南京信息工程大學(xué)動(dòng)力氣象-復(fù)習(xí)題

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1、一、名詞解釋1.位溫：氣壓為p，溫度為T的干氣塊，干絕熱膨脹或壓縮到1000hPa時(shí)所具有的溫度。q=T(1000/p)R/Cp，如果干絕熱，位溫守恒（?q/?t=0）。2.尺度分析法：依據(jù)表征某類大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)各變量的特征值來估計(jì)大氣運(yùn)動(dòng)方程中各項(xiàng)量級的大小，判別各個(gè)因子的相對重要性，然后舍去次要因子而保留主要因子，使得物理特征突出，從而達(dá)到簡化方程的一種方法。3.梯度風(fēng)：水平科氏力、慣性離心力和水平氣壓梯度力三力達(dá)到平衡，此時(shí)空氣微團(tuán)運(yùn)動(dòng)稱為梯度風(fēng)，表達(dá)式為：。4.地轉(zhuǎn)風(fēng)：對于中緯度天氣尺度的擾動(dòng)，水平科氏力與水

2、平氣壓梯度力接近平衡，這時(shí)空氣微團(tuán)作直線運(yùn)動(dòng)，稱為地轉(zhuǎn)風(fēng)，表達(dá)式為：。地轉(zhuǎn)風(fēng)：在自由大氣中，因氣壓場是平直的，空氣僅受水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，當(dāng)二力相等的空氣運(yùn)動(dòng)稱之為地轉(zhuǎn)風(fēng)。5.慣性風(fēng)：當(dāng)氣壓水平分布均勻時(shí)，科氏力、慣性離心力相平衡時(shí)的空氣流動(dòng)。表達(dá)式為：。6.斜壓大氣：大氣密度的空間分布依賴于氣壓(p)和溫度(T)的大氣，即：r=r(p,T)。實(shí)際大氣都是斜壓大氣，和正壓大氣不同，斜壓大氣中等壓面、等比容面（或等密度面）和等溫面是彼此相交的。7.環(huán)流：流體中任取一閉合曲線L，曲線上每一點(diǎn)的速度大小

3、和方向是不一樣的，如果對各點(diǎn)的流體速度在曲線L方向上的分量作線積分，則此積分定義為速度環(huán)流，簡稱環(huán)流。8.?？寺菥€：行星邊界層內(nèi)的風(fēng)場是水平氣壓梯度力、科氏力和粘性摩擦力三著之間的平衡結(jié)果。若以u為橫坐標(biāo)，v為縱坐標(biāo)，給出各個(gè)高度上風(fēng)矢量，并投影在同一個(gè)平面內(nèi)，則風(fēng)矢量的端點(diǎn)跡線為一螺旋。稱為埃克曼螺線。9.梯度風(fēng)高度：當(dāng)zH=p/g，g=(2k/f)1/2時(shí)，行星邊界層風(fēng)向第一次與地轉(zhuǎn)風(fēng)重合，但是風(fēng)速比地轉(zhuǎn)風(fēng)稍大，在此高度之上風(fēng)速在地轉(zhuǎn)風(fēng)速率附近擺動(dòng)，則此高度可視為行星邊界層頂，也表示埃克曼厚度。梯度風(fēng)高度：當(dāng)

4、zH=p/g時(shí)，邊界層的風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)平行，但比地轉(zhuǎn)風(fēng)稍大，通常把這一高度視為行星邊界層的頂部，也稱為?？寺穸取?0.Ekman泵：在大氣邊界層中，大尺度大氣運(yùn)動(dòng)主要是氣壓梯度力、科氏力和摩擦力三力的平衡。在這三力的平衡下，大氣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)不再象自由大氣那樣沿著等壓線流動(dòng)，其流線與等壓線成一交角并從高壓流向低壓。這樣，在低壓的地方，大氣質(zhì)量有輻合，其上空的大氣就會(huì)上升，并將邊界層大氣擠到自由大氣中；而在高壓的地方，大氣質(zhì)量有輻散，其上空的大氣就下沉，進(jìn)而就將自由大氣的質(zhì)量吸入邊界層。這種由于摩擦效應(yīng)產(chǎn)生的邊界層頂?shù)纳仙?/p>

