地形重力波拖曳

當層結穩定的氣流翻越山脈時，可激發出地形重力波，它可在山脈一側形成莢狀高積雲，也可產生強的下坡風或晴空湍流，並且地形重力波可使水平動量傳輸到波動被耗散或被吸收的區域，產生天氣尺度強迫，即地形重力波拖曳。

基本介紹

• 中文名：地形重力波拖曳
• 外文名：Orographic Gravity Wave Drag 

當層結穩定的氣流翻越山脈時就可能激發出地形重力波，它可在山脈一側形成莢狀高積雲，也可產生強的下坡風或晴空湍流。地形重力波可使水平動量傳輸到波動被耗散或被吸收的區域，產生天氣尺度強迫，形成地形重力波拖曳（ Gravity Wave Drag induced by subgrid-scale Orography， 簡稱GWDO）。研究表明，在不考慮地形重力波拖曳參數化過程時，模式對風場的模擬將出現偏差，對冬季北半球中高緯高層西風急流的預報往往偏強。若考慮地形重力波拖曳，則有利於改善對動量通量的垂直發散度及強度的預報，提高對大尺度環流系統如溫帶氣旋、冬季大陸高壓和熱帶氣旋的強度和移動路徑的預報（Hong，et al，2008; 鐘水新等，2014），改善大氣模式中因南風偏差以及西風帶偏差引起的冷池等問題，提高模式預報性能。

GWDO的是模式物理過程不斷發展和完善的一個必不可少的過程之一，也是當前數值天氣預報模式物理過程中研究的熱點和前沿。Kim等（2009）的研究結果表明，大氣低層重力波的破碎可使得波能在下層被捕捉，並通過非靜力波的共振使得拖曳力增強（Kim，et al，1995）。Zhong and Chen (2015) 在GRAPES模式中考慮了地形阻塞拖曳效應，數值試驗表明，發展和改進了包括有地形阻塞流拖曳的地形重力波拖曳參數化方案有效提高了模式的預報能力。