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[科普中国]-次生气旋

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定义

如果一条或若干条气旋的边缘等压线呈弯曲状态,而在这个弯曲形中间可能还有一、二条象是独立闭合的等压线,则对于大而深的气旋而言的较小气旋系统将大气旋的边缘发生和发展,我们称这种小气旋为副气旋或次生气旋。在一般情呪下,这种副气旋沿主要气旋的边缘,呈反时针方向极为迅速地运动。1

形成次生气旋的形成如图所示,我国春季常见的东北低压有一部分就是这种次生气旋。2

在两个高压区之间可以形成一条低压带。同样在两个低压区之间也可以形成一条高压带。低压带或高压带与狭窄的槽或脊有许多共同之点。在气旋外围加深着的槽中,即在气压值不断降低的槽中,在许多情况下会形成独立的小的低压区,最初只有一根闭合等压线,如果其中气压继续降低,就会形成—个新的气旋;这种新生的低压有时称为次生气旋。3

次生气旋的分布在副极地纬度出现的气旋扰动中,有许多明显的低压系统起源于中纬度低层南半球主要大陆东侧暖洋流区上空,并向东南偏东方向移动,即从新西兰北部地区向东南偏东移向德雷克海峡或别林斯高晋海,或从西南印度洋进入罗斯海北部和从巴西南部沿海的南大西洋西部移向恩德比地北部的威德尔海的东北海区(Streten和Troup,1973)。这些系统的大部分都是在50°S左右以南地区加强,通常,这种系统可以生成次生气旋。4

次生气旋的研究在诊断次生气旋生成与之相联的新理论研究中,次生气旋生成的观测研究已成为主要问题。初步表明,锋生半地转理论为大气锋面提供了一个简单,但逼真的描述,最近的工作为1000Km尺度锋面气旋生成提供了一个新的不稳定理论,认为气旋生成应有多种机制,随后又提出了一个发展机制,则髙层斜压相互作用。为了评估这些假设的正确性,设计了一个国际野外计划—锋面和大西洋风暴路径试验(FASTEX)。FASTEX的野外观测时段为1997年1~2月,于大西洋上进行。

FASTEX的首要目的是,在气旋云系上对照观测资料检验先前的理论假设,并加深对多尺度相互作用的理解,包括次生气旋的结构及其发展演变过程。

FASTEX是在一个500X800 km2大的区域内进行,飞机(NOAA P-3,和UK C-130)是研究的主要装备,在中尺度降水区域内配备两部机载多普勒雷达。一个完整的次生气旋动力学解释必需包括降水和晴空两个区域的观测,而晴空区是不能用雷达观测的。这里最为精确的三维运动和热力场很可能由多普勒雷达和下投式探空仪联合测渔得到。5