《动力气象学》复习重点Char1 大气运动的基本方程组1、旋转参考系(1)运动方程gFVpdtVd21(2)连续方程0Vdtd▽·V 为速度散度,代表气团体积的相对膨胀率。体积增大时,(▽·V>0),密度减小;体积减小时,(▽·V<0),密度增大。0Vdtd▽·(ρV) 为质量散度,代表单位时间单位体积内流体质量的流入流出量。流入时 ▽·(ρV) <0,密度增大;流出时▽·(ρV) >0,密度减小。(3)热力学能量方程QdtadpdtTdcv内能变化率 +压缩功率 =加热率QdtpddtTdc p=1/用位温表示/1000()pR CTp,则lnpdQcdtT2、局地直角坐标系(z 坐标系)中的基本方程组111()0ln,,xyzvpdupfvFdtxdvpfuFdtydwpgFdtzduvwdtxyzpRTdTddTdPdcpQcaQQdtdtdtdtdt运动方程、连续方程、能量方程是预报方程,状态方程是诊断方程。3、p 坐标系中的基本方程组pRTpcQSyTvxTutTpyuxufuydtdvfvxdtdupp04、p 坐标系的优缺点优点: p 坐标系中的运动方程组不再出现密度ρ ;连续方程形式简单,与不可压缩流体的连续方程形式相当; 由于日常工作采用等压面分析法,用 p 坐标系方程组可以方便的进行诊断分析。缺点:地形起伏的地区p 坐标系很难给出正确的边界条件;对于小尺度运动不满足静力平衡,不能用 p 坐标系。5、冷暖平流当0Ts,即沿着水平速度方向温度是升高的,风由冷区吹向暖区,这时0TVs(即0Tt),会引起局地温度降低,有冷平流 。当0Ts,即沿着水平速度方向温度是降低的,风由暖区吹向冷区,这时0TVs(即0Tt),会引起局地温度升高,有暖平流 。Char2 尺度分析1、概念:依据表征某类运动系统的运动状态和热力状态的各物理量的特征值,估计大气运动方程中各项量级大小的一种方法。根据尺度分析的结果,结合物理上的考虑, 略去小项,保留大项,以得到突出某类运动特征的简化方程。2、运动方程的简化(1)零级简化水平方向:1010pfvxpfuy(地转近似)地转运动: 中纬度大尺度运动中水平气压梯度力与科氏力相平衡的运动。风沿等压线吹; 背风而立,低压在左,高压在右(南半球相反)。准地转运动:瞬时风场与气压场满足地转关系的运动中纬度大尺度运动最基本的特征就是准地转运动。垂直方向:10pgz垂直方向上气压梯度力与重力相平衡(静力平衡)(2)一级简化ypfuyvvxvutvxpfvyuvxuutu113、连续方程的简化零级:0yvxu说明大气运动在是准水平无辐散的一级:0)(zwyvxu说明上下层速度辐合、辐散相互补偿,整层大气是水平无辐散的。这就是达因(Dines)补偿原理。4...