《天氣學(xué)原理》復(fù)習(xí)重點(diǎn)(下)

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1、Char3氣旋與反氣旋1、氣旋（反氣旋）是占有三度空間的，在同一高度上中心氣壓低（高）于四周的流場(chǎng)中的渦旋。氣旋在北半球逆（順）時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在南半球相反。溫帶的氣旋和反氣旋冬季強(qiáng)于夏季，海上的氣旋強(qiáng)于陸上的，陸上的反氣旋強(qiáng)于海上的。氣旋按地理分為熱帶氣旋和溫帶氣旋；按熱力結(jié)構(gòu)分為鋒面氣旋和無(wú)鋒氣旋反氣旋地理分為極地、溫帶和副熱帶反氣旋；按熱力結(jié)構(gòu)分為冷性和暖性反氣旋2、渦度方程渦度：表示流體質(zhì)塊的旋轉(zhuǎn)程度和旋轉(zhuǎn)方向?ξ/?t>0表示氣旋性渦度增加，反氣旋性渦度減小?ξ/?t<0表示反氣旋性渦度增加，氣旋性渦度減小渦度傾側(cè)項(xiàng)：由于垂直速度在

2、水平方向分布不均勻，引起渦度的變化水平無(wú)輻散大氣中絕對(duì)渦度守恒。位勢(shì)渦度守恒解釋氣柱上山下山強(qiáng)度變化：氣柱上山，H減小，輻散，f不變，則氣旋性渦度減小，反氣旋性渦度增大；氣柱變短，為了保持位勢(shì)渦度守恒，正渦度減小，有正變高，所以槽和低壓減弱，脊和高壓增強(qiáng)；青藏高原（第五章）：上（下）山，氣柱縮短（伸長(zhǎng)），為了保證整層大氣的不可壓縮性，必伴有水平輻散（合），同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下，反氣旋（氣旋）渦度生成，則氣旋性渦度減小，反氣旋性渦度增大；考慮準(zhǔn)地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有等壓面高度升高（降低），低值系統(tǒng)（高空槽、低中心）減弱（加強(qiáng)），高值系統(tǒng)（高空脊

3、、高中心）加強(qiáng)（減弱）。3、位勢(shì)傾向方程（1）地轉(zhuǎn)風(fēng)絕對(duì)渦度平流可分為地轉(zhuǎn)渦度的地轉(zhuǎn)風(fēng)平流和相對(duì)渦度的地轉(zhuǎn)風(fēng)平流解釋槽脊移動(dòng)：波長(zhǎng)<3000km的短波，以相對(duì)渦度平流為主槽前脊后：正相對(duì)渦度平流，有負(fù)變高；槽后脊前：負(fù)相對(duì)渦度平流，有正變高槽線、脊線：相對(duì)渦度平流為0，等壓面高度沒有變化，槽脊不會(huì)發(fā)展，而是向前移動(dòng)。物理解釋：槽前脊后借助西南風(fēng)將正相對(duì)渦度大的向小的方向輸送，使得其固定點(diǎn)正相對(duì)渦度增加，在地轉(zhuǎn)偏向力作用下伴隨水平輻散，氣柱質(zhì)量減少，地面減壓，有負(fù)變壓中心，地面輻合，這樣高空輻散，地面輻合，有上升運(yùn)動(dòng)，上升絕熱冷卻，氣柱收

4、縮，高層等壓面高度降低，有負(fù)變高；相反，槽后脊前引起高層等壓面高度增加，槽線處變高為零，所以，槽無(wú)加深減弱，向東，即向前移動(dòng)。波長(zhǎng)>3000km的長(zhǎng)波，以地轉(zhuǎn)渦度平流為主槽前脊后：有偏南風(fēng)時(shí)，v>0，有負(fù)的地轉(zhuǎn)渦度平流，負(fù)變高槽后脊前：有偏北風(fēng)時(shí)，有正變高槽線、脊線上無(wú)變高，槽無(wú)加深減弱，向后移動(dòng)即向西移動(dòng)。（2）厚度平流隨高度變化項(xiàng)：自由大氣中，溫度平流總是隨高度減弱的，高空脊上，風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流時(shí)Vg·▽T<0，氣柱厚度增大，等壓面升高，槽減弱；高空槽上，風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，有冷平流>0，等壓面降低，槽加深。（3）非絕熱加熱隨高度變

