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动力气象总复习

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总复习

一，方程组

1，物理定律:控制大气运动的动力、热力过程是什么？

运动学方程：牛顿第二定律；

连续性方程:质量守恒；

热力学方程、状态方程、能量方程:

2，各项意义：影响大气运动的因子

加热不均匀→T 分布不均匀→P 不均匀→趋动大气运动。

3， z-坐标系。

二，尺度分析：

1，方法

2，特征量：

s m s f f s m H m L s m U /10~W ,10~~

~,10~,10~,10~,/10~-214546--τ 3,无量纲数：

Ro 数:定义、应用。

４,大尺度大气运动的特点：

什么是地转、准地转?

5，正压大气、斜压大气、热成风:

1）定义

2）上下配置不同,热成风不等于0

3）天气学意义

作业:

1、（1)何为Ro 数？大尺度大气运动的Ｒo 数为多大？大尺度大气运动的主要特征是什么?

（2）何为Ｒｏ数？请利用Ros ｓｂy 数,分别判断中高纬度大尺度大气运动、中小尺度和热带大尺度大气运动为何种性质的运动？

2、正压大气和斜压大气概念

3、地转风概念

4、下面地面系统,高层有哪几种可能配置?

D G

５、何为斜压大气？请说明在天气图上如何分别根据温度场和风场结构判断斜压大气性的强弱?

6、何为热成风?请详细说明热成风是由于大气的斜压性所引起，并由此说明大气大尺度动力系统与热力系统在天气图上的主要表现特征,并举出实例。

三，涡度方程:

1,涡度是什么?k

ζζ= 涡度方程：各项意义(引起涡度、天气系统变化的因子)

这些因子是什么,产生机制是什么，对天气系统的影响，何时重要、何时次要。 ★了解天气系统的发生发展机制。

２,位涡方程;

什么是位涡?由热力学和动力学过程组合而成的量；

位涡守恒——绝热无摩擦。

应用:过山(大尺度）气流：

没有热力过程，没有体现位涡特点。 0)(=+h

f dt d ζ 引起????－效应～散度项

大气厚度βζh

3，什么是β－平面近似?

作业：

1、正压大气中涡度方程0)(0=?=??+a a a dt

d V dt d σζζζ 物理意义是什么？解释说明系统有辐合、辐散运动和整体做南北运动时涡度的变化。

2、请说明一个气旋系统作辐合运动和向南运动时,其强度将会加强。

３、β－平面近似、β效应

4、位涡守恒条件是什么?并应用位涡守恒原理解释过山（大尺度)气流涡度变化。

四,边界层：研究耗散问题~湍流边界层

1,大气分层:

1）根据什么分？~地面对大气的影响～湍流粘性力大小

2）如何分？

3）各层特点(动力学特点）是什么？

2,处理湍流——对平均运动的影响:

湍流通量～湍流粘性应力

湍流引起动量输送、热量输送。

——脉动量二次乘积项的解释、处理—参数化—混合长理论

——什么是混合长？什么是混合长理论？

——参数化结果:脉动量二次乘积项,最后用平均量表示。

ｅ.g ．z

u z u l z u K w u T z zx ????=??=''-=2ρρρ ３，湍流发展判据——Ｒi 数

１)层结：稳定层结(净浮力与位移相反,作负功,抑制湍流发展）、中性层结、不稳定层结。

2)平均运动：总是有利于湍流发展。

４,常值通量层？

摩擦速度,摩擦速度方程？粗糙度？

求风廓线?

中性层结——对数律；非中性层结——指数律。

5，上部摩擦层：

1）三力平衡:湍流连续力很重要，与压力梯度力、科氏力同量级

——风压关系:穿越等压线,指向低压一侧

２)风随高度的分布——E ｋman 螺线?

梯度风高度:风向第一次与地转风向一致；应用中……

湍流粘性力的……

6,自由大气旋转减弱:

Ekm ａn 抽吸——二级环流——旋转减弱：共同的物理机制。

“前提”:边界层中，在三力平衡下，风要指向低压一侧，在气旋区产生辐合上升，反气旋辐散下沉,在边界层顶产生垂直运动，称为Ekm ａn 抽吸。

相应的,自由大气中……。

这样，就在垂直面内产生了一个闭合环流,称为二级环流。

由于二级环流的作用，把动量小的从边界层输送到自由大气,把动量大的从自由大气输送到边界层中,这样就把角动量从自由大气从边界层输送,引起自由大气旋转减弱。作业:

1、大气如何分层？依据是什么?各层有何特点?

2、Ｔzx ＝w u ''-ρ物理含义?

3、混合长概念

4、稳定层结和不稳定层结；净浮力

5、湍流运动发展判据理查森数

6、常值通量层概念;中性层结和非中性层结下近地面层风随高度变化满足

何定律？

7、上部摩擦层动力学特点?风随高度变化满足何定律？E ｋｍan 螺线概念。

试证明上部摩擦层中，运动将穿越等压线指向低压一侧。

8、已知上部摩擦层中某层上的实际风与

地转风如图所示，请分析该层上湍流粘性力的方向?

9、梯度风高度定义：风向第一次与地转风向一致的高度

10、

Ｅk ｍan 抽吸与二级环流 11、请叙述大气旋转减弱的物理机制

g V

12、已知：???

?????-=???。气块温度干绝热递减率环境温度垂直递减率；＝－dz dT z T d γγ。试从物理上说明,当d γγ>时,大气层结是不稳定的。

五,能量学

1，能量形态

2，无限高气柱的位能－内能的关系。

——全位能？

——有效位能？

3，质点的动能方程

如何推导??V ”运动方程”

引起动能变化的机制:压力梯度力的作用。

4,闭合系统:什么是?

