‘高低层分离’是大气科学学术领域最常被滥用的用语之一,连大气科学系本科生都可能
滥用此用语,天气学实习该扣分的被扣分,专题讨论该电的被电
高低层分离最常被滥用于形容涡旋结构。有一涡旋中心随高度变化如下图所示:
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我们应该说此涡旋倾斜。涡旋的高低层分离如下图所示:
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理论上,涡旋在流体中不会断掉(注);实务上,涡旋太弱时难以分析,上图将难以分析的部
分以虚线表示
当我们说涡旋高低层分离时,我们说的其实是有两个涡旋,其中一个低层很弱,另外一个高
层很弱。
你可能已经发现,即使是第二种情况,要说涡旋高低层分离仍然有点勉强。最好的方法就是
避免用高低层分离来形容涡旋
一般来说,台风都是第一种情况,也就是涡旋倾斜
你可能会问,这张图:
http://i.imgur.com/Vy4a1Rx.jpg
不是清楚地显示高低层分离吗?
当然是啊!这是台风云系高低层分离,注意主词是云系!
受过一点大气科学相关训练的人反而容易滥用‘高低层分离’,因为习惯性地一层一层地
分析天气图,但真正扎实的训练下,应该提升到三维空间的思考
注:涡度的定义是速度的旋度,微积分告诉我们1.旋度无辐散,2.就任一控制体积而言,
任一向量辐散场体积分等于该向量在控制体积表面通量积分。换句话说,将涡度向量连成
‘涡线’,就流体中任一封闭空间而言,涡线入多少出多少,如图(白色为任一封闭空间,
红色为涡线,可以把一条涡线简单的想成一个涡旋):
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涡旋的本质就是我们无法定义出任一涡线为此情况:
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│↑│(此图为错误示范)
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