5、或下沉運(yùn)動(dòng)，俗稱為Ekman泵。1.微擾法（小擾動(dòng)法）：大氣運(yùn)動(dòng)方程組是非線性的，直接求解非常困難。因此，通常采用微擾法（小擾動(dòng)法）將方程組線性化，討論簡單的波動(dòng)（線性波）問題。2.上下游效應(yīng)：是指大范圍的上、下游系統(tǒng)環(huán)流變化的聯(lián)系。上游某地區(qū)的長波系統(tǒng)發(fā)生變化某種顯著的變化之后，接著以相當(dāng)快的速度（通常比系統(tǒng)本身的移速甚至比平均西風(fēng)風(fēng)速都要快的速度）影響下游系統(tǒng)發(fā)生變化，這就是上游效應(yīng)。上游效應(yīng)：Cg>C>0，上游擾動(dòng)的能量先于擾動(dòng)本身到達(dá)下游，在下游產(chǎn)生新的擾動(dòng)，或加強(qiáng)下游原有擾動(dòng)的影響。3.濾波：根據(jù)波動(dòng)形為

6、的物理機(jī)制而采用一定的假設(shè)條件，以消除氣象意義不大的波動(dòng)（稱為“噪音”）而保留有氣象意義波動(dòng)的方法。4.重力外波：是指處于大氣上下邊界的空氣，受到垂直擾動(dòng)后，偏離平衡位置以后，在重力作用下產(chǎn)生的波動(dòng)，發(fā)生在邊界面上，離擾動(dòng)邊界越遠(yuǎn)，波動(dòng)越不顯著。快波，天氣學(xué)意義不重要。5.重力內(nèi)波：是指在大氣內(nèi)部，由于層結(jié)作用和大氣內(nèi)部的不連續(xù)面上，受到重力擾動(dòng)，偏離平衡位置，在重力下產(chǎn)生的波動(dòng)。重力內(nèi)波與中，小尺度天氣系統(tǒng)關(guān)系密切。6.頻率方程：波速c（或頻率w=kc）一般是基本氣流，波數(shù)k（或波長L）及其他參數(shù)（如g,H,f,

7、b）的函數(shù)，即c=c(u,k,g,h,f,b,…)，稱為波速方程或頻率方程（頻率與波數(shù)之間的關(guān)系式）。(二)簡答題1.什么叫二級環(huán)流?什么是旋轉(zhuǎn)減弱?答：二級環(huán)流：也稱為次級環(huán)流，是由行星邊界層的湍流摩擦效應(yīng)產(chǎn)生的穿越行星大氣邊界層和自由大氣環(huán)流的垂直環(huán)流圈，它是疊加在一級環(huán)流或稱主要環(huán)流（自由大氣中不計(jì)湍流摩擦的準(zhǔn)地轉(zhuǎn)渦旋環(huán)流）之上并受這一主環(huán)流系統(tǒng)物理約束的環(huán)流。旋轉(zhuǎn)減弱：自由大氣在?？寺玫淖饔孟?，若無外部能量的供給，其渦度會(huì)隨時(shí)間發(fā)生衰減，這種衰減就稱為旋轉(zhuǎn)減弱。2.什么是力管及其力管效應(yīng)？答：由等壓面和等

8、比容面相交的所構(gòu)成的管子，即力管。力管的表達(dá)式為：。力管可以產(chǎn)生新的環(huán)流或使原有的環(huán)流加強(qiáng)或者減弱的動(dòng)力作用，這就是力管效應(yīng)。在某平面上單位面積內(nèi)力管數(shù)目愈多，表示大氣的斜壓性愈強(qiáng)。在等壓面上的等溫線愈密集（溫度梯度越大），反映著鉛直面內(nèi)單位面積所含的力管數(shù)愈多，斜壓性愈強(qiáng)，反之，在等壓面上的等溫線越稀疏，斜壓性就愈弱。3.群速度與相速度有何區(qū)別?何時(shí)二者一