特点:没有通过运动形式引起的物流交换；所有通量都等于0。

（全位能A 与动能K ：Ａ<--＞K)

闭合系统能量守恒——绝热无摩擦

转化条件:

必要条件是垂直运动;暖空气输送，冷空气下沉,全位能向动能转化。

作业：

１、大气中有哪几种能量形式?内能与位能的关系

2、全位能和有效位能概念；纬向平均运动

3、闭合系统中动能与全位能发生转换的必要条件是什么?何时动能向全位能转换?何时全位能向动能转换？

4、},{K A '',},{/K K ;},{/A A 物理意义

５、根据实际大气北半球中高纬度大气环流和天气系统的结构(斜槽结构），利用下式说明扰动运动动能将向平均运动动能转换。

{}dM y

u v u K K M ???''=',,其中符号同惯常意义。

６、根据实际大气北半球中高纬度气压场和温度场的配置，利用下式说明扰动有效位能将向扰动动能转换。

{}dM K A M

?''-=''ωα,，其中符号同惯常意义。

7、已知闭合系统动能方程和全位能方程，{}dM K A M ?''-=''ωα,，由此

讨论闭合系统全位能与内能转换的物理机制。

８、请叙述大型涡旋在实际大气能量循环中的重要作用。

六,波动学——主流理论。

槽脊，长波，短波～波动中的术语。

1，波动概念:

1）振荡机制——回复机制(负反馈机制）

2）传播机制——质点与质点间的相互联系。

特点:空间、时间上周期变化。

波参数:有哪些？定义?关系？

求波解？

单波:讨论波动传播问题,不能讨论波的发展。

群速度——波群

——群速度

2，微扰动的线性化方法：

基本思想、假设?

如何做?

3,基本方程中有哪些波？各种波的机制、性质？滤波条件？

重力内波——浮力振荡(体现产生机制）

β－效应(体现Rossby 波产生机制)

重力外波——用自由面h 体现的连续方程——h 变化,引起辐合辐散——传播机制。上游效应

4，会解：重力外波，大气长波

物理（气象）模型、数学模型、线性化、设波解、本征值、求波速c 、讨论气象意义 4，滤波概念：掌握思想。

作业:

1、频散波和非频散波;相速度和群速度;上游效应和下游效应

2、已知自由表面高度为ｈ的均质不可压缩大气满足方程:

0)(=??+??h V t

h , 请推导之并说出该方程的物理意义。

3、已知自由表面高度为h 的均质不可压大气满足下式:

????????

?=??+??=-??-

??-=??+??0011z

w x u g z

p x p x u u t u ρρ 其中符号同惯常意义。 1. 请说出重力外波传播的物理机制。

2. 导出重力外波的波速公式,并讨论之。

4、已知方程:?????

??????=??+????-??==+???? ????+??+??00y v x u y u x v v y v x u t ξβξ 其中:各符号同惯常意义。

（１）由上式导出Ｒｏssby 波的波速和群速公式，并讨论之。

（2）请说出R ｏｓsb ｙ波的主要特征及其形成的物理机制。

5、何谓?－效应？很据Ｒos ｓby 波的传播机制,说明下图所示的涡旋系统将会向西移动。

6、已知某波动位于北纬45度,其纬向波长为５０00km,试求出纬向波数。（地球半径63７0k ｍ）

7、地球旋转对大气运动有何影响?

七、大气运动稳定性理论

1、惯性不稳定定义和判据

2、正压不稳定定义和判据

3、斜压不稳定定义

4、均匀气流是稳定的吗?为什么？

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不用买参考书了！大学课本答案网址大全！留着绝对有用，赶紧转吧！ ?分享 ?复制地址转载自郑静 2010年10月13日 00:13 阅读(1) 评论(0) 分类：为人处世权限: 公开 ?字体：大▼ o小 o中 o大 ?更多▼ o设置置顶 o权限设置 o推荐日志 o转为私密日志?删除 ?编辑不用买参考书了！大学课本答案大全！--爱死你了！（为什么大四才发现啊）2008-12-18 16:50 |(分类:默认分类)注册可用公共课程 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/forum-6-1.html 新视野大学英语读写教程第四册答案 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-7-1-1.html 新视野大学英语读写教程第三册答案 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-6-1-1.html 新视野大学英语读写教程第二册答案 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-5-1-1.html 新视野大学英语读写教程第一册答案 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-4-1-1.html 新视野大学英语视听说答案3-2 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-175-1-1.html 新视野大学英语视听说答案3-1 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-174-1-1.html 《马克思主义基本原理概论》习题答案参考 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-13-1-1.html 全新版大学英语听说教程mp3下载 https://www.wendangku.net/doc/266510581.html,/thread-11-1-1.html 《马克思主义基本原理概论》复习思考题参考答案

