[科普中國]-蘭姆波

定義

考慮地球旋轉(zhuǎn)作用，在靜力平衡大氣中還可以產(chǎn)生一種只沿水平方向傳播的特殊聲波，稱為蘭姆波。其特點(diǎn)是：空氣微團(tuán)只做水平運(yùn)動，靜力平衡成立，水平尺度較大。1

相關(guān)方程擾動方程組取靜止大氣作為基本大氣狀態(tài)，設(shè) ，則由線性擾動方程組可得描寫蘭姆波的擾動方程組為1：

上式中，k為波數(shù)，為初位相，c為波速，t為周期，v為頻率。2若初始無位溫擾動，則由

可知，無位溫擾動這也是蘭姆波的一個重要性質(zhì)。1

靜力平衡方程

上式是決定擾動鉛直結(jié)構(gòu)的方程。1

頻率方程

其解為 ，

對應(yīng)的是定常解。1

對應(yīng)的是波動解，所以蘭姆波的頻率為

相速、群速取，則相速、群速為1

可見相速、群速方向相同，但。蘭姆波的相速大于絕熱聲速，是快波型波動。它與純水平聲波不同的是，它是頻散波。由于，故擾動能量將穿過等位相面向后傳播。

此外，蘭姆波各擾動量在鉛直方向是有變化的，擾動氣壓振幅隨高度按指數(shù)減小。若在地面無氣壓擾，蘭姆波只有在外部條件允許下才能存在。因外部條件作用才能存在的波動稱為“外波”，故蘭姆波屬于外波型波動。

蘭姆波的擾動氣壓隨高度按指數(shù)減小，但擾動速度隨高度幾乎不改變，這是蘭姆波鉛直結(jié)構(gòu)的主要特征。1