南信大天氣學(xué)原理重點(diǎn)復(fù)習(xí)_第1頁(yè)
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1、天原復(fù)習(xí)題1 1 站在轉(zhuǎn)動(dòng)得地球上觀測(cè)單位質(zhì)量空氣所受到力有哪些?各作用力定義、表達(dá)式及意義如 何?答:氣壓梯度力、地心引力、慣性離心力、重力、地轉(zhuǎn)偏向力及摩擦力得分析(1 1 )、氣壓梯度力:當(dāng)氣壓分布不均勻時(shí),單位質(zhì)量氣塊上受到得凈壓力稱為氣壓梯度力。表達(dá)式:P1pGP設(shè)氣塊密度為 6 則氣塊質(zhì)量為2 pM冷,那么,單隹質(zhì)量空氣如所受到的凈壓力即氣壓梯度力為:.(1(1)與相對(duì)速度|V|V|大小成正比(因角速度為常數(shù));當(dāng)|V|=0|V|=0 時(shí),A=0A=0 ,A A 才存在。(2 2 )與速度夾角也成正比。水平地轉(zhuǎn)偏向力:大氣中垂直運(yùn)動(dòng)一般也較小,氣塊主要受 即:水平地轉(zhuǎn)偏向力得影響。

2、地轉(zhuǎn)偏向力方向:與垂直地軸與速度方向垂直,只能改變氣塊得運(yùn)動(dòng)方向,不能改變其大 小。在不考慮 w w 與 AzAz 得情況下,在北半球,地轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向右側(cè),在南半球,地 轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向左側(cè)。3 3、重力:地心引力與慣性離心力得合力。表達(dá)式:大?。弘S緯度增大而增大,因?yàn)閼T性離心力大小與緯度成反比,重力大小與慣性力離心力成反比。G-G-邑一 i i 色冷更齊聖鬲一 L L 郵 F F 扳 沖 氐0拉普拉斯算子:V ; kV- -P P 為氣壓梯度,由氣壓分布不均勻造成。G G 得大小與P成反比,與 P P 得大小成正比G G 得方向垂直等壓線,由高壓指向低壓(2) 、地心引力:地球?qū)?/p>

3、單位質(zhì)量得空氣塊所施加得萬(wàn)有引力。其中:大?。?3) 、表達(dá)式:其中:為粘滯系數(shù) 大氣為低粘性流體,一般只在行星邊界層(摩擦層)考慮摩擦作用,自由大氣中則忽略摩擦作用。(4) 、視示力:由旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系得加速作用而假想得力(慣性離心力、地轉(zhuǎn)偏向力)1 1、慣性離心力:觀測(cè)者站在旋轉(zhuǎn)地球外觀測(cè)單位質(zhì)量空氣塊所受到一個(gè)向心力得作用,但站在轉(zhuǎn)動(dòng)地球上()觀測(cè)它得運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)它就是靜止得(Wuv),這必然引入一個(gè)與向心力大小相同,方向相反得力,此力稱為慣性離心力。C( R)2R表達(dá)式:大?。号c緯圈半徑成正比,即:與緯度成反比2 2、 地轉(zhuǎn)偏向力( (科氏力)觀測(cè)者站在旋轉(zhuǎn)地球上觀測(cè)單位質(zhì)量空氣塊運(yùn)動(dòng)(),發(fā)

4、現(xiàn)在北半球有一個(gè)向右偏得力,在南半球向左偏得力。稱此力為地轉(zhuǎn)偏向力,又名科氏力。表達(dá)式:K K :萬(wàn)有引力常量,M M :地球質(zhì)量,a:空氣塊到地心得距離 不變,常數(shù)方向:指向地心。摩擦力:?jiǎn)挝毁|(zhì)量空氣所受到得凈粘滯力。uuvKMa2uvR;方向:在緯圈平面內(nèi),垂直地軸指向外表達(dá)式:A地轉(zhuǎn)偏向力得大?。褐挥性谧鱿鄬?duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),x x 方向與 y y 方向地轉(zhuǎn)偏向力,方向:垂直地球表面指向內(nèi),原因就是如果重力不與地球表面垂直,則在地表有分量,使 氣塊移動(dòng)至分量為零。所以重力垂直于地表。因地球?yàn)闄E球體,重力與地面垂直,無(wú)指向赤道得分量。重力在赤道最小,極地最大。緯度 4545 度海平面得重力加速度為:

5、g=9g=9、806m/s2806m/s2 重力就是垂直方向上得,而大氣運(yùn)動(dòng)就是準(zhǔn)水平得;科氏力始終垂直于速度方向,故只改變方向,不作功;所以,引起大氣運(yùn)動(dòng)得最重要作用就是:由于壓力分布不均勻而產(chǎn)生得壓力梯度力(熱力作用引起得)2、科氏力就是怎樣產(chǎn)生得,與速度得關(guān)系如何,南北半球有何區(qū)別?觀測(cè)者站在旋轉(zhuǎn)地球上觀測(cè)單位質(zhì)量空氣塊運(yùn)動(dòng)( 偏得力,在南半球向左偏得力。稱此力為地轉(zhuǎn)偏向力, 表達(dá)式:(1 1)與相對(duì)速度|V|V|大小成正比(因角速度為常 動(dòng)時(shí),A A 才存在。(2 2)與速度夾角也成正比。在不考慮 w w 與 AzAz 得情況下,在北半球,地轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向右側(cè),在南半球,地轉(zhuǎn)偏向

6、力指向運(yùn)動(dòng)方向左側(cè)。3、大尺度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)遵循什么規(guī)律?4、質(zhì)量通量散度與速度散度定義。單位時(shí)間通過(guò)固定得單位體積得質(zhì)量改變量, 大于零,表示凈流出,質(zhì)量減少;小于零,表示凈流入,質(zhì)量增加。uv*勢(shì)幕畫點(diǎn)希穿喬辜斟 i 帝翔喬突篠胡丘茲幫衢澤FT專偏向力有何相同HS) y y 黑)與相對(duì)速度朝(因角速度為常 數(shù))R 向 A A 才存在。(2 2)與速度夾角也成正比。2 2、地轉(zhuǎn)偏向 力得大/小_只有在做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí);水平地轉(zhuǎn)偏向力:大氣中垂直運(yùn)動(dòng)一般也較小,氣塊主要受 即:水平地轉(zhuǎn)偏向力得影響。地轉(zhuǎn)偏向力方向:與垂直地軸與速度方向垂直,只能改變氣塊得運(yùn)動(dòng)方向,不能改變其大 小。在不考慮 w w 與A

