| Título: |
A numerical investigation of a simple spectral atmospheric model A numerical investigation of a simple spectral atmospheric model |
| Autores: |
MARCUSSEN, P. WIIN NIELSEN, A. |
| Fecha: | 1969-12-31 |
| Publicador: | Revistas UNAM |
| Fuente: |
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| Tipo: |
|
| Tema: | No aplica |
| Descripción: |
PARA SIMULAR UN NUMERO DE FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS, SE USA UN MODELO CUASI NO DIVERGENTE DE DOS NIVELES QUE CONSTA DE 12 COMPONENTES ESPECTRALES EN UN PLANO-BETA RECTANGULAR. EL MODELO NO-LINEAL CONTIENE DOS COMPONENTES QUE DESCRIBEN EL FLUJO ZONAL A CADA NIVEL PERMITIENDO VIENTOS ZONALES CON DOS MÁXIMOS Y DOS MÍNIMOS. LOS CAMPOS TORBELLINARIOS A LOS DOS NIVELES CONTIENEN CUATRO COMPONENTES ELEGIDAS DE TAL MANERA QUE LOS CAMPOS TORBELLINARIOS TIENE TRANSPORTES DE CALOR SENSIBLE Y MOMENTO. EL MODELO PERMITE UNA DESCRIPCIÓN COMPLETA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA, CONVERSIONES Y DISIPACIONES, PORQUE LOS COMPONENTES TORBELLINARIAS SON ELEGIDAS CON TALES NÚMEROS DE ONDA QUE TIENEN LUGAR INTERACCIONES ENTRE LOS TORBELLINO Y LOS CAMPOS ZONALES. CALENTAMIENTO DIABATICOM EFECTOS TOPOGRÁFICOS Y DISIPACIÓN DE ENERGÍA CINÉTICA SON TOMADOS EN CUENTA POR EL MODELO. UNA LIMITANTE DEL MISMO ES QUE CONSTA DE SOLAMENTE UN NUMERO DE ONDA EN LA DIRECCIÓN ZONAL. EL MODELO SE USA PARA ILUSTRAR DESARROLLOS NO-LINEALES DE ONDAS BAROCLÍNICAS, EN VARIAS ESCALAS HORIZONTALES EN UN CASO DE FORZAMIENTO SOBRE SOLO LAS COMPONENTES ZONALES. CON UN CANAL LARGO ES POSIBLE SIMULAR EL DESARROLLO DE ONDAS LARGAS, ESTACIONARIAS, FORZADAS POR LA TOPOGRAFÍA Y/O EL CALENTAMIENTO. PARA DEFINICIONES ESPECIALES DEL CALENTAMIENTO EN AMBOS MODOS ZONALES Y TORBELLINARIO, UNO PUEDE SIMULAR LA FORMULACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LAS SITUACIONES DE BLOQUEO, COMO RESULTADO DE LAS INTERACCIONES ENTRE LAS COMPONENTES ZONALES Y LOS TORBELLINOS. LAS COMPONENTES TERBELLINARIAS NORMALMENTE ENTRARAN EN MOVIMIENTO PERIÓDICO O CUASI PERIÓDICO EN EL DOMINIO DE FASES, A MENOS QUE EL MODELO ESTE FORZADO POR EL CALENTAMIENTO, LA TOPOGRAFÍA Y LA FRICCIÓN. DICHOS MOVIMIENTOS NO FORADOS Y SUS PERIODOS SON INVESTIGADOS. DEMOSTRAMOS, ASIMISMO, QUE EL TIPO DE CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA PUEDE CAMBIAR SIGNIFICATIVAMENTE, EN FUNCIÓN DE LA POSICIÓN DEL CALENTAMIENTO MÁXIMO EN LA DIRECCIÓN SUR-NORTE, ILUSTRANDO UN CAMBIO DE SENCILLO A DOBLE CHORRO Y LA ALTERACIÓN RESULTANTE EN LA INTENSIDAD Y POSICIÓN DE LAS ONDAS. A two-level quasi-nondivergent model containing 12 spectral components on a rectangular beta-plane is used to simulate a number of atmospheric phenomena. The nonlinear model contains two components that describe the zonal flow at each level permitting zonal winds with two maxima and two minima. The eddy fields at the two levels contain four components selected in such a way that the resulting eddy fields have transports of both sensible heat and momentum. The model permits a full description of energy generations, conversions and dissipations, because the eddy components are selected with such wave numbers that interactions take place between, the eddies and the zonal fields. Diabatic heating, topographical effects and dissipation of kinetic energy are included in the model. A limitation of the model is that it contains only one wave number in the zonal direction. The model is used to illustrate nonlinear developments of baroclinic waves on various horizontal scales in a case of forcing on the zonal components alone. With a long channel it is possible to simulate the development of long stationary waves forced by topography and/or heating. For special definitions of the heating on both the zonal and the eddy modes one may simulate the formation and maintenance of blocking situations as a result of interactions between the zonal components and the eddies. The eddy components will normally go into periodic or almost periodic motion in the phase domain unless the model is forced by heating, topography and friction. These unforced motions and their periods are investigated. We also show that the type of atmospheric circulation may change significantly as a function of the position of the maximum heating in the south-north direction, illustrating a change from single to double jets and the resulting change in the intensity and position of the waves. |
| Idioma: | Inglés |
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