动力气象期末复习.doc

一、波动的基本概念：振幅：指物理量距平均状态最大的偏差。位相：由位置和时间构成的确定波的状态的物理量。θ=kx-t ω 初位相：是初始时刻的位相。α 周期：是波前进一个波长所需的时间，或空间固定位置上完成一次全振动所需的时间。T 频率：是单位时间内波动前进距离中完整波的数目。T 1 =ν 圆频率：是单位时间内位相变化的值。?? ? ? ? = T πωω2 波数：在2π距离内含波长为L 的波的数目 k, l, m , k= Lx π2,l=y 2L πm=z 2L π 波长：相邻两个位相相同点的距离。L 相速：波动等位相面的传播速度。cp = K 2 ω ,cpx=k ω,cpy=l ω cpz=m ω 群速度：波能量的传播速度（波包的传播速度） C g=i κω??+j l ??ω+k m ??ω ;= k ??ω;C =l ??ω;C =m ??ω 谐波的复数表示：f(x,y,z,t)=F e ) (wt mz ly kx i -++ 频散性：若波速c 与波速k(或波长L 与圆频率ω)无关，这种波称为非频散波，相反，若相速c 与波数k(或波长L 与圆频率ω)有关，则称为频散波。滤波：通过略去方程组中，具有某波动产生或传播物理机制的项，来除去某波动，就称为滤波。通常是采用示踪参数法来进行。示踪系（参）数：是在求解方程组时，在方程的一些项中，人为设置一个参数，该参数取值只能为1或0，表明该项起不起作用。该参数在求解过程中不断传递，直到最后的解中。这样就可以很方便的了解该项对解的物理作用。波动的稳定性：当解中的c 或ω为复数，波的振幅随时间增长，则这种波就是不稳定的，当解中的ω和c 为实数时，则振幅不随时间变化，这种波就是稳定的。二、微扰动方法，基本方程组的线性化 1、任一物理量可分解为：f=f +/f ,扰动量相对于基本量是小量； 2、基本状态满足原方程 3、扰动量的二次乘积项是高阶小量，可忽略，线性化后的方程是分析波动的基础。三、动力分析中对波动问题处理的基本方法： 1、建立物理模型并简化方程组 2、对方程组线性化（微扰动方法等） 3、设形式解（振幅一般设为常量） 4、得到一个有关振幅的线性代数方程组。

动力气象课后习题答案

1、大气运动方程组一般由几个方程组成？那些是预报方程？哪些是诊断方程？答：大气运动方程组一般由六个方程组成，分别是三个运动方程、连续方程、热力学能量方程、状态方程；若是湿空气还要加一个水汽方程。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。 2、研究大气运动变化规律为什么选用旋转参考系？旋转参考系与惯性参考系中的运动方程有什么不同？答：地球以常值角速度Ω绕地轴旋转着，所以任何一个固定在地球上并与它一道运动的参考系，乃是一个旋转参考系。为了将牛顿第二定律应用于研究相对于旋转参考系的大气运动，不但要讨论作用于大气的真实力的性质，而且要讨论绝对加速度与相对加速度之间的关系。相对于惯性参考系中的运动方程而言，旋转参考系中的运动方程加入了视示力（科里奥利力、惯性离心力）。 3、惯性离心力与科里奥利力有哪些异同点？答：都是在旋转参考系中的视示力；惯性离心力恒存在，而大气相对于地球有运动时才会产生科里奥利力。 4、重力位势与重力位能这两个概念有何差异？答：重力位势：重力位势表示移动单位质量空气微团从海平面（Z=0）到 Z 高度，克服重力所做的功。重力位能：重力位能可简称为位能。重力场中距海平面 z 高度上单位质量空气微团所具有的位能为Φ=gz，引进重力位势后， g等重力位势面（等Φ面）相垂直，方向为高值等重力位势面指向低等重力位势面，其大小由等重力位势面的疏密程度来确定。所以，重力位势的空间分布完全刻划出了重力场的特征。 5、试阐述速度散度的物理意义？速度散度与运动的参考系有没有关系？答：速度散度代表物质体积元的体积在运动中的相对膨胀率。因，故速度散度与运动的参考系没有关系。 8、计算 45° N跟随地球一起旋转的空气微团的牵引速度。答：由速度公式可知，牵引速度为：大小为；方向为向东。 19、证明相对加速度可写成

煤的分类

煤的分类规格煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。煤的种类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相同（表4-15）。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。（1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。（2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。（3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。煤的种类很多，按成煤原始物质的不同，可分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤和残植煤等(见煤化学)。商业上，将商品煤分为原煤、筛选煤和洗选煤等。原煤是从矿井或露天矿采出没有经过加工的煤；筛选煤是原煤经过筛选加工分级，去除部分煤矸石，并根据煤的粒径大小分为大块煤、中块煤、小块煤和粉煤；洗选煤是原煤经过水洗加工，除去煤中大部分矿物杂质的产品。根据洗选后煤中灰分的不同，分为洗精煤、洗中煤、煤泥和尾矿（也称洗矸）。其中洗精煤灰分最低，是质量较好的煤，一般用作炼焦原料；洗中煤灰分较高，多作为电厂燃料；煤泥因粒径很细，含水分和灰分又较高，只能作为民用或一般锅炉燃料；尾矿则废弃不作商品，但有些矿区也作为劣质燃料用。中国南方还有石煤，它是一种灰分很高的腐泥煤，在燃料缺乏的地区，石煤也可就地当作燃料使用。 1989年10月，国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86)，依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、气煤、气肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。根据其岩石结构不同分类，可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤和镜煤。含有95%以上镜质体的为镜煤，煤表面光亮，结构坚实，含有镜质体和亮质体的为亮煤，含粗粒体的为暗煤，含丝质体的为丝炭，由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。根据煤中含有的挥发性成分多少来分类，可以分为贫煤（无烟煤，含挥发分低于12%）、瘦煤（含挥发分为12-18%）、焦煤（含挥发分为18-26%）、肥煤（含挥发分为26-35%）、气煤（含挥发分为35-44%）和长焰煤（含挥发分超过42%）。其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳，挥发分过低不粘结，过高会膨胀都无法用于炼焦，但一般炼焦要将多种煤配合。

