超長波

在整個北半球範圍內，沿緯圈方向上波數為1、2、3的大氣波動通常稱為超長波。地球大氣中時間和空間尺度最大的一類波動。在實際大氣中，超長波受到大地形、海陸冷熱源以及長波能量反饋的控制，它在一定的地理區域內呈準定常狀態，這同移動性的大氣長波形成鮮明的對照。超長波可作為半球範圍內環流形勢的重要背景之一，中期和長期天氣演變過程與超長波有著密切的聯繫。

基本介紹

• 中文名：超長波
• 外文名：ultra-long wave
• 緯向波數：1、2、3
• 水平尺度：10000公里以上
• 時間尺度：10天以上
• 聯繫：中期和長期天氣演變

定義

大氣運動在空間上是多尺度的，時間上是多頻率的。在整個北半球範圍內，沿緯圈方向上波數為1、2、3的大氣波動通常稱為超長波。超長波的水平尺度在10000公里以上，時間尺度在10天以上。可見超長波是大氣中時空尺度最大的一類波動。

一般特徵

在對流層中、下層，由於有短波的疊加，在每日天氣圖上超長波並不明顯，但在對流層上層和平流層大氣中卻主要表現為超長波的活動。

在平流層中冬半年主要表現為超長波的活動，而對流層中活動的短波和長波在平流層都沒有多大反映。這種現象也表現了大氣超長波的一種特性。理論研究表明，在地球大氣中，波動的垂直傳播直接與波長有關，只有超長波一類特大尺度的擾動才能由對流層傳到平流層，而對流層頂卻幾乎完全阻尼氣旋波和長波，使它們不能影響到平流層。

在200百帕以上的等壓面圖上，可清楚看出超長波的活動（見平流層和中層大氣環流）；而在對流層中，例如500百帕等壓面圖上，由於各種不同波長的大氣波動相互疊加，只有通過波譜分析，才能確定其存在。在實際大氣中，超長波受到大地形、海陸冷熱源以及長波能量反饋的控制，它在一定的地理區域內呈準定常狀態，這同移動性的大氣長波形成鮮明的對照。超長波可作為半球範圍內環流形勢的重要背景之一，中期和長期天氣演變過程與超長波有著密切的聯繫。

實例

青藏高壓的水平尺度達萬千米以上，屬超長波系統。

青藏高壓又稱南亞高壓，是暖季出現在亞洲大陸南部青藏高原上空對流層頂部的大型暖高壓系統。它主要是由於高原的加熱作用形成的，因而其結構、性質和形成過程都與海洋上的副熱帶高壓有很大差異。它在500hPa 以下是熱低壓，在500hPa 以上的高空才表現為高壓，而且越向高空高壓強度越大，到200—100hPa 高度強度最大，成為北半球上空強大的高壓體。其中心區有上升氣流，多對流活動，是我國夏季雷暴發生最多的地區。

動力學模型

在超長波的動力學模式中，渦度方程（見大氣動力方程）可簡化為：

其中f 為科里奧利參數，D 為散度，β 為羅斯比參數，v 為大氣水平運動速度。該式表示：對於超長波尺度的運動，散度作用和β項是準平衡的，從而具有準定常的性質。