Nhập môn hoàn lưu khí quyển - ( ĐH Quốc Gia HN ) - Chương 6

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

91
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự lan truyền sóng và các xoáy dừng 6.1 kết quả quan trắc các xoáy dừng Mặc dù dòng vĩ h-ớng xoáy có tính không liên tục nh- đã đề cập trong những ch-ơng tr-ớc, dòng trung bình theo mùa cũng không có tính đối xứng vĩ h-ớng. Tính bất đối xứng đó đóng vai trò rất quan trọng trong việc giải thích sự biến đổi khí hậu địa ph-ơng. Chúng cũng làm biến đổi các mô hình vận chuyển nhiệt và động l-ợng toàn cầu, đặc biệt là vào mùa đông Bắc Bán Cầu. Trong ch-ơng này ta sẽ xem xét...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nhập môn hoàn lưu khí quyển - ( ĐH Quốc Gia HN ) - Chương 6

ch−¬ng 6. sù lan truyÒn sãng vμ c¸c xo¸y dõng 6.1 kÕt qu¶ quan tr¾c c¸c xo¸y dõng MÆc dï dßng vÜ h−íng xo¸y cã tÝnh kh«ng liªn tôc nh− ®· ®Ò cËp trong nh÷ng ch−¬ng tr−íc, dßng trung b×nh theo mïa còng kh«ng cã tÝnh ®èi xøng vÜ h−íng. TÝnh bÊt ®èi xøng ®ã ®ãng vai trß rÊt quan träng trong viÖc gi¶i thÝch sù biÕn ®æi khÝ hËu ®Þa ph−¬ng. Chóng còng lμm biÕn ®æi c¸c m« h×nh vËn chuyÓn nhiÖt vμ ®éng l−îng toμn cÇu, ®Æc biÖt lμ vμo mïa ®«ng B¾c B¸n CÇu. Trong ch−¬ng nμy ta sÏ xem xÐt mét sè kÕt qu¶ quan tr¾c cña m« h×nh sãng dõng, vμ chØ ra tÝnh ®¬n gi¶n lý thuyÕt dùa trªn sù lan truyÒn sãng tuyÕn tÝnh vμ gi¶i thÝch mét sè ®Æc ®iÓm chñ yÕu cña c¸c kÕt qu¶ quan tr¾c nμy. C¸c sãng dõng phÇn lín thÓ hiÖn râ nhÊt vμo mïa ®«ng ë B¾c B¸n CÇu, vμ cã biªn ®é lín nhÊt ë phÇn trªn tÇng ®èi l−u. Trong mét sè tr−êng hîp, c¸c sãng nμy ®ãng vai trß rÊt quan träng ë c¸c mùc trªn cao cña tÇng b×nh l−u vμo mïa ®«ng, vÊn ®Ò nμy ta sÏ ®Ò cËp trë l¹i trong Ch−¬ng 9. H×nh 6.1 biÓu diÔn tr−êng ®é cao ®Þa thÕ vÞ trung b×nh mùc 250hPa vμo mïa ®«ng ë c¶ hai b¸n cÇu. Nh÷ng ®Æc tr−ng tiªu biÓu trªn h×nh vÏ ë B¾c B¸n CÇu thÓ hiÖn ë c¸c r·nh trªn vïng Canada vμ NhËt B¶n víi c¸c sèng n»m vÒ phÝa ®«ng cña hai ®¹i d−¬ng nμy. Mét ®iÓm næi bËt thÓ hiÖn ë sù chiÕm −u thÕ cña h×nh thÕ 2 sè sãng vÜ h−íng. H×nh thÕ tæng qu¸t nμy cã tÝnh æn ®Þnh trong tõng mïa víi nh÷ng dao ®éng t−¬ng ®èi nhá. H×nh vÏ t−¬ng øng cho Nam B¸n CÇu tho¹t nh×n kh¸ ®èi xøng. Xem xÐt kü h¬n ta thÊy xo¸y chÝnh nμy xª dÞch ®¸ng kÓ tõ cùc, trong khi h×nh thÕ ba r·nh ®Æc tr−ng cã thÓ thÊy râ xung quanh vïng r×a Nam Cùc. §Æc tr−ng cña c¸c nhiÔu ®éng phi vÜ h−íng trong dßng trªn cao thÓ hiÖn kh¸ râ nÕu trung b×nh vÜ h−íng ®−îc lo¹i bá khái c¸c gi¸ trÞ chÈn ®o¸n, ch¼ng h¹n nh− biÓu diÔn trªn H×nh 6.1. Nh÷ng dÞ th−êng vÜ h−íng nμy ®−îc biÓu diÔn trªn H×nh 6.2 vμ 6.3. C¸c biÓu ®å nμy cho thÊy dÞ th−êng vÜ h−íng cña hμm dßng trung b×nh theo thêi * gian  t¹i mùc 250hPa lín h¬n dÞ th−êng cña ®é cao ®Þa thÕ vÞ. §iÒu nμy nh»m nhÊn m¹nh c¸c dÞ th−êng vÜ h−íng cã vai trß quan träng trong dßng khÝ ë miÒn nhiÖt ®íi vμ cËn nhiÖt ®íi còng nh− ë miÒn vÜ ®é cao. Nh− ta sÏ thÊy ë môc tiÕp theo, ¶nh h−ëng cña miÒn nhiÖt ®íi tíi c¸c nhiÔu ®éng miÒn «n ®íi hiÖn nay ®· ®−îc xem lμ kh¸ quan träng. Sù xuÊt hiÖn cña c¸c sãng vμo mïa ®«ng ë B¾c B¸n CÇu, H×nh 6.2(a) thÓ hiÖn rÊt râ; t¹i c¸c vÜ ®é cao, sè sãng hai vμ ba chiÕm −u thÕ, trong khi ë vïng vÜ ®é thÊp th× sè sãng 1 l¹i chiÕm −u thÕ h¬n. RÊt nhiÒu xo¸y thÓ hiÖn ®é nghiªng pha mét c¸ch cã hÖ thèng víi c¸c trôc chÝnh h−íng tõ t©y nam vÒ phÝa ®«ng b¾c. Sù nghiªng pha nμy cho thÊy dßng ®éng l−îng h−íng cùc ph¶i g¾n liÒn víi c¸c xo¸y dõng. C¸c xo¸y dõng - 148 -
nμy còng cã biªn ®é ®¸ng kÓ mÆc dï víi b−íc sãng vÜ h−íng dμi h¬n so víi mïa ®«ng ë Nam B¸n CÇu, nh− biÓu diÔn trªn H×nh 6.3(b). Tuy nhiªn, sù nghiªng pha mét c¸ch cã hÖ thèng kh«ng lín nμy cã thÓ thÊy râ ë Nam B¸n CÇu. H×nh 6.1. §é cao ®Þa thÕ vÞ trung b×nh theo thêi gian t¹i mùc 250hPa, theo sè liÖu cña ECMWF trong 6 mïa: (a) B¾c B¸n CÇu, Th¸ng 12-1-2; (b) Nam B¸n CÇu, Th¸ng 6-7-8. Kho¶ng gi÷a ®−êng ®¼ng trÞ lµ 100m C¸c sãng dõng còng biÓu hiÖn râ vμo mïa hÌ, mÆc dï víi biªn ®é gi¶m ®¸ng kÓ. §Æc ®iÓm c¬ b¶n vμo mïa hÌ ë B¾c B¸n CÇu, H×nh 6.3(a), lμ mét hoμn l−u xo¸y nghÞch cã t©m ë t©y nam Ch©u ¸; nã g¾n liÒn víi hoμn l−u giã mïa Ch©u ¸ trªn cao vμ thÓ hiÖn râ ë c¸c mùc cao h¬n, ch¼ng h¹n nh− trªn mùc 100hPa. Ngoμi ra, c¸c xo¸y dõng - 149 -
