Vertical propagation of stationary waves

Summary

In this paper we study the vertical propagation of stationary Rossby waves in the troposphere. We compute the refraction index of the troposphere, using the quasi-geostrophic approximation. We find that the approximations used by many authors in the stratosphere cannot be extended to the troposphere. Our results show a refraction index totally independent of horizontal wave numbers that becomes imaginary close to the tropopause. These features follow from the use of the experimental profile of the vertical stability, that in the troposphere cannot be assumed constant.

Riassunto

In questo lavoro viene studiata la propagazione verticale di onde di Rossby stazionarie in troposfera. Viene calcolato l'indice di rifrazione della troposfera usando l'approssimazione quasi-geostrofica. Si è trovato che le approssimazioni usate da molti autori nella stratosfera non possono essere estese alla troposfera. I nostri risultati mostrano un indice di rifrazione totalmente indipendente dai numeri d'onda orizzontali ed immaginario puro vicino alla tropopausa. Questo comportamento è dovuto all'utilizzo del profilo sperimentale della funzione di stabilità verticale, che in troposfera non può essere assunta costante.

Резюме

В этой статье мы исследуем вертикальное распространение стационарных волн Росби в тропосфере. Мы вычисляем показатель преломления тропосферы. Мы получаем, что приближения, исползуемые многими авторами в стратосфере, не могут быть обобщены на случай тропосферы. Наши результаты показывают, что показатель преломления полностью не зависит от горизонтальных волновых чисел. Эти особенности следуют из использования эксперементалього профиля вертикальной устойчивости.