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慣性波
鎖定
- 中文名
- 慣性波
- 外文名
- inertial wave
慣性波基本概念
慣性波波速公式
設大氣是均質不可壓的,並設基本氣流為零(
),以及擾動與y無關或擾動在y向分佈均勻,即
,則z座標系線性化方程組為:
其中
,
是示蹤係數(濾波參數),表示大氣滿足靜力平衡的程度,即
設波動在x方向傳播,則波動解設為:
其中h為z方向波動的半波長。將上式代入第一個公式內得:
消去V、W、F,可得關於U的單一變量方程
因為
(非零解),所以
則
若
,有:
若
,有:
慣性波慣性波的性質
慣性波是二維波,可同時在水平、垂直方向傳播,主要是水平橫波(南北振盪,東西向傳播),雙向傳播。也是頻散波,對於二維慣性波,其相速矢量與羣速度矢量也是垂直的,但相速矢量和羣速矢量的垂直分量相同,而水平分量相反。對大尺度運動:丨cx丨=16m/s;中尺度運動:丨cx丨=f/k=2m/s,屬於慢波。
因為科里奧利參數,一常數,對應中尺度運動。故慣性波對中尺度運動有重要影響,但實際上,純慣性波並不存在。科里奧利力、重力是同時起作用的,所以是以慣性——重力波這種混合波的形式出現,慣性——重力波又分為慣性——重力外波和慣性——重力內波。
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慣性波濾波條件
(1)不設地球旋轉(不計科里奧利力);
(2)設為靜力平衡;
(3)設為水平無輻散;