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1、第五章 青藏高原的动力作用,关键词：爬流，绕流，地形强迫，定常波，倾斜涡度，Taylor柱,介绍青藏高原大地形对大气运动的动力作用。 地形动力作用的表述方法、大地形对定常波的作用等。 数值试验、涡度诊断分析以及能量诊断分析。 青藏高原的动力作用和热力作用对大气环流、天气系统影响的相对重要性（西南低涡的动力成因or加热成因说？）。,5.1 绕流、爬流和阻挡作用,5.1.1 阻挡 5.1.2 爬流和绕流 5.1.3 摩擦 5.1.4 地形尺度与地形作用,地形动力的作用指纯粹由地形机械阻挡和摩擦引起的大气动力过程的变化，这种作用归纳起来有以下几种形式。 阻挡（屏障）：广义的阻挡概念就是地形动力作用，
2、而狭义的阻挡概念则指山脉对气流阻挡的直接作用。 性质明显不同的气团能够以平衡态存在于山脉两侧，也就是说山脉可以阻挡大气中物理量（热量、角动量和水汽等）的交换。,气流在流动过程中遇到山脉后，一部分被强迫抬升越山而过，称为爬流； 另一部分在水平方向偏转并绕山而过，称为绕流。 气流在爬越山过程中，其动力学性质将发生很大变化（气柱拉伸、减压、增加正涡度），常可在山脉上空形成山脉波，在山脉下游形成背风系统（波、槽、气旋、涡）。动力学理论认为背风波是气流爬越山脉过程中保持位涡守恒的结果。,绕流可使气流分支，对于西风气流绕流可使其分为南北两支。 北支气流发生反气旋弯曲，南支气流发生气旋式弯曲。 并在其下游形
3、成西南低空急流（SW LLJ）、切变线和尾流涡等伴生系统。,爬流和绕流作用的相对大小，一方面取决于山脉本身的特征 以地球上两大著名的地形青藏高原和落基山为例，两者的形状差异很大。 对于同样不太强的西风气流，南北尺度较大的落基山其爬流作用比绕流明显； 而近似椭圆形状的青藏高原，由于高度较高，其绕流作用就要比爬流明显（特别是夏季西风较弱时）。 另外，爬流与绕流的相对大小，还与气流强度、层次和层结稳定度有关。,爬流和绕流的定量表达,地形抬升与爬流,多少气流爬，多少气流绕？ 根据尺度分析得出： （1）运动的水平尺度 1000km， 垂直尺度小于临界高度，则大尺度运动是准水平的（绕流）、准地转的； （2
4、）运动的水平尺度 1000km， 垂直尺度3103m，则运动一般为绕流；如果此时运动为爬流，则是气流是非地转的，并伴随大振幅的惯性重力波，从而产生地形影响下的地转适应过程（地形适应）。,摩擦=外摩擦（地面摩擦+侧向摩擦）+内摩擦（边界层湍流摩擦）,有地形的地区，地面摩擦不仅可以加大垂直切变而且可以改变水平切变 侧向摩擦所致的水平切变必然引起气流的偏转。 对于青藏高原这种大地形，摩擦作用的影响高度（边界层高度）比平原地区要高许多。,5.2 大地形的动力作用,气象中的大地形 指地球上水平尺度达数百到数千千米的山脉 如青藏高原（亚洲：中国）、落基山（北美：美国、加拿大）、安的斯山（南美：秘鲁）、阿尔
5、卑斯山（欧洲）、格陵兰（北美）等,第一，在研究方法上，研究大尺度地形必须考虑地球的球面性（科氏力；长波，惯性-重力波）。 第二，地形作用的性质不同。小尺度地形对天气尺度系统的作用可用线性理论来研究，即可只考虑爬流而忽略绕流的作用。 地形的作用有一个临界高度（约为1-1.5km）。 只有当地形高度低于临界高度时，才能忽略绕流的转向作用，而对爬流采取线性近似。 大地形的作用是非线性的，绕流的作用对青藏高原这样的大地形特别重要。,5.3 对西风槽移动的影响,5.3.1 大地形和加热作用的相对重要性 5.3.2 不同区域地形和不同基流下的地形作用,5.4 西南低涡的倾斜涡度发展机制(SVD) 5.5 Taylor柱与西南低涡的形成 5.6 高原低涡的能量诊断分析 5.7 多尺度地形对西南低涡形成的动力作用,南支西风气流在青藏高原背风坡发生气旋式弯曲（曲率涡度+切变涡度），加之气流在横断山脉受到阻挡或翻越（下坡减压）横断山脉，有利于形成西南低涡（SWV）。,
