罗斯比半径是如何用来确定天气天气系统1000 - 2000公里吗?

Question

在他的一个演讲,桑迪麦克唐纳(NOAA和ESRL)谈到了罗斯比半径变形的大小与天气气候系统:他描述如何设置“大规模”系统的直径为1000 - 2000公里宽,所以,如果我们想甚至气象的影响,我们需要考虑直径较大的地区。

罗斯比半径变形是如何用于确定规模1000 - 2000公里呢?

Answer 1

罗斯比半径变形($ \ lambda_ {R} $)是一个长度范围的调整会发生而系统地转平衡方法。班上说我有这个定义为浮力的距离变成了旋转一样重要。

给出一些例子在这里但不显示他们的推导。

寒冷的空气扩散池的距离在科里奥利力的影响。

最初将分散到冷池和温暖的空气,因为高压力下冷,空气密度。然而,随着传播速度的增加,科里奥利力将越来越多地把速度矢量,直到它是平行的,而不是垂直的,压力梯度。在这一点上,没有进一步的传播会发生,风将在地转平衡。最后的平衡距离边缘的冷空气等于外部罗斯比半径变形,$ \ lambda_ {R} $:

$ $ \ lambda_ {R} = {\√6 {(gH \δθ/ \ \ theta_0)} \ / f_c} $ $

我不熟悉具体推导用于想出1000 - 2000公里\ lambda_R美元综观天气模式,但它可能始于罗斯比波和波的传播解决方案。

推导了一个例子$ \ lambda_ {R} $我能想到的是在浅水模型在一个旋转坐标系从霍尔顿(2004)211页。他在设置从高度(h的美元)他的浅液不连续x美元定义为美元h ' = h_0 \ mathrm}{标志(x)美元中号(x美元)是x的迹象。液体平衡,不连续的高度将会改变,一些不连续的距离。有多远?这就是罗斯比半径变形告诉我们。霍尔顿的浅水模型,他发现R $ \ lambda_{} \枚f_0 ^ 1 \√{gH} $在哪里f_0美元科里奥利参数,g美元是重力和H美元是流体的平均深度。在距离不到$ \ lambda_ {R} $,我们将进一步观察高度变化但比$ \ lambda_ {R} $我们将不会注意到任何液体高度的变化。在这种情况下我们可以解释罗斯比变形半径的长度尺度高度场变化地转调整。