《天氣學原理》復習重點上

1、天氣學原理天氣學原理1大氣運動的基本特征大氣運動的基本特征1、真實力：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)量空氣的萬有引力（3）摩擦力摩擦力：單位質(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動，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：由于坐標系的旋轉(zhuǎn)導致物體沒有受力卻出現(xiàn)加速度，違背牛頓第二定律，從而引入，以使牛頓運動定律在旋轉(zhuǎn)參考系中成立。地轉(zhuǎn)偏向力的特點：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與風速V垂直，只改變氣塊運動方向，不改變其速度大?。?）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速度成正比，V=0時，A=0；只有在做相對運動時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：大氣中垂直運動一般比較小，氣塊的運動主要受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。對水平運動而言，北半球Ax、Ay使運動向左偏，南半球右偏。地轉(zhuǎn)偏向力：包括垂直運動。4、控制大氣運動的基本規(guī)律：能量守恒、質(zhì)量守恒、動量守恒牛頓第二運動定律牛

4、頓第二運動定律——運動方程運動方程質(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——熱力學能量方程熱力學能量方程氣體實驗定律氣體實驗定律——氣體狀態(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動而對局地溫度變化所提供的貢獻，稱為溫度平流變化。▽T溫度梯度由高溫指向低溫。當V▽h▽hT0時，有暖平流，夾角為銳角，風從暖區(qū)吹向冷區(qū)，使局地溫度升高

5、。對流變化：空氣垂直運動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，沒有熱成風。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)風隨高度變化，就有熱成風。14、地轉(zhuǎn)偏差地轉(zhuǎn)偏差實際風與地轉(zhuǎn)風之差稱為地轉(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，實際風越小，左偏越多。（2）風速比應有的梯度風風速小，風向偏向低壓。因此在北半球低壓中的空氣逆時針流動，但有向內(nèi)流的分量；高壓中的空氣順時針流動，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，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：▽h▽hV=▽h▽h(VgD)=▽h▽hD地轉(zhuǎn)風的散度為0，

7、所以實際風散度取決于地轉(zhuǎn)偏差的散度。地面圖上，負變壓中心區(qū)，變壓風輻合引起上升運動；正變壓中心區(qū)，變壓風輻散引起下沉運動。高空圖，槽前脊后必有負變壓，有變壓風輻合。槽后脊前有正變壓，變壓風輻散。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：變壓風輻合，縱向、橫向輻散槽后脊前槽后脊前：變壓風輻散，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氣團與鋒氣團與鋒1、氣團氣象要素水平分布比較均勻的大范圍的空氣團。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)性垂直運動、蒸發(fā)、凝結(jié)和輻射等物理過程冬季：極地大陸氣團和熱帶海洋氣團、北極氣團夏季：西伯利亞氣團、熱帶海洋氣團、熱帶大陸氣團、赤道氣團春季：西伯利亞氣團、熱帶海洋氣團秋季：變性西伯利亞氣團主導，熱帶海洋氣團，