近日,王元教授课题组在Bore的动力学研究方面取得重要进展,成果以“Wave Disturbances and Their Role in the Maintenance, Structure, and Evolution of a Mesoscale Convection System”为题在线发表在美国气象学会( AMS)著名期刊《Journal of the Atmospheric Sciences》。
Atmosphericbore是一种重力内波,通常由冷池侵入稳定边界层产生,其对低层空气有明显的抬升作用,利于对流系统的触发与维持。Bore较难观测,但有时可以形成肉眼可见的带状层云或表现为雷达反射率细线,与冷池等出流边界不同,bore经过时地面气温不会改变或微弱上升。文章对一次波动扰动进行研究发现,该波动生成于对流层低层的稳定层结中,通过抬升低层逆温层减小对流抑制能量(CIN)来帮助对流触发(CI)。该波动具有bore特征,并在传播过程中逐渐表现出重力二波特性。干性理想实验成功地再现出此波动,表明此波动的生成和浅薄冷池移动形成的局部阻碍流有关,而不是和重力二波相关的非绝热冷却效应。因此该波动被命名为“Elevatedbore”。
本研究另一个重要发现 是Elevatedbore可在充分混合的边界层中产生,这样无论在白天或夜晚,对流系统前部产生的Elevatedbore可以通过加强对流有效位能(CAPE)、降低对流抑制能量(CIN)来创造利于对流触发的环境条件。
图1. Bore和Elevated Bore的概念模型。
审稿人对本文给予了高度评价:
Review1, “The methodology and analyses performed by the authors seem adequate for the objectives of the study whichwould be appropriate for publication in JAS.”
Review2, “The subject clearly identified a critical need in the nocturnal convection and cold pool science was set to answer.”
Review3,“The study will make a great journal publication.”
该研究受到国家重点研发计划等项目的共同资助。论文第一作者为张树时博士,王元教授为第二作者,通讯作者为俄克拉荷马大学的DavidB. Parsons 教授。
成果链接:
https://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/JAS-D-18-0348.1