動(dòng)力氣象-復(fù)習(xí)題

1、1一、名詞解釋1.位溫：氣壓為p，溫度為T(mén)的干氣塊，干絕熱膨脹或壓縮到1000hPa時(shí)所具有的溫度。?=T(1000p)RCp，如果干絕熱，位溫守恒（???t=0）。2.尺度分析法：依據(jù)表征某類(lèi)大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)各變量的特征值來(lái)估計(jì)大氣運(yùn)動(dòng)方程中各項(xiàng)量級(jí)的大小，判別各個(gè)因子的相對(duì)重要性，然后舍去次要因子而保留主要因子，使得物理特征突出，從而達(dá)到簡(jiǎn)化方程的一種方法。3.梯度風(fēng)：水平科氏力、慣性離心力和水平氣壓梯度力三力達(dá)到平衡，此時(shí)空氣微團(tuán)運(yùn)動(dòng)

2、稱(chēng)為梯度風(fēng)，表達(dá)式為：。21TVpfVrn??????4.地轉(zhuǎn)風(fēng)：對(duì)于中緯度天氣尺度的擾動(dòng)，水平科氏力與水平氣壓梯度力接近平衡，這時(shí)空氣微團(tuán)作直線運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為地轉(zhuǎn)風(fēng)，表達(dá)式為：。1gVpkf?????????地轉(zhuǎn)風(fēng)：在自由大氣中，因氣壓場(chǎng)是平直的，空氣僅受水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，當(dāng)二力相等的空氣運(yùn)動(dòng)稱(chēng)之為地轉(zhuǎn)風(fēng)。5.慣性風(fēng)：當(dāng)氣壓水平分布均勻時(shí)，科氏力、慣性離心力相平衡時(shí)的空氣流動(dòng)。表達(dá)式為：。iTVfR??6.斜壓大氣：大

3、氣密度的空間分布依賴(lài)于氣壓(p)和溫度(T)的大氣，即：?=?(pT)。實(shí)際大氣都是斜壓大氣，和正壓大氣不同，斜壓大氣中等壓面、等比容面（或等密度面）和等溫面是彼此相交的。7.環(huán)流：流體中任取一閉合曲線L，曲線上每一點(diǎn)的速度大小和方向是不一樣的，如果對(duì)各點(diǎn)的流體速度在曲線L方向上的分量作線積分，則此積分定義為速度環(huán)流，簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)流。8.?？寺菥€：行星邊界層內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)是水平氣壓梯度力、科氏力和粘性摩擦力三著之間的平衡結(jié)果。若以u(píng)為橫坐標(biāo)，v為

4、縱坐標(biāo)，給出各個(gè)高度上風(fēng)矢量，并投影在同一個(gè)平面內(nèi)，則風(fēng)矢量的端點(diǎn)跡線為一螺旋。稱(chēng)為?？寺菥€。9.梯度風(fēng)高度：當(dāng)zH=??，?=(2kf)12時(shí)，行星邊界層風(fēng)向第一次與地轉(zhuǎn)風(fēng)重合，但是風(fēng)速比地轉(zhuǎn)風(fēng)稍大，在此高度之上風(fēng)速在地轉(zhuǎn)風(fēng)速率附近擺動(dòng)，則此高度可視為行星邊界層頂，也表示?？寺穸?。??122KfDe?????梯度風(fēng)高度：當(dāng)zH=??時(shí)，邊界層的風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)平行，但比地轉(zhuǎn)風(fēng)稍大，通常把這一高度視為行星邊界層的頂部，也稱(chēng)為?？寺穸?。1

5、0.Ekman泵：在大氣邊界層中，大尺度大氣運(yùn)動(dòng)主要是氣壓梯度力、科氏力和摩擦力三力的平衡。在這三力的平衡下，大氣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)不再象自由大氣那樣沿著等壓線流動(dòng)，其流線與等壓線成一交角并從高壓流向低壓。這樣，在低壓的地方，大氣質(zhì)量有輻合，其上空的大氣就會(huì)上升，并將邊界層大氣擠到自由大氣中；而在高壓的地方，大氣質(zhì)量有輻散，其上空的大氣就下沉，進(jìn)而就將自由大氣的質(zhì)量吸入邊界層。這種由于摩擦效應(yīng)3可見(jiàn)，當(dāng)波速c與波長(zhǎng)k無(wú)關(guān)時(shí)，()gddckdcc

6、ckcdkdkdk??????4.什么是羅斯貝波，它是怎樣產(chǎn)生的？答：羅斯貝波是在準(zhǔn)水平的大尺度運(yùn)動(dòng)中，由于β效應(yīng)維持絕對(duì)渦度守恒而形成的波動(dòng)。它的傳播速度與聲波和重力波相比要慢很多，故為渦旋性慢波，同時(shí)由于它的水平尺度與地球半徑相當(dāng)，又稱(chēng)為行星波（大氣長(zhǎng)波）。羅斯貝波是水平橫波，單向波，慢波，對(duì)大尺度天氣變化過(guò)程有重要意義。5.給出群速與波速的關(guān)系？什么是非頻散波和頻散波？大氣波動(dòng)中哪些是非頻散波？哪些頻散波？gddCCCkdkdk?

7、???由上式可以看出，群速與相速大小的差值與k和有關(guān)，表示相速隨波長(zhǎng)的變化率。dCdkdCdk非頻散波：頻率（ω）或波速（C）與波數(shù)（k）或者波長(zhǎng)（L）無(wú)關(guān)，則Cg=C，波能與波動(dòng)一起移動(dòng)，稱(chēng)波動(dòng)沒(méi)有發(fā)生頻散或?yàn)榉穷l散波，如聲波、重力外波；反之，若頻率與波數(shù)有關(guān)，則Cg≠C，稱(chēng)為頻數(shù)波，如重力波、慣性－重力波、長(zhǎng)波。6.給出渦度的定義及其表達(dá)式？渦度與環(huán)流的關(guān)系？答：速度場(chǎng)的旋度為渦度，即為：，渦度與速度環(huán)流C的關(guān)系為：33V???，可

8、見(jiàn)，沿閉合回線L的速度環(huán)流是和渦度緊密相互聯(lián)系的。對(duì)上式取33()nCVd????????=面積?趨于0的極限后，，所以，渦度在法方向的分量就等于單位面積30lim()nCV??????????上的環(huán)流，因此可以認(rèn)為渦度是對(duì)流體轉(zhuǎn)動(dòng)的微觀度量。渦度是點(diǎn)的坐標(biāo)和時(shí)間的函數(shù)，它在直角坐標(biāo)系中的投影為：33()()()()ijkwvuwvuVijkxyzyzzxxyuvwwvuwvuijkyzzxxy?????????????????????