kh¸ yÕu vμ cã quy m« nhá h¬n so víi c¸c xo¸y xuÊt hiÖn vμo mïa ®«ng. §èi víi mïa hÌ ë Nam B¸n CÇu còng cã nh÷ng nhËn xÐt t−¬ng tù trªn H×nh 6.2(b); ë ®©y h×nh thÕ mét sãng vÜ h−íng t−¬ng ®èi yÕu chiÕm −u thÕ. H×nh 6.2. C¸c xo¸y trung b×nh theo thêi gian trong dßng khÝ mùc 250hPa, biÓu diÔn b»ng dÞ *  vµo mïa ®«ng (th¸ng 12-1-2). Kho¶ng gi÷a c¸c ®−êng th−êng vÜ h−íng cña hµm dßng trung b×nh ®¼ng trÞ 5 x 106 m2s-1, gi¸ trÞ ©m biÓu diÔn b»ng nÐt ®øt. H×nh vÏ dùa trªn 6 n¨m sè liÖu cña Trung t©m dù b¸o thêi tiÕt h¹n võa Ch©u ¢u (ECMWF). (a) B¾c B¸n CÇu. (b) Nam B¸n CÇu. Mét ®iÓm ®¸ng l−u ý cña tÊt c¶ c¸c biÓu ®å nμy lμ sù v¾ng mÆt cña dßng v−ît xÝch ®¹o. C¸c nhiÔu ®éng dõng nμy lÊp ®Çy c¸c b¸n cÇu t−¬ng øng, tuy nhiªn kh«ng lÊn sang b¸n cÇu ®èi diÖn. Ngo¹i trõ vïng hoμn l−u giã mïa Ch©u ¸, n¬i cã dßng v−ît xÝch ®¹o (®Æc biÖt ë c¸c mùc thÊp). Nguyªn nh©n cña sù t¸ch biÖt râ rμng gi÷a b¸n cÇu nμy víi b¸n cÇu kia sÏ lμ vÊn ®Ò mμ c¸c lý thuyÕt vÒ sãng dõng cÇn ph¶i bμn ®Õn. Cã mét sù liªn tôc t−¬ng ®èi râ gi÷a c¸c xo¸y dõng mùc trªn cao vμ mùc thÊp. Kh«ng gièng nh− biÓu ®å trªn H×nh 6.2 vμ 6.3 biÓu diÔn cho nhiÒu mùc trong tÇng ®èi l−u, H×nh 6.4 biÓu diÔn mÆt c¾t th¼ng ®øng cña khÝ ¸p theo kinh tuyÕn, chñ yÕu cho mïa ®«ng. Vμo mïa ®«ng ë B¾c B¸n CÇu, cã thÓ thÊy râ sù chiÕm −u thÕ cña h×nh thÕ 2 sè sãng vÜ h−íng. §¸ng chó ý h¬n lμ sù nghiªng pha mét c¸ch cã hÖ thèng cña c¸c sãng, víi c¸c r·nh mùc trªn cao vμ c¸c sèng n»m vÒ phÝa t©y ë c¸c mùc thÊp t−¬ng øng. Nh− ®· tr×nh bμy ë Ch−¬ng 5, sù nghiªng nμy ch¾c ch¾n liªn quan víi sù vËn chuyÓn nhiÖt ®é h−íng cùc bëi c¸c xo¸y. Thùc tÕ, c¸c xo¸y dõng ®ãng vai trß quan träng trong sù vËn chuyÓn nhiÖt h−íng cùc ë B¾c B¸n CÇu vμo mïa ®«ng. MÆc dï c¸c biÓu hiÖn nμy kh«ng gi¶i thÝch mét c¸ch tho¶ ®¸ng hiÖn t−îng t¨ng nhanh cña biªn ®é xo¸y dõng ë hÇu hÕt c¸c mùc trªn cao lμ ®¸ng kÓ ë tÇng b×nh l−u. - 150 -
H×nh 6.3. T−¬ng tù nh− H×nh 6.2 vµo thêi kú mïa hÌ. (a) B¾c B¸n CÇu. (b) Nam B¸n CÇu Vμo mïa ®«ng ë Nam B¸n CÇu, biªn ®é nμy Ýt nhiÒu nhá h¬n vμ b−íc sãng cña nhiÔu ®éng dμi h¬n. Quan träng h¬n, do sù nghiªng pha theo chiÒu th¼ng ®øng nhá; ë ®©y dßng nhiÖt h−íng cùc Ýt mang tÝnh hÖ thèng do c¸c xo¸y dõng ë Nam B¸n CÇu. * H×nh 6.4. MÆt c¾t th¼ng ®øng theo kinh tuyÕn cña dÞ th−êng vÜ h−íng ®é cao ®Þa thÕ vÞ Z dùa theo chuçi sè liÖu 6 n¨m cña ECMWF. Kho¶ng gi÷a c¸c ®−êng ®¼ng trÞ lµ 50m, vïng ®Ëm lµ vïng cã gi¸ trÞ ©m. (a) Thêi kú mïa ®«ng t¹i 60oN. (b) Thêi kú mïa hÌ t¹i 60oS. - 151 -
HiÖu øng tæng céng cña c¸c xo¸y dõng ®èi víi sù vËn chuyÓn nhiÖt vμ ®éng l−îng   ®−îc tæng kÕt trªn c¸c mÆt c¾t theo khÝ ¸p-vÜ ®é cña dßng nhiÖt h−íng cùc v * T * vμ   dõng, biÓu diÔn trªn H×nh 6.5 vμ 6.6. C¸c dßng nμy chØ ®ãng * * dßng ®éng l−îng u v vai trß quan träng ®èi víi mïa ®«ng ë B¾c B¸n CÇu, khi dßng nhiÖt h−íng cùc lan réng trong suèt bÒ dμy cña tÇng ®èi l−u miÒn «n ®íi. Gi¸ trÞ cùc ®¹i lín h¬n 12Kms-1 so víi dßng nhiÖt cña xo¸y qui m« thêi gian nhá. H×nh 6.5. MÆt c¾t th¼ng ®øng theo vÜ ®é cña dßng nhiÖt h−íng vÒ phÝa b¾c sinh ra do c¸c xo¸y v * T*  dùa trªn chuçi sè liÖu 6 n¨m cña Trung t©m dù b¸o thêi tiÕt h¹n võa Ch©u ¢u. Kho¶ng dõng     gi÷a c¸c ®−êng ®¼ng trÞ lµ 2Kms-1, vïng ®Ëm cã gi¸ trÞ ©m. (a) Thêi kú mïa ®«ng. (b) Thêi kú mïa hÌ. - 152 -
Cïng thêi ®iÓm ®ã, xuÊt hiÖn c¸c gi¸ trÞ dßng ®éng l−îng lín ë phÇn trªn tÇng ®èi l−u, héi tô gÇn 50oN. Mét lÇn n÷a, sù ph©n bè vμ ®é lín t−¬ng xøng víi c¸c dßng vËn chuyÓn bëi c¸c xo¸y qui m« thêi gian nhá. Ng−îc l¹i, c¸c dßng nμy vμo mïa hÌ vμ ®èi víi Nam B¸n CÇu nhá h¬n nhiÒu so víi c¸c dßng cña xo¸y tøc thêi. Sù tån t¹i cña c¸c nhiÔu ®éng dõng nμy trong suèt mét mïa vμ tÝnh lÆp l¹i cña nã tõ n¨m nμy qua n¨m kh¸c cho thÊy chóng chÞu c¸c t¸c ®éng mang tÝnh vÜnh cöu. C¸c t¸c ®éng nμy cã thÓ cã quan hÖ víi nhiÔu ®éng cña dßng vÜ h−íng sinh ra do c¸c ®Æc ®iÓm nh− ®Þa h×nh nói. Trong c¶ hai tr−êng hîp ®Òu cã vai trß t¸c ®éng cña líp biªn d−íi. Trªn qui m« toμn cÇu, nh÷ng d·y nói lín chØ chiÕm mét diÖn tÝch t−¬ng ®èi nhá trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt. D·y nói quan träng nhÊt lμ T©y T¹ng víi d·y Himalaya vμ d·y Rockies; ë Nam B¸n CÇu lμ d·y Andes vμ vïng b¨ng khæng lå Nam cùc lμ nh÷ng ®Æc ®iÓm chñ yÕu. C¸c t¸c ®éng nμy cã thÓ cã quan hÖ víi sù t−¬ng ph¶n gi÷a lôc ®Þa vμ biÓn hoÆc cã quan hÖ víi nhiÔu ®éng cña dßng vÜ h−íng sinh ra do c¸c ®Æc ®iÓm nh− ®Þa h×nh nói. Trong c¶ hai tr−êng hîp ®Òu cã vai trß t¸c ®éng cña líp biªn d−íi. Trªn qui m« toμn cÇu, nh÷ng d·y nói lín chØ chiÕm mét diÖn tÝch t−¬ng ®èi nhá trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt. D·y nói quan träng nhÊt lμ T©y T¹ng víi d·y Himalaya vμ d·y Rockies; ë Nam B¸n CÇu lμ d·y Andes vμ vïng b¨ng khæng lå Nam Cùc lμ nh÷ng ®Æc ®iÓm chñ yÕu. C¸c d·y nói nμy cã ph¹m vi rÊt h¹n chÕ. T¸c ®éng nhiÖt do sù biÕn ®æi cña nhiÖt ®é mÆt biÓn hay do sù t−¬ng ph¶n nhiÖt ®é gi÷a lôc ®Þa vμ bÒ mÆt ®¹i d−¬ng th−êng còng rÊt h¹n chÕ trªn diÖn tÝch nhá. Ch¼ng h¹n nh− sù biÕn ®æi lín cña nhiÖt ®é mÆt n−íc biÓn liªn quan víi c¸c dßng biÓn hÑp ch¶y däc theo bê phÝa t©y cña c¸c ®¹i d−¬ng. ë Nam B¸n CÇu, thËm chÝ sù t−¬ng ph¶n gi÷a biÓn vμ lôc ®Þa mang tÝnh ®Þa ph−¬ng v× chØ kho¶ng 20% bÒ mÆt ®−îc bao phñ bëi lôc ®Þa hoÆc b¨ng. Tõ nhËn xÐt nμy cã thÓ ®Æt ra c©u hái liÖu c¸c nhiÔu ®éng do t¸c ®éng ®Þa ph−¬ng cã kh¶ n¨ng lan truyÒn ¶nh h−ëng tíi toμn cÇu hay kh«ng, ®ã cã ph¶i lμ nguyªn nh©n h×nh thμnh c¸c nhiÔu ®éng cã thÓ bao trïm c¶ b¸n cÇu. PhÇn cßn l¹i cña ch−¬ng nμy sÏ ®Ò cËp tíi sù lan truyÒn xo¸y theo ph−¬ng ngang vμ ph−¬ng th¼ng ®øng; do ®ã mét sè ®Æc ®iÓm cña xo¸y dõng sÏ ®−îc tr×nh bμy chi tiÕt