7、zAz 得情況下,在北半球,地轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向右側(cè),在南半球,地 轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向左側(cè)。;當(dāng) |V|=0|V|=0 時(shí),A=0A=0 ,x x 方向與 y y 方向地轉(zhuǎn)偏向力,又名科氏力。),發(fā)現(xiàn)在北半球有一個(gè)向右數(shù));當(dāng)|V|=0|V|=0 時(shí),A=0A=0,只有在做相對(duì)運(yùn)質(zhì)量散度形式得連續(xù)方程速度散度形式得連續(xù)方程: 不可壓縮流體得連續(xù)方程:u? VtddtvuvV 0uv?V 0稱為質(zhì)量通量散度o同?V稱為速度散度,表示流體在單位時(shí)間內(nèi)體積得相對(duì)膨脹率。大于零,體積膨脹,稱為輻散,表示流出;小于零,體積縮小,稱為輻合,表示流入。5 5、溫度平流(冷平流、暖平流)示意圖LUfVhU

8、fVhhT 0hT時(shí),稱為暖平流,夾角為銳角,風(fēng)從高溫吹向低溫;時(shí),稱為冷平流,夾角為鈍角,風(fēng)從低溫吹向高溫。6、地轉(zhuǎn)風(fēng)、梯度風(fēng)、熱成風(fēng)定義與性質(zhì)(方向)空氣塊直線運(yùn)動(dòng),線吹,背風(fēng)而立氣壓高得在右。地轉(zhuǎn)風(fēng)得物理本質(zhì):水平氣壓梯度力與柯氏力平衡,風(fēng)沿等壓線(等高線、等位勢(shì)線)吹,背風(fēng)而立氣壓高在右。地轉(zhuǎn)風(fēng)性質(zhì)1 1)地轉(zhuǎn)風(fēng)就是在不考慮摩擦力、加速度以及垂直速度得條件下,水平方向上氣壓梯度力與 地轉(zhuǎn)偏向力相平衡(地轉(zhuǎn)平衡)時(shí)得大氣運(yùn)動(dòng)(即自由大氣水平勻速直線運(yùn)動(dòng) ) 地轉(zhuǎn)風(fēng)就是對(duì)中緯度自由大氣中大尺度系統(tǒng)中水平氣流得一種近似(一般兩者相差 下)(2 2)地轉(zhuǎn)風(fēng)得大小與水平氣壓梯度力大小成正比,即與

9、水平氣壓(位勢(shì))梯度大小成正比例:等壓面圖上氣壓梯度力與等高線與風(fēng)速得關(guān)系(3 3) 地轉(zhuǎn)風(fēng)得大小與地轉(zhuǎn)參數(shù) f f 得大小成反比,即與緯度高低成反比。但在赤道上 衡不成立。無(wú)科氏力存在,所以低緯度不能用地轉(zhuǎn)風(fēng)近似。(4 4) 地轉(zhuǎn)風(fēng)得水平散度為零,即:(5 5) 地轉(zhuǎn)風(fēng)方向與等壓(高)線相平行,在北半球,背風(fēng)而立高壓在右,低壓在左;南半球相反,背風(fēng) 而立高壓在左,低壓在右、梯度風(fēng)定義:空氣塊作曲線運(yùn)動(dòng),風(fēng)沿等壓線或等位勢(shì)線吹,在三個(gè)力,即水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn) 偏向力、慣性離心力得作用下風(fēng)呈氣旋性彎曲(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))或反氣旋性彎曲(順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)),這種風(fēng)稱為梯度風(fēng)。(1 1 )適用范圍:北半

10、球中高緯地區(qū),大尺度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng),三力平衡。(2 2 )氣壓場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)高壓周圍得風(fēng)場(chǎng)就是順時(shí)針旋轉(zhuǎn),低壓周圍得風(fēng)場(chǎng)就是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 證明:高壓中心存在,水平氣壓梯度力由內(nèi)向外,慣性離心力由內(nèi)向外,為使三力平衡,水 平地轉(zhuǎn)偏向力必定由外向內(nèi),因?yàn)樗降剞D(zhuǎn)偏向力垂直速度右偏,所以風(fēng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn);低壓中心存在,水平氣壓梯度力由外向內(nèi),慣性離心力由內(nèi)向外,慣性離心力為小量,為 使三力平衡,水平地轉(zhuǎn)偏向力必定由內(nèi)向外,因?yàn)樗降剞D(zhuǎn)偏向力垂直速度右偏,所以風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。3 3)風(fēng)場(chǎng)在水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力平衡得作用下,風(fēng)沿等壓線或等位勢(shì)30%30%以=0=0 地轉(zhuǎn)平氣壓場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)高壓中心,逆

11、時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)低壓中心。證明:風(fēng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),水平地轉(zhuǎn)偏向力指向速度得右側(cè),慣性離心力也指向速度得左側(cè),慣性離心力為小量,為使三力平衡,水平氣壓梯度力必定指向速度得左側(cè),因?yàn)樗綒鈮禾荻攘τ懈邏褐赶虻蛪?,所以中心氣壓最高,為高壓;風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),水平地轉(zhuǎn)偏向力指向速度得右側(cè), 慣性離心力也指向速度得右側(cè), 為使三力 平衡,水平氣壓梯度力必定指向速度得左側(cè), 因?yàn)樗綒鈮禾荻攘τ懈邏褐赶虻蛪海?所以中 心氣壓最低,為低壓。流線與軌跡(1 1)定義流線:就是指在某一固定時(shí)刻,處處與風(fēng)向相切并指向氣流方向得曲 線。軌跡:就是指在某一段時(shí)間內(nèi)個(gè)別空氣塊運(yùn)動(dòng)得路徑。(2 2)流線能表現(xiàn)在某一時(shí)刻得天氣圖上,而

12、軌跡卻不能。所以日常中,等壓線、等高線近似為流線,不能當(dāng)作軌跡線。熱成風(fēng):a a、上下兩層地轉(zhuǎn)風(fēng)得矢量差,稱為這兩層之間得熱成風(fēng)。 化,稱為熱成風(fēng)。(1 1) 適用范圍:北半球中高緯度地區(qū),自由大氣中大尺度系統(tǒng)。(2 2) 大?。篴 a.與緯度成反比,與等厚度線得疏密成正比b.b.與緯度、等壓面差距、溫 度有關(guān)(3 3)方向熱成風(fēng)沿氣層得等厚度線(等平均溫度線)吹,背風(fēng)而立,厚度(平均溫度)高得在右。7 7、 在北半球大尺度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中,做逆(順)時(shí)針旋轉(zhuǎn),為什么對(duì)應(yīng)就是低(高)壓中心? (梯度風(fēng)三力平衡)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)高壓中心,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)低壓中心。證明:風(fēng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),水平地轉(zhuǎn)偏向力指向速度

13、得右側(cè),慣性離心力也指向速度得左側(cè),慣性離心力為小量,為使三力平衡,水平氣壓梯度力必定指向速度得左側(cè),因?yàn)樗綒鈮禾荻攘τ懈邏褐赶虻蛪?,所以中心氣壓最高,為高壓;風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),水平地轉(zhuǎn)偏向力指向速度得右側(cè), 慣性離心力也指向速度得右側(cè), 為使三力 平衡,水平氣壓梯度力必定指向速度得左側(cè), 因?yàn)樗綒鈮禾荻攘τ懈邏褐赶虻蛪海?所以中 心氣壓最低,為低壓。8 8、 在北半球大尺度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中,氣壓場(chǎng)有低(高)中心存在,周圍風(fēng)為什么就是逆(順) 時(shí)針旋轉(zhuǎn)?高壓周圍得風(fēng)場(chǎng)就是順時(shí)針旋轉(zhuǎn),低壓周圍得風(fēng)場(chǎng)就是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。證明:高壓中心存在,水平氣壓梯度力由內(nèi)向外,慣性離心力由內(nèi)向外,為使三力平衡,水 平地轉(zhuǎn)

