動(dòng)力氣象學(xué)第三章ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-06 12:07本頁(yè)面
【正文】 fy000 s incos~???現(xiàn)對(duì)地轉(zhuǎn)參數(shù)來(lái)進(jìn)行分析。將 f在緯度 φ 0處展開成泰勒級(jí)數(shù)，則有： 若令 L代表運(yùn)動(dòng)的徑向水平尺度，則（）式前兩項(xiàng)之比為： 因此，在中緯度地區(qū)，若運(yùn)動(dòng)的經(jīng)向水平尺度遠(yuǎn)小于地球半徑時(shí) ，可以取 既把 f作為常數(shù)處理，這種近似稱為 近似。取這種近似相當(dāng)于完全沒(méi)有考慮地球球面性所引起的 f隨緯度的變化。 高一級(jí)近似是所謂 平面近似，其主要內(nèi)容是： （一）當(dāng) f處于系數(shù)地位不被微商時(shí)，?。? ； （二）當(dāng) f處于對(duì) y求導(dǎo)時(shí)，取 為常數(shù)。 即： f=f0+βy ?????? ??1aL 0ff ?0f?0ff ???dydf 局地直角坐標(biāo)系中，垂直坐標(biāo)軸 Z是以 長(zhǎng)度（米） 為單位來(lái)度量，描述大氣運(yùn)動(dòng)方程組的物理意義比較清楚。在這種坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)方程中（如氣壓梯度力）與連續(xù)方程中均含有 密度 項(xiàng)。 八、 P坐標(biāo) But：“ 密度 ”一般不是常規(guī)測(cè)量的物理量，這樣分析對(duì)比不同高度處氣壓梯度力時(shí)很不方便。 于是，在氣象學(xué)中常采用氣壓 P作為垂直坐標(biāo)，在這種坐標(biāo)系中，氣壓梯度力已不含密度的因子，用起來(lái)較方便，所以在實(shí)際工作中也進(jìn)行等壓面圖的分析。 P坐標(biāo)系的概念 ? 用氣壓 P替換 z坐標(biāo)系中的垂直坐標(biāo)就可得到 P坐標(biāo)系。水平坐標(biāo) x,y不變。 ? 把 z坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為 P坐標(biāo)的基本關(guān)系是 靜力平衡方程 : ? 它與 z的坐標(biāo)方向相反。 g d zdp ???2. 垂直坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換（ Z P） 任一氣象要素 F F(x,y,z,t)=F(x,y,z(x,y,p,t),t)=F(x,y,p,t) zpz tPPFtF ????????????????????????????tFzpz xPPFxF ????????????????????????????xFzpz yPPFyF ??????????????????????????????????yFzPPFzF???????pz tzg ????????????????? ?tPpz xzg ????????????????? ?xPpz yzg ????????????????????? ?yPgzP ?????兩種坐標(biāo)中偏導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系如下 ： hhpph FVkfdtVd ???????????????????pRTp ????????10???????????????????????pyvxupp?pp CQSyTvxTutT ??????????? ? P坐標(biāo)系的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ： P坐標(biāo)系使大氣運(yùn)動(dòng)方程組中減少了密度這一變量。它的影響隱含在等壓面位勢(shì)變化之中。氣壓梯度力項(xiàng)變成了線性項(xiàng)，形式簡(jiǎn)單。 連續(xù)方程具有較簡(jiǎn)單的形式，成為一個(gè)診斷方程； 日常業(yè)務(wù)工作常采用等壓面分析，便于利用 P坐標(biāo)系進(jìn)行診斷計(jì)算與分析； 由于等壓面相對(duì)于水平面坡度較小，它上面的分析近似地反映了等高面上分析直觀形象。 缺點(diǎn) ： 大氣下邊界不是坐標(biāo)面， P隨時(shí)間和空間而變化，在地形起伏地區(qū)，不僅與地形相截形成許多 “ 空間 ” ，而且這些空間范圍隨時(shí)間變化，而且很難正確地給出邊界條件； 對(duì)于一些中小尺度運(yùn)動(dòng)，不滿足靜力平衡關(guān)系，不能使用 P坐標(biāo)系。如要使用常帶來(lái)較大誤差。
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