trong phÇn nμy. 6.2 M« h×nh chÝnh ¸p Mét sè ®Æc ®iÓm biÓu diÔn trªn biÓu ®å ë phÇn tr−íc cã thÓ ®−îc m« pháng trong nh÷ng m« h×nh chÝnh ¸p ®¬n gi¶n nhÊt. Nh÷ng m« h×nh nh− vËy ®−¬ng nhiªn ®−îc lý t−ëng ho¸ ë møc ®é lín vμ kh«ng thÓ dïng cho c¸c m« pháng chÝnh x¸c cña hoμn l−u trung b×nh theo thêi gian. Tuy nhiªn, c¸ch ¸p dông nμy gióp ta nhËn biÕt c¸c qu¸ tr×nh c¬ b¶n kh¸ râ rμng; cung cÊp nh÷ng m« h×nh c¬ b¶n cã thÓ gi¶i thÝch cho c¸c kÕt qu¶ quan tr¾c vμ kÕt qu¶ cña nh÷ng m« h×nh phøc t¹p h¬n. XÐt tr−êng hîp ®−îc m« t¶ trªn H×nh 6.7. Mét líp chÊt láng ®¬n cã khÝ ¸p bÒ mÆt ps, di chuyÓn qua mét ngän nói cã ®é cao h(x,y). Gi¶ thiÕt ®é cao nμy lμ nhá so víi quy m« ®é cao cña khÝ quyÓn. C¬ së khëi ®Çu cho biÓu diÔn to¸n häc cña m« h×nh nμy lμ ph−¬ng tr×nh xo¸y tùa ®Þa chuyÓn, ph−¬ng tr×nh (1.62) cã d¹ng - 153 -
    v.  v  f (6.1) t p H×nh 6.6. MÆt c¾t theo vÜ ®é cña dßng ®éng l−îng h−íng vÒ phÝa b¾c sinh ra do c¸c xo¸y dõng u v  dùa trªn chuçi sè liÖu 6 n¨m cña Trung t©m dù b¸o thêi tiÕt h¹n võa Ch©u ¢u. Kho¶ng gi÷a * * c¸c ®−êng ®¼ng trÞ lµ 5m2s-2, vïng ®Ëm cã gi¸ trÞ ©m. (a) Thêi kú th¸ng 12, 1, 2. (b) Thêi kú th¸ng 6, 7, 8 H×nh 6.7. S¬ ®å minh häa m« h×nh chÝnh ¸p cña dßng khÝ miÒn «n ®íi ®i qua nói §èi víi dßng chÝnh ¸p, trong ®ã kh«ng cã biÕn ®æi nhiÖt ®é theo chiÒu ngang, dßng kh«ng phô thuéc vμo khÝ ¸p (hay ®é cao). Sè h¹ng kÐo d·n ë vÕ ph¶i cña ph−¬ng tr×nh - 154 -
kh«ng phô thuéc vμo khÝ ¸p. Ta sÏ xem xÐt ba thμnh phÇn ®ãng gãp ®èi víi sè h¹ng kÐo d·n nμy. Dßng khÝ ®i qua nói cho ta ®iÒu kiÖn biªn d−íi  p   v.p s   R v.h (6.2) H ë ®©y pR lμ khÝ ¸p trung b×nh cña bÒ mÆt d−íi. Phï hîp víi m« h×nh chÝnh ¸p, chóng ta gi¶ thiÕt r»ng  biÕn ®æi tuyÕn tÝnh dÇn tíi 0 phÝa trªn líp biªn. Khi ®ã p = V.ps/pR vμ thμnh phÇn lùc ®−îc chuyÓn sang vÕ ph¶i cña (6.1). PhÇn ®ãng gãp thø hai ®èi víi sè h¹ng kÐo d·n lμ do ma s¸t bÒ mÆt. Nã cã thÓ ®−îc m« h×nh ho¸ b»ng c¸ch dïng lý thuyÕt líp Ekman cho líp biªn d−íi. Líp Ekman biÓu diÔn tèc ®é th¼ng ®øng tû lÖ víi xo¸y t−¬ng ®èi t¹i ®Ønh líp Ekman 1/2 pR  K     (6.3) H  2f  Trong phßng thÝ nghiÖm, K lμ hÖ sè nhít ®éng häc cña chÊt láng chuyÓn ®éng vμ quan hÖ nμy nh×n chung kh¸ chÝnh x¸c. Trong khÝ quyÓn, K ®−îc x¸c ®Þnh mét c¸ch thùc nghiÖm lμ “hÖ sè nhít rèi” ®Æc tr−ng cho sù vËn chuyÓn ®éng l−îng b»ng chuyÓn ®éng rèi. Khi ®ã m« h×nh líp Ekman ®−îc lý t−ëng ho¸ vμ rÊt kh«ng chÝnh x¸c, tuy nhiªn nã cung cÊp th«ng tin mét c¸ch ®Çy ®ñ cho c¸c môc ®Ých ®Þnh tÝnh. Dïng vËn tèc th¼ng ®øng nμy nh− lμ mét ®iÒu kiÖn biªn d−íi cho m« h×nh chÝnh ¸p, sè h¹ng -D trong ®ã D = (fK/2H2)1/2 ®−îc biÓu diÔn ë vÕ ph¶i ph−¬ng t×nh (6.1). Quy m« thêi gian xo¸y cña khÝ quyÓn ®Æc tr−ng lμ kho¶ng 5 ngμy. PhÇn thø ba sinh ra bëi qu¸ tr×nh ®èt nãng. PhÇn nμy chØ cã thÓ biÓu diÔn trong m« h×nh chÝnh ¸p d−íi d¹ng gÇn ®óng. §èt nãng cã thÓ ®−îc c©n b»ng bëi chuyÓn ®éng th¨ng trong khÝ quyÓn ph©n tÇng æn ®Þnh. Trong tr−êng hîp khÝ quyÓn chÝnh ¸p, gi¶ thiÕt r»ng chuyÓn ®éng th¨ng t¨ng tuyÕn tÝnh theo khÝ ¸p vμ b»ng 0 t¹i p = 0. PhÇn ph©n kú D = -p g©y t¸c ®éng ®èi víi xo¸y t−¬ng ®èi. ViÖc lý t−ëng ho¸ nh− vËy ®Æc tr−ng cho sù ph©n bè ®èt nãng ë vïng «n ®íi. Tuy nhiªn ®©y lμ mét biÓu diÔn kh«ng tèt ®èi víi hiÖu øng ®èt nãng ë miÒn nhiÖt ®íi, n¬i chuyÓn ®éng th¨ng ®¹t cùc ®¹i ë phÇn gi÷a tÇng ®èi l−u. V× vËy xo¸y cã xu thÕ xo¸y thuËn ë c¸c mùc d−íi thÊp vμ xu thÕ xo¸y nghÞch ë c¸c mùc trªn cao. Qu¸ tr×nh tμ ¸p nh− vËy kh«ng thÓ m« h×nh ho¸ mét c¸ch chÝnh x¸c b»ng mét hÖ c¸c ph−¬ng tr×nh chÝnh ¸p ®¬n gi¶n. Tuy nhiªn, m« h×nh chÝnh ¸p rÊt h÷u Ých trong c¸c bμn luËn hiÖn nay. NÕu tÊt c¶ c¸c hiÖu øng t¸c ®éng nμy ®−îc xÐt ®Õn th× ph−¬ng tr×nh xo¸y chÝnh ¸p cã d¹ng    f  v.  v   v.h   fD (6.4) t D H Gi¶ thiÕt r»ng dßng nÒn vÜ h−íng [u] ®−îc coi lμ hμm cña y, ký hiÖu U(y). Xo¸y g¾n liÒn víi tr¹ng th¸i nÒn nμy lμ - U/y. NÕu gi¶ thiÕt ®é lín cña xo¸y rèi  * lμ nhá so víi U y , ta cã thÓ tuyÕn tÝnh ho¸ ph−¬ng tr×nh ®èi víi tr¹ng th¸i trung b×nh vÜ h−íng vμ thu ®−îc - 155 -
 *  * fU h *    U yy v *   U  fD  (6.5) t x H x D Sè h¹ng ( - Uyy) biÓu diÔn gradien h−íng cùc cña xo¸y tuyÖt ®èi; ®©y lμ mét ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña dßng nÒn. §iÒu kiÖn Ekman t¸c ®éng lμm cho xo¸y t−¬ng ®èi gi¶m theo qui luËt hμm mò vÒ gi¸ trÞ 0 víi qui m« thêi gian D, v× vËy lμm suy gi¶m tr−êng xo¸y. C¸c sè h¹ng cã t¸c ®éng cña ®Þa h×nh vμ qu¸ tr×nh phi ®o¹n nhiÖt ®Òu cã d¹ng ®¬n gi¶n, ®éc lËp víi dßng xo¸y. CÇn thªm lμ tr¹ng th¸i dõng cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh sao cho sù tiªu t¸n Ekman c©n b»ng víi c¸c t¸c ®éng xo¸y nμy. §Ó ®¸nh gi¸ c¸c ®Æc tÝnh cña m« h×nh mét c¸ch râ rμng h¬n ta gi¶ thiÕt r»ng ®Þa h×nh chØ cã t¸c ®éng vÒ lùc vμ d¹ng ®Þa h×nh ®−îc m« t¶ b»ng hμm sin nh− sau h  h 0 e i kx  ly  (6.6) Ta cã thÓ xÐt chÊt láng giíi h¹n trong mét kªnh cã ®é réng /l theo y vμ tuÇn hoμn theo x. Gi¶ thiÕt lμ U kh«ng phô thuéc vμo y. Sau ®ã t×m nghiÖm d−íi d¹ng  *  Ze i kx  ly  (6.7) ta t×m ®−îc biªn ®é Z quan hÖ víi ®é cao cña nói ho d−íi d¹ng    fU U   / K 2  i /  D k  h 0   Z (6.8)  U   / K 2  1 /  k  H 2 2 D 2 2 1/2 trong ®ã K = (k + l ) . Do ®ã sù ph¶n håi nμy cã d¹ng sãng víi sè sãng vÜ h−íng k vμ sè sãng kinh h−íng l. C¸ch tÝnh nμy cã thÓ ®−îc tæng qu¸t ho¸ mét c¸ch dÔ dμng cho mét ®Þa h×nh bÊt kú b»ng c¸ch gi¶ thiÕt ph−¬ng tr×nh (6.6) lμ mét sè h¹ng trong chuçi Fourier biÓu diÔn ®é cao nói. Khi ®ã biÓu thøc tæng qu¸t cho bëi tæng c¸c biÓu thøc d−íi d¹ng (6.8) ®èi víi mäi k vμ l. Biªn ®é t−¬ng øng lμ h0 fU Z U   / K   1 / k  (6.9) 1/2 H 22 2 D trong ®ã pha liªn hÖ víi pha cña nói b»ng c«ng thøc   k 1      tan 1  D 2 (6.10) U   / K    C«ng thøc nμy biÓu diÔn thÝch øng céng h−ëng theo cÊp. Th«ng sè chñ yÕu lμ sè phi thø nguyªn /(K2U). §èi víi sãng dμi, víi /(K2U)  1, xo¸y cïng pha víi pha cña nói, xo¸y xo¸y thuËn phÝa trªn ®Ønh nói. §èi víi sãng ng¾n, /(K2U)
céng h−ëng thÓ hiÖn kh¸ râ, vμ gÇn víi sè sãng vÜ h−íng thø 4. Do ®ã, chØ cã c¸c sãng dμi nhÊt míi cã thÓ t¹o xo¸y xo¸y thuËn qua nói; ®èi víi nói hÑp h¬n th× kh«ng xuÊt hiÖn sãng nμo kiÓu nh− vËy. C¸c d·y nói trªn thùc tÕ víi qui m« theo chiÒu x vμ chiÒu y lμ kh¸ ng¾n vμ chØ thÝch øng lín ë phÝa tr¸i ®iÓm céng h−ëng. H×nh 6.8. (a) Biªn ®é vµ (b) pha cña sãng xo¸y dõng do t¸c ®éng ®Þa h×nh lµ hµm cña sè sãng vÜ h−íng. TÝnh to¸n nµy thùc hiÖn víi mét mÆt  cã t©m t¹i 45oN, réng 5000km víi gi¸ trÞ giã vÜ h−íng lµ 15ms-1. B©y giê ta gi¶ thiÕt lμ t¸c ®éng bÞ h¹n chÕ ë c¸c khu vùc trung t©m vμ t¸c ®éng yÕu ë phÇn cßn l¹i cña Tr¸i §Êt. D·y nói hay khu vùc bÞ ®èt nãng m¹nh cã thÓ coi lμ trung t©m g©y sãng víi sãng cã sè sãng vÜ h−íng vμ kinh h−íng kh¸c nhau. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch øng c¸c sãng nμy cã thÓ lan truyÒn nh− sãng Rossby tíi c¸c miÒn rÊt xa cña Tr¸i §Êt. PhÇn cßn l¹i cña ch−¬ng nμy sÏ dμnh ®Ó th¶o luËn vÒ ®Æc ®iÓm cña sù lan truyÒn nμy vμ ®iÒu kiÖn cho sãng cã thÓ lan truyÒn. NÕu kh«ng cã bÊt kú lùc t¸c ®éng nμo, th× ph−¬ng tr×nh xo¸y tuyÕn tÝnh cã d¹ng ®¬n gi¶n  *  *  *    U yy  U 0 (6.11) t x x B»ng c¸ch t×m nghiÖm cã d¹ng  *  Ze i kx  ly t  (6.12) ta nhËn ®−îc quan hÖ tiªu t¸n   Uk    U yy k / K 2 (6.13) NghiÖm d¹ng nμy ®−îc gäi lμ sãng Rossby. §©y lμ c¸c sãng tÇn sè thÊp, c¸c nhiÔu ®éng d¹ng sãng cã qui m« lín víi tèc ®é pha /k h−íng vÒ phÝa t©y so víi dßng nÒn U. C¸c sãng dμi nhÊt lan truyÒn vÒ phÝa t©y kh¸ nhanh trong khi ®ã c¸c sãng ng¾n (vÝ dô nh− c¸c sãng cã K lín) lan truyÒn víi tèc ®é gÇn víi tèc ®é cña U. So s¸nh víi c¸c vÝ dô t−¬ng tù vÒ chuyÓn ®éng sãng, ch¼ng h¹n nh− sãng ©m hay sãng næi, th× sãng Rossby chØ cã kh¶ n¨ng lan truyÒn theo h−íng t©y. - 157 -
§èi víi t¸c ®éng dõng,  = 0 vμ do ®ã quan hÖ tiªu t¸n cã thÓ ®−îc xem xÐt ®¬n gi¶n nh− lμ quan hÖ chÈn ®o¸n x¸c ®Þnh sè sãng kinh h−íng l nh− lμ hμm cña sè sãng vÜ h−íng k   l     U yy  / U  k 2 1/2 (6.14) ®èi víi sãng Rossby dõng. NÕu biÓu thøc nμy lμ ¶o, sù lan truyÒn kh«ng xÈy ra vμ c¸c nhiÔu ®éng sÏ mê ®i. L−u ý r»ng  lu«n d−¬ng vμ mê ®i, nh×n chung nã lín h¬n Uyy; do ®ã c¸c sãng Rossby dõng lu«n bÞ mê ®i khi U cã gi¸ trÞ ©m. C¸c sãng ng¾n h¬n (sãng víi k lín) còng bÞ mê ®i t−¬ng tù ngo¹i trõ c¸c sãng cùc ng¾n cã gi¸ trÞ U d−¬ng. Sù lan truyÒn sãng víi sè sãng vÜ h−íng k phô thuéc vμo sè sãng dõng tæng céng K s    U yy  / U . Sù lan truyÒn xÈy ra nÕu Ks lμ thùc vμ lín h¬n k. Giã vÜ h−íng trung b×nh trong tÇng ®èi l−u lμ 15ms-1; t¹i 45oN  lμ 1,6 x 10-11 m-1s-1. Gi¶ thiÕt Uyy nhá h¬n , ta thÊy sè sãng dõng tæng céng lμ 1,04 x 10-6 m-1, t−¬ng øng víi sè sãng vÜ h−íng 4 hoÆc 5 ë vÜ ®é nμy. GÇn t©m dßng xiÕt tÇng ®èi l−u, -Uyy cã thÓ lín vμ lμm t¨ng sè sãng dõng tæng céng. ë phÝa h−íng cña dßng xiÕt xÝch ®¹o cã U nhá h¬n vμ  lín h¬n, v× vËy Ks t¨ng ë miÒn cËn nhiÖt ®íi. H×nh 6.9 biÓu diÔn Ks tÝnh ®−îc khi sö dông giã vÜ h−íng mùc 300hPa ®èi víi Nam B¸n CÇu vμo thêi kú mïa ®«ng n¨m 1979. Ks cã gi¸ trÞ ¶o ë phÝa b¾c cña 9oS vμ cã gi¸ trÞ rÊt lín vÒ phÝa cùc cña vÜ ®é nμy. Gi¸ trÞ nμy nh×n chung gi¶m ë c¸c vÜ ®é cao h¬n, mÆc dï xuÊt hiÖn cùc tiÓu rÊt nhá ë kho¶ng 40oS ®ã lμ do mét ®Æc ®iÓm dÞ th−êng trong mïa ®«ng vμ nã liªn quan víi cÊu tróc hai nh¸nh cña dßng xiÕt tÇng ®èi l−u. Khi sãng lan truyÒn, ta quan t©m ®Õn tèc ®é t¹i ®ã c¸c phÇn cña sãng cã thÓ lan truyÒn tíi c¸c phÇn kh¸c trªn Tr¸i §Êt. §¹i l−îng phï hîp lμ vËn tèc nhãm, nã m« t¶ tèc ®é ho¹t ®éng sãng hay n¨ng l−îng sãng bÞ ph©n t¸n kh¾p Tr¸i §Êt. VËn tèc nhãm ®−îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc c g   / k,  / l  (6.15) Tõ quan hÖ tiªu t¸n, ph−¬ng tr×nh (6.13), hai thμnh phÇn cña vËn tèc nhãm ®èi víi sãng dõng lμ c gx  2  U yy k 2 / K 4 , c gy  2  U yy kl / K 4 (6.16) Sù lan truyÒn xÈy ra theo h−íng t¹o mét gãc  víi vßng cung vÜ tuyÕn, trong ®ã   tan 1 c gy / c gx   tan 1 l / k  (6.17) Ph−¬ng tr×nh nμy cho thÊy viÖc lùa chän c¨n d−¬ng trong biÓu thøc (6.14) t−¬ng øng víi viÖc c¸c thμnh phÇn cña sãng lan truyÒn theo h−íng b¾c, trong khi c¨n ©m th× sãng lan truyÒn theo h−íng nam. §é lín cña vËn tèc nhãm lμ c g  2  U yy k / K 3 (6.18) cã thÓ viÕt l¹i khi sö dông quan hÖ ph©n t¸n vμ l−u ý  = 0 ta nhËn ®−îc d¹ng thuËn tiÖn sau c g  2U cos  (6.19) - 158 -