动力气象学作业题

动力气象学一、单选题 1、1939年___引进β平面近似，创建了著名的长波理论。 A、A.V.皮耶克尼斯 B、B.恰尼 C、C.菲利普斯 D、D.罗斯贝答案:D 2、大气是层结流体，大气的密度分布随高度变化，通常来说，___中容易产生积云对流。 A、A.不稳定层结 B、B.稳定层结 C、C.中性层结 D、D.分层层结答案:A 2、罗斯贝数是一无量纲参数，有一定的物理意义，它代表水平惯性力相对科氏力的量级，当它的大小接近0.1时，代表中纬度的___。 A、A.小尺度运动 B、B.中尺度运动 C、C.大尺度运动 D、D.微尺度运动答案:C 3、可用于判断对流或扰动发展的无量纲参数是___。 A、A.罗斯贝数 B、B.基别尔数 C、C.无量纲厚度参数 D、D.理查森数答案:D 3、在北半球，满足风压定律的高压是下列___项。 A、A.高压在运动方向右侧，高压伴随有反气旋式环流 B、B.高压在运动方向左侧，高压伴随有反气旋式环流 C、C.高压在运动方向右侧，高压伴随有气旋式环流 D、D.高压在运动方向左侧，高压伴随有气旋式环流答案:A 4、全位能是指内能和___之和。 A、A.动能 B、B.潜热能 C、C.位能 D、D.显热能答案:C 4、在___条件下，全球大气的内能、位能、动能的总和是守恒的。 A、A.绝热 B、B.无摩擦

C、C.绝热无摩擦 D、D.定常答案:C 5、取布西内斯克近似的优点是，滤去了大气中的___。 A、A.声波 B、B.兰姆波 C、C.重力外波 D、D.重力惯性外波答案:A 6、重力内波产生的条件之一是___. A、A.不稳定层结 B、B.中性层结 C、C.稳定层结 D、D.对流层结答案:C 1、大气相对运动方程是根据___定律得到。 A、A.牛顿第二定律 B、B.质量守恒定律 C、C.气体试验定律 D、D.热力学能量守恒定律答案:A 2、分析流体运动有两种方法，一种是___，一种是欧拉方法。 A、A.拉格朗日法 B、B.小尺度方法 C、C.尺度分析 D、D.气团方法答案:A 3、按照水平尺度划分，龙卷属于___。 A、A.天气尺度 B、B.行星尺度 C、C.中尺度 D、D.小尺度答案:D 6、按照水平尺度划分，长波属于___。 A、A.天气尺度 B、B.行星尺度 C、C.中尺度 D、D.小尺度答案:B 7、描述运动系统是浅薄还是深厚系统的无量纲参数是___。 A、A.罗斯贝数 B、B.基别尔数 C、C.无量纲厚度参数 D、D.理查森数

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动力气象总复习

总复习一，方程组 1，物理定律:控制大气运动的动力、热力过程是什么？运动学方程：牛顿第二定律；连续性方程:质量守恒；热力学方程、状态方程、能量方程: 2，各项意义：影响大气运动的因子加热不均匀→T 分布不均匀→P 不均匀→趋动大气运动。 3， z-坐标系。二，尺度分析： 1，方法 2，特征量： s m s f f s m H m L s m U /10~W ,10~~ ~,10~,10~,10~,/10~-214546--τ 3,无量纲数： Ro 数:定义、应用。４,大尺度大气运动的特点：什么是地转、准地转? 5，正压大气、斜压大气、热成风: 1）定义 2）上下配置不同,热成风不等于0 3）天气学意义作业: 1、（1)何为Ro 数？大尺度大气运动的Ｒo 数为多大？大尺度大气运动的主要特征是什么? （2）何为Ｒｏ数？请利用Ros ｓｂy 数,分别判断中高纬度大尺度大气运动、中小尺度和热带大尺度大气运动为何种性质的运动？ 2、正压大气和斜压大气概念 3、地转风概念 4、下面地面系统,高层有哪几种可能配置? D G

５、何为斜压大气？请说明在天气图上如何分别根据温度场和风场结构判断斜压大气性的强弱? 6、何为热成风?请详细说明热成风是由于大气的斜压性所引起，并由此说明大气大尺度动力系统与热力系统在天气图上的主要表现特征,并举出实例。三，涡度方程: 1,涡度是什么?k ζζ= 涡度方程：各项意义(引起涡度、天气系统变化的因子) 这些因子是什么,产生机制是什么，对天气系统的影响，何时重要、何时次要。 ★了解天气系统的发生发展机制。２,位涡方程; 什么是位涡?由热力学和动力学过程组合而成的量；位涡守恒——绝热无摩擦。应用:过山(大尺度）气流：没有热力过程，没有体现位涡特点。 0)(=+h f dt d ζ 引起????－效应～散度项大气厚度βζh 3，什么是β－平面近似? 作业： 1、正压大气中涡度方程0)(0=?=??+a a a dt d V dt d σζζζ 物理意义是什么？解释说明系统有辐合、辐散运动和整体做南北运动时涡度的变化。 2、请说明一个气旋系统作辐合运动和向南运动时,其强度将会加强。３、β－平面近似、β效应 4、位涡守恒条件是什么?并应用位涡守恒原理解释过山（大尺度)气流涡度变化。四,边界层：研究耗散问题~湍流边界层 1,大气分层: 1）根据什么分？~地面对大气的影响～湍流粘性力大小 2）如何分？ 3）各层特点(动力学特点）是什么？