5、化項(xiàng)：當(dāng)非絕熱加熱隨高度增加時(shí)，>0，等壓面降低4、ω方程解釋L<3000km，500hpa上升下沉運(yùn)動(dòng)：（1）渦度平流隨高度變化正渦度平流隨高度增加，>0，有上升運(yùn)動(dòng)ω<0。物理：地面低壓中心，渦度平流很小，其上空為正渦度平流，氣旋性渦度增加，產(chǎn)生水平輻散，出現(xiàn)補(bǔ)償上升運(yùn)動(dòng)。（2）厚度平流的拉普拉斯高空脊上，風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，-V·▽hT>0時(shí)，有上升運(yùn)動(dòng)高空槽上，風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，有冷平流，-V·▽hT<0時(shí)，有下沉運(yùn)動(dòng)物理：暖平流使高壓脊500~1000hpa厚度增加，等壓面升高，溫壓場(chǎng)不平衡，在氣壓梯度力作用下，產(chǎn)生水平輻散，

6、為保持質(zhì)量連續(xù)，必產(chǎn)生補(bǔ)償上升運(yùn)動(dòng)。（3）非絕熱加熱的拉普拉斯非絕熱加熱區(qū)，有上升運(yùn)動(dòng)；非絕熱冷卻區(qū)，有下沉運(yùn)動(dòng)5、斜壓系統(tǒng)的發(fā)展平均冷溫度舌落后高度場(chǎng)，在這種溫壓場(chǎng)配置下，高空槽前地面為氣旋，槽后地面為反氣旋。槽前有暖平流，槽后有冷平流?！窀呖詹矍坝姓郎u度平流，氣旋性渦度增加，在地轉(zhuǎn)偏向力作用下產(chǎn)生輻散，從而使地面減壓，又在氣壓梯度力作用下，在負(fù)變壓區(qū)出現(xiàn)輻合。高層輻散、低層輻合，必有上升運(yùn)動(dòng)。高層等壓面降低（負(fù)變高），使氣壓場(chǎng)與流場(chǎng)適應(yīng)；輻合又產(chǎn)生氣旋性渦度，地面氣旋加深發(fā)展。●高空槽后有負(fù)渦度平流，反氣旋性渦度增加，在地轉(zhuǎn)偏向力作

7、用下產(chǎn)生輻合，從而使地面加壓，又在氣壓梯度力作用下，在正變壓區(qū)出現(xiàn)輻散。高層輻合、低層輻散，必有下沉運(yùn)動(dòng)。高層等壓面升高（正變高），使氣壓場(chǎng)與流場(chǎng)適應(yīng)；輻散又產(chǎn)生反氣旋性渦度，地面反氣旋加深發(fā)展。6、動(dòng)力因子和熱力因子動(dòng)力因子（渦度因子）－－相對(duì)渦度平流主要是高空槽前的正渦度平流促使了地面氣旋的發(fā)展。也可以說，是上下層渦度平流的差異(地面低壓中心渦度平流很弱)促使了地面氣旋的發(fā)展。我們稱它為氣壓變化的動(dòng)力因子，也稱渦度因子。槽前脊后的正渦度平流和槽后脊前的負(fù)渦度平流使得高空槽脊向前移動(dòng)，地面氣旋、反氣旋加強(qiáng)發(fā)展。熱力因子——溫度平流地面

8、氣旋后部，反氣旋前部為冷平流加壓；氣旋前部，反氣旋后部為暖平流減壓，分別使氣旋和反氣旋向前移動(dòng)。在高空相反，冷平流使槽加深，暖平流使脊加強(qiáng)。7、溫帶氣旋的發(fā)展階段和溫壓場(chǎng)波動(dòng)階段：溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，地面氣