H×nh 6.9. (a) Giã vÜ h−íng mùc 300hPa quan tr¾c ®−îc thêi kú mïa ®«ng Nam B¸n CÇu theo FGGE. (b) Sè sãng dõng tæng céng t−¬ng øng Ks (James, 1988) H×nh 6.10 biÓu diÔn mét cÊu tróc ®¬n gi¶n cña vËn tèc nhãm cña sãng Rossby dõng. Khi sãng lan truyÒn theo vÜ h−íng, tèc ®é nhãm th−êng gÊp hai lÇn giã vÜ h−íng. Khi lan truyÒn theo kinh h−íng, tèc ®é nhãm cã gi¸ trÞ nhá h¬n. H×nh 6.10. §é lín vµ h−íng cña vËn tèc nhãm cña sãng Rossby dõng trong dßng vÜ h−íng U Quay trë l¹i mét vÝ dô vÒ sãng Rossby dõng t¹i 45oN víi giã vÜ h−íng lμ 15m/s, xÐt sù lan truyÒn cña 3 sè sãng vÜ h−íng, tøc lμ víi k = 6,7 x 10-7 m-1. V× Ks = 1,03 x 10-6 m- 1 , vμ ph¶i cã l2 = Ks2 - k2, gi¸ trÞ l = 7,8 x 10-7 m-1. Sãng sÏ lan truyÒn theo h−íng t¹o mét gãc 49o víi h−íng vÜ tuyÕn, vμ tèc ®é nhãm theo h−íng nμy lμ 20m/s. B¹n ®äc cã thÓ nhanh chãng x¸c minh r»ng sãng kiÓu nh− vËy sÏ cÇn kho¶ng mét ngμy ®Ó ¶nh h−ëng tíi c¸c vÜ ®é xa h¬n 20o vÒ phÝa cùc. Sù lan truyÒn theo kinh h−íng cña c¸c sãng Rossby lμ mét ®Æc ®iÓm chñ yÕu trong m« h×nh chÝnh ¸p do t¸c ®éng ®Þa ph−¬ng. Sö dông c¸c m« h×nh kªnh th«ng th−êng, trong ®ã v* gi¶ thiÕt b»ng kh«ng t¹i c¸c vÜ ®é b¾c vμ nam nhÊt ®Þnh, lμm mê sù lan - 159 -
truyÒn sãng Rossby vμ ta nªn sö dông m« h×nh kh¸i niÖm trong ®ã sãng Rossby lan truyÒn vÜ h−íng. Thùc tÕ, ®iÒu kiÖn biªn v* = 0 t¹i c¸c biªn cùc vμ xÝch ®¹o cña kªnh cho thÊy cã sù ph¶n x¹ sãng Rossby. Chuçi sãng vÜ h−íng ®−îc dù b¸o nhê c¸c m« h×nh kªnh bÞ chÆn nh− vËy cã thÓ ®−îc coi nh− lμ kÕt qu¶ cña sù giao thoa gi÷a chuçi sãng lan truyÒn theo h−íng xÝch ®¹o vμ chuçi sãng lan truyÒn vÒ phÝa cùc. RÊt khã chøng minh sù tån t¹i cña c¸c khu vùc víi sù lÖch h−íng nμy trong c¸c m« h×nh khÝ quyÓn gÇn ®iÒu kiÖn thùc h¬n. V× nhãm sãng lan truyÒn theo kinh h−íng, nã sÏ lμm biÕn ®æi gi¸ trÞ c¸c th«ng sè ®Þa ph−¬ng nh−  - Uyy. Khi kho¶ng c¸ch trªn ®ã diÔn ra sù biÕn ®æi lμ ®ñ dμi so víi qui m« sãng Rossby th× cã thÓ dù b¸o ®−îc sù ph¸t triÓn cña tËp hîp sãng lan truyÒn. Kü thuËt nμy ®−îc gäi lμ “v¹ch”; th−êng ®−îc sö dông nhiÒu chuyªn ngμnh vËt lý nh− lan truyÒn quang häc vμ lan truyÒn ®iÖn tõ trong m«i tr−êng kh«ng ®ång nhÊt. Trong c¸c øng dông nμy, th−êng cã sù ph©n chia qui m« lín gi÷a b−íc sãng vμ sù biÕn ®æi cña m«i tr−êng trong ®ã sãng lan truyÒn. Trong tr−êng hîp nμy, gÇn ®óng biÕn ®æi chËm cã kÕt qu¶ kh¸ tèt. Khi øng dông ®èi víi khÝ quyÓn, ta cßn ch−a ch¾c ch¾n r»ng liÖu c¸c ®iÒu kiÖn to¸n häc øng dông ph−¬ng ph¸p v¹ch cã ®¶m b¶o thÝch hîp hay kh«ng. øng dông cña v¹ch cã thÓ ®−îc chÊp nhËn nh− lμ m« h×nh c¬ b¶n khëi ®Çu cña t¸c ®éng khÝ quyÓn vμ cã thÓ ®−îc kiÓm tra b»ng c¸ch so s¸nh víi c¸c m« h×nh Ýt nh−ng phøc t¹p h¬n. Ta cã thÓ biÓu diÔn l¹i quan hÖ ph©n t¸n, ph−¬ng tr×nh (6.13) vÒ d¹ng     k,  ˆ (6.20) trong ®ã     U yy  lμ th«ng sè c¬ b¶n chi phèi sù lan truyÒn. Khi ®ã, sö dông c¸c kÝ ˆ hiÖu k / y  l / x, k / t   / x, l / t   / y , ta thÊy tèc ®é biÕn ®æi cña tÇn sè theo tËp hîp sãng lμ Dp      ˆ   (6.21)    t  ˆ Dt trong ®ã    Dp   c gx  c gy (6.22) t x y Dt chØ tèc ®é biÕn ®æi däc theo tËp hîp sãng. Tuy nhiªn trong m« h×nh tuyÕn tÝnh,  kh«ng biÕn ®æi theo thêi gian; do ®ã tõ ph−¬ng tr×nh (6.21) sãng b¶o toμn tÇn sè cña ˆ nã khi lan truyÒn. §èi víi c¸c sãng dõng mμ ta ®ang ®Ò cËp tíi, tÊt nhiªn nã sÏ b»ng kh«ng. Mét quan hÖ t−¬ng tù m« t¶ sù biÕn ®æi cña sè sãng nh− sau         ˆ ˆ Dp k Dp l    ,    (6.23)    x    y  ˆ  ˆ Dt Dt V× tr¹ng th¸i nÒn lμ hoμn toμn vÜ h−íng,  chØ phô thuéc vμo y vμ v× vËy sè sãng vÜ ˆ h−íng ®−îc b¶o toμn. Ng−îc l¹i, sè sãng kinh h−íng sÏ t¨ng khi sãng di chuyÓn tõ vÜ ®é nμy sang vÜ ®é kh¸c. Sè sãng kinh h−íng nh×n chung cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝch ph©n ph−¬ng tr×nh (6.23) theo thêi gian. Thùc tÕ, ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu khi sö - 160 -
dông quan hÖ chÈn ®o¸n dùa trªn quan hÖ ph©n t¸n víi  = 0, ph−¬ng tr×nh (6.14). V× ta biÕt , k vμ l lμ hμm cña vÜ ®é, cã thÓ tÝnh vËn tèc nhãm t¹i vÞ trÝ bÊt kú. QuÜ ®¹o x¸c ®Þnh bëi sãng Rossby khi ®ã ®−îc biÓu diÔn bëi dx 2 k 2 ˆ  (6.24a) K4 dt vμ dy 2kl ˆ  (6.24b) K4 dt trong ®ã l   KS  k2 2 (6.14) Ta h·y xÐt sù lan truyÒn nhãm sãng víi sè sãng vÜ h−íng k c¸ch xa nguån sãng miÒn «n ®íi. Hai quü ®¹o cã kh¶ n¨ng b¶o ®¶m k < K: mét quü ®¹o t−¬ng øng víi gi¸ trÞ ©m trong (6.14) vμ h−íng vÒ phÝa nam, cßn quü ®¹o h−íng vÒ phÝa b¾c t−¬ng øng víi gi¸ trÞ d−¬ng trong (6.14). Nãi chung, K t¨ng khi gÇn tíi miÒn cËn nhiÖt. T¹i vÜ ®é tíi h¹n, n¬i U chuyÓn dÊu, Ks ®Çu tiªn cã gi¸ trÞ rÊt lín. Khi Ks lín lªn, l còng ph¶i lín lªn, vμ do ®ã cμng vÒ phÝa xÝch ®¹o nhãm sãng lan truyÒn víi xu thÕ chuyÓn sang cã thμnh phÇn kinh