動力氣象學第二章ppt課件-文庫吧資料
2025-05-20 01:12本頁面
【正文】 y:與經(jīng)圈相切向北 x:與緯圈相切指向東 忽略地球的曲面性。 ，當有質(zhì)量凈流入時，固定體積元的密度要增大；當有質(zhì)量凈流出時，固定體積元的密度要減小。 數(shù)學上：運動方程： 1個（矢量） 3個（分量） 未知量：速度、氣壓、密度 必須尋找描寫氣壓、密度變化的方程 －－方程才能閉合 五、連續(xù)方程（質(zhì)量守恒定律） 兩種表達形式： ① L— 觀點： ：氣團密度隨體變化率 ：氣團體積的相對變化率 質(zhì)量守恒： 速度散度 ② 歐拉觀點 ： ：固定空間密度的局地變化率 －－單位時間單位空間體積（固定）內(nèi)的質(zhì)量變化 ：單位時間單位空間體積內(nèi)流體質(zhì)量的流出流入量 連續(xù)方程的物理意義 。 物理模型 — 轉盤試驗 o??1t 2t 3t 4t 5t4t1t 2t3t5t?oAA正上方視圖 試驗設置： O點固定在轉盤中心， A位置為轉盤外固定點，由 O向 A拋出小球 A◆ 科氏力（ Coriolis Force） 又稱地轉偏向力 ◆ 科氏力 Note: 只有物體相對于地球有運動時才有科氏力，它只改變運動方向，不改變運動速度。 結果，周圍空氣介質(zhì)對單位質(zhì)量的空氣微團的作用力為： 記作：氣壓梯度力 ◆ 萬有引力 （ Gravitational Force） M m r 以 a為地球半徑，萬有引力可近似表示為， ◆ 分子粘性力（ Viscous Force） 廣義牛頓粘性假設，有 分子運動論觀點來看，摩擦力乃是不同速度兩層空氣的分子動量交換的結果。 慣性系 旋轉系 ？ 將算子作用于位置矢量 rdtddtd ra ?? ?????? ???? rVV a ???? ???? 3絕對速度~dt rdV aa ?? ?相對速度~3 dt rdV r ?? ?牽連速度~r?? ??絕對速度與相對速度之間的關系式 ? ?rVdtddtVd raa ????? ????????? ???? 3 ? ?rVdtVd r ?????? ????????? 33 2? ? ? ? ? ?a b c a c b a b c? ? ? ? ? ?? ? ? ?RR ?????? ???????0c o s ??????? ?RR ????R?2??ara Vdtddtd ?? ??????? