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第一章大氣邊界層2.假定在近地層中，雷諾應力Tzx為常數(shù)，混合長二“二，并且在下邊界z=0處，匸_mas&7試求風隨高度的分布。3.已知由于湍流摩擦引起的邊界層頂部的垂直速度為,二（1）試推出正壓大氣中，由于湍流摩擦引起的二級環(huán)流對天氣尺度渦旋的旋轉減弱時間二的公式。（2）若湍流系數(shù)k=8m2/s，f=10-4S-1，渦旋頂部w=0的高度為10km，試計算二為多少？解：（1）正壓大氣的渦度方程簡化形式：迫+說—+鞏敖訴弋+需電設：???「一：二二：一①當z=H時；-：二：對①積分Tf為常數(shù)牛(H-咖二-iw(hB)牛(H-咖二-iw(hB)-洛(2)Tk=8m2/sH=10kmf=10-4s-16.在某地測定平均風速隨高度的分布，得到如下結果，假定風速分布對數(shù)規(guī)律，試計算z，u及T（去卡曼常數(shù)為0.40）。00高度（m）720.300.04平均風速（m/s）3.923.302.401.41解：引入對數(shù)坐標系令亍二二"二二得出右表:則通過-K=^(y-y)帶入前兩組K=^(y-y)帶入前兩組=值z720.300.04X?3.923.302.401.41y(lnz)1.9460.693-1.204-3.219y&=-S.-9724??三二-二2.55二(m):二——(m/s)taba15.在定常、均勻的氣流中，鉛直方向處于靜力平衡的空氣質點受到水平氣壓梯度力、水平地轉偏向力和水平摩擦力的作用，假定后者與風速矢方向相反、大小成比例，試求風壓場之間的關系，并作圖說明。解：???定常均勻的流場滿足靜力平衡=-0=-0=-第二章大氣能量學1.推出Ekman層中動能消耗公式。解：Ekman層中g與A不平衡，存在F，大尺度運動中，空氣微團做準水平運動，所以用p坐標。dV一=-VO-fkAV+F①dt對①兩邊同點乘V，得巡=-V?v對①兩邊同點乘V，得巡=-V?v①+v-F=-v?v①-d②dt+uF+vFxydkdpdt+vdx摩擦耗散項：—D=uF+vF③x在Ekman層中，湍流粘性力耗散動能1dTzyrduT=—pw'u'=pl‘1dTzyrduT=—pw'u'=pl‘2C/l/Vdzzx<T二—pw'v'=pl‘2duzyVdz所以，F(xiàn)F-zxPdzxy所以，F(xiàn)xPk代入④式dzJ（k竺）dzzdzd=（k色）dzzdz對于單位截面積氣柱，從地面到邊界層頂?shù)膭幽芎纳镴bz0ud（k色）+v2（kdzzdzdzJb（ukdz2+vkd2vdz2）pdz在Ekm

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