h−íng lín h¬n. §ång thêi tõ ph−¬ng tr×nh (6.19) tèc ®é nhãm sÏ nhá dÇn. Khi tíi vÜ ®é tíi h¹n nhãm sãng lan truyÒn chËm vμ gÇn nh− theo kinh h−íng. Quy m« kinh h−íng cña sãng Rossby sÏ trë nªn rÊt nhá (do l lín). Thªm vμo ®ã nhãm sãng, theo lý thuyÕt tuyÕn tÝnh, sau mét thêi gian nhÊt ®Þnh sÏ ®¹t tíi vÜ ®é tíi h¹n ®ã sÏ lμ mét hép ®en ®èi víi th«ng tin vÒ sãng Rossby di chuyÓn, tíi miÒn vÜ ®é cao h¬n. H×nh 6.11 lμ s¬ ®å minh ho¹ khi sãng tíi vÜ ®é tíi h¹n. NÕu ®−a thªm vμo hiÖu øng ma s¸t ta cã thÓ thÊy lμ nhãm sãng di chuyÓn chËm víi b−íc sãng ng¾n sÏ tan r· khi tíi gÇn mét ®−êng tíi h¹n. Thùc vËy, lý thuyÕt tuyÕn tÝnh sÏ kh«ng ®óng khi gÇn tíi vÜ ®é tíi h¹n. KÕt qu¶ ph©n tÝch chi tiÕt h¬n cho thÊy trong nh÷ng tr−êng hîp nμy, ®−êng tíi h¹n cã thÓ mét phÇn ph¶n ¸nh c¸c ho¹t ®éng sãng cã liªn quan. Dï cã hay kh«ng th× sù ph¶n ¸nh ®ã ®ãng vai trß quan träng trong khÝ quyÓn vμ rÊt khã x¸c ®Þnh. H×nh 6.11 S¬ ®å minh ho¹ ®−êng h−íng xÝch ®¹o cña sãng Rossby ®¹t tíi vÜ ®é n¬i U=0. Trªn h×nh biÓu diÔn sù biÕn ®æi cña Ks vµ c¸c dÊu ch÷ thËp chØ vÞ trÝ cña nhãm sãng qua c¸c kho¶ng thêi gian b»ng nhau. - 161 -
B»ng chøng tõ quan tr¾c dßng th«ng l−îng dõng (xem ë d−íi) cho thÊy cã thÓ cã ph¶n ¸nh nhá h¬n. Nh−ng do tÝnh gi¸n ®o¹n cña tÝnh ®Þa ®íi vμ tÝnh dõng cña dßng c¬ b¶n lμm cho viÖc gi¶i thÝch chi tiÕt c¸c kÕt qu¶ quan tr¾c gÇn vÜ tuyÕn cã thÓ rÊt khã kh¨n. §èi víi h−íng lan truyÒn vÒ phÝa cùc, nhãm sãng nh×n chung sÏ di chuyÓn vÒ phÝa m«i tr−êng n¬i Ks nhá h¬n. H¬n n÷a, nhãm sãng trë nªn ¶o t¹i vÜ ®é n¬i  nhá h¬n Uyy, mÆc dï vÜ tuyÕn nμy nhá h¬n nhiÒu so víi vÜ ®é tíi h¹n n¬i U ®æi dÊu. Do Ks nhá h¬n, nhãm sãng ph¶i thÝch øng víi l nhá h¬n, nghÜa lμ ®−êng di chuyÓn sãng sÏ cã thμnh phÇn kinh h−íng nhá h¬n. §iÒu ®ã cã nghÜa lμ sãng sÏ di chuyÓn víi thμnh phÇn vÜ h−íng lín h¬n. Cuèi cïng, t¹i vÜ tuyÕn n¬i Ks = K ®−êng di chuyÓn chØ cã thμnh phÇn vÜ h−íng. Quy m« thÝch øng cña quy m« ®Þa ph−¬ng cña nhãm sãng nhá t−¬ng tù quy m« biÕn ®æi cña Ks sÏ trë nªn quan träng t¹i vÜ tuyÕn nμy vμ râ rμng ph¶i cã nh÷ng kÕt qu¶ ph©n tÝch kh¸c nhau ®èi víi khu vùc nμy. Víi môc ®Ých cña chóng ta, chØ cÇn nhËn xÐt lμ sè sãng kinh h−íng tiÕp tôc gi¶m vμ trë nªn cã dÊu ©m. §−êng di chuyÓn sãng lÖch khái vÜ tuyÕn n¬i Ks = k vμ quay trë l¹i vÒ phÝa vÜ ®é thÊp nh− m« t¶ trªn H×nh 6.12. Cuèi cïng sãng di chuyÓn chËm l¹i vμ ®¹t tíi vÜ tuyÕn tíi h¹n. H×nh 6.12. Nh− H×nh 6.11 nh−ng minh ho¹ ®−êng dÞch chuyÓn vÒ phÝa cùc tíi vÜ tuyÕn n¬i Ks = K Profile giã ®−îc m« t¶ nh− sau U = UEcos (6.25) cho thÊy vÝ dô rÊt ®¬n gi¶n cña sù lan truyÒn sãng Rossby dõng. Profile trªn t−¬ng øng víi sù quay ®Òu cña khÝ quyÓn víi tèc ®é quay UE/a t−¬ng øng víi Tr¸i §Êt r¾n. §©y lμ vÝ dô rÊt ®¬n gi¶n vÒ , U vμ Uyy ®Òu phô thuéc vμo vÜ tuyÕn theo hμm cosin vμ tæng sè sãng dõng ®¬n gi¶n ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc 2a  U E K2  (6.26) s a 2 UE Ks kh«ng phô thuéc vμo vÜ ®é. §−êng sãng lμ ®−êng th¼ng trong dßng nμy. Sãng víi b−íc sãng dμi h¬n lan truyÒn kinh h−íng h¬n trong khi sãng cã b−íc sãng ng¾n h¬n lan truyÒn vÜ h−íng h¬n. NÕu theo h×nh häc cÇu th× ®−êng sãng cã quü ®¹o cã ®é sãng - 162 -
rÊt lín. Nhãm sãng xuÊt ph¸t tõ mét b¸n cÇu sÏ lan truyÒn sang b¸n cÇu kia tr−íc khi quay vÒ khu vùc xuÊt ph¸t. Nh−ng nãi chung, giã vÜ h−íng chuyÓn sang h−íng ®«ng ë miÒn nhiÖt ®íi. VÜ tuyÕn tíi h¹n n¬i U = 0 lμ ®iÓn h×nh vμ t¸c ®éng t¸ch hai b¸n cÇu. Ta h·y trë l¹i profile ®−îc minh ho¹ trªn H×nh 6.9. Ta h·y h×nh dung lμ sù t¹o sãng t¹o ra mét phæ c¸c sè sãng kh¸ réng trong dßng ë 10o vÜ. §−êng di chuyÓn cña nhãm sãng víi c¸c b−íc sãng vÜ h−íng kh¸c nhau ®−îc minh ho¹ trªn H×nh 6.13. H×nh 6.13. §−êng sãng víi sè sãng t¹i 10oS. Dßng c¬ b¶n x¸c ®Þnh theo giã t¹i mùc 300hPa ë Nam B¸n CÇu ®èi víi thêi kú th¸ng 6, th¸ng 7 - 1979 (n¨m FGGI vËt lý ®Þa cÇu quèc tÕ, H×nh 6.9). Vßng trßn chØ vÞ trÝ ngµy cña nhãm sãng (James, 1988) Mét sè ®−êng lan truyÒn sãng h−íng cùc xuÊt ph¸t tõ n¬i h×nh thμnh, ®«i khi chóng ®¹t tíi vÜ tuyÕn n¬i Ks = k, sau ®ã chóng l¹i lan truyÒn lÖch vÒ phÝa nhiÖt ®íi. Mét sè ®−êng lan truyÒn h−íng vÒ phÝa xÝch ®¹o tõ n¬i t¹o sãng. Chóng quay vÒ kinh h−íng h¬n vμ di chuyÓn chËm khi ®¹t tíi vÜ tuyÕn tíi h¹n. Nhãm sãng víi sè sãng nhá h¬n di chuyÓn rÊt chËm theo kinh h−íng h¬n, trong khi nhãm sãng cã sè sãng lín h¬n lan truyÒn vÜ h−íng h¬n vμ nhanh h¬n ®óng nh− ph−¬ng tr×nh (6.19). Nh−ng râ rμng lμ sãng lan truyÒn ®¬n thuÇn vÜ h−íng rÊt hiÕm. Kh¶ n¨ng ®íi giã t©y m¹nh cña miÒn vÜ ®é trung b×nh ho¹t ®éng nh− dßng dÉn sãng vÜ h−íng, phï hîp mét c¸ch chÝnh x¸c nh− kÕt qu¶ mét sè m« h×nh mÆt . Do ®ã, lý thuyÕt ®−êng lan truyÒn sãng cho phÐp dù b¸o lμ nhiÔu ®éng sãng xuÊt hiÖn ë miÒn vÜ ®é trung b×nh cña mét b¸n cÇu kh«ng thÓ lan truyÒn sang b¸n cÇu kia. Lý thuyÕt kh«ng thÓ ®−îc biÕn ®æi ®èi víi c¸c nhiÔu ®éng lan truyÒn víi tèc ®é pha C theo vÜ h−íng. KÕt qu¶ t−¬ng tù còng nhËn ®−îc nÕu gi¶ thiÕt lμ t¹i vÜ tuyÕn tíi h¹n kh«ng cã sù lan truyÒn, n¬i U = C. T−¬ng tù, lý thuyÕt cho thÊy t¸c ®éng t¹o sãng ë s©u trong miÒn nhiÖt ®íi kh«ng t¹o ra sù thÝch øng t−¬ng tù nh− ë miÒn vÜ ®é trung b×nh, sù t¸ch biÖt gi÷a hai b¸n cÇu vμ t¸ch víi khu vùc xÝch ®¹o nμy cã thÓ thÓ hiÖn th«ng qua m« h×nh dù b¸o sè trÞ vμ m« h×nh hoμn l−u toμn cÇu, trong ®ã chØ xÐt tíi mét b¸n cÇu vμ víi c¸c ®iÒu kiÖn biªn ®èi xøng (hay bÊt ®èi xøng) so víi xÝch ®¹o. - 163 -
