天氣學原理和方法

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1、天氣學原理和方法目錄第一章大氣運動的基本特征3第一節(jié)影響大氣運動的作用力3第二節(jié)控制大氣運動的基本定律3第三節(jié)大尺度運動系統(tǒng)的控制方程4第四節(jié)“P”坐標系中的基本方程組5第五節(jié)風場和氣壓場的關(guān)系5第二章氣團與鋒8第一節(jié)氣團與鋒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)大氣平均流場特征與季節(jié)轉(zhuǎn)換17第五章天氣形勢及天氣要素的預(yù)報21第六章寒潮天氣過程25第七章大型降水天氣過程35第

2、一節(jié)降水的形成與診斷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)不同高度急流對暴雨生成的作用52第八章對流性天氣過程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)對流性天氣預(yù)報的物理基礎(chǔ)56第四節(jié)對流性天氣的預(yù)報58雷達原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用59第九章低緯度和高原環(huán)流系統(tǒng)64第十章東亞季風環(huán)流81第十一章天氣診斷分析87第一章大氣運動的基本特征第一節(jié)影響大氣運動的作用力1.大氣運動受什么定律支配？質(zhì)量守衡、動量守衡和能量守衡定律2.影響大氣運動的真實力有哪幾種？氣壓梯度力、地心引力、摩擦力。3.影響

3、大氣運動的視示力（外觀力）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)偏向力的幾個重要特點？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)偏向力對運動氣塊不作功，它只能改變氣塊的運動方向，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

4、速度的大小成比例。當V=0時，地轉(zhuǎn)偏向力消失。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)控制大氣運動的基本定律1.局地變化個別變化平流變化對流變化2.旋轉(zhuǎn)坐標系大氣運動方程3.連續(xù)方程表示大氣質(zhì)量守恒的數(shù)學表達式當氣體不可壓縮時，即流體在運動過程中其密度不變（），則4.熱力學第一定律可描述為：系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于加入系統(tǒng)的熱量與系統(tǒng)對環(huán)境做功之差5.熱流量方程是比容，第二項表示壓力對單位質(zhì)量空氣的作功率，代表了熱能和機械能之間的轉(zhuǎn)換，反映了大氣動力過程與熱力過程的相互聯(lián)系，正是這種相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)換過程使太陽熱能可以驅(qū)動大氣運動。第三節(jié)大尺度運動系統(tǒng)

5、的控制方程6.尺度分析是針對某類運動估計基本方程各項量級的一種簡便方法。通過尺度分析，保留大項，略去小項，可以使方程得到簡化。7.零級簡化只保留方程中數(shù)量級最大的各項，其他各項都略去不計。8.一級簡化除保留方程中數(shù)量級最大的各項外，還保留比最大項小一個量級的各項，而將更小的各項略去不計。9.氣象學中的靜力方程表達式？P271.水平運動方程零級簡化2.水平運動方程一級簡化3.大尺度系統(tǒng)的連續(xù)方程4.熱力學能量方程的零級簡化表明大尺度系統(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”坐標系中的基本方程組5.重力位勢單位質(zhì)量的物體從海平面上升到高度Z克服重力

6、所作的功。位勢的單位是焦耳/千克，量綱為m2/s2。=gz=9.8z1位勢米=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因為在等高面上計算水平氣壓梯度力時，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算，而在等壓面上計算時，只要根據(jù)等位勢線計算位勢梯度即可，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，則各層的水平氣壓梯度力就不能作簡單的比較。因此，應(yīng)用等壓面圖比用等高面圖要方便得多。7.P坐標系中大氣運動基本方程組第五節(jié)風場和氣壓場的關(guān)系1.地轉(zhuǎn)風水平方向上滿足地轉(zhuǎn)偏向力

7、和氣壓梯度力平衡的風稱為地轉(zhuǎn)風。P371）嚴格地說,地轉(zhuǎn)平衡只有在中緯度自由大氣的大尺度系統(tǒng)中，當氣流呈水平直線運動時，且無摩擦時才能成立。在低緯處地轉(zhuǎn)風與實際風差別較大，地轉(zhuǎn)風原理不能應(yīng)用。2）地轉(zhuǎn)風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)風大，因而實際風也大。等壓面上地轉(zhuǎn)風僅與位勢梯度成正比，與密度無關(guān)。3）地轉(zhuǎn)風與等壓線平行，在北半球背風而立，高壓在右,低壓在左。低壓中風呈逆時針旋轉(zhuǎn)，高壓中，風呈順時針旋轉(zhuǎn)。4）地轉(zhuǎn)風速大小與緯度成反比，水平氣壓梯度力相同時，緯度越高地轉(zhuǎn)風速愈小。分析天氣圖時，在相同緯度上，風速大的地方等高線

8、應(yīng)分析得密集一些，風速小