動力氣象試題解答

1、、、名詞解釋名詞解釋1.科里奧利力科里奧利力是一種視示力，它只是在物體相對于地球有運(yùn)動時才出現(xiàn)。單位質(zhì)量空氣微團(tuán)所受的科里奧利力為。始終與和相垂直，而與赤道平面32V?????32V???????3V???垂直，所以必通過運(yùn)動微團(tuán)所在的緯圈平面內(nèi)。在北半球，科里奧利力指向速32V?????度的右方，科里奧利力對空氣微團(tuán)不作功，它不能改變空氣微團(tuán)的運(yùn)動速度大小，只能改變其運(yùn)動方向。2尺度分析法尺度分析法是一種對物理方程進(jìn)行分析和簡化的有效

2、方法。尺度分析法是依據(jù)表征某類運(yùn)動系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)和熱力狀態(tài)各物理量的特征值，估計大氣運(yùn)動方程中各項(xiàng)量級大小的一種方法。根據(jù)尺度分析的結(jié)果，結(jié)合物理上考慮，略去方程中量級較小的項(xiàng)，便可得到簡化方程，并可分析運(yùn)動系統(tǒng)的某些基本性質(zhì)。3羅斯貝數(shù)羅斯貝數(shù)的定義式為，它代表水平慣性力與水平科里奧利力的尺度之??LfUR00?比。羅斯貝數(shù)的大小主要決定于運(yùn)動的水平尺度。對于中緯大尺度運(yùn)動，，科里10??R奧利力不能忽略不計，對于小尺度運(yùn)動，，科里奧

3、利力可忽略不計。10??R4.Ridson數(shù)理查德孫（Ridson）數(shù)的定義式為，它代表垂直慣性力與水平科222UDNRi?里奧利力的尺度之比。由于，理查德孫數(shù)又是一個????RiUDNzVNzVzg????????222222~ln?與大氣層結(jié)穩(wěn)定度和風(fēng)的鉛直切變有關(guān)的動力學(xué)參數(shù)。層結(jié)愈不穩(wěn)定，風(fēng)的鉛直切變愈強(qiáng)，則愈有利于湍流和對流運(yùn)動的發(fā)展，所以可用于判斷對流或擾動發(fā)展的條件。Ri5地轉(zhuǎn)風(fēng)等壓線為一族平行的直線（）時的平衡流場稱為地

4、轉(zhuǎn)風(fēng)場，或稱為地轉(zhuǎn)運(yùn)動。??||TR在地轉(zhuǎn)運(yùn)動中，水平氣壓梯度力與科里奧利力相平衡。地轉(zhuǎn)風(fēng)的方向與等壓線相平行，在北半球（＞0），高壓在速度方向右側(cè)，低壓在速度方向左側(cè)；地轉(zhuǎn)風(fēng)大小與水平氣壓梯f度成正比，與密率和緯度的正弦成反比。地轉(zhuǎn)風(fēng)關(guān)系的重要性在于揭示了大尺度運(yùn)動中風(fēng)場和水平氣壓場之間的基本關(guān)系。6.梯度風(fēng)密度的空間分布只依賴于氣壓的大氣狀態(tài)稱作正壓大氣。正壓大氣中等壓面、等密度、等溫面重合在一起。在靜力平衡條件下，正壓大氣中各等壓

5、面相互平行，因而某一等壓面在空間的傾斜狀態(tài)可以代表所有等壓面的傾斜狀態(tài)。15.斜壓大氣密度的空間分布不僅依賴于氣壓而且依賴于溫度的大氣狀態(tài)稱作斜壓大氣。斜壓大氣中等壓面與等溫面、等密度面是交割的。實(shí)際大氣經(jīng)常處于斜壓狀態(tài)。大氣的斜壓性對地球大氣的運(yùn)動具有重要影響。16.正壓不穩(wěn)定發(fā)生在具有水平切變基本緯向氣流中的長波不穩(wěn)定稱為正壓不穩(wěn)定，正壓不穩(wěn)定的必要條件是基本緯向氣流的絕對渦度在區(qū)間內(nèi)存在極值，擾動發(fā)展的能量來自基本緯向氣流的平均動

6、能。15.斜壓不穩(wěn)定)發(fā)生在具有垂直切變基本緯向氣流中的長波不穩(wěn)定稱為斜壓不穩(wěn)定，長波的斜壓不穩(wěn)定與垂直風(fēng)切變和波長有關(guān)，最不穩(wěn)定波長約為。擾動發(fā)展的能量主要來km50004000?自來自有效位能的釋放，斜壓不穩(wěn)定是中緯度天氣尺度擾動發(fā)生發(fā)展的主要物理機(jī)制。16.對稱不穩(wěn)定所謂對稱不穩(wěn)定，是指在具有風(fēng)速切變的基本氣流中，即使在鉛直方向和水平方向分別是對流穩(wěn)定和慣性穩(wěn)定的，但是當(dāng)空氣作傾斜上升運(yùn)動時，在浮力和旋轉(zhuǎn)的共同作用下，仍然可能出現(xiàn)

7、的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象。由于在早期的研究中，認(rèn)為這是一種由對稱環(huán)狀渦旋中的經(jīng)向擾動所引起的不穩(wěn)定現(xiàn)象，故稱為對稱不穩(wěn)定。后來，Emanuel等進(jìn)一步論證了對稱不穩(wěn)定的中尺度特征，以及它在導(dǎo)致中尺度擾動不穩(wěn)定增長中的重要作用，因此又稱為中尺度對稱不穩(wěn)定。17.慣性不穩(wěn)定在基本流場為西風(fēng)且有水平切變的情況下，氣塊因受到南北擾動離開原來位置后，在科里奧利力作用下產(chǎn)生的不穩(wěn)定稱為慣性不穩(wěn)定。出現(xiàn)慣性不穩(wěn)定性的判據(jù)為基本流場的絕對渦度為負(fù)值。18.大氣

8、行星邊界層接近地球表面的厚度約為1－1.5km的一層大氣稱為大氣行星邊界層。邊界層大氣直接受到下墊面的熱力作用和動力作用，具有強(qiáng)烈的湍流運(yùn)動特征和不同于自由大氣的運(yùn)動規(guī)律。19.開爾文環(huán)流定理根據(jù)絕對環(huán)流定理，絕對環(huán)流的加速度等于環(huán)線包圍力管的代數(shù)和。對于正壓大氣，由于比容、密度僅是氣壓的函數(shù)，力管項(xiàng)等于零，因此，正壓大氣中絕對環(huán)流守恒。這一結(jié)論稱為Kelvin環(huán)流定理。20.拉姆波受地球旋轉(zhuǎn)作用影響，在靜力平衡大氣中只沿水平方向傳播的