动力气象学要点.doc

. .. 名词解释 β平面近似及f平面近似； 所谓的β平面近似是对f参数作高一级的近似，其主要内容是： ⑴当f处于系数地位不被微商时，取； ⑵当f处于对y求微商时，取。 采用β平面近似的好处是：用局地直角坐标系讨论大尺度运动将是方便的，而球面效应引起的f随纬度的变化对运动的作用被部分保留下来。 在低纬度大气动力学研究中，取≌0，f≌βy,这称为赤道β平面近似。 f平面近似：这是对地转参数f=2Ωsin采用的一种近似。在中纬度地区，若运动的经向水平尺度远小于地球半径时，可以取，即把f作为常数处理，这种近似称为近似。这种近似完全没有考虑f随纬度的变化。 斜压大气与正压大气； 斜压大气是指：当大气中密度的分布不仅随气压而且还随温度而变时，即ρ≡ρ(P,T),这种大气称为斜压大气。所以斜压大气中等压面和等密度面（或等温面）是相交的，等压面上具有温度梯度，即地转风随高度发生变化。在中高纬度大气中，通常是斜压大气。大气中斜压结构对于天气系统的发生、发展有着重要意义。 正压大气是指：当大气中密度分布仅仅随气压而变时，即ρ≡ρ(P),这种大气称为正压大气。所以正压大气中等压面也就是等密度面，由于p=ρRT,因此正压大气中等压面也就是等温度面，等压面上分析不出等温线。由此，也没有热成风，也就是地转风随高度不发生变化。 地转偏差与地转运动； 地转偏差是指实际风和地转风的矢量差，地转偏差和水平加速度方向垂直，在北半球指向水平加速度的左侧。 地转运动是指等压线为一族平行的直线时的平衡场，在地转运动中，水平气压梯度力和科里奥利相平衡。 4、Rossby数与Rossby参数； ，称为罗斯贝数，它是一个无量纲参数， 若Ro《1，表示水平惯性力相对于科氏力的量级要小得多，则水平气压梯度力与科氏力的量级相同（这被称为地转近似的充分条件及其物理意义）；若Ro～1，则水平惯性力、科氏力与水平气压梯度力的量级相同；若Ro》1,则水平惯性力远大于科氏力，水平气压梯度力与水平惯性力量级相同。 Rossby参数：由于地球呈球体之关系，科氏参数向北之变量。以 HYPERLINK /search?word=%E7%AC%A6%E5%8F%B7%E8%A1%A8fr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 符号表示如下： β=d/dy(2 Ωsin φ)=2 Ωcos φ/a，式中Ω系地球之角速度，φ为纬度，a 为地球之平均半径，β即为罗斯贝参数。罗斯贝参数，通常多视为一常数。 5、全位能与有效位能； 于静力平衡大气中，铅直气柱所包含的位能与内能是成比例的，所以将气柱中的位能与内能合在一起定义为全位能更为方便。即有 （7.39） 全位能实际上是气柱的焓。全位能有时也称为位能。 有效位能的定义：它是闭合系统中大气的全（部）位能与温度场按绝热过程重新调整后系统所具有的最小全位能的差。绝热调整后产生了稳定层结是：p、T和θ等值面是相互重合，这时位能不能再转换动能了，所以此时是最小的全位能。 全位能:静力平衡大气的内能和位能之和。 有效位能：大气处于某一状态时，可用于转换为动能的能量只是全位能的一小部分，这部分能量称为有效位能，余下的称为非有效位能。 6、行星边界层与自由大气。 在接近地球表面的一层大气中，强烈的风垂直切变和下垫面非均匀增热，常会引起湍流的发展。这层大气污染称为行星边界层。 HYPERLINK /view/1403605.htm摩擦层以上、空气运动不受地表HYPERLINK /view/39042.htm摩擦影响的HYPERLINK /view/2759.htm大气。其下限HYPERLINK /view/474020.htm高度随HYPERLINK /view/349682.htm季节不同而变，冬季约500米，夏季约2000米。在中、高纬度，自由大气中空气运动基本遵守HYPERLINK /view/34095.htm地转风或HYPERLINK /view/42433.htm梯度风法则，即科氏力和气压梯度力相平衡，HYPERLINK /view/241343.htm气流几乎与HYPERLINK /view/54920.htm等压线平行。 1、大气运动方程有哪几个？ 大气运动方程组一般有六个方程组成（三个运动方程、连续方程、热力学能量方程、状态方程）；运动方程、连续方程、热力学能量方程是预报方程，状态方程是诊断方程。 运动方程的三个分量方程 连续方程 热力学能量方程 状态方程 2、何谓热成风？如何判断冷暖平流？ 热成风：一般把地转风随高度的变化称为热成风。或定义为铅直方向上两等压面上地转风的矢量差。其符号为。它的数学表达式为： 式中为较高一层