14、偏向力必定由外向內(nèi),因?yàn)樗降剞D(zhuǎn)偏向力垂直速度右偏,所以風(fēng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn);低壓中心存在,水平氣壓梯度力由外向內(nèi),慣性離心力由內(nèi)向外,慣性離心力為小量,為使三力平衡,水平地轉(zhuǎn)偏向力必定由內(nèi)向外,因?yàn)樗降剞D(zhuǎn)偏向力垂直速度右偏,所以風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。9 9、 為什么可以瞧到有很強(qiáng)得低壓發(fā)展(如臺(tái)風(fēng)與氣旋),而高壓不能發(fā)展很強(qiáng)?(書上 41-4341-43)1010、 正壓大氣、斜壓大氣含義就是什么?熱成風(fēng)為什么會(huì)發(fā)生在斜壓大氣中?正壓大氣:密度僅為氣壓得函數(shù),P= =p(P P)。等壓面、等密度面與等溫面重合在一起,b b、地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度得變等壓面上溫度梯度為零,地轉(zhuǎn)風(fēng)不隨高度變化VA0 0p,無(wú)熱成風(fēng)、斜

15、壓大氣:密度就是氣壓與溫度得函數(shù)P(P P, T T)等壓面與等密度面或等溫面相父,等壓面上溫度梯度不為零地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度變化鼻0P,有熱成風(fēng)熱成風(fēng)存在于斜壓大氣中1111、 畫圖說(shuō)明在自由大氣中某個(gè)氣層中,當(dāng)風(fēng)隨高度增加呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),該氣層有冷平流, 當(dāng)風(fēng)隨高度增加呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn),該氣層有暖平流?風(fēng)隨高度順時(shí)針變化-暖平流風(fēng)隨高度逆時(shí)針變化-冷平流根據(jù) P0P0、P1P1 層上地轉(zhuǎn)風(fēng)得方向定出熱成風(fēng)方向,根據(jù)背風(fēng)而立高溫在右,畫出等溫度線。根據(jù)地轉(zhuǎn)風(fēng)方向與等溫度配置情況可知?dú)鈱娱g溫度平流就是冷就是暖。1212、 上層風(fēng)逆轉(zhuǎn),下層風(fēng)順轉(zhuǎn),氣層就是穩(wěn)定還就是不穩(wěn)定?上層風(fēng)順轉(zhuǎn),下層風(fēng)逆轉(zhuǎn),氣層就是穩(wěn)定

16、還就是不穩(wěn)定?為什么?上層風(fēng)逆轉(zhuǎn),下層風(fēng)順轉(zhuǎn),氣層不穩(wěn)定,因?yàn)樯蠈语L(fēng)逆轉(zhuǎn)有冷平流,上層溫度降低,而下層 風(fēng)順轉(zhuǎn)有暖平流,下層溫度升高,下暖上冷,暖空氣上升,冷空氣下沉,所以不穩(wěn)定。上層風(fēng)順轉(zhuǎn),下層風(fēng)逆轉(zhuǎn),氣層穩(wěn)定,因?yàn)樯蠈语L(fēng)順轉(zhuǎn)有暖平流,上層溫度升高,下層風(fēng) 逆轉(zhuǎn)有冷平流,下層溫度降低,下冷上熱,所以穩(wěn)定。1313、 地轉(zhuǎn)偏差對(duì)水平速度散度及垂直運(yùn)動(dòng)有何作用1414、 地轉(zhuǎn)偏差重要性表現(xiàn)在何處?解釋摩擦層與自由大氣中地轉(zhuǎn)偏差物理意義地轉(zhuǎn)偏差定:實(shí)際風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)得矢量差稱為地轉(zhuǎn)偏差 ,地轉(zhuǎn)偏差很小,但很重要:uv(1 1) 引起Vh得變化地轉(zhuǎn)偏差對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)得演變有極為重要得作用。地轉(zhuǎn)偏差使空氣微團(tuán)

17、穿越等壓線引起質(zhì)量得重新分布,造成風(fēng)壓場(chǎng)得變化,就是天氣系統(tǒng)演變得一個(gè)動(dòng)力因子。(2 2)可以引起輻散與輻合D摩擦層中得地轉(zhuǎn)偏差1515、在討論地轉(zhuǎn)偏差時(shí),反映在自由大氣中得低層與高層各以什么為主?(6060)1616、解釋處在高空槽前脊后這塊區(qū)域高低層輻合輻散情況(要求用地轉(zhuǎn)偏差概念解釋) 由于槽脊自西向東移動(dòng),槽前脊后必有負(fù)變壓發(fā)生,有變壓風(fēng)得輻合;槽后脊前有 正變壓發(fā)生,有變壓風(fēng)得輻散。槽前脊后區(qū)有切向地轉(zhuǎn)偏差輻散,槽后脊前區(qū)有切向地轉(zhuǎn)偏差輻合。由于槽前脊后得上部等高線輻合有指向低壓得法向地轉(zhuǎn)偏差,下部等高線輻散有指向高壓得法向地轉(zhuǎn)偏差,所以槽前脊后有法向地轉(zhuǎn)偏差得輻散,而槽后脊前有法向

18、 地轉(zhuǎn)偏差得輻合。一般來(lái)說(shuō),中緯度對(duì)流層中,高層以法向與切向地轉(zhuǎn)偏差造成得輻合輻散為主,低 層以變壓風(fēng)造成得輻合輻散為主,所以在高層槽前脊后輻散,槽后脊前輻合;在低 層槽前脊后輻合,槽后脊前輻散。因此,槽前脊后低層輻合,高層輻散,有上升運(yùn) 動(dòng);槽后脊前低層輻散,高層輻合,有下沉運(yùn)動(dòng)1 1、氣團(tuán)得概念。鋒,鋒面,鋒線,鋒區(qū)含義就是什么?1 1、定義:氣象要素分布比較均勻得大范圍得空氣團(tuán)。2 2、尺度:水平方向數(shù)千公里,垂直范圍可達(dá)幾公里到十幾公里, 3 3、氣團(tuán)控制得天氣:水平方向: 天氣現(xiàn)象基本相同,ULVUUfUUfh?Vg0?Vguvh?Vhuvh?D地轉(zhuǎn)偏差指向摩擦力方向右側(cè)。 摩擦層中

