羅斯貝區

羅斯貝區是在大氣環流的實驗室模擬中，轉盤中出現的類似於中緯度高層天氣圖中看到的大尺度波狀流型區。哈德萊區和羅斯貝區的轉換取決於實驗中各種物理量的無因次比值。

基本介紹

• 中文名：羅斯貝區
• 外文名：Rossby regime
• 學科：動力氣象學

定義

羅斯貝區（Rossby regime）是指大氣環流的實驗室模擬中，在某些旋轉速率和加熱率的情況下，轉盤中出現的類似於中緯度高層天氣圖中看到的大尺度波狀流型區。

性質

當旋轉速率增加或加熱差減小時，出現的流動不再是對稱的哈德萊環流，而變成不對稱的環流。這是包含著一些不規則的波狀擾動和彎彎曲曲的緯向急流的一種環流型。雖然在轉盤實驗中沒有β效應，所看到的波動並不真正是羅斯貝波，但通常是把這種型式的流動稱作羅斯貝環流型(見圖1)。

圖1 羅斯貝環流型

在轉盤試驗中，決定哈德萊區和羅斯貝區突然轉換的原因並不取決於在實驗中各種物理量的絕對值，而是取決於這些參數的無因次比值，即主要取決於熱力羅斯貝數：

和泰勒數：

上式中是流體的深度，是運動學粘性係數，是轉盤的角速度，是熱膨脹係數，是實驗裝置的環形區域內外壁半徑與的差值，為環形區內外壁間的徑向溫度差。

在實驗中固定泰勒數，逐步改變溫差，使得熱力羅斯貝數由零緩慢地增加。當加熱差很小時，運動是哈德菜型，當增大，即達到某一臨界值時，流動則變為斜壓不穩定，環流過渡到羅斯貝型。之後再改變轉速，可以看到環流型的波數發生變化由一種波數到另一種波數發生明顯的轉換。一般地說，波數隨旋轉速度的減小而減小。同時減小熱力羅斯貝數可使波數增加。所以在羅斯貝區中，當熱力羅斯貝數增大時，波數將不斷減小，直至最後波動又變得穩定，回到對稱的哈德萊型。這種流型通常稱為上對稱流型，以區別前期由鉸弱加熱作用而引起的下對稱流型。