动力气象试题分类分解

动力气象试题分类试题参数(分值，难度系数，知识点，题型) 组卷参数（题型比例，难度比例，章节比例）一、填空题 1. 控制大气运动的基本物理定律有牛顿第二定律、质量守恒定律、热力学能量守恒定律和气体实验定律。(8,1,2,1) 2. 在旋转地球上，一个运动着的空气微团所受的基本作用力气压梯度力、科里奥利力、惯性离心力和摩擦力。(8,1,2,1) 3. 中纬度大尺度运动具有以下基本性质，即准水平、准定常、准地转平衡、准静力平衡和准水平无辐散。(10,1,2,1) 4. 环流和涡度都是描述流体涡旋运动的物理量，前者是对流体涡旋运动的宏观度量，后者是对流体涡旋运动的微观度量。(4,1,6,1) 5. 在埃克曼层中，风速随高度增加增大，风向随高度增加顺转。(4,1,8,1) 6. P 坐标系中，地转风的表达式是k f V g ?Φ?-=1，地转风涡度的表达式是Φ?=201f g ? 。(4,1,4,1) 7. 平流时间尺度U L =τ，气压水平变动的地转尺度U Lf P h 0π=?。(4,2,3,1) 8. 科氏力是一种视示力，科氏力的方向始终与运动的方向垂直。(4,1,2,1) 9. 建立P 坐标系的物理基础是大气的静力平衡性质，P 坐标系中静

力平衡方程的形式为α-=?Φ?p ，连续方程的形式为0=??+???? ????+??? ????p y v x u p p ω。(6,1,4,1) 10.定常情况下，埃克曼层中的三力平衡是指和、水平气压梯度力、科里奥利力、和湍流粘性应力之间的平衡。(6,1,8,1) 11. 理查孙数是湍流运动发展的重要判据，其定义式为i R = ()2ln z V z g ????θ。 (2,1,8,1) 12. 任意高度z 的气压?∞=z gdz z p ρ)(，其物理意义为任意高度上的气压()z p 相当精确地等于该高度以上单位截面积空气柱的重量。(4,1,4,1) 13. 700百帕地转风为东风41-?s m ,500百帕地转风为西风81-?s m ，则700-500百帕之间的热成风为西风 12 1-?s m 。(4,1,5,1) 14. 地转风向随高度增加逆时针转动，与此相伴随的温度平流为冷平流，地转风向随高度增加顺时针转动，与此相伴随的温度平流为暖平流。(4,1,5,1) 15. 在大气行星边界层中，近地面层又称为常值通量层，上部摩擦层又称为埃克曼层。(4,1,8,1) 16. 大气中的四种基本能量形式是内能、位能、动能和潜热能。(8,1,9,1) 17. 写出以下无量纲数的定义式，基别尔数()τε01f ≡，罗斯贝数

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动力气象学期末考试题基本概念复习题.docx

一、名词解释范围（共计20分）（1）冷暖平流：由温度的个别变化与局地变化的关系: dT dT rr ——=——+匕或 dt St 33 移项后，有： dt dt dt 设齐0W0,则有 ^T = -y.vr = -v — dt ds 时，即使为微团本身的温度保持不变，也会引起温度场的局地变化。） GT c 丁当一>0,即沿着水平速度方向温度是升鬲的，风由冷区吹向暖区，这时-V —<0 & ds （即—<0）,会引起局地温度降低，我们便说有冷平流。 dt 当竺<0,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-V —>0 ds ds （U|j —>0）,会引起局地温度升高，我们便说有暖平流。 dt 总Z 温度平流是通过水平气流引起温度的重新分布而使局地温度发住变化的。（2）罗斯贝数：水平惯性力与水平科氏力之比，即：R ｛）= —，表示大气运动的准地转程办厶度，也可用来判别人气运动的类型（人、屮、小尺度）和特性（线性或非线性）。（3）梯度风：水平科氏力、离心力和水平气压梯度力三力达成的平衡。此时的空气运动称为梯度风，即 --- F JV — ------- - o R p 8n （4）地转风：对于中纬度天气尺度的扰动，水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡。这时一 1 一的空气作水平肓线运动，称为地转风，表达式为：V =——Vpxk. fp （5） 0平面近似：中高纬地区，对大尺度运动，y/a

动力气象课后习题答案

1、大气运动方程组一般由几个方程组成那些是预报方程哪些是诊断方程答：大气运动方程组一般由六个方程组成，分别是三个运动方程、连续方程、热力学能量方程、状态方程；若是湿空气还要加一个水汽方程。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。 2、研究大气运动变化规律为什么选用旋转参考系旋转参考系与惯性参考系中的运动方程有什么不同答：地球以常值角速度Ω绕地轴旋转着，所以任何一个固定在地球上并与它一道运动的参考系，乃是一个旋转参考系。为了将牛顿第二定律应用于研究相对于旋转参考系的大气运动，不但要讨论作用于大气的真实力的性质，而且要讨论绝对加速度与相对加速度之间的关系。相对于惯性参考系中的运动方程而言，旋转参考系中的运动方程加入了视示力（科里奥利力、惯性离心力）。 ! 3、惯性离心力与科里奥利力有哪些异同点答：都是在旋转参考系中的视示力；惯性离心力恒存在，而大气相对于地球有运动时才会产生科里奥利力。 4、重力位势与重力位能这两个概念有何差异答：重力位势：重力位势表示移动单位质量空气微团从海平面（Z=0）到 Z 高度，克服重力所做的功。重力位能：重力位能可简称为位能。重力场中距海平面 z 高度上单位质量空气微团所具有的位能为Φ=gz，引进重力位势后， g等重力位势面（等Φ面）相垂直，方向为高值等重力位势面指向低等重力位势面，其大小由等重力位势面的疏密程度来确定。所以，重力位势的空间分布完全刻划出了重力场的特征。 5、试阐述速度散度的物理意义速度散度与运动的参考系有没有关系 - 答：速度散度代表物质体积元的体积在运动中的相对膨胀率。因，故速度散度与运动的参考系没有关系。 8、计算 45° N跟随地球一起旋转的空气微团的牵引速度。答：由速度公式可知，牵引速度为：

