超长波

地球大气中时间和空间尺度最大的一类波动。它通常沿纬圈绕地球一周的波数为1~3个,其特征波长和地球半径同量级(104公里)。在200百帕以上的等压面图上,可清楚看出超长波的活动(见平流层和中层大气环流);而在对流层中,例如500百帕等压面图上,由于各种不同波长的大气波动相互叠加,只有通过波谱分析,才能确定其存在。

按照超长波的时空尺度,其罗斯比Ro≈10-2(见大气动力学,这种波动更接近准地转平衡条件。在超长波的动力学模式中,涡度方程(见大气动力方程)可简化为

fD+βv=0

其中f科里奥利参数,D 为散度,β为罗斯比参数,v为大气水平运动速度。该式表示:对于超长波尺度的运动,散度作用和β项是准平衡的,从而具有准定常的性质。

在实际大气中,超长波受到大地形、海陆冷热源以及长波能量反馈的控制,它在一定的地理区域内呈准定常状态,这同移动性的大气长波形成鲜明的对照。超长波可作为半球范围内环流形势的重要背景之一,中期和长期天气演变过程与超长波有着密切的联系。

参考书目
  1. A.P.Burger,Scale Consideration of Planetary Motion of the Atmosphere,Tellus, Vol.10, No.2,pp.195~205,1958.