19、由于摩擦作用,北半球,摩擦層中,風(fēng)向指向低壓自由大氣中得地轉(zhuǎn)偏差,加速度引起得地轉(zhuǎn)偏差D D地轉(zhuǎn)偏差垂直于加速度得方向,并指向加速度方向得左方低壓輻合上升,高壓輻散下沉。(圖 1 1、3535),其大小為:溫濕分布均勻;垂直方向:氣象要素分布相同(包括穩(wěn)定度)1 1 鋒:冷暖氣團(tuán)相遇,存在一個(gè)狹窄得過(guò)渡帶,此過(guò)渡帶隨高度向冷區(qū)傾斜,稱此過(guò)渡帶 為鋒。2 2、 鋒面:在近地面層中過(guò)渡帶寬約數(shù)十公里,在高層可達(dá)200-400200-400 公里。寬度與其水平長(zhǎng) 度相比(長(zhǎng)達(dá)數(shù)百- -數(shù)千公里)就是很小得。人們常把它近似地瞧成一個(gè)面,即鋒面??拷瘹鈭F(tuán)一側(cè)得界面叫鋒得上界,靠近冷氣團(tuán)一側(cè)得界面叫鋒得

20、下界。上界與下界得水平距離稱為鋒得寬度。3 3、 鋒區(qū):鋒面與空中某一平面相交得區(qū)域稱為鋒區(qū)(上界與下界之間得區(qū)域)。4 4、 鋒線:鋒面與地面得交線。2 2、請(qǐng)寫出冷鋒、暖鋒、錮囚鋒、氣團(tuán)起主導(dǎo)作用,推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)運(yùn)動(dòng)暖鋒:鋒面在移動(dòng)過(guò)程中,暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用,推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)運(yùn)動(dòng)靜止鋒:冷暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng),鋒面移動(dòng)很少錮囚鋒:暖氣團(tuán)、較冷氣團(tuán)、更冷氣團(tuán)相遇時(shí)先構(gòu)成兩個(gè)鋒面,然后其中一個(gè)追上另一個(gè)鋒 面即形成錮囚。(空間結(jié)構(gòu)及等溫線分布)冷鋒:鋒面在移動(dòng)過(guò)程中,冷冷性錮囚鋒、暖性錮囚鋒定義在水平氣壓 梯度力得作用下,空氣由冷側(cè)向暖側(cè)運(yùn)動(dòng),如圖所示,地轉(zhuǎn)偏向力A A 垂直速度偏向右。隨著

21、時(shí)間得推移,冷空氣逐漸楔入暖氣團(tuán)下方,抬舉暖氣團(tuán)得力逐漸減弱,如圖。到某一時(shí)刻,抬舉力為零,鋒維持傾斜狀態(tài),向冷得一側(cè)傾斜。也時(shí)刻 TOA0+J+Jma詩(shī)Gi 暖詩(shī)*011wX暖刎toto 時(shí)刻,冷暖不均,P冷P暖,P P 冷P P 暖,水平氣壓梯度由冷指向暖,3 3、鋒在空間狀態(tài)為什么會(huì)隨高度往冷得方向傾斜?4 4、對(duì)鋒面坡度公式進(jìn)行討論 以密度一級(jí)不連續(xù)模擬鋒面,鋒面坡度與其附近得氣壓場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)與變壓場(chǎng)特征則有:鋒區(qū)存在,鋒區(qū)附近密度一級(jí)不連續(xù),氣壓二級(jí)不連續(xù)2 2、密度一級(jí)不連續(xù)模擬鋒面,鋒面附近氣壓場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)特征氣壓場(chǎng):鋒區(qū)內(nèi)等壓線氣旋式曲率比鋒區(qū)外大得多,反氣旋式曲率比鋒區(qū)外小得多 鋒附

22、近水平方向風(fēng)場(chǎng)特征:風(fēng)場(chǎng)呈氣旋性彎曲或 氣旋性切變鋒附近風(fēng)場(chǎng)垂直分布特征:鋒區(qū)中溫度水平梯度大于兩側(cè),鋒區(qū)中熱成風(fēng)比鋒區(qū)外大得多,所以風(fēng)垂直切變大風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),暖平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空暖鋒區(qū);風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),冷平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空冷鋒區(qū);熱成風(fēng)很大而無(wú)明顯平流, 可能就是靜止鋒。變壓場(chǎng)特征:變壓梯度不連續(xù),變壓風(fēng)也不連續(xù);地面鋒區(qū)中,等變壓線密集,鋒區(qū)外, 等變壓線稀疏,變壓值比較小。5 5、請(qǐng)用鋒面坡度公式解釋鋒面附近氣壓分布特征氣壓場(chǎng):鋒區(qū)內(nèi)等壓線氣旋式曲率比鋒區(qū)外大得多,反氣旋式曲率比鋒區(qū)外小得多6 6、 鋒面附近要素場(chǎng)得特征就是什么?鋒面附近氣壓場(chǎng)、變壓場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)特征如何

23、?(以 密度零級(jí)與一級(jí)不連續(xù)不連續(xù)模擬鋒面)一、鋒面附近溫度場(chǎng)得特征1 1、水平溫度場(chǎng)特征1地面圖: 鋒附近溫度水平梯度大,平均約 5-65-6C/100/100 公里2高空?qǐng)D:高空鋒區(qū)為等溫線得密集帶,該密集帶向冷區(qū)傾斜,與地面鋒線平行。錮囚鋒在高空?qǐng)D上有暖舌,暖舌兩側(cè)等溫線密集。應(yīng)用:根據(jù)高空?qǐng)D鋒區(qū)內(nèi)等溫線密集度確定鋒區(qū)強(qiáng)度、 定鋒得類型2 2垂直方向:鋒區(qū)內(nèi)溫度垂直梯度小,逆溫、等溫或遞減率小,兩側(cè)氣團(tuán)內(nèi)溫度隨高 度遞減,冷暖氣團(tuán)溫差越大,鋒面逆溫越強(qiáng)或過(guò)渡區(qū)越窄,通過(guò)鋒區(qū)時(shí)等溫線彎折越厲 害3 3鋒附近得位溫特征:位溫隨高度增大得快,鋒區(qū)水平等位溫線密集見圖(2 2、6 6)2 2、

24、氣壓場(chǎng)特征:鋒面兩側(cè)氣壓連續(xù),密度不連續(xù),氣壓梯度不連續(xù):冷氣團(tuán)中氣壓梯度大 于暖氣團(tuán)中氣壓梯度應(yīng)用:等壓線通過(guò)鋒線,風(fēng)呈氣旋彎曲,鋒面處等壓線有折角,折角指向氣壓高得一側(cè)3 3變壓場(chǎng)特征變壓場(chǎng)就是某一位面,空間各點(diǎn)氣壓隨時(shí)間得變化冷鋒、暖鋒均就是鋒前變壓代數(shù)值小于鋒后變壓代數(shù)值1 1、鋒面坡度公式 由密度一級(jí)不連續(xù),tgtg2PF2PN2 22 2xxF FN Nxx2PL2PF2 22 2xxL LF Fxx地面鋒線位置,等壓面上冷暖平流確暖鋒前地面減壓冷鋒后地面加壓冷鋒前暖鋒后,靜止鋒附近:變壓不明顯即:暖鋒前變壓代數(shù)值小于暖鋒后變壓代數(shù)值,暖鋒前地面減壓同理:有冷鋒前變壓代數(shù)值小于冷鋒

25、后變壓代數(shù)值,冷鋒后地面加壓在平坦得地面上垂直速度為零時(shí),地面氣壓變化由熱力因子與動(dòng)力因子造成:暖鋒前地面減壓(暖平流)冷鋒后地面加壓(冷平流)冷鋒前暖鋒后,靜止鋒附近:變壓不明顯散度總與輻散,則地面氣壓下降散度總與輻合,則地面氣壓上升3 3 風(fēng)場(chǎng)特征水平:鋒線附近風(fēng)場(chǎng)具有氣旋性切變,地面摩擦作用可使這種氣旋式切變更加明顯,致鋒線附近強(qiáng)得風(fēng)場(chǎng)輻合。垂直:暖鋒附近風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn),冷鋒附近風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)二、以密度得零級(jí)不連續(xù)模擬鋒面時(shí),鋒面附近風(fēng)場(chǎng)氣壓場(chǎng)與變壓場(chǎng)得特征鋒面有坡度、氣象要素有突變:溫度、氣壓、風(fēng)、鋒面附近天氣變化劇烈由密度一級(jí)不連續(xù),則有:鋒區(qū)存在,鋒區(qū)附近密度一級(jí)不連續(xù),氣壓二級(jí)不

26、連續(xù) 氣壓場(chǎng):鋒區(qū)內(nèi)等壓線氣旋式曲率比鋒區(qū)外大得多,反氣旋式曲率比鋒區(qū)外小得多 鋒附近水平方向風(fēng)場(chǎng)特征: 風(fēng)場(chǎng)呈氣旋性彎曲或 氣旋性切變鋒附近風(fēng)場(chǎng)垂直分布特征:鋒區(qū)中溫度水平梯度大于兩側(cè), 鋒區(qū)中熱成風(fēng)比鋒區(qū)外大得 多,所以風(fēng)垂直切變大風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),暖平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空暖鋒區(qū);風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),冷平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空冷鋒區(qū);熱成風(fēng)很大而無(wú)明顯平流, 可能就是靜止鋒。變壓場(chǎng)特征:變壓梯度不連續(xù),變壓風(fēng)也不連續(xù);地面鋒區(qū)中,等變壓線密集,鋒區(qū)外, 等變壓線稀疏,變壓值比較小。7 7、風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)快為什么可能有冷鋒通過(guò)?同樣,風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)快為什么表示可能有 暖鋒即將來(lái)臨?風(fēng)隨高度順

27、轉(zhuǎn),暖平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空暖鋒區(qū);風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),冷平流最禹帰而 附近rmK場(chǎng)和用場(chǎng)分m并導(dǎo)強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空冷鋒區(qū);熱成風(fēng)很大而無(wú)明顯平流,可能就是靜止鋒8 8、 如何在單站高空風(fēng)分析圖上判斷測(cè)站上空,有無(wú)鋒、鋒得性質(zhì)及其走向?高空測(cè)風(fēng)資料得應(yīng)用(單站測(cè)風(fēng)):熱成風(fēng)方向大致代表鋒得走向 根據(jù)風(fēng)向隨高度得轉(zhuǎn)變確定鋒得性質(zhì)原點(diǎn)與代表鋒面得熱成風(fēng)得垂線代表鋒得移向與速度風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),暖平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空暖鋒區(qū);風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),冷平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空冷鋒區(qū); 熱成風(fēng)很大而無(wú)明顯平流,可能就是靜止鋒。9 9、 鋒生函數(shù),鋒生條件就是什么?并用鋒生,鋒消公式討論穩(wěn)定及不

28、穩(wěn)定大氣中,冷 鋒上山、下山就是加強(qiáng)還就是減弱?(注意討論中包含物理解釋)1.鋒生帶(線):聲壓自圖上.有一経等溫線,其溫 度升度為畫它在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,存在等溫線密集 帶,此芾近似為一根線時(shí),稱鋒生線鋒生:指密度不連續(xù)性形成得一種過(guò)程或指已經(jīng)有得一條鋒面,加大得過(guò)程。鋒消:指作用相反得過(guò)程。2 2、鋒生函數(shù)得推導(dǎo)F0F0 表示有鋒生作用,F0F0 表示有鋒消作用,鋒面生成條件鋒面消失條件3 3 CD.ddt溫度水平梯度加大溫度水平梯度減小0,卩付近存在徐左白勺過(guò)涯芾dpdp鋅半紋層溝顧墳C Fk固忌旨占細(xì)比El”倉(cāng) 另叮經(jīng)圉 緲:4 4、鋒生函數(shù)分析dtdTdtdQTn其溫度或位溫水平梯度xxF

29、2F2、 穩(wěn)定度與垂直運(yùn)動(dòng)項(xiàng) a a)穩(wěn)定大氣d鋒生W冷鋒上山、下山,O,F20鋒消靠近其暖一側(cè)有上升運(yùn)動(dòng),上升絕熱膨脹冷卻,動(dòng)很弱或無(wú)上升運(yùn)動(dòng),靠近其冷一側(cè)溫度無(wú)變化,弱或消失,鋒消。冷鋒下山:靠暖得一側(cè)基本無(wú)下沉運(yùn)動(dòng),度升高,等溫線變稀疏,鋒消。WW0, F20鋒消O,F20nn,冷鋒上山:其上空有等溫線密集帶, 其暖一側(cè)降溫,而靠近其冷一側(cè)上升運(yùn)這樣密集帶等溫線變稀疏,所以鋒減溫度無(wú)變化;其靠冷一側(cè),下沉運(yùn)動(dòng)很強(qiáng),溫b b)不穩(wěn)定大氣dW CLO,F2n0鋒生W W c c L LC C0, F20鋒消n冷鋒上山、下山,O,F20,鋒生n冷鋒上山,靠暖得一側(cè)有強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng),大量水蒸氣凝結(jié)釋

30、放潛熱,溫度升高; 而靠近其冷得一側(cè)上升運(yùn)動(dòng)很弱或無(wú)上升運(yùn)動(dòng),溫度變化不大。這樣溫度密度集帶變密。所以鋒生。冷鋒下山,靠暖得一側(cè),上升運(yùn)動(dòng)很弱或無(wú)上升運(yùn)動(dòng),溫度變化不大;而靠近 其冷得一側(cè)下沉運(yùn)動(dòng)強(qiáng), 以水汽吸收潛熱為主,溫度降低。這樣溫度密度集帶變密。所 以鋒生。1010、 鋒面分析得基本原則?歷史連續(xù)性原則結(jié)合高空鋒區(qū):鋒隨高度向冷區(qū)傾斜,地面鋒線位于高空等壓面上等溫線相對(duì)密集區(qū) 得偏暖一側(cè),據(jù)冷暖平流確定鋒得性質(zhì) 分析地面天氣圖上各氣象要素以確定鋒得位置應(yīng)用衛(wèi)星云圖;應(yīng)用其她資料1111、 我國(guó)有幾個(gè)鋒生帶?主要鋒消區(qū)在何處?鋒生時(shí)要素場(chǎng)得特點(diǎn)如何?鋒生帶概況:南方鋒生帶:華南到長(zhǎng)江流域

