※ 引述《s93015a (水瓶珩)》之铭言:
: ※ 引述《mark0204》之铭言:
: : 我蛮好奇的是,哪个“理论”说“涡旋在流体中不会断掉”?
: 可能是我的注解没有写清楚,若您有兴趣的话,可以复习一下向量分析
: https://en.wikipedia.org/wiki/Vector_calculus
: 有很多证明方法,我的注解采用的证明方法用到:1.旋度无散度2.辐散定理
这就是我会想回这篇文章的重点了
“涡旋在流体中不断掉”
在绝热、无摩擦、水平尺度远大于垂直尺度的“假设下”
(我依稀记得这好像是浅水方程的假设?不太确定......)
这论点应该可以成立
但是这系列讨论,主要是针对最近的杜鹃台风西行过山的实际天气分析
上段三点假设皆难以成立
也就是说,实际发生的天气跟理论简化下的推论,已经有明显的差异存在
: : 至于这次的杜鹃台风是出现“涡旋分离”还是“涡旋倾斜”
: : 需要进一步利用网格资料去分析“涡度场”或者“位涡场”的垂直方向剖面图
: : 才会得到答案......
: 的确如此,目前手边没有工具,有人愿意帮忙吗?
: 不过如原文所说,即使是分离的情况,根本就是两个涡旋,而非高低层分离
有兴趣的话,可以参考 Peng等(2012,Mon. Wea. Rev.)的论文
这篇是在分析西行台风过山的“不连续路径”
其中(我不会上色,就把重点以 ~ 标记)
“Before the surface center of a tropical cyclone crosses the CMR, a
~
secondary cyclonic vortex or low pressure center may appear on the
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
opposite side of the CMR. If the original surface center of the tropical
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
cyclone vanishes during the crossing and the secondary center
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
subsequently becomes the dominant surface center, the surface track of
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
the tropical cyclone is discontinuous (see Fig. 1b for some examples).
Otherwise, the surface track is continuous unless the whole tropical
cyclone completely dissipates over the island.”
也就是说,西行过山台风,可能先出现涡旋高低层分离(上层过山,下层滞留消散)
过山后,再出现另一个地面中心(次中心)
所以,应该有高低层涡旋分离的现象出现
至于原地面中心与新生的地面次中心,也可以说成两个涡旋
但是实务上,并不会因此而定义为两个台风......
: : 因为我主要的研究并非台风,不记得是否有期刊论文提到台风高低层分离
: : 不过对于其他的天气系统,印象中有看过涡旋高低层分离的现象出现
: : 不论是高低层先分离后结合,或者结合后分离
: : (好像中纬度温带气旋还蛮常出现高低层涡旋分离(或者涡度分离)的现象?)
: : (温带气旋跟热带气旋,两者的能量来源跟位涡垂直分布的确差很多......)
: 只要有垂直耦合,都是倾斜
请参考 Chang等(1998,Mon. Wea. Rev.)
或者在台大总图找 侯喜真(1998,博士论文)
垂直方向倾斜,是因为中纬度天气系统的主要能量来源为斜压能量转换
但是若天气系统的能量来源主要不是由斜压能量转换而来,就不一定会倾斜
上述两篇文章提到的其他方式(潜热释放、对流层顶折叠、垂直重叠)
以位涡的分析图去看,就会很容易分辨出来这几类于垂直方向上的差异
: : 微积分或者大气动力学里面所谓的“旋度无辐散”
: : 主要是因为计算旋度仅考虑“南北风”在“东西向”的差分
: : 以及“东西风”在“南北向”的差分
: : 但是,“东西风”在“东西向”的差分
: : 以及“南北风”在“南北向”的差分
: : 这两项对于旋度的贡献为零,但并非不存在
: : 实际上,涡旋除了有旋度之外,一定会伴随散度
: : 意即:事实上,“东西风”在“东西向”的差分
: : 以及“南北风”在“南北向”的差分
: : 这两项并不为必然为零
: : 千万别忘记,如果“旋度无辐散”,台风(或其他涡旋)就不会有上升运动了!
: : Mark
: 我猜是不是因为我一直把散度说成辐散(英文都是divergence)才造成如此误会...
: 我想说的是
: 任何向量场都有旋度和散度两种性质
: 速度场有旋度和散度
: 速度场的旋度称为涡度
: 旋度也是向量场,但是任何向量场的旋度场的散度必为零
: 被mark大大曲解成这种程度,都不知道该说什么了
: 虽然速度场的旋度无辐散,只要速度场的散度不为零,台风还是可以有上升运动啊
是否是我“曲解”,看你怎么认为啦
原文讨论这部份,主要是对于“涡旋在流体中不会断掉”的“注”
就如同我第一段的回复
我是想再次提醒“简化后的理论基础”与“实际发生”的差异
最后,在多回一下:我个人并不认为“高低层分离”一词有不妥
因为你似乎已经认定这个杜鹃台风过山时,高低层是倾斜的(希望我没解读错)
但是就我前面提及的Peng等(2012,Mon. Wea. Rev.)的论文
西行台风的确可能出现高低层分离,而使得台风路径呈现不连续
我不太相信杜鹃台风在过山时是倾斜的......
因为有倾斜的话,表示地形东侧低层的涡旋留在原处,而高层涡旋持续西移
当高层涡旋中心移至台湾海峡时,地面涡旋中心会在哪里?
Mark