Nøgleord
atmosfærisk dynamik
atmosfære
ECMWF
Citation/Eksport
Resumé
Professor emeritus Aksel Wiin-Nielsen trækker i denne artikel på sin dybe erfaring med atmosfærens dynamik og præsenterer en analytisk tilgang til forståelsen af atmosfærens generelle cirkulation. Med en kombination af klassiske cellestrukturer (Hadley, Ferrel og polarcellen), energibetragtninger og moderne parameteriseringer udforsker han, hvordan potentielle vorticitets- og varmefluxtransport bestemmer den zonale vindstruktur. Artiklen præsenterer to modeller: en simpel barotrop model med fri overflade og en mere avanceret kvasi-geostrofisk 2-niveau-model. Disse bruges til at eftervise subtropiske og polare jetstrømme, som observeret i data fra ECMWF. Resultaterne sammenlignes med målinger og giver en sjælden og elegant kobling mellem observation og teori. En artikel der demonstrerer modelleringens styrke og nødvendighed i atmosfærefysik, og som henvender sig til alle fysikere med interesse for geofysik og klimadynamik.
Referencer
[1] G. Hadley (1735) "Concerning the cause of the general tradewinds, Phil. Trans., bind 26, side 58-62.
https://doi.org/10.1098/rstl.1735.0014
[2] W. Ferrel (1856) "An essay on the winds and the currents of the ocean", Nashville Jour. of M edicine and Surgery, bind 11, side 287-301, genoptrykt (1882) i "Popular essays on the movements of the atm osphere", Prof. Pap. Signal Service, Nr. 12, W ashington D.C., side 300-307.
[3] E. N. Lorenz (1967) "The nature and theory of the general circulation of the atm osphere", World Meteorological Organisation.
[4] V. Bjerknes (1921) "On the dynamics of the circular vortex with applications to the atm osphere and atm ospheric vortex and wave motion", Geofys. Publ., bind 2, Nr. 4.
[5] T. Bergeron (1928) "Uber die dreidim ensional verkniipfende wetteranalyse, Geofys. Publ., 5, Nr. 6.
[6] L. A. Vuorela og I. Tuominen (1964) "On the mean zonal and meridional circulations and the flux of moisture in the northern hemisphere during the summer season", Pure and Appl. Geophysics, bind 57, side 167-180.
https://doi.org/10.1007/BF00879722
[7] N. A. Phillips (1956) "The general circulation of the atm osphere: A numerical experiment", Q.J. of the Roy. Met. Soc., bind 82, side 123-164.
https://doi.org/10.1002/qj.49708235202
[8] Y. Mintz (1964) "Very long-term global integrations of the primitive equations of atm ospheric m otion", W M O-IUGG Symp. on res. and dev. aspects of long-range forecasts, Tech. Note, Nr. 66, side 141-155.
[9] A. W iin-Nielsen og T. C. Chen (1993) "Fundamentals of atmospheric energetics", Oxf. Univ. Press.
[10] J. S. A. Green (1968) "Transfer of heat and momentum by cyclone scale eddies in the general circulation", Proc. of Symp. on Num. Wea. Pred., Tokyo, Japan. IV, side 17-20.
[11] A. W iin-Nielsen (1968) "On atm ospheric response to large-scale seasonal forcing", Proc. of Symp. on Num. Wea. Pred. Tokyo. Japan, IV, side 21-27.
[12] J. S. A. Green (1970) "Transfer properties of the large-scale eddies and the general circulation of the atmosphere", Q.J. of the Roy. Met. Soc., bind 96, side 157-185.
https://doi.org/10.1002/qj.49709640802
[13] A. A. W hite og J. S. A. Green (1982) "A nonlinear atm ospheric long wave model incorporating parameterisations of transient baroclinic eddies", Q. J. of the Roy. Met. Soc., bind 108, side 55-85.
https://doi.org/10.1256/smsqj.45503
[14] A. A. W hite og J. S. A. Green (1984) "Transfer coefficients eddy flux parameterisations in a simple model of the zonal average of atmospheric circulations, Q. J. of the Roy. Met. Soc., bind 110, 1035-1052.
https://doi.org/10.1256/smsqj.46612
[15] A. W iin-Nielsen (1988) "A heuristic theory of the zonally-averaged State of the atm osphere", Mat. Fys. M edd, bind 42:2, Roy. Danish Aca. of Sci. and Letters.
[16] A. W iin-Nielsen (1994) "The zonal atm ospheric structure", Atmosfera, bind 7, side 185-210.
[17] A. W iin-Nielsen (1999) "The zonal atm ospheric structure: A heuristic theory, Part 2", udkom m er i Atmosfera.
[18] A. W iin-Nielsen og J. Sela (1971) "On the transport of quasi-geostrophic potential vorticity", Mo.Wea. Rev., bind 99, side 457^159.
https://doi.org/10.1175/1520-0493(1971)099<0447:OTTOQP>2.3.CO;2
[19] C .-G . Rossby (1938) "On the maintenance of the westerlies south of the polar front. Fluid mechanics applied to the study of atmospheric circulations", Pap. Phys. Oceanog. Meteor., bind 7, Nr. 1, side 9-17.
[20] C .-G . Rossby (1937) "On the distribution of angular velocity in gaseous envelopes under the influence of large-scale horizontal mixing processes", Buli. of the A.M .S., bind 28. side 53-68.
https://doi.org/10.1175/1520-0477-28.2.53
[21] J. R. Holton (1979) "An introduction to dynamic meteorology", Acad. Press.
Fra og med årgang 37 (2026 -) udgives artikler under licensen Creative Commons Kreditering-IkkeKommerciel CC BY-NC 4.0.
Artikler i årgang 1–36 (1990 - 2025) er ikke udgivet under Creative Commons. Her er alle rettigheder forbeholdt artiklernes respektive forfattere.