西风带大型扰动

一、概述

1 中高纬对流层环流的特征

（1）西风带：平均水平环流在对流层盛行西风，称为西风带。
（2）槽脊：冬三夏四。
（3）西风带波动：西风带的波状流型。
（4）西风带环流：经向环流和纬向环流。

2 特征和原因

（1）特征：经向环流和纬向环流交替出现。
（2）原因：

西风带扰动的原因

二、环流指数（西风指数）

把之间的平均地转西风定义为西风指数 ，实际工作中把两个纬度带之间的平均位势高度差作为西风指数。高指数对应纬向环流，低指数对应径向环流。

三、 指数循环

西风环流的中期变化主要表现为高低指数交替循环的变化过程，称为指数循环。

四、西风带长波

（1）超长波：波长在一万公里以上，绕地球一圈可有个波，生命史天以上，属于中长期天气过程 。
（2）长波：也称罗斯贝波，行星波。波长公里，全纬圈约为个波，振幅纬距，平均移速个经距／日以下，有时很慢，呈准静止，甚至向西倒退 。
（3）短波：波长和振幅均较小，移动快，平均移速为经度／日，生命史也短，多数仅出现在对流层的中下部，往往迭加在长波之上。

五、罗斯贝波速公式（长波波速公式、称槽线方程）

2 公式

图片.png

3 物理意义

（1）相对涡度平流的作用：使槽东移 。
（2）地转涡度平流的作用：使槽西退。
（3）波东进还是西退取决于相对涡度平流和地转涡度平流相对重要性。

4 波速公式的讨论

（1）西风强时，波动移动较快反之，移动较慢；波长短时，移动较快，反之较慢。
（2）波长较短时,其传播速度C稍小于纬向基本气流速度；波长较长时，则C与纬向基本气流速度之差较大。
（3）同一纬度，波长越长，临界风速越大；同一波长，纬度越低，临界风速越大 。

六、长波调整

1 含义

广义的长波调整包括长波位置的变化和长波波数的变化，一般仅把长波波数的变化及长波的更替称为长波调整。长波调整是与长波稳定相对立的概念，长波稳定时，大型环流很少变动。

2 预报长波调整应注意的几个方面

（1）长波本身的温压场结构特征及地形影响
（2）不同纬度带内系统的相互影响
（3）紧邻槽脊的相互影响

七、上下游效应

1定义

大范围上、下游系统环流变化的联系，称为上下游效应。

2上游效应

上游某地区长波系统发生某种显著变化之后，接着就以相当快的速度影响下游系统也发生变化，叫上游效应。

3下游效应

当下游某地区长波发生显著变化后也会影响上游环流系统发生变化，称为下游效应。

八、波群速

1 定义

综合波振幅最大值的移动速度

2 公式

图片.png

由上式可见，范围线以群速度向下游传播，这个速度大于纬向风速。波群速也就等于沿下游方向各个槽脊增大的速率。因此这种波动最大振幅的传播，也就是波动能量的传播，亦称为能量频散。

3 示意图

波群速示意图（细实线为第一列正弦波,波速为C1,振幅为A1,虚线为第二列正弦波，波速为C2,振幅为A2,小圆圈为合成波,其振幅为A,粗实线为合成波的范围线[包线]）