大气中的适应过程和发展过程(一)——物理分析和线性理論

适应过程和发展过程是大气运动的两种基本动力过程。在一般情况下,大气运动基本上是处于地轉平衡的,但同时也存在着沿某一比較規律的方向演变的过程——发展过程;而发展过程却正是通过地轉平衡的不断破坏来实現的(在完全的地轉平衡条件下,大气的运动是常定的).这就說明大气运动中存在着地轉适应过程和地轉平衡不断遭到破坏的內部机制。但在过去,地轉适应过程是用线性理論研究的,它給出了适应过程而得不到发展过程(場趋向于常定状态);而发展过程却是考虑了場的非綫性而借助于諸簡化模式忽略了适应过程来研究的。要全面揭露这种內部机制,看来,我們必須应用非线性的完整的动力学和热力学方程組.完整的方程式組也应該能够揭露出大气运动的准地轉性,亦即在通解中应該作为主要部分而区分出地轉部分来.同时我們还可以研究大尺度的准无水平輻散运动(准地轉运动)部分与非地轉部分的相互作用問題,并确定諸簡化模式的适用程度。 本文就是用非线性的完整方程式組来研究上述諸問題。