動力氣象學第三章ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 12:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 —逆時針 ② 垂直方向上： 01 ????? gzp?－－靜力平衡 上式表示：在垂直方向上氣壓梯度力與重力基本平衡，在大尺度運動中，任何一點的氣壓相當精確地等于該點以上單位截面積的重量。 注意：這不意味沒有垂直運動，只是近似平衡。 Hydrostatic equilibrium 靜力平衡關(guān)系的重要性： 給出了瞬時氣壓場、密度場、溫度場之間的關(guān)系。 大尺度運動經(jīng)常處于 準 靜力平衡狀態(tài)，這是大尺度運動又一重要性質(zhì)。 運動方程的零級近似式中不含有氣象要素的時間導數(shù)項，稱其為診斷方程。不能對速度場作確定，因此不能作為預報方程。 注意： 0??????yvxu四、連續(xù)方程的零級簡化形式： －－水平無輻散 連續(xù)方程的零級簡化說明大尺度運動是準水平無幅散的。 小結(jié)： “零級近似”得到的平衡方程： ??????????????????????????????????0010101yvxugzpfuypfvxp????這組方程中不含有時間偏導數(shù)項，所以稱之為 “ 平衡簡化方程組 ” 。 ?這組方程中不含有熱力學方程 由此可見，中高緯度大尺度大氣運動的主要特征是： 準地轉(zhuǎn)平衡、準靜力平衡、準水平無輻散、準水平、準定常。 五、一級簡化方程 ? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????pCRpppRpRTpdtdpdtdTCzwyvxutzwyuxugzpfuypyvvxvutvfvxpyuvxuutu00001000111?????????????其中或 一級簡化方程組可稱為 “ 非平衡簡化方程組 ” 。在這一方程組中，運動方程是不含有 W項。由于垂直運動對于大氣變化有重要影響，雖在運動方程中一般對流項比其它項要小，但作為預報方程，一般還應保留對流項。一級簡化方程組中的連續(xù)方程不含時間導數(shù)項，這表明密度場基本上是定常的，可作為預報方程有時也保留時間導數(shù)項。 此外，熱力學方程此時常采用絕熱形式： 01 ??dtdpdtdTCp ?由尺度分析可以證明，氣壓的全導數(shù)幾乎由垂直運動決定。對于中緯度大尺度運動 zpwypvxputpdtdp?????????????????11111210~~10~~~~1????????????sHPwzpwsPLUypvxputpzh????????gwzpwdtdp ??????0????????????? wCgzTwyTvxTutTpzTCg dp ????? ?? ,? ? 0??????????? wyTvxTutT d ??尺度分析得： 略去小項有： 由此得到熱力學一級簡化方程： 其中， 上式改寫為： 靜力平衡關(guān)系 這說明大尺度運動中溫度的局地變化主要是由溫度平流和垂直運動決定的。 一級簡化方程與原方程組最大的差異在于垂直運動方程采用了靜
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