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气象概念:急流、空气急流、水汽急流

已有 1124 次阅读 2023-12-8 11:46 |个人分类:气象|系统分类:科研笔记

气象概念:急流、空气急流、水汽急流

张学文,2023 12 08

最近分析哪个高度上的水汽的输送量最大(应当是该高度的风速乘以该高度水汽密度,并且忽略了水汽自行的速度)。得出的粗分析结果是它不在水汽最丰富的地面,也不再速度最大的高空。而是其中间。

顺着此分析思路,看来我们需要在气象学中分辨什么的急流概念、什么是空气急流、什么是水汽急流,这三个有区别的概念(后两个概念可能是我在本博客中第1次引入气象学)。

急流概念

气象学中的急流概念由来已久。它的基本含义是指风速最大的区域(从铅直方向分析,或者水平角度分析)。这在气象学词典中应当有说明的(不是我的发现)。而且气象人员几乎都熟悉概念。

空气急流概念

鉴于以上定义的急流仅以空气速度为指标,而不过问空气的质量、密度。所以如果我们想分析大气中空气动量(速度乘以质量)的最大值(铅直方向,或者水平方向)在那里,它就应当与风速最大的位置有所区别。

确实如果风速最大层位于10公里的高空(急流所在高度15-9公里),那么鉴于空气的密度随高度而减少,所以大气的动量(质量乘以风速)的最大值(空气急流)的所在高度就要小于10公里。我们确实需要区分风速极值与动量极值的概念差别与位置差别。

水汽急流概念

把上面的空气急流概念中的空气改为水汽,则就形成了水汽急流概念。它是指大气中水汽的密度与水汽的移动速度的乘机值最大的区域(水平的,或者铅直的)。显然判断水汽急流的所在位置应当在具有风速资料与水汽密度数据的基础上用其乘积值去分析其最大值的位置。

即这里风速的资料与前面分析用的资料相同,但是它需要乘以该位置的水汽密度的数值。显然基于水汽在铅直方向的分布更集中于低处。所以水汽急流在铅直方向的位置要更低一些。

这样我们就提出了需要区分急流(单纯考虑速度)、空气急流、水汽急流三个有联系又有区别的概念。而且

而且在铅直方向:急流(风速)的所在高度最高,它大约在对流层顶,即9-12公里附近。水汽的急流位置最低,它大约在1公里到1.5公里附近(参考  https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1412532.html  博客中的表的最后一列的数值最大者的所在高度)。而空气急流的铅直高度应当在5-7公里的高度附近(世界各地,四季有不同)。

空气急流、水汽急流,这两个概念算我在这里提出的概念,欢迎各位否定、质疑或者评论、点头




https://m.sciencenet.cn/blog-2024-1412962.html

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