《天氣學(xué)原理》復(fù)習(xí)重點(diǎn)上

1、天氣學(xué)原理天氣學(xué)原理1大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征1、真實(shí)力：氣壓梯度力、地心引力、摩擦力（1）氣壓梯度力氣壓梯度力：作用于單位質(zhì)量氣塊上的凈壓力，由于氣壓分布不均勻而產(chǎn)生（2）地心引力地心引力：地球?qū)挝毁|(zhì)量空氣的萬(wàn)有引力（3）摩擦力摩擦力：?jiǎn)挝毁|(zhì)量空氣受到的凈粘滯力2、視示力：慣性離心力、地轉(zhuǎn)偏向力慣性離心力慣性離心力：地球受到了向心力的作用卻不作加速運(yùn)動(dòng)，違背牛頓第二定律，為了解釋這種現(xiàn)象引入慣性離心力，其大小與向心力相等

2、而方向相反。C=Ω2R地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力：由于坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致物體沒(méi)有受力卻出現(xiàn)加速度，違背牛頓第二定律，從而引入，以使牛頓運(yùn)動(dòng)定律在旋轉(zhuǎn)參考系中成立。地轉(zhuǎn)偏向力的特點(diǎn)：A=2ΩΩV（1）地轉(zhuǎn)偏向力A與Ω相垂直，在緯圈平面內(nèi)（2）地轉(zhuǎn)偏向力A與風(fēng)速V垂直，只改變氣塊運(yùn)動(dòng)方向，不改變其速度大小（3）在北半球A在水平速度的右側(cè)，在南半球A在水平速度的左側(cè)（4）地轉(zhuǎn)偏向力的大小與相對(duì)速度成正比，V=0時(shí)，A=0；只有在做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)A才存在重

3、力重力：地心引力與慣性離心力的合力。重力垂直于水平面垂直于水平面，赤道最小，極地最大。3、地轉(zhuǎn)偏向力與水平地轉(zhuǎn)偏向力有何相同與不同？水平地轉(zhuǎn)偏向力水平地轉(zhuǎn)偏向力：大氣中垂直運(yùn)動(dòng)一般比較小，氣塊的運(yùn)動(dòng)主要受x方向和y方向的影響。通常情況下w很小，因而近似有Ax=2Ωv和Ay=2Ωu。對(duì)水平運(yùn)動(dòng)而言，北半球Ax、Ay使運(yùn)動(dòng)向左偏，南半球右偏。地轉(zhuǎn)偏向力：包括垂直運(yùn)動(dòng)。4、控制大氣運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律：能量守恒、質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律牛

4、頓第二運(yùn)動(dòng)定律——運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律——連續(xù)方程連續(xù)方程能量守恒定律能量守恒定律——熱力學(xué)能量方程熱力學(xué)能量方程氣體實(shí)驗(yàn)定律氣體實(shí)驗(yàn)定律——?dú)怏w狀態(tài)方程氣體狀態(tài)方程5、溫度平流變化V▽h▽hT是氣塊在溫度水平分布不均勻溫度水平分布不均勻的區(qū)域內(nèi)保持原有的溫度作水平運(yùn)動(dòng)而對(duì)局地溫度變化所提供的貢獻(xiàn)，稱為溫度平流變化。▽T溫度梯度由高溫指向低溫。當(dāng)V▽h▽hT0時(shí)，有暖平流，夾角為銳角，風(fēng)從暖區(qū)吹向冷區(qū)，使局地溫度升高

5、。對(duì)流變化：空氣垂直運(yùn)動(dòng)引起的局地溫度變化13、正壓大氣和斜壓大氣正壓大氣正壓大氣：大氣中密度的分布僅僅隨著氣壓而變，等壓面和等密度面（等溫面）重合，沒(méi)有熱成風(fēng)。斜壓大氣斜壓大氣：大氣中密度的分布不僅隨氣壓變化，還隨溫度變化。等壓面和等密度面（或等溫面）是相交的。等壓面上具有溫度梯度，地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度變化，就有熱成風(fēng)。14、地轉(zhuǎn)偏差地轉(zhuǎn)偏差實(shí)際風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)之差稱為地轉(zhuǎn)偏差。D=VVg摩擦層中的地轉(zhuǎn)偏差：（1）地轉(zhuǎn)偏差垂直于摩擦力的方向，并指向

6、摩擦力方向的右方并指向摩擦力方向的右方。摩擦力越大，實(shí)際風(fēng)越小，左偏越多。（2）風(fēng)速比應(yīng)有的梯度風(fēng)風(fēng)速小，風(fēng)向偏向低壓。因此在北半球低壓中的空氣逆時(shí)針流動(dòng)，但有向內(nèi)流的分量；高壓中的空氣順時(shí)針流動(dòng)，但有向外流的分量。摩擦作用使低壓輻合上升，高壓輻散下沉。自由大氣中的地轉(zhuǎn)偏差：梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力不平衡時(shí)，產(chǎn)生加速度。地轉(zhuǎn)偏差垂直于加速度的方向，并指向加速度方向的左方。D1變壓風(fēng)：▽h▽hV=▽h▽h(VgD)=▽h▽hD地轉(zhuǎn)風(fēng)的散度為0，

7、所以實(shí)際風(fēng)散度取決于地轉(zhuǎn)偏差的散度。地面圖上，負(fù)變壓中心區(qū)，變壓風(fēng)輻合引起上升運(yùn)動(dòng)；正變壓中心區(qū)，變壓風(fēng)輻散引起下沉運(yùn)動(dòng)。高空?qǐng)D，槽前脊后必有負(fù)變壓，有變壓風(fēng)輻合。槽后脊前有正變壓，變壓風(fēng)輻散。D2平流加速度（橫向縱向地轉(zhuǎn)偏差）：槽前脊后有縱向、橫向地轉(zhuǎn)偏差輻散；槽后脊前有縱向橫向地轉(zhuǎn)偏差輻合。低層以變壓風(fēng)輻散（合）為主，高層以縱向、橫向輻散（合）為主：槽前脊后槽前脊后：變壓風(fēng)輻合，縱向、橫向輻散槽后脊前槽后脊前：變壓風(fēng)輻散，縱向、橫向

8、輻合因此高層槽前脊后輻散槽后脊前輻合，低層槽前脊后輻合槽后脊前輻散。2氣團(tuán)與鋒氣團(tuán)與鋒1、氣團(tuán)氣象要素水平分布比較均勻的大范圍的空氣團(tuán)。形成條件形成條件：性質(zhì)均勻的廣闊的地球表面，下沉輻散，穩(wěn)定的環(huán)流方式方式：各種尺度的湍流、系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng)、蒸發(fā)、凝結(jié)和輻射等物理過(guò)程冬季：極地大陸氣團(tuán)和熱帶海洋氣團(tuán)、北極氣團(tuán)夏季：西伯利亞氣團(tuán)、熱帶海洋氣團(tuán)、熱帶大陸氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)春季：西伯利亞氣團(tuán)、熱帶海洋氣團(tuán)秋季：變性西伯利亞氣團(tuán)主導(dǎo)，熱帶海洋氣團(tuán)，