| Título: |
The meridional scale of baroclinic waves with latent heat release The meridional scale of baroclinic waves with latent heat relase |
| Autores: | TANG, CHUNG-MUH |
| Fecha: | 1969-12-31 |
| Publicador: | Revistas UNAM |
| Fuente: |
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| Tipo: |
|
| Tema: | No aplica |
| Descripción: |
An analytical theory of two-level, moist, quasi-geostrophic baroclinic waves with meridional variation, but without the fl-effect, is developed. The formulation is similar to that of Tang and Fichtl (1983) except that the meridional variation of the waves isallowed. The basic parameters are a rotational Froude number F = (where f is the Coriolis parameter, Sd the static stability in descending portion of the wave, p2 the pressure at the middle level, kd the zonal wave number in the descending portion of the wave, ℓ(=π/D) the meridional wave number and D the meridional extent of the wave) and a heating parameter e which is proportional to the midlevel vertical gradient of the mean flow saturation mixing ratio. For ε ≠ 0 the disturbances are characterized by an unequal zonal length of the ascending or wet portion of the wave (a) and zonal length of the descending or dry portion of the wave (b). The first mode has a small region of strong ascending motion and a large region of weak descending motion (a/b < 1) with the reverse for the second mode (a/b > 1). These features are similar to those obtained by Tang and Fichtl (1983). In the present paper a meridional-scale equation is derived, expressing three possibilities: (i) FORMULA = 0 (no meridional variation of baroclinic waves, discussed in Tang and Fichtl, 1983); (ii) ε = 0 (dry model, discussed in Phillips, 1954, with β-effect ignored, ℓ being arbitrary); and (iii) a biquadratic equation in ℓ/kd. This latter equation essentially contains the information of the influence of latent heat release on the meridional scale of baroclinic waves. The model of meridionally uniform baroclinic waves (ε = 0) and the dry model (e = 0) are singular in that the characteristics of these two models cannot be deduced by setting ℓ/kd → 0 or ε → 0 in this biquadratic equation. For ε < 0.464, the ratio of the meridional extent D of the zonal domain, a + b, is less than 0.7. For a given e and a given F, this ratio is larger for the first mode than for the second mode. The growth rate in the ascending region is equal to that in the descending region. The growth rate depends on both F and ℓ/kd. For a given F, the larger the heating parameter e, the larger the growth rate. . SE DESARROLLA UNA TEORIA DE ONDAS BAROCLINICAS EN DOS NIVELES, CON HUMEDAD, CUASI-GEOSTROPICAS Y CON VARIACION MERIDIONAL, PERO SIN EFECTO B. LA FORMULACION ES SIMILAR A LA DE TANG Y FICHTL (1983) EXCEPTO QUE SE PERMITEN VARIACIONES MERIDIONALES. LOS PARAMETROS BASICOS SON EL NUMERO ROTACIONAL DE FROUDE F = 2F2 [SDP22(K2D)]-1 (DONDE F ES EL PARAMETRO DE CORIOLIS, SD LA ESTABILIDAD ESTATICA EN LA PORCION DESCENDENTE DE LA ONDA, P2 LA PRESION EN EL NIVEL MEDIO, KD EL NUMERO DE ONDA ZONAL EN LA PARTE DESCENDENTE DE LA ONDA, L( ) EL NUMERO DE ONDA MERIDIONAL Y D ES LA EXTENSION MERIDIONAL DE LA ONDA) Y UN PARAMETRO DE CALENTAMIENTO L QUE ES PROPORCIONAL AL GRADIENTE VERTICAL EN EL NIVEL CENTRAL DE FLUJO MEDIO DE LA RAZON DE MEZCLA DE SATURACION. PARA LAS PERTURBACIONES SE CARACTERIZAN POR UNA LONGITUD ZONAL DESIGUAL DE LA PORCION ASCENDENTE O HUMEDA DE LA ONDA (A) CON RESPECTO A LA LONGITUD ZONAL DE LA PORCION DESCENDENTE O SECA DE LA ONDA (B). EL PRIMER MODO TIENE UNA PEQUEÑA REGION DE FUERTE MOVIMIENTO ASCENDENTE Y UNA GRAN REGION DE DEBIL MOVIMIENTO DESCENDETE ( ), SUCEDIENDO LO CONTRARIO PARA EL SEGUNDO MODO ( ). ESTAS CARACTERISTICAS SON SIMILARES A LAS OBTENIDAD POR TANG Y FICHTL (1983). EN EL PRESENTE TRABAJO SE DEDUCE UNA ECUACION A ESCALA MERIDIONAL, MOSTRANDO TRES POSIBILIDADES: (I) L/KD = 0 (ONDAS BAROCLINICAS SIN VARIACIONES MERIDIONALES, DISCUTIDO EN TANG Y FICHTL, 1983), (II) (II) E=0 (MODELO SECO, DISCUTIDO EN PHILLIPS, 1954 SIN EL EFECTO B, Y CON L ARBITRARIA); Y (III) UNA ECUACION BICUADRATICA EN L/KD. LA ULTIMA ECUACION CONTIENE ESENCIALMENTE LA INFORMACION DE LA INFLUENCIA DE LA LIBERACION DE CALOR LATENTE EN LA ESCALA MERIDIONAL DE LAS ONDAS BAROCLINICAS. EL MODELO DE ONDAS BAROCLINICAS MERIDIONALMENTE UNIFORMES (L/KD =0) Y EL MODELO SECO (E = 0) SON SINGULARES EN TANTO QUE SUS CARACTERISTICAS NO SE PUEDEN DEDUCIR HACIENDO --- EN ESTA ECUACION BICUADRATICA. PARA -, LA RAZON DE LA EXTENSION MERIDIONAL D DEL DOMINIO ZONAL, A, ES MENOR QUE 0.7. PARA - Y F DADAS, ESTA RAZON ES MAYOR PARA EL PRIMER MODO QUE PARA EL SEGUNDO. LA RAZON DE CRECIMIENTO EN LA REGION ASCENDENTE ES LA MISMA QUE EN LA REGION DESCENDENTE. LA RAZON DE CRECIMIENTO DEPENDE DE F Y ----. PARA UNA F DADA, LA RAZON DE CRECIMIENTO SERA MAYOR CUANTO MAYOR SEA EL PARAMETRO DE CALENTAMIENTO. |
| Idioma: | Inglés |
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