§Ó t¹o nªn sù biÕn ®æi cña sãng cÇn ph¶i cã gi¸ trÞ cùc ®¹i cña Ks ë miÒn vÜ ®é trung b×nh. Sãng ng¾n vÜ h−íng ë c¸c khu vùc nμy lan truyÒn vÒ phÝa nam vμ phÝa b¾c cho ®Õn khi lan truyÒn ng−îc trë l¹i vÒ vÜ tuyÕn xuÊt ph¸t t¹i vÜ ®é n¬i Ks = k. Thùc tÕ, trong vÝ dô minh ho¹ trªn H×nh 6.9 gi¸ trÞ cùc ®¹i cña Ks t¹i 55oS. §iÒu ®ã ®ñ ®Ó t¸c ®éng g©y sè sãng vÜ h−íng lμ 3. H×nh 6.14 cho thÊy sãng víi sè sãng lμ 3 ®−îc giíi h¹n trong tr−êng hîp nμy nh− thÕ nμo? TÊt nhiªn quy m« t¸ch biÖt trong tr−êng hîp nμy rÊt khã ®−îc chøng minh vμ ta kh«ng thÓ coi kÕt qu¶ nμy lμ ®óng. ThËm chÝ nÕu ta cã thÓ thõa nhËn lμ ®−êng lan truyÒn sãng kh«ng qu¸ dμi, dßng dÉn sãng sÏ ®øt ®o¹n. §ã lμ mét ®íi rÊt hÑp gi÷a 50o vμ 40oS n¬i sãng víi sè sãng lμ 3 kh«ng thÓ lan truyÒn. Lý thuyÕt cña chóng ta thÊy r»ng nhiÔu ®éng sÏ kh«ng bÞ mê ®i nhanh chãng trong khu vùc nμy vμ sÏ tû lÖ thuËn víi kho¶ng c¸ch gi¶m yÕu ®Õn khu vùc n¬i cã sù lan truyÒn sãng. H×nh 6.14. Nh− H×nh 6.13 nh−ng víi sè sãng vÜ h−íng lµ 3, nhiÔu ®éng t¹i 20o S vµ 55o S Nh−ng sãng sÏ vÉn cã biªn ®é t−¬ng tù t¹i 40ovÜ, n¬i cã c¸c nhãm sãng lan truyÒn vÒ phÝa xÝch ®¹o. Do ®ã, nÕu ta lÊy ®−êng lan truyÒn sãng ®óng trong tr−êng hîp nμy ta cã thÓ thÊy lμ sù lan truyÒn sãng sÏ gi¶m yÕu mçi khi nã lan truyÒn khái biªn vÒ phÝa xÝch ®¹o cña dßng dÉn sãng vμ sÏ cã biªn ®é nhá kh«ng ®¸ng kÓ. HiÖu øng nμy t−¬ng tù nh− sù nh¶y vät l−îng tö cña phÇn tö qua møc n¨ng l−îng bÊt ®Þnh. 6.3 ¸p dông cho c¸c xo¸y dõng th¸m s¸t ®−îc §Ó b¾t ®Çu phÇn nμy, ta tÝnh c¸c dßng ®éng l−îng ®−îc vËn chuyÓn bëi sù lan truyÒn sãng Rossby dõng. Còng nh− viÖc xem xÐt h−íng lan truyÒn sãng, c−êng ®é vμ b¶n chÊt cña lùc chóng ta cÇn ph¶i xem xÐt biªn ®é sãng khi nã lan truyÒn tíi c¸c khu vùc cã Ks kh¸c nhau. Trong phÇn tr−íc, sãng ®−îc biÓu diÔn b»ng hμm dßng cña nhiÔu  *  e i kx  ly  (6.27) trong ®ã  lμ biªn ®é (th−êng cã gi¸ trÞ phøc). - 164 -
BiÓu thøc d¹ng trªn lu«n ®−îc xem xÐt d−íi d¹ng Èn bëi phÇn thùc, do ®ã ®Ó chÝnh x¸c h¬n cÇn viÕt hμm dßng nμy d−íi d¹ng   1  *   e i kx  ly   e  i kx  ly  ~ (6.28) 2 ~ trong ®ã  chØ phÇn liªn hîp phøc cña . Hai thμnh phÇn ngang cña tr−êng tèc ®é cña nhiÔu khi ®ã lμ    * 1   ile i kx  ly   ile  i kx  ly  ~ u*   (6.29a) y 2    * 1  ike i kx  ly   ike  i kx  ly  ~ v*   (6.29b) x 2 Dßng ®éng l−îng h−íng cùc cã d¹ng   1 u * v *  kl 2 e 2 i kx  ly   kl 2 e 2 i kx  ly   2kl ~ ~ (6.30) 4 CÆp sè h¹ng ®Çu tiªn biÓu diÔn sù biÕn ®æi cã d¹ng sãng víi sè sãng vÜ h−íng 2k. Thμnh phÇn nμy ®−¬ng nhiªn khi lÊy trung b×nh trªn mét vßng vÜ ®é sÏ b»ng 0. Sè h¹ng thø ba lμ mét h»ng sè. Ta thu ®−îc ®éng l−îng h−íng cùc trung b×nh vÜ h−íng cã d¹ng   kl 2 u*v*    (6.31) 2 Quay trë l¹i bμi to¸n x¸c ®Þnh sù biÕn ®æi cña biªn ®é sãng  däc theo mét ®−êng b¸n kÝnh ng¾n. Chó ý r»ng dßng ®éng l−îng h−íng cùc cã dÊu ngoÆc ®èi víi l. Cã nghÜa lμ sù lan truyÒn h−íng cùc g¾n liÒn víi dßng ®éng l−îng vÒ phÝa xÝch ®¹o vμ ng−îc l¹i. Mét vÝ dô ®¬n gi¶n nhÊt lμ tr−êng hîp cã sù quay ®ång nhÊt víi Ks tÝnh b»ng ph−¬ng tr×nh (6.26). §−êng lan truyÒn sãng lμ ®−êng th¼ng trªn mÆt . Dßng ®éng l−îng h−íng cùc liªn quan víi c¸c ®−êng lan truyÒn nμy víi gi¸ trÞ l ©m, sãng lan truyÒn vÒ phÝa xÝch ®¹o. §èi víi c¸c ®−êng lan truyÒn vÒ phÝa cùc víi l d−¬ng, dßng ®éng l−îng sÏ h−íng vÒ phÝa xÝch ®¹o. KÕt qu¶ thuÇn nμy sÏ kh¸ ®Æc biÖt. ë ®©y sÏ cã dßng ®éng l−îng xo¸y héi tô vÒ phÝa vÜ ®é cã lùc t¸c ®éng. NÕu giã vÜ h−íng bÞ t¸c ®éng thæi trªn mét d·y nói c« lËp th× c¸c sãng Rossby bÞ ph¶n x¹ sÏ g©y nªn dßng ®éng l−îng xo¸y dÉn tíi sù h×nh thμnh dßng xiÕt vÜ h−íng t¹i vÜ ®é cã d·y nói. Cã thÓ thÊy lμ ma s¸t do d·y nói g©y nªn sÏ lμm chËm dßng khÝ t¹i vÜ tuyÕn h¬n lμm t¨ng tèc ®é cña nã. ë B¾c B¸n CÇu vμo mïa ®«ng cã hai trung t©m g©y sãng ®Þa h×nh ë miÒn «n ®íi lμ cao nguyªn T©y T¹ng vμ d·y Th¹ch S¬n. C¶ hai sãng ®Þa h×nh ®Òu cã biªn ®é lín nhÊt ë d¶i 30 ®Õn 40oN ngay s¸t phÇn h−íng cùc cña dßng xiÕt cËn nhiÖt. M« h×nh dßng m«men dõng ®−îc biÓu diÔn trªn H×nh 6.1 ch¾c ch¾n cã bao hμm ý t−ëng vÒ t¸c ®éng c−ìng bøc cña ®Þa h×nh ®èi víi sãng Rossby phï hîp víi sù ph¸t triÓn nh÷ng sãng dõng quan tr¾c ®−îc. ë ®©y cã dßng m«men dõng h−íng cùc (sù lan truyÒn sãng vÒ phÝa xÝch ®¹o) t¹i c¸c vÜ ®é nμy. Dßng m«men dõng h−íng xÝch ®¹o quan tr¾c ®−îc ë vÜ - 165 -
