1、什么叫z坐标系? z坐标系又称为局地直角坐标系,标准坐标系,它既有迪卡尔直角坐标系形式简单的特点,又含有部分球坐标系的特点,它的特征是:o'为海平面上的任一点,x轴指向东,y轴指向北,z轴垂直向上.
2、地转平横适应过程 又称地转调整过程.大尺度大气活动的一个基本特性是运动的准地转性.大气若完全处于地转平衡状态,就没有运动的变化,所以地转平衡状态是常遭破坏的,破坏之后,风场和气压场又相互调整,重新建立起新的平衡关系,保持运动的准地转性质,即由非地转平衡调整到地转平衡的过程.
3、埃克曼(Ekman)抽吸 通过二级环流,自由大气与边界层可进行质量和其它物理量(热量和水分)的交换.自由大气中动量大的空气通过w〈0被吸入边界层,另一方面,边界层中动量小的则被抽入自由大气,把这种由边界层湍流摩擦作用产生的垂直运动称为埃克曼抽吸.
4、B(贝塔)平面近似 中高纬度地区,对大尺度运动,y/a<1,则f=f0+By,其中f0=....p254
5、位涡 即位势涡度,指绝热、无摩擦的旋转流体在运动过程中存在的一个动力学量与热力学量结合的守恒量,其本质为绝对涡度与涡度有效厚度比值的一个度量。有以下几种表达形式。dπ/dt=0 p103 p254
6、有效位能 指系统的全位能与按绝热过程调整后系统所具有的最小全位能之差,而且规定系统的最小全位能是绝热调整后产生的正压状态和稳定层结下的全位能,即全位能中能够转化为动能的最小可能值。
7、斜压不稳定 斜压大气中,扰动形成的斜压大气长波随时间增长,称为斜压不稳定,其能量主要来自于基本气流的有效位能,主要用来分析中高纬度大尺度天气。
8、正压大气 大气密度的空间分布仅依赖于气压的大气,即罗=罗(P)。如均质大气、等温大气和绝热大气。
9、罗斯贝(Rossby)数 水平惯性力与水平科里奥利力之比,即R0=U/F0·L,表示大气运动的准地转程度,也可用来判别大气运动的类型(尺度)和特性(线性或非线性)。
10、上游效应 上游扰动的能量先于扰动本身到达下游,在下游产生新的扰动或加强上游原有扰动的影响,叫上游效应。即Cg>C>0,或C<0,Cg>0时。
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问答1、 大气中有什么波,它们的性质及对天气的影响。
地球大气中可能存在的波动形式有:声波、 重力波(重力内波、重力外波)、惯性波(内波)和长波(又叫罗斯贝波)。
声波的性质:由于e <<u,所以声波是快速高频率双向传播的纵波,一般情况下声波对天气变化无影响。 重力外波是垂直横波,双向传播,属于快波。其天气学意义不重要,也称浅水波、表面波。 重力内波分为两类:切变重力内波和层结重力内波。性质主要是垂直横波,双向传播波,是二维波动。即非静力平横大气中在稳定层结条件下才能形成重力内波,既可以沿水平方向也可以沿垂直方向传播,重力内波与中尺度特别是小尺度天气系统关系密切。
惯性波的性质:是二维波,可同时在水平垂直方向传播属于慢波。
大气长波的性质:是水平横波、单向波、慢波,对大尺度天气变化过程有重要意义.
其中,声波、重力外波是非频散波;重力内波、惯性重力波和长波是频散波,这三种波对天气有重要影响。
问答2、大气运动的能量循环,P157图10.7 用文字说明
(1)由于太阳辐射的纬度差异,通过热带加热,极地冷却,产生平均全位能(Q罢=>P罢)。
(2)通过中纬度斜压经向扰动(即斜压不稳定长波)对感热的输送使其基本气流的有效位能转化为扰动有效位能(P罢A=》P′A)
(3)通过中纬度斜压经向扰动形成的暖空气上升、冷空气下沉,使扰动有效位能转化为扰动动能,同时扰动动能的一部分由于摩擦而损耗(P′A=》K′→D′)
(4)通过中纬度Rossby波的螺旋结构(即斜槽)对角动量的输送,使扰动动能转化为基本气流的动能(K′=》 K罢)
(5)平均经圈环流的净作用使基本气流的有效位能转换为基本气流的动能(P罢A=》K罢)
(6)基本气流的动能维持大气平均环流(使其处于稳定、平衡的状态),并且由于摩擦作用而损耗(K罢=》D罢)
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