Numerical experiments on the orographic-dynamic phenomenon over a tropical belt

Summary

In this study an investigation is carried out regarding the relationship between atmospheric perturbations induced by large scale bottom orography and the intensity of the initial zonal current over a tropical belt centred at the equator. A primitive divergent barotropic model including bottom topography was assumed during the computations. The zonal vertical cross-section of the idealized orography profile which was used is in form of a cosine function. In the meridional direction the orography is flat near the equator and descends exponentially some distance away from the equator.

Two experiments are performed, each associated with different initial zonal flow. The initial data consists of realistic zonal flow at the 500 mb pressure surface. The corresponding height fields were obtained by assuming steady state conditions in the absence of orography.

The results of both experiments show an equatorial trough firmly anchored to the region of highest elevation. Also, the intensity of the migratory disturbances is exclusively determined during their passage over and around the mountain and is proportional to the intensity of the embryonic easterly current.

Zusammenfassung

In dieser Studie wird der Zusammenhang zwischen atmosphärischen Störungen, hervorgerufen durch eine großräumige Orographie, und der Intensität der zonalen Ausgangsströmung in einer am Äquator zentrierten Tropenzone untersucht. Ein auf den primitiven Gleichungen beruhendes, divergentes, barotropes Modell, welches die Bodentopographie einbezieht, liegt den Rechnungen zugrunde. Das idealisierte, orographische Profil besitzt in zonaler Richtung die Form einer Cosinusfunktion. In meridionaler Richtung ist das Gebirgsprofil in der Nähe des Äquators eben und fällt exponentiell in einiger Entfernung vom Äquator ab. Zwei Experimente wurden ausgeführt, jedes mit verschiedenen Anfangsbedingungen in der zonalen Grundströmung. Die Ausgangsdaten bestanden aus einer realistischen Zonalströmung im 500 mb-Niveau. Die korrespondierende Höhenverteilung der Druckfläche wurde durch die Annahme stationärer Bedingung in Abwesenheit des Gebirges erhalten.

Die Resultate beider Experimente zeigen einen äquatorialen Trog, der fest im Gebiet höchster Bodenerhebung verankert ist. Die Intensität der wandernden Störungen wird ausschließlich während ihres Passierens über und um das Gebirge bestimmt und erweist sich als proportional zur Intensität der östlichen Grundströmung.