اثر پهنای جریان جتی بر رشد امواج کژفشار

جریان جتی، جریان باریک با عرض چند صد کیلومتر و طول چند هزار کیلومتر در سطوح بالایی وردسپهر است. وجود جریان جتی بر روی منطقه کژفشاری موجب افزایش چینش قائم باد در منطقه می شود. هدف این پژوهش مطالعه اثر پهنای جت بر ناپایداری کژفشار با استفاده از مدل شبه زمینگرد در صفحه بتا است. برای حل معادلات شبهزمینگرد در صفحه بتا از روش تفاضل متناهی برای گسسته سازی در راستای قائم و نصف النهاری استفاده شده است. همچنین جریان جتی با پهناهای متفاوت در مسئله تعریف شده و آهنگ رشد امواج جوی محاسبه می شود. نتایج نشان می دهد که با کاهش پهنای جت تا ۲۴۰۰ کیلومتر، آهنگ رشد نیز کاهش یافته است. ولی کاهش بیشتر پهنای جت منجر به افزایش آهنگ رشد می شود؛ بنابراین پهنترین جت دارای بیشینه آهنگ رشد برای اعداد موج ۶ الی ۱۳ و باریک ترین جت دارای بیشینه آهنگ رشد برای اعداد موج ۱۳ الی ۲۰ است. در این حالت تحمیل عدد موج نصف النهاری روی جت های پهن ایجاد می شود و در جت های باریک سازوکار افت آهنگ رشد به دلیل تحمیل عدد موج نصف النهاری دیده نمی شود. محاسبه بخش موهومی سرعت فاز نشان داد که افزایش سرعت هسته جت با کاهش پهنای جت، موجب تقویت رشد امواج جوی می شود و دیگر اثر محدود کننده عدد موج نصف النهاری در مسئله دیده نمی شود؛ همچنین در طبیعت فرایند محدودشدن نصف النهاری برای جت های باریک دیده نمی شود. دلیل آن نیز افزایش سرعت هسته جت با باریک شدن پهنای جت در شرایط واقعی است؛ بنابراین محدودیت نصف النهاری جت های باریک مسئلهای انتزاعی بوده و در طبیعت دیده نمی شود.

کلیدواژه ها:

جریان جتی ، عدد موج نصف النهاری ، صفحه بتا ، ناپایداری کژ فشار ، مسئله اشتورم-لیوویل