31、 、北方鋒生帶:河西走廊到東北 鋒生時(shí)得溫壓場(chǎng)形勢(shì) 地面氣壓場(chǎng)形勢(shì) 鋒生時(shí)氣象要素得變化 鋒消概況: 第三章1 1、 寫出地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度在 “ Z Z”2 2、 寫出繞垂直軸U色對(duì)渦度表達(dá)式V3 3、渦度方程各項(xiàng)名稱就是什么??jī)A側(cè)項(xiàng)含義就是什么?)(一 口丟亠工口/ P P 坐標(biāo))P P 坐標(biāo)渦度方程我國(guó)主要鋒消區(qū)V青藏高原以Uf30-4030-40Vf.:度X在 “ Z Z” “y坐標(biāo)系及自然坐標(biāo)系中表必項(xiàng)名、護(hù)度方p(V)d(fdt(f)(y)絕對(duì)渦度個(gè)別變化渦度傾側(cè)項(xiàng)散度項(xiàng)2 2、渦度傾側(cè)項(xiàng)在斜壓大氣中出現(xiàn)V0, P0,xx0在斜壓大氣中,風(fēng)隨高度變化,同時(shí)垂直速度在水平方向分布不均,使得繞

32、水平軸旋轉(zhuǎn)得空氣塊發(fā)生傾斜,在垂直方向有渦度得變化。4 4、在渦度方程討論中,對(duì)于波長(zhǎng) L L 3000KM3000KM 得波動(dòng), ,用相對(duì)渦度平流 輸送,地轉(zhuǎn)渦度平流輸送定性判斷槽脊移動(dòng)情況渦度的分布切變項(xiàng)產(chǎn)牛: 的渦度相對(duì)渦度平流項(xiàng)0 0,因?yàn)樗? 0,因?yàn)?度與等渦度線相切VxA相對(duì)渦度水平方向分布不均,借助風(fēng)輸送使固定點(diǎn)渦度發(fā)生變化。h在槽脊區(qū)域中槽氣脊線:相對(duì)渦度平流為 槽線V線:相對(duì)渦度平流為 相對(duì)渦度平流:相對(duì)渦度0 00.0.ho結(jié)論:0槽無(wú)加深減弱,t向前移動(dòng),H即:向東移動(dòng)。槽線,槽前脊后。脊線,槽后脊前 物理意義:槽前脊后借助西南風(fēng)將正相對(duì)渦度大得向小得方向輸送,0tH0

33、t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, 負(fù)變高;相反,槽后脊前引起高層等壓面高度增加, 向東,即向前移動(dòng)。地轉(zhuǎn)渦度平流氣柱收縮,高層等壓面高度降低,有槽線處變高為零,所以,槽無(wú)加深減弱,北半球,f0,f0,300uvVh? f2槽前脊后,槽后脊前,uvVh丄0f fxu vfHX0 0,正變咼t, ,負(fù)變高槽線、脊線:CCv 00結(jié)論:槽前脊后有正變高,槽后脊前有負(fù)變高,t處變高為零,槽無(wú)加深減弱,向后移動(dòng)即向西移動(dòng)。 地轉(zhuǎn)渦度平流項(xiàng)得結(jié)論與相對(duì)平流項(xiàng)相矛盾。 若波長(zhǎng)長(zhǎng)于

34、 3000km3000km,以第二項(xiàng)(地轉(zhuǎn)渦度平流項(xiàng)) 若波長(zhǎng)短于 3000km3000km,以第一項(xiàng)(相對(duì)渦度平流項(xiàng))5 5、絕對(duì)渦度、位勢(shì)渦度守恒條件就是什么?對(duì)位勢(shì)渦度守恒原理要求會(huì)應(yīng)用 強(qiáng)度變化)絕對(duì)渦度守恒條件:正壓大氣,無(wú)水平輻合輻散。 位勢(shì)渦度守恒,在西風(fēng)帶中有向東運(yùn)動(dòng),f f 不變,上山,氣柱變短,為了保持位勢(shì)渦度守恒,正渦度減小, 與高壓增強(qiáng);下山,氣柱伸長(zhǎng),為了保持位勢(shì)渦度守恒,正渦度增大, 與高壓減弱。物理解釋:在青藏高原西風(fēng)帶中,上(下)山,氣柱縮短(伸長(zhǎng))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,考慮準(zhǔn) 地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有等壓面高度升高(降低)

35、,低值系統(tǒng)(高空槽、低中心)減弱(加強(qiáng)),高值系統(tǒng)為主,為主,,無(wú)變高系統(tǒng)穩(wěn)定或后退; 系統(tǒng)前進(jìn)。(氣柱上山下山f= =常數(shù)有正變高,所以槽與低壓減弱,脊有負(fù)變高,所以槽與低壓增強(qiáng),脊,為了保證整層大氣得不可壓縮性,(高空脊、高中心)加強(qiáng)(減弱)。6 6、位勢(shì)傾向方程及3方程右端各項(xiàng)名稱及物理意義就是什么?f2 2地轉(zhuǎn)渦度與相對(duì)渦度得地轉(zhuǎn)風(fēng)平流溫度平流隨高度得變化項(xiàng)非絕熱2R隨高度變彳)fVg(fg)- ( Vg)-對(duì)于一般波長(zhǎng)3000km3000km 得波,引起位勢(shì)高度 變化得物理解釋:PPCpPP dt槽前脊后:借助西南風(fēng)將正相對(duì)渦度從大得往小得方向輸送,使得槽前脊后固定點(diǎn)正相對(duì)渦度增加,

36、同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下伴隨水平輻散,引起低層氣柱質(zhì)量減少、降壓, 負(fù)變壓中心,有變壓風(fēng)輻合;其高層水平輻散,導(dǎo)致上升運(yùn)動(dòng),上升絕熱膨脹冷卻,低層氣 柱降溫,此氣柱收縮,高層等壓面高度降低,即;槽后脊前:借助西北風(fēng)將負(fù)相對(duì)渦度從大得往小得方向輸送,使得槽后脊前固定點(diǎn)負(fù)相對(duì)渦度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下伴隨水平輻合,引起低層氣柱質(zhì)量增加、加壓,出現(xiàn)正變壓中心,有變壓風(fēng)輻散;其高層水平輻合,導(dǎo)致下沉運(yùn)動(dòng), 高層等壓面高度升高,即;槽脊線上:變高為零,即 結(jié)論:槽脊向東移動(dòng)即前進(jìn),強(qiáng)度無(wú)變化。3方程出現(xiàn)下沉絕熱增溫,此氣柱膨脹,dQ渦度平流隨高度得變化項(xiàng)渦度平流隨dtdQg)時(shí),有上升運(yùn)動(dòng)V

