考虑地球旋转作用，在静力平衡大气中还可以产生一种只沿水平方向传播的特殊声波，称为兰姆波。其特点是空气微团只做水平运动，静力平衡成立，水平尺度较大。兰姆波的相速大于绝热声速，是快波型波动。它与纯水平声波不同的是，它是频散波。
基本介绍
- 中文名兰姆波
- 外文名Lamb wave
- 学科动力气象学
- 实质特殊声波
- 特点只做水平运动，水平尺度较大
- 波动类型快波型、外波型波动
定义
考虑地球旋转作用，在静力平衡大气中还可以产生一种只沿水平方向传播的特殊声波，称为兰姆波。其特点是空气微团只做水平运动，静力平衡成立，水平尺度较大。
相关方程
扰动方程组
取静止大气作为基本大气状态，设 ，则由线性扰动方程组可得描写兰姆波的扰动方程组为
上式中，k为波数，为初位相，c为波速，t为周期，v为频率。若初始无位温扰动，则由
可知，无位温扰动这也是兰姆波的一个重要性质。
静力平衡方程
上式是决定扰动铅直结构的方程。
频率方程
其解为 ，
对应的是定常解。
对应的是波动解，所以兰姆波的频率为
相速、群速
取，则相速、群速为
可见相速、群速方向相同，但。兰姆波的相速大于绝热声速，是快波型波动。它与纯水平声波不同的是，它是频散波。由于，故扰动能量将穿过等位相面向后传播。
，兰姆波各扰动量在铅直方向是有变化的，扰动气压振幅随高度按指数减小。若在地面无气压扰，兰姆波只有在外部条件允许下才能存在。因外部条件作用才能存在的波动称为“外波”，故兰姆波属于外波型波动。
兰姆波的扰动气压随高度按指数减小，但扰动速度随高度几乎不改变，这是兰姆波铅直结构的主要特徵。