大全课后题答案清华大学出版社沈美明版

第一章. +习题 1.1用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数： (1) 369 (2) 10000 (3) 4095 (4) 32767 答：(1) 369=1 0111 0001B=171H (2) 10000=10 0111 0001 0000B=2710H (3) 4095=1111 1111 1111B=FFFH (4) 32767=111 1111 1111 1111B=7FFFH 1.2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数： (1) 10 1101 (2) 1000 0000 (3) 1111 1111 1111 1111 (4) 1111 1111 答：(1) 10 1101B=2DH=45 (2) 1000 0000B=80H=128 (3) 1111 1111 1111 1111B=FFFFH=65535 (4) 1111 1111B=FFH=255 1.3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数： (1) FA (2) 5B (3) FFFE (4) 1234 答：(1) FAH=1111 1010B=250 (2) 5BH=101 1011B=91 (3) FFFEH=1111 1111 1111 1110B=65534 (4) 1234H=1 0010 0011 0100B=4660 1.4完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核： (1) 3A+B7 (2) 1234+AF (3) ABCD-FE (4) 7AB×6F 答：(1) 3A+B7H=F1H=241 (2) 1234+AFH=12E3H=4835 (3) ABCD-FEH=AACFH=43727 (4) 7AB×6FH=35325H=217893 1.5下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结果。 (1) (-85)+76 (2) 85+(-76) (3) 85-76 (4) 85-(-76) (5) (-85)-76 (6) -85-(-76) 答：(1) (-85)+76=1010 1011B+0100 1100B=1111 0111B=0F7H；CF=0；OF=0 (2) 85+(-76)=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=1；OF=0 (3) 85-76=0101 0101B-0100 1100B=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=0；OF=0 0；OF=1 (5) (-85)-76=1010 1011B-0100 1100B=1010 1011B+1011 0100B=0101 1111B=5FH；CF=0；OF=1 0；OF=0 1.6下列各数为十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的带符号数或无符号数时，它们所表示的十进制数是什么？ (1) D8 (2) FF 答：(1) D8H表示的带符号数为-40，D8H表示的无符号数为216； (2) FFH表示的带符号数为-1，FFH表示的无符号数为255。 1.7下列各数均为用十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的数或字符的ASCII码时，它们所表示的十进制数及字符是什么？ (1) 4F (2) 2B (3) 73 (4) 59 答：(1) 4FH表示的十进制数为79，4FH表示的字符为O； (2) 2BH表示的十进制数为43，2BH表示的字符为+； (3) 73H表示的十进制数为115，73H表示的字符为s； (4) 59H表示的十进制数为89，59H表示的字符为Y。 1.8请写出下列字符串的ASCII码值。 For example, This is a number 3692. 答：46H 6FH 72H 20H 65H 78H 61H 6DH 70H 6CH 65H 2CH 0AH 0DH 54H 68H 69H 73H 20H 69H 73H 20H 61H 20H 6EH 75H 6DH 62H 65H 72H 20H 33H 36H 39H 32H 2EH 0AH 0DH

动力气象试题解答

一、名词解释 1.科里奥利力科里奥利力是一种视示力，它只是在物体相对于地球有运动时才出现。单位质量空气微团所受的科里奥利力为 2 V 3。 2 V 3始终与和V 3相垂直，而与赤道平面垂直，所以 2 V 3必通过运动微团所在的纬圈平面内。在北半球，科里奥利力指向速度的右方，科里奥利力对空气微团不作功，它不能改变空气微团的运动速度大小，只能改变其运动方向。 2 .尺度分析法尺度分析法是一种对物理方程进行分析和简化的有效方法。尺度分析法是依据表征某类运动系统的运动状态和热力状态各物理量的特征值，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，结合物理上考虑，略去方程中量级较小的项，便可得到简化方程，并可分析运动系统的某些基本性质。 3 .罗斯贝数罗斯贝数的定义式为 R o U.「f °L ，它代表水平惯性力与水平科里奥利力的尺度之比。罗斯贝数的大小主要决定于运动的水平尺度。对于中纬大尺度运动， R 0 1，科里奥利力不能忽略不计，对于小尺度运动， R 0 1，科里奥利力可忽略不计。 4. Richardson 数与大气层结稳定度和风的铅直切变有关的动力学参数。层结愈不稳定，则愈有利于湍流和对流运动的发展，所以 Ri 可用于判断对流或扰动发展的条件。 5 .地转风等压线为一族平行的直线（| R T | ）时的平衡流场称为地转风场，或称为地转运动。在地转运动中，水平气压梯度力与科里奥利力相平衡。地转风的方向与等压线相平行，在北半球（f > 0）,高压在速度方向右侧，低压在速度方向左侧；地转风大小与水平气压梯度成正比，与密率和纬度的正弦成反比。地转风关系的重要性在于揭示了大尺度运动中风场和水平气压场之间的基本关系。 6?梯度风最一般的平衡流场称为梯度风场。在梯度风运动中，水平气压梯度力、科里奥利力、惯理查德孙（Richardson ）数的定义式为Ri N 2D 2.U 2 , 它代表垂直惯性力与水平科里奥利力的尺度之比。由于 g ln z N 2D 2 V z 2 N 2 Ri ，理查德孙数又是一个风的铅直切变愈强,

