简单的热海气耦合波──kelvin波和rossby波的综合作用

在本文中,考虑到对于研究enso事件中的某些现象,人们更感兴趣的是大尺度低频运动的物理性质。为此,本文中引进长波低频近似,这时纬圈运动基本上满足地转平衡。分析表明,对赤道偶对称运动,当经圈结构函数(抛物线柱函数)取n=0,2时,海气耦合系统中的自由波分别为大气和海洋中的kelvin波和rossby波。它们经相互作用后,可以激发出不稳定的海气耦合波。根据海气相互作用强度(αγ)和ε(=cs/ca.cs,ca分别为海洋和大气中的重力波波速)的大小,可以把不稳定区分成三个部分。在ε<0.16的强海气相互作用区,不稳定的耦合波,在短波波段是向东传播的,在长波波段则转为向西传播。在ε>0.16的弱海气相互作用区中,在长波波段的不稳定耦合波是向东传播的。另外,在ε>0.16的强相互作用区中,不稳定耦合波的物理性质较为特殊。在短波波段存在一支向东传播的不稳定波,但由于增长率太大,可以预测波将很快破碎而变成大尺度湍流运动。在长波波段虽然也存在一支频率很高的不稳定波,但其物理性质很难从自由模的比较中追踪出来。文中对由大气和海洋rossby波经相互作用后的对赤道奇对称耦合波也作了讨论。