摘要:通過線性分層旋轉(zhuǎn)流體的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),分析了翻越山脈的大氣大尺度運(yùn)動(dòng)的模擬問題。分析表明,在f-平面模型條件下其相似標(biāo)準(zhǔn)須包括匹配Rossby數(shù)、Burger數(shù)和Ekman數(shù)以及用流體深度標(biāo)準(zhǔn)化了的山地高度函數(shù)。流體深度與地形寬度之比不具有零階重要性,這使實(shí)驗(yàn)室的模型能夠使用夸大了的垂直尺度對(duì)于水平尺度之比。模型在大氣參數(shù)變化范圍內(nèi),讓f-平面西鳳氣流翻越落磯山。對(duì)不同深度的平面流型和不同的系統(tǒng)參數(shù)值作了定量分析。實(shí)驗(yàn)對(duì)于山地上空的脊、山地東部的下游槽以及脊和槽的一般走向,都給出了相當(dāng)合理的結(jié)果。試驗(yàn)還指出,當(dāng)流體以平均風(fēng)速相對(duì)于一個(gè)觀測者移動(dòng)時(shí),在山地中部的東南方可以找到一個(gè)閉合的氣旋性渦旋。當(dāng)Rossby數(shù)增大時(shí),該氣旋擾動(dòng)將越來越移向東北。此外,在山地中心的正北方,沿著山脊有一個(gè)靜止的反氣旋渦旋。該反氣旋的位置隨著Rossby數(shù)的變化并不十分敏感。還展示了落磯山模型南部、中部和北部垂直剖面上流體的運(yùn)動(dòng)狀況。這些運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)尾流流型的特征,尤其垂直運(yùn)動(dòng)場是如此。最后,試驗(yàn)給出了一個(gè)位于模型中部上空,具有切斷低壓的槽向東平流的情況。在山脈上游切斷低壓略微移向東北,而在穿過山峰時(shí)明顯折向南方;切斷低壓的中心在翻越山脈時(shí)加速,然后在山脈的背風(fēng)坡減速。實(shí)驗(yàn)室中的這些結(jié)果定性地類似于大氣中切斷低壓翻越落磯山脈時(shí)的觀測結(jié)果。