高等天气学(试题)

高等天气学 2009年3月新题 1.名词解释：ITCZ，正压大气和斜压大气 2.说明江淮梅雨的大尺度背景条件，暴雨的形成原因。 3.爆发性气旋的发展的因子。 2006年（春季） 1.说明中尺度对流复合体的主要特征及它所引起的主要灾害性天气 2.什么叫QBO？说出它的主要特征 3.那些大型天气（或环流）过程能表征低纬间大气间的相互作用（至少说出三种） 4.定常波的特征及其在大气环流中的作用是什么？ 5.用图示说明对称不稳定的发生并写出判断对称不稳定的判据。 2006年（秋季） 1.以暴雨或强对流天气为例，叙述中尺度系统的基本特征 2.从气候条件看，那些物理条件与台风形成有密切关系。 3.什么叫ENSO?他对全球天气与环流的可能影响有那些？ 4.大气环流的基本问题有那几个方面？ 5.图示冷锋模式概念模型 2005年（春季） 1.瞬变波的动量、热量输送特征以及瞬变波主要作用是什么？ 2.说出高空急流形成的原因，画出高空急流同高空锋以及对流层顶三者之间关系的综合图，并图示高空急流入口区垂直环流（或称次级环流）壮况。 3.试述大气环流突变现象，什么叫六月突变？ 4.描述夏季西太平洋副热带高压的移动规律，并解释2003、2004年夏季江南酷暑的主要原因。 5.中尺度系统发生发展的主要物理条件有哪些？ 2005年（秋季） 1.叙述北半球大气环流500hPa上的冬夏基本壮况，你认为其原因是什么？ 2.叙述锋区的次级环流及高空急流有关的次级环流。 3.亚洲夏季风的主要成员有哪些？说明它们在季风形成中各自的作用。叙述印度季风与东亚季风之间的异同。 4.夏季江淮流域梅雨锋的主要特点是什么？说明它与经典锋面的主要区别。 5.简要说明青藏高原的热状况，并说明它对东亚地区环流的影响。 2004年（春季） 1.如果没有青藏高原，东亚地区冬、夏季环流将发生怎样的变化？ 2.什么叫低空急流，它在夏季暴雨及强对流天气的发生中起什么作用？ 3.什么叫爆发性气旋？它在成因与结构上与普通温带气旋有何不同？ 4.热带低纬大气有哪几方面的动力学特征？ 5.大气通过什么机制来完成角动量从热带东风带向中高纬西风带的输送？ 2004年（秋季） 1.给出下列名词的定义及特征：（1）平流层爆发性增温（2）低频振荡（3）对流不稳定（4）QBO（5）CISK（6）PNA型 2. 描述中尺度对流复合体（MCC）的定义及主要特点。 3. 试述热带地区大尺度环流的重要表现及特征。 4. 叙述冬季500hPa上大气环流平均状况，并阐明地形动力强迫及热力强迫对大气环流的影响。

大全课后题答案清华大学出版社沈美明版

大全课后题答案清华大学出版社沈美明版 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

第一章. +习题 1.1用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数： (1) 369 (2) 10000 (3) 4095 (4) 32767 答：(1) 369=1 0111 0001B=171H (2) 10000=10 0111 0001 0000B=2710H (3) 4095=1111 1111 1111B=FFFH (4) 32767=111 1111 1111 1111B=7FFFH 1.2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数： (1) 10 1101 (2) 1000 0000 (3) 1111 1111 1111 1111 (4) 1111 1111 答：(1) 10 1101B=2DH=45 (2) 1000 0000B=80H=128 (3) 1111 1111 1111 1111B=FFFFH=65535 (4) 1111 1111B=FFH=255 1.3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数： (1) FA (2) 5B (3) FFFE (4) 1234 答：(1) FAH=1111 1010B=250 (2) 5BH=101 1011B=91 (3) FFFEH=1111 1111 1111 1110B=65534 (4) 1234H=1 0010 0011 0100B=4660 1.4完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核： (1) 3A+B7 (2) 1234+AF (3) ABCD-FE (4) 7AB×6F 答：(1) 3A+B7H=F1H=241 (2) 1234+AFH=12E3H=4835 (3) ABCD-FEH=AACFH=43727 (4) 7AB×6FH=35325H=217893 1.5下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结果。 (1) (-85)+76 (2) 85+(-76) (3) 85-76 (4) 85-(-76) (5) (-85)-76 (6) -85-(-76) 答：(1) (-85)+76=1010 1011B+0100 1100B=1111 0111B=0F7H；CF=0；OF=0 (2) 85+(-76)=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=1；OF=0 (3) 85-76=0101 0101B-0100 1100B=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=0； OF=0 0；OF=1 (5) (-85)-76=1010 1011B-0100 1100B=1010 1011B+1011 0100B=0101 1111B=5FH； CF=0；OF=1 0；OF=0 1.6下列各数为十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的带符号数或无符号数时，它们所表示的十进制数是什么 (1) D8 (2) FF 答：(1) D8H表示的带符号数为 -40，D8H表示的无符号数为216； (2) FFH表示的带符号数为 -1， FFH表示的无符号数为255。