®é cao h¬n, phÝa b¾c 45oN. §ång thêi cùc ®¹i giã vÜ h−íng n»m vÒ phÝa cuèi dßng so víi hai d·y nói nμy. H×nh 6.15 biÓu diÔn tèc ®é giã quan tr¾c ®−îc t¹i mùc 250hPa. H×nh 6.15 Tèc ®é giã trung b×nh theo thêi kú th¸ng 12-1-2 ë B¾c B¸n CÇu. Kho¶ng gi÷a c¸c ®−êng ®¼ng trÞ lµ 10m/s, khu vùc cã tèc ®é giã v−ît qu¸ 25m/s ®−îc t« ®Ëm. Tèc ®é cùc ®¹i ë khu vùc cuèi dßng ë phÝa ®«ng d∙y Th¹ch S¬n vµ cao nguyªn Tibet Cã thÓ tÝnh ®−îc biªn ®é cña c¸c sãng nÕu dïng ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng tõng b−íc ®Ó t×m ph−¬ng tr×nh m« t¶ sù biÕn ®æi chËm cña  theo y. Ph−¬ng ph¸p lo¹i trõ dïng quan niÖm vÒ t¸c ®éng sãng, vÒ mÆt ®Þnh l−îng u   v *2 / 2 *2 A (6.32)   Uk  ®−îc gäi lμ mËt ®é t¸c ®éng sãng. Cã thÓ chøng minh ®−îc r»ng cgyA ng−îc víi tia sãng, cho thÊy lμ sù biÕn ®æi kh«ng m¹nh chØ xÈy ra theo kinh h−íng vμ chØ cã ph−¬ng ph¸p −íc l−îng tõng b−íc míi cã kÕt qu¶. Tõ ph−¬ng tr×nh (6.22) dÔ dμng chøng minh   1 *2 1 2 u  v *2  K 2  (6.33) 2 2 §èi víi sãng dõng, cã thÓ dïng quan hÖ ph−¬ng sai ®Ó viÕt l¹i thμnh phÇn h−íng cùc cña tèc ®é nhãm sãng  2kl c gy  (6.34) K4 Do ®ã ®èi víi sãng dõng víi sè sãng vÜ h−íng k ta cã 2 c gy A  l   const (6.35) §iÒu ®ã cã nghÜa lμ däc theo tia sãng biªn ®é biÕn ®æi l-1/2 lÇn. Biªn ®é cña mét tia sãng h−íng xÝch ®¹o sÏ nhá h¬n khi nhãm sãng tíi miÒn nhiÖt ®íi, n¬i tèc ®é nhãm t¨ng theo kinh h−íng. Ng−îc l¹i, biªn ®é tia sãng vÒ phÝa cùc sÏ t¨ng khi tíi vÜ ®é cã k = Ks. TÊt nhiªn, nh− ®· nhËn xÐt ë môc tr−íc, nghiÖm cña hμm biÕn ®æi chËm, d¹ng sin ®¬n gi¶n, sÏ kh«ng tån t¹i ë vÜ tuyÕn nμy, mÆc dï cã thÓ tiÕn hμnh c¸c phÐp gi¶i - 166 -
tÝch tiÖm cËn phøc t¹p h¬n. Mét trong nh÷ng hÖ qu¶ tõ quy luËt nãi trªn lμ t¸c ®éng t−¬ng ®èi yÕu ë miÒn vÜ ®é thÊp cã thÓ lμm cho chuçi sãng lan truyÒn kinh h−íng vμ ®¹t biªn ®é ®¸ng kÓ ë c¸c vÜ ®é cao h¬n, tõ ý t−ëng nμy ta cÇn nghiªn cøu nhiÒu vÒ mèi liªn hÖ gi÷a c¸c h×nh thÕ thêi tiÕt dÞ th−êng ë miÒn «n ®íi víi c¸c t¸c ®éng dÞ th−êng cña sãng ë miÒn cËn nhiÖt ®íi. Ta sÏ quay trë l¹i ý t−ëng nμy trong môc 7.2. NhËn xÐt võa míi rót ra nªn ®−îc sö dông mét c¸ch thËn träng. Tr−íc hÕt c¸c nhËn xÐt nμy ®óng víi t¸c ®éng t¹o sãng n»m trong tr−êng chÝnh ¸p. NÕu xem xÐt mét d·y nói kh¸ lín th× sù giao thoa gi÷a c¸c chuçi sãng ph¸t ra tõ c¸c phÇn kh¸c nhau cña ®Þa h×nh sÏ dÉn tíi sù biÕn ®æi vÒ biªn ®é theo vÜ tuyÕn víi sù chªnh lÖch lμ l-1/2 nh− ®· bμn luËn ë trªn. Râ rμng lμ mét sè ph−¬ng ph¸p −íc l−îng ®· ®−îc dïng theo lý thuyÕt tia sãng ë hai môc trªn. Ng−êi ®äc cã thÓ thÊy r»ng viÖc sö dông liªn tiÕp ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng biÕn ®æi chËm kh«ng phï hîp, ®Æc biÖt lμ phÇn lín c¸c sãng dõng l¹i lμ sãng vÜ h−íng cã b−íc sãng dμi. Tr−íc khi quay trë l¹i xem xÐt sè liÖu thùc, ta nªn so s¸nh nh÷ng kÕt qu¶ nμy víi kÕt qu¶ cña m« h×nh trung gian. Trªn H×nh 6.16 biÓu diÔn kÕt qu¶ tÝnh theo m« h×nh sè trÞ sö dông ph−¬ng tr×nh xo¸y chÝnh ¸p ®· ®−îc tuyÕn tÝnh ho¸, ph−¬ng tr×nh (6.11). Dßng vÜ h−íng ®−îc x©y dùng trªn c¬ së dßng trung b×nh vÜ h−íng khÝ hËu häc t¹i mùc 300hPa nèi víi mïa ®«ng B¾c B¸n CÇu. BiÓu diÔn phæ cña c¸c tr−êng ®· ®−îc sö dông vμ xem xÐt t¸c ®éng cña mét d·y nói c« lËp t¹i 30oN. ë ®©y kh«ng sö dông ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng biÕn ®æi chËm nªn c¸c kÕt qu¶ tÝnh ®Òu ®óng víi tÊt c¶ c¸c sè sãng. Hai chuçi sãng, mét lan truyÒn vÒ phÝa cùc, mét lan truyÒn vÒ phÝa xÝch ®¹o tõ d·y nói còng biÓu hiÖn râ. Biªn ®é cña c¸c nhiÔu ®éng trªn ®−êng lan truyÒn h−íng cùc t¨ng vÒ phÝa vÜ ®é cao. Sù phï hîp víi nh÷ng nhËn xÐt ®¬n gi¶n ë môc tr−íc, mÆc dï kh«ng cã sù t¸ch biÖt vÒ qui m« mét c¸ch h×nh thøc, nã cho thÊy c¸c lý luËn vÒ tia sãng cã thÓ cho ta Ýt nhÊt lμ vÒ mÆt ®Þnh l−îng sù ph©n bè cña c¸c sãng dõng ®èi víi mét kho¶ng ®iÒu kiÖn kh¸ réng. KÕt qu¶ tÝnh thø 2 ®−îc biÓu diÔn trªn H×nh 6.17 còng t−¬ng tù. ë ®©y còng sö dông dßng trung b×nh vÜ h−íng. Tuy nhiªn, thay cho viÖc di chuyÓn vßng quanh qua d·y nói c« lËp th× nã di chuyÓn trªn ®Þa h×nh thùc cña Tr¸i §Êt, ®−îc lμm tr¬n ®Ó phï hîp víi kÕt qu¶ cña m« h×nh sè trÞ. Tr−êng ®é xo¸y cho thÊy cã hai chuçi sãng chiÕm −u thÕ. Mét chuçi xuÊt ph¸t tõ cao nguyªn Tibet, n¬i chuçi sãng lan truyÒn vÒ phÝa xÝch ®¹o biÓu hiÖn ®Æc biÖt râ nÐt. Chuçi sãng thø hai xuÊt ph¸t tõ d·y Th¹ch S¬n (Rockies), n¬i c¶ hai chuçi sãng h−íng cùc vμ h−íng xÝch ®¹o còng biÓu hiÖn râ. Tr−êng xo¸y Ýt bÞ nhiÔu ®éng trªn Ch©u ¢u vμ miÒn t©y Ch©u ¸. Hμm dßng t−¬ng øng trªn H×nh 6.17(b) cho thÊy hai r·nh rÊt s©u trªn miÒn duyªn h¶i phÝa ®«ng B¾c Mü vμ §«ng ¸ víi hai sãng ë phÝa ®«ng §¹i T©y D−¬ng vμ Th¸i B×nh D−¬ng. H×nh thÕ nμy kh¸ phï hîp víi h×nh thÕ ®é cao ®Þa thÕ vÞ quan tr¾c ®−îc, biÓu diÔn trªn H×nh 6.1. TÊt c¶ nh÷ng ®Æc ®iÓm ®Òu biÓu hiÖn râ trªn tr−êng theo sè liÖu quan tr¾c. H¬n n÷a, trªn H×nh 6.16 biÓu diÔn h×nh thÕ xo¸y dõng quan tr¾c, ®−îc t¹o ra tõ nhiÒu m« h×nh hoμn l−u toμn cÇu phøc t¹p. Mét nguyªn nh©n lμ viÖc tÝnh to¸n tuyÕn tÝnh kh«ng thÓ thÓ hiÖn c¸c dßng xo¸y ®−îc vËn chuyÓn b»ng c¸c xo¸y ®Ó biÕn ®æi dßng vÜ h−íng. B»ng c¸ch dïng dßng trung b×nh vÜ h−íng, ®· ®−îc x¸c ®Þnh trong khÝ hËu häc. Tuy - 167 -