产生的条件,改变流型稳定性,从而影响误差增长特征和系统的可预报性。

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