动力气象总复习1

总复习一，方程组 1，物理定律：控制大气运动的动力、热力过程是什么？运动学方程：牛顿第二定律；连续性方程：质量守恒；热力学方程、状态方程、能量方程： 2，各项意义：影响大气运动的因子加热不均匀→T 分布不均匀→P 不均匀→趋动大气运动。 3， z －坐标系。二，尺度分析： 1，方法 2，特征量： s m s f f s m H m L s m U /10~W ,10~~ ~,10~,10~,10~,/10~-214546--τ 3，无量纲数： Ro 数：定义、应用。 4，大尺度大气运动的特点：什么是地转、准地转？ 5，正压大气、斜压大气、热成风： 1）定义 2）上下配置不同，热成风不等于0 3）天气学意义作业： 1、（1）何为Ro 数？大尺度大气运动的Ro 数为多大？大尺度大气运动的主要特征是什么？（2）何为Ro 数？请利用Rossby 数，分别判断中高纬度大尺度大气运动、中小尺度和热带大尺度大气运动为何种性质的运动？ 2、正压大气和斜压大气概念 3、地转风概念 4

5、何为斜压大气？请说明在天气图上如何分别根据温度场和风场结构判断斜压大气性的强弱？ 6、何为热成风？请详细说明热成风是由于大气的斜压性所引起，并由此说明大气大尺度动力系统与热力系统在天气图上的主要表现特征，并举出实例。三，涡度方程： 1，涡度是什么？k ζζ= 涡度方程：各项意义（引起涡度、天气系统变化的因子）这些因子是什么，产生机制是什么，对天气系统的影响，何时重要、何时次要。 ★了解天气系统的发生发展机制。 2，位涡方程；什么是位涡?由热力学和动力学过程组合而成的量；位涡守恒——绝热无摩擦。应用：过山（大尺度）气流：没有热力过程，没有体现位涡特点。 0)(=+h f dt d ζ 引起????－效应～散度项大气厚度βζh 3，什么是β－平面近似？作业： 1、正压大气中涡度方程0)(0=?=??+a a a dt d V dt d σζζζ 物理意义是什么？解释说明系统有辐合、辐散运动和整体做南北运动时涡度的变化。 2、请说明一个气旋系统作辐合运动和向南运动时，其强度将会加强。 3、β－平面近似、β效应 4、位涡守恒条件是什么？并应用位涡守恒原理解释过山（大尺度）气流涡度变化。四，边界层：研究耗散问题～湍流边界层 1，大气分层： 1）根据什么分？～地面对大气的影响～湍流粘性力大小 2）如何分？ 3）各层特点（动力学特点）是什么？

动力气象试题解答讲解学习

动力气象试题解答

一、名词解释 1. 科里奥利力科里奥利力是一种视示力，它只是在物体相对于地球有运动时才出现。单位质量空气微团所受的科里奥利力为32V 。32V 始终与和3V 相垂直，而与赤道平面垂直，所以32V 必通过运动微团所在的纬圈平面内。在北半球，科里奥利力指向速度的右方，科里奥利力对空气微团不作功，它不能改变空气微团的运动速度大小，只能改变其运动方向。 2．尺度分析法尺度分析法是一种对物理方程进行分析和简化的有效方法。尺度分析法是依据表征某类运动系统的运动状态和热力状态各物理量的特征值，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，结合物理上考虑，略去方程中量级较小的项，便可得到简化方程，并可分析运动系统的某些基本性质。 3．罗斯贝数罗斯贝数的定义式为 L f U R 00 ，它代表水平惯性力与水平科里奥利力的尺度之比。罗斯贝数的大小主要决定于运动的水平尺度。对于中纬大尺度运动，10 R ，科里奥利力不能忽略不计，对于小尺度运动，10 R ，科里奥利力可忽略不计。 4. Richardson 数理查德孙（Richardson ）数的定义式为222U D N Ri ，它代表垂直惯性力与水平科里奥利力的尺度之比。由于 Ri U D N z V N z V z g 222222~ln ，理查德孙数又是一个与大气层结稳定度和风的铅直切变有关的动力学参数。层结愈

不稳定，风的铅直切变愈强，则愈有利于湍流和对流运动的发展，所以Ri 可用于判断对流或扰动发展的条件。 5．地转风等压线为一族平行的直线（ ||T R ）时的平衡流场称为地转风场，或称为地转运动。在地转运动中，水平气压梯度力与科里奥利力相平衡。地转风的方向与等压线相平行，在北半球（f ＞0），高压在速度方向右侧，低压在速度方向左侧；地转风大小与水平气压梯度成正比，与密率和纬度的正弦成反比。地转风关系的重要性在于揭示了大尺度运动中风场和水平气压场之间的基本关系。 6. 梯度风最一般的平衡流场称为梯度风场。在梯度风运动中，水平气压梯度力、科里奥利力、惯性离心力相平衡。地转风是 ||T R 时梯度风的一个特例。 7．热成风热成风定义为铅直方向上两等压面上地转风的矢量差。热成风方向与等平均温度线（即等厚度线）平行，在北半球暖区在热成风方向右侧，冷区在热成风方向左侧；热成风大小与平均温度梯度成正比，与纬度的正弦成反比。热成风关系的重要性就在于具体地揭示了静力平衡大尺度运动中风场、气压场、温度场之间的关系。 8．地转偏差实际风与地转风的矢量差定义为地转偏差。地转偏差用'V 表示，则 g V V V '。地转偏差和水平加速度方向相垂直，在北半球指向水平加速度的左侧，地转偏差的大小和水平加速度成正比，和纬度的正弦成反比。地转偏差虽然很小，但对大气运动的演变却起着极为重要的作用。