天氣學(xué)原理和方法

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1、天氣學(xué)原理和方法目錄第一章大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征3第一節(jié)影響大氣運(yùn)動(dòng)的作用力3第二節(jié)控制大氣運(yùn)動(dòng)的基本定律3第三節(jié)大尺度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制方程4第四節(jié)“P”坐標(biāo)系中的基本方程組5第五節(jié)風(fēng)場(chǎng)和氣壓場(chǎng)的關(guān)系5第二章氣團(tuán)與鋒8第一節(jié)氣團(tuán)與鋒8第二節(jié)鋒的概念與封面坡度9第三節(jié)至第五節(jié)9第三章氣旋與反氣旋11第一節(jié)氣旋、反氣旋的特征和分類11第二節(jié)渦度與渦度方程12第三節(jié)位勢(shì)傾向方程和方程13第三節(jié)溫帶氣旋與反氣旋14第五節(jié)東亞氣旋和反氣旋15第四章大氣環(huán)流17第一節(jié)大氣平均流場(chǎng)特征與季節(jié)轉(zhuǎn)換17第五章天氣形勢(shì)及天氣要素的預(yù)報(bào)21第六章寒潮天氣過(guò)程25第七章大型降水天氣過(guò)程35第一節(jié)降水的形

2、成與診斷35第二節(jié)大范圍降水的環(huán)流特征40第三節(jié)降水的天氣尺度系統(tǒng)46第四節(jié)暴雨中尺度系統(tǒng)51第五節(jié)不同高度急流對(duì)暴雨生成的作用52第八章對(duì)流性天氣過(guò)程53第一節(jié)雷暴的結(jié)構(gòu)及雷暴天氣成因53第二節(jié)中小尺度天氣系統(tǒng)54第三節(jié)對(duì)流性天氣預(yù)報(bào)的物理基礎(chǔ)56第四節(jié)對(duì)流性天氣的預(yù)報(bào)58雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用59第九章低緯度和高原環(huán)流系統(tǒng)64第十章東亞季風(fēng)環(huán)流81第十一章天氣診斷分析87第一章大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征第一節(jié)影響大氣運(yùn)動(dòng)的作用力1.大氣運(yùn)動(dòng)受什么定律支配？質(zhì)量守衡、動(dòng)量守衡和能量守衡定律2.影響大氣運(yùn)動(dòng)的真實(shí)力有哪幾種？氣壓梯度力、地心引力、摩擦力。3.影響大氣運(yùn)動(dòng)的視示力（外觀力

3、）有哪幾種？慣性離心力、地轉(zhuǎn)偏向力。4.氣壓梯度力的方向？氣壓梯度力的大小與氣壓梯度和空氣密度有什么關(guān)系？方向指向—▽P的方向，即由高壓指向低壓的方向；氣壓梯度力的大小與氣壓梯度成正比，與空氣密度成反比。5.地心引力6.慣性離心力7.地轉(zhuǎn)偏向力8.地轉(zhuǎn)偏向力的幾個(gè)重要特點(diǎn)？1）地轉(zhuǎn)偏向力A與Ω相垂直，而Ω與赤道平面垂直，所以A在緯圈平面內(nèi)2）地轉(zhuǎn)偏向力A與V相垂直，因而地轉(zhuǎn)偏向力對(duì)運(yùn)動(dòng)氣塊不作功，它只能改變氣塊的運(yùn)動(dòng)方向，而不能改變其速度大小。3）在北半球，地轉(zhuǎn)偏向力A在V的右側(cè)，南半球，地轉(zhuǎn)偏向力A在V的左側(cè)。4）地轉(zhuǎn)偏向力的大小與相對(duì)速度的大小成比例。當(dāng)V=0時(shí)，地轉(zhuǎn)偏

4、向力消失。9.重力單位質(zhì)量大氣所收到的地心引力與慣性離心力的合力第二節(jié)控制大氣運(yùn)動(dòng)的基本定律1.局地變化個(gè)別變化平流變化對(duì)流變化2.旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系大氣運(yùn)動(dòng)方程3.連續(xù)方程表示大氣質(zhì)量守恒的數(shù)學(xué)表達(dá)式當(dāng)氣體不可壓縮時(shí)，即流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其密度不變（），則4.熱力學(xué)第一定律可描述為：系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于加入系統(tǒng)的熱量與系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功之差5.熱流量方程是比容，第二項(xiàng)表示壓力對(duì)單位質(zhì)量空氣的作功率，代表了熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，反映了大氣動(dòng)力過(guò)程與熱力過(guò)程的相互聯(lián)系，正是這種相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)換過(guò)程使太陽(yáng)熱能可以驅(qū)動(dòng)大氣運(yùn)動(dòng)。第三節(jié)大尺度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制方程6.尺度分析是針對(duì)某類運(yùn)動(dòng)估計(jì)基本方程

5、各項(xiàng)量級(jí)的一種簡(jiǎn)便方法。通過(guò)尺度分析，保留大項(xiàng)，略去小項(xiàng)，可以使方程得到簡(jiǎn)化。7.零級(jí)簡(jiǎn)化只保留方程中數(shù)量級(jí)最大的各項(xiàng)，其他各項(xiàng)都略去不計(jì)。8.一級(jí)簡(jiǎn)化除保留方程中數(shù)量級(jí)最大的各項(xiàng)外，還保留比最大項(xiàng)小一個(gè)量級(jí)的各項(xiàng)，而將更小的各項(xiàng)略去不計(jì)。9.氣象學(xué)中的靜力方程表達(dá)式？P271.水平運(yùn)動(dòng)方程零級(jí)簡(jiǎn)化2.水平運(yùn)動(dòng)方程一級(jí)簡(jiǎn)化3.大尺度系統(tǒng)的連續(xù)方程4.熱力學(xué)能量方程的零級(jí)簡(jiǎn)化表明大尺度系統(tǒng)中溫度局地變化是由溫度平流和非絕熱作用造成的第四節(jié)“P”坐標(biāo)系中的基本方程組5.重力位勢(shì)單位質(zhì)量的物體從海平面上升到高度Z克服重力所作的功。位勢(shì)的單位是焦耳/千克，量綱為m2/s2。=gz=

6、9.8z1位勢(shì)米=9.8焦耳/千克6.為什么應(yīng)用等壓面圖比用等高面圖要方便？P31因?yàn)樵诘雀呙嫔嫌?jì)算水平氣壓梯度力時(shí)，只知道氣壓梯度還不夠，還必須知道該處的空氣密度才能計(jì)算，而在等壓面上計(jì)算時(shí)，只要根據(jù)等位勢(shì)線計(jì)算位勢(shì)梯度即可，不必考慮密度的大小，所以用高空各層等壓面上的位勢(shì)梯度就可以比較各層上的水平氣壓梯度力的大小。而用等高面時(shí)，則各層的水平氣壓梯度力就不能作簡(jiǎn)單的比較。因此，應(yīng)用等壓面圖比用等高面圖要方便得多。7.P坐標(biāo)系中大氣運(yùn)動(dòng)基本方程組第五節(jié)風(fēng)場(chǎng)和氣壓場(chǎng)的關(guān)系1.地轉(zhuǎn)風(fēng)水平方向上滿足地轉(zhuǎn)偏向力和氣壓梯度力平衡的風(fēng)稱為地轉(zhuǎn)風(fēng)。P371）嚴(yán)格地說(shuō),地轉(zhuǎn)平衡只有在中緯度

7、自由大氣的大尺度系統(tǒng)中，當(dāng)氣流呈水平直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，且無(wú)摩擦?xí)r才能成立。在低緯處地轉(zhuǎn)風(fēng)與實(shí)際風(fēng)差別較大，地轉(zhuǎn)風(fēng)原理不能應(yīng)用。2）地轉(zhuǎn)風(fēng)速大小與水平氣壓梯度力成正比，等壓線密集的地區(qū)(即氣壓梯度大)，則地轉(zhuǎn)風(fēng)大，因而實(shí)際風(fēng)也大。等壓面上地轉(zhuǎn)風(fēng)僅與位勢(shì)梯度成正比，與密度無(wú)關(guān)。3）地轉(zhuǎn)風(fēng)與等壓線平行，在北半球背風(fēng)而立，高壓在右,低壓在左。低壓中風(fēng)呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，高壓中，風(fēng)呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。4）地轉(zhuǎn)風(fēng)速大小與緯度成反比，水平氣壓梯度力相同時(shí)，緯度越高地轉(zhuǎn)風(fēng)速愈小。分析天氣圖時(shí)，在相同緯度上，風(fēng)速大的地方等高線應(yīng)分析得密集一些，風(fēng)速小