37、 Vgp p渦度平流隨高度減?。S氣壓增加) 時(shí),有下沉運(yùn)動(dòng)-VgP波長(zhǎng)3000km3000km 得波,以相對(duì)渦度隨高度變化為主 地面氣旋上空高空處在槽前脊后(前),正相對(duì)渦度隨高度增加,使得固定點(diǎn)正相對(duì)渦度隨高度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下,伴隨水平輻散隨高度增加,必伴有上升運(yùn)動(dòng)。 地面反氣旋上空高空處在槽后脊前,負(fù)相對(duì)渦度隨高度增加,使得固定點(diǎn)負(fù)相對(duì)渦度隨高度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下,伴隨水平輻合隨高度增加,必伴有下降運(yùn)動(dòng)。地面氣旋反氣旋中心渦度平流很弱,高空槽前為正渦度平流,槽后為負(fù)渦度平流,所以地面氣旋中心對(duì)應(yīng)有上升運(yùn)動(dòng),反氣旋中心對(duì)應(yīng)有下沉運(yùn)動(dòng), 槽線位置高層與低層得渦度

38、平流都很弱,因此渦度平流隨高度變化項(xiàng)對(duì)槽線上垂直運(yùn)動(dòng)不起作用。厚度(溫度)平流得拉普拉斯暖平流區(qū)有上升運(yùn)動(dòng)低壓中心右部與高壓中心左部之間上空對(duì)應(yīng)脊線處附近, 升運(yùn)動(dòng)。非絕熱加熱得拉普拉斯dQ2VgVgyVgdQd非絕熱加熱區(qū),有上升運(yùn)動(dòng)dQdt風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),有暖平流,伴有上非絕熱冷卻區(qū),有下沉運(yùn)動(dòng)加熱區(qū),500hPa500hPa 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,為保 持質(zhì)量連續(xù),必產(chǎn)生補(bǔ)償性上升運(yùn)動(dòng)dtAn1 1 ooniiPiiooniiPii7 7、用位勢(shì)傾向方程解釋高空槽及溫帶氣旋變化對(duì)于一般 波長(zhǎng)3000km3000km 得波,引起位勢(shì)高度 變化得物理解釋:

39、槽前脊后:借助西南風(fēng)將正相對(duì)渦度從大得往小得方向輸送,使得槽前脊后固定點(diǎn)正相對(duì)渦度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下伴隨水平輻散,引起低層氣柱質(zhì)量減少、降壓, 負(fù)變壓中心,有變壓風(fēng)輻合;其高層水平輻散,導(dǎo)致上升運(yùn)動(dòng),上升絕熱膨脹冷卻,低層氣 柱降溫,此氣柱收縮,高層等壓面高度降低,即;槽后脊前:借助西北風(fēng)將負(fù)相對(duì)渦度從大得往小得方向輸送,使得槽后脊前固定點(diǎn)負(fù)相對(duì)渦度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下伴隨水平輻合,引起低層氣柱質(zhì)量增加、加壓,出現(xiàn)正變壓中心,有變壓風(fēng)輻散;其高層水平輻合,導(dǎo)致下沉運(yùn)動(dòng),下沉絕熱增溫,此氣柱膨脹, 高層等壓面高度升高,即;槽脊線上:變高為零,即結(jié)論:槽脊向東移動(dòng)即前進(jìn),

40、強(qiáng)度無(wú)變化。8 8、用3方程解釋地面氣旋、反氣旋及它們之間上升、下沉運(yùn)動(dòng)情況。波長(zhǎng)3000km3000km 得波,以相對(duì)渦度隨高度變化為主地面氣旋上空高空處在槽前脊后(前),正相對(duì)渦度隨高度增加,使得固定點(diǎn)正相對(duì)渦度隨高度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下,伴隨水平輻散隨高度增加,必伴有上升運(yùn)動(dòng)。地面反氣旋上空高空處在槽后脊前,負(fù)相對(duì)渦度隨高度增加,使得固定點(diǎn)負(fù)相對(duì)渦度隨高度增加,同時(shí)在水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下,伴隨水平輻合隨高度增加,必伴有下降運(yùn)動(dòng)。出現(xiàn)J?J?圖4.374.37短波榭皆的鴻MtMt以幸禺建平詡L L分作lUlU Holton,Holton, 19921992J J地面氣旋反氣旋中

41、心渦度平流很弱,高空槽前為正渦度平流,槽后為負(fù)渦度平流,所以地面氣旋中心對(duì)應(yīng)有上升運(yùn)動(dòng), 反氣旋中心對(duì)應(yīng)有下沉運(yùn)動(dòng),槽線位置高層與低層得渦度平流都很弱,因此渦度平流隨高度變化項(xiàng)對(duì)槽線上垂直運(yùn)動(dòng)不起作用。9 9、動(dòng)力因子、熱力因子指得就是什么?說(shuō)明它們對(duì)天氣系統(tǒng)各起什么作用?動(dòng)力因子(渦度因子)-相對(duì)渦度平流溫帶氣旋主要就是在鋒區(qū)發(fā)展起來(lái)得,有很大斜壓性,溫度場(chǎng)位相落后于高度場(chǎng),高空槽前地面為氣旋,槽后地面為反氣旋。結(jié)論:動(dòng)力因子使得高空槽脊移動(dòng),地面氣旋、反氣旋加深發(fā)展。熱力因子間接作用:由于槽(脊)線處附近及低層地面都有冷(暖)平流,有降(增)溫氣柱收縮(膨脹),槽(脊)線處高度降低(增高)

42、,振幅加大,即曲率加大,槽前(后) 脊后(前)正(負(fù))相對(duì)渦度平流輸送增大,引起固定點(diǎn)正(負(fù))相對(duì)渦度增大,同時(shí)在地轉(zhuǎn)偏向力作用下,伴隨水平輻散(合)加大,導(dǎo)致大量質(zhì)量減少(增大),降壓(升壓),低層地面溫帶氣旋(反氣旋)加深發(fā)展。結(jié)論:高空槽加深脊加強(qiáng),地面氣旋、反氣旋前移。熱力因子(溫度平流)地面:氣旋后部,反氣旋前部為冷平流加壓反氣旋后部,氣旋前部為暖平流減壓氣旋中心與反氣旋中心沒有溫度平流,熱力因子不起作用槽前脊后正渦度平流使地面減壓槽后脊前負(fù)渦度平流使地面加壓1010、溫帶氣旋發(fā)展分哪幾個(gè)階段?其溫壓場(chǎng)特征就是什么?溫帶氣旋生命史四個(gè)階段:波動(dòng)階段、發(fā)展階段、錮囚階段、消亡階段。溫帶

