关于大气地转适应介绍

[拼音]：daqi dizhuan shiying

[外文]：geostrophic adjustment of atmosphere

大尺度大气运动的一个基本特征是运动的准地转性。大气运动若完全处于地转平衡状态（见大气运动的平衡状态），就没有运动的变化，所以地转平衡状态是常遭破坏的。然而，地转平衡状态破坏后，风场和气压场又相互调整，重新建立起新的平衡关系，保持运动的准地转性质。因此，地转平衡的建立、破坏、再建立的过程是大气运动中的一个极重要的动力过程，大气运动正是在地转平衡建立与破坏的相互矛盾过程中发展的。由非地转平衡状态调整到地转平衡状态的过程，称为大气的地转适应过程，简称地转适应。

20世纪40年代以前，一般都是从温度场和气压场出发来讨论问题的。1938年，瑞典气象学家C.-G.罗斯比最早讨论了地转适应问题。他首先分析了一个初始时没有气压场支持的带状气流的演变，最后的结果是当维持流速时，就产生了与科里奥利力相平衡的水平气压梯度力。由此，他认为气压场和风场总是相互调整相互适应的，并且主要是气压场向风场适应。1949年苏联气象学家A.M.奥布霍夫对地转适应问题进行了更完整的分析，在他分析的例子中也得到主要是气压场向风场适应的结论。他还指出，适应的速度很快，只需要3～4个小时就完成了。此后，中国的气象学家叶笃正等，又提出了地转适应的尺度理论，对地转适应结果和初始非地转扰动尺度的关系作了充分的研究。他们指出，当非地转扰动水平尺度L 小于某个临界尺度L0时，气压场向风场适应，当L>L0时，风场向气压场适应。L0=c/f，其中c为重力惯性波波速，f为科里奥利参数。1979年，曾庆存又把这一概念发展到球面上大气的旋转适应过程。

在适应过程中，初始的非地转状态，引起了水平辐散和辐合以及铅直运动，激发出快速的惯性重力波。这种波的快速频散作用（见大气波动），使局部区域非地转扰动的能量迅速向外弥散，同时建立起相应的气压场，而达到准地转平衡状态。

研究地转适应过程不仅具有重要的理论意义，而且地转适应的一些理论结果在实际中也有许多直接或间接的应用。例如，中国的气象学家曾把地转适应的理论结果用于气旋发展的分析，从地转适应的角度分析了斜压不稳定的机制（见大气动力不稳定性）等。