基本介紹
- 中文名：瞬變波
- 外文名：transient wave
- 學科分支：動力氣象學
描述,渦動熱輸送的基本特徵,對大氣環流的作用,
描述
瞬變波的強度和特徵取決於取樣或平均時間間隔。若將瞬變波定義為對年平均氣流的偏差，則這種瞬變波不僅包含天氣尺度的渦旋，而且包括季節內與季節變化。若將其定義為相對於月平均的偏差，這種瞬變波則包括每天的天氣擾動和季節內變化。如果用多年資料，則瞬變波除了包括各種類型的季節脈動和天氣脈動外，還包括年際變率。
渦動熱輸送的基本特徵
（1）熱量通量向量是順梯度的（從高值平均溫度到低值平均溫度），即減小平均溫度梯度。這些通量趨於向亞洲東北部和加拿大東北部輻合，而在較暖的海洋上輻散，其作用是分別破壞該處定常溫度場的負距平和正距平。因為時間平均的溫度場緯向偏差代表了定常波的有效位能，因而瞬變熱輸送可以看作是這些波動能量平衡中的消耗機制。
（2）瞬變渦動熱輸送主要是由無輻散風部分完成的。在300百帕，在海洋東部和鄰近大陸區，瞬變渦動熱輸送是沿著平均溫度線方向的。這種情況下，北美西部和西歐地區有明顯的向赤道方向的經向輸送，即逆梯度輸送。在這兩個地區擾動更常處於衰減階段，而非增長階段。300百帕無旋的渦動熱輸送主要是順平均溫度梯度的，雖其量值只是850百帕層的40%左右，但只有無旋部分對熱量輸送的輻散輻合才是重要的。
（3）冬季700百帕上，北美和亞洲東岸出現南面冷卻、北面加熱的偶極性分布，而其間的零線大致分別對應兩個主要的風暴路徑。因而可知：發展的移動性氣旋在產生垂直其路徑的熱通量，並在其南側造成冷卻、北側造成加熱上起著十分重要的作用。
（4）冬季700百帕水平渦動熱輸送的輻合圖上，輻散區主要由低頻擾動（10～90天）引起，這與風暴路徑情況不同（主要由天氣尺度擾動引起）。
（5）中緯度對流層的瞬變渦動的垂直輸送與有效位能向動能的轉換有關。
（6）在北美、亞洲兩支急流入口區和風暴路徑區，最大的向北熱能量位於近地面附近。在200百帕有較弱的次最大值。由急流入口區和風暴路徑區向東，向極地的熱通量輸送強度增加。大陸西部為明顯的三層結構，在850和200百帕有最強的向極地熱輸送。對於緯向平均分布，300百帕有最小值，這主要是由大陸500～250百帕層中向赤道（負的）的熱輸送引起。
對大氣環流的作用
瞬變渦旋是由時間平均氣流的不穩定產生的。它的主要作用是進行順梯度的水平熱輸送，以此減少水平溫度梯度（或斜壓分量）。中緯度瞬變渦動動量的主要作用是增強時間平均氣流的正壓分量和補償地面摩擦作用。自由大氣中水平瞬變渦動通量的淨局地作用是耗散性的。這不僅對緯向平均的時間平均氣流是如此，對定常波也是如此。
瞬變渦動的斜壓過程（熱通量）在瞬變渦動與時間平均氣流的相互作用上超了正壓過程（動量和渦度通量），但這並不意味著兩者在瞬變擾動的內部動力學及氣流的每日局地變化上也是如此 。