43、氣旋左(右)半部與反氣旋右(左)半部之間上空對(duì)應(yīng)500hpa500hpa 槽(脊)線處附近,風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)(順轉(zhuǎn)),此氣層間有冷(暖)平流(500500 h h PaPa 處也有冷(暖)平流),降(增) 溫氣柱收縮(膨脹),500hpa500hpa 槽(脊)線處等壓面高度降低 (增高),槽(脊)線處有負(fù)(正)變高,槽(脊)加深。溫帶氣旋左(右)半部與反氣旋右(左)半部由于氣柱收縮(膨脹)此之間等壓面高度增高(降低),即有正(負(fù))變高。溫帶氣旋、反氣旋變高為零。 結(jié)論:高空槽加深脊加強(qiáng),地面氣旋、反氣旋前移。1111、 氣旋再生、氣旋族含義就是什么?氣旋再生:趨于消亡或已經(jīng)消亡得氣旋在一定得條件下

44、又重新發(fā)展起來(lái)得過(guò)程。有三類:副冷鋒加入后再生、氣旋入海后再生、兩個(gè)錮囚氣旋合并加強(qiáng)。氣旋族:在同一條鋒系上出現(xiàn)得氣旋序列1212、 北方氣旋、南方氣旋活動(dòng)范圍在什么地方?在我國(guó)境內(nèi)它們各包括哪些氣旋?南方氣旋(25O-35CN25O-35CN):江淮氣旋與東海氣旋北方氣旋(45055CN45055CN):蒙古氣旋 東北氣旋、黃河氣旋 黃海氣旋1313、 解釋倒槽鋒生型及靜止鋒波動(dòng)產(chǎn)生鋒面氣旋。二)江淮氣旋:靜止鋒上波動(dòng),倒槽鋒生江淮氣旋得倒槽鋒生型:北支槽配合地面冷鋒與高壓向東南移動(dòng)南支槽前西南風(fēng)輸送暖濕氣流,暖平流作用下地面減壓形成倒槽1 1、什么就是大氣環(huán)流?尺度特征?指全球范圍得大尺度

45、大氣運(yùn)行得基本狀況,水平尺度在數(shù)千公里以上,垂直尺度在1010 公里以上,時(shí)間尺度在 1-21-2 日以上。就是各種不同尺度得天氣系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展與移動(dòng)得背景條件。2 2、 對(duì)流層中、底部冬季、夏季得主要系統(tǒng),季節(jié)轉(zhuǎn)換得特點(diǎn)? 對(duì)流層中部(500hPa500hPa,圖 4 4、4 4) 冬季三槽:亞洲東岸三脊:阿拉斯加 槽:北美東亞:副熱帶高壓:海上夏季: :(圖 4 4、5 5)極區(qū):極渦中緯:繞極西風(fēng)四槽:勘察加半島北美東部歐洲西海岸貝加爾湖到青藏高原脊:減弱不清楚低緯:副熱帶高壓大大加強(qiáng):北太平洋北大西洋非洲大陸西部出現(xiàn)閉合對(duì)流層底部冬季 阿留申低壓 亞洲冷高壓 夏季北美東部歐洲東部西歐沿岸

46、青藏高原北部 地中海孟加拉灣東太平洋減弱(海平面氣壓場(chǎng))冰島低壓北美大陸高壓格陵蘭大陸高壓冬季南北溫差大于夏季夏季平流層溫度梯度由極地指向赤道,冷中心位于赤道無(wú)論冬夏,低緯地區(qū)對(duì)流層頂高于中高緯,兩者間有明顯斷裂、控制大氣環(huán)流得基本因子?控制大氣環(huán)流得基本因子:太陽(yáng)輻射、地球自轉(zhuǎn)、 地球表面不均勻性、地面摩擦。4 4、三圈環(huán)流得形成原因?考點(diǎn):會(huì)畫圖,會(huì)填空。極鋒鋒區(qū)與副熱帶鋒區(qū)不同點(diǎn)。三圈環(huán)流、東北信風(fēng)、東南信風(fēng)就是如何產(chǎn)生得?太陽(yáng)輻射:太陽(yáng)輻射能緯度分布不均,造成對(duì)流層南北溫差得存在,赤道暖而兩極冷。若地面性質(zhì)一致,而且地球不旋轉(zhuǎn),會(huì)出現(xiàn)從赤道上升在極地下沉得直接熱力環(huán)流圈。但實(shí)際上由于地

47、球自轉(zhuǎn)形成著名得三圈經(jīng)向環(huán)流。地球自轉(zhuǎn):由于輻射能收支不平衡造成南北溫度差異出現(xiàn)直接熱力環(huán)流圈,產(chǎn)生柯氏力,使直接熱力環(huán)流圈一分為三,形成著名得三圈經(jīng)向環(huán)流。HadleyHadley 環(huán)流得形成由于太陽(yáng)輻射,在對(duì)流層內(nèi)赤道暖,極地冷。根據(jù)靜力平衡(靜力方程)高層必有指向 極地得水平氣壓梯度力存在??諝怆x開赤道后,在地轉(zhuǎn)偏向力得作用下向東偏轉(zhuǎn)且向北得風(fēng) 速逐漸減小,在 3030 N N 附近輻合,下沉到近地面,一部分向北作水平運(yùn)動(dòng),一部分向南作 水平運(yùn)動(dòng)。向南作水平運(yùn)動(dòng)得空氣在地轉(zhuǎn)偏向力作用下轉(zhuǎn)為東北風(fēng),因?yàn)檫@支風(fēng)系很穩(wěn)定, 稱為東北信風(fēng)。同理,在南半球有東南信風(fēng)。這樣在赤道近地面輻合(赤道輻合

48、帶)上升, 構(gòu)成北半球 HadleyHadley 環(huán)流。東北信風(fēng)(NENE tradetrade windwind):北半球 HadleyHadley 環(huán)流圈中低層向南得氣流,在柯氏力作用下向右亞洲大陸低壓冰島低壓太平洋副熱帶高壓大西洋副熱帶高壓格陵蘭高壓200h200h PaPa 以下(12km12km),無(wú)論冬夏,平均溫度梯度由赤道指向兩極2 23 3但由于地球自轉(zhuǎn)PolarPolar CelCelc c a a G G5030300 030306060CoriolisCoriolis ForceForcedeflectsdeflects windswinds tntnthethe lef

49、tleft inin thetheSouthernSouthern p p herehereHadleyCellCoriolisCoriolis: ForceForcedeflectsdeflects windswindsIJUdiedie riitriit ininthethe NorthernNorthernHemisphere.Hemisphere.TheThe ennvergenreennvergenre fldtfldthchc EqualEqual cuecueisisrAHpdrAHpdIKIKA Aliift*rTrojrirAlliift*rTrojrirAlCduvergenfeCduvergenfe Zone,Zone,DOTDOTITCZ.ITCZ.偏而形成得一支穩(wěn)定得風(fēng)系。 東南信風(fēng)( SESE tradetrade windwind ):南半球 HadleyHadley 環(huán)流圈中低層向北得氣流,在柯氏力作用下向左 偏而形成得一支穩(wěn)定得風(fēng)系。赤道輻合 帶(熱 帶輻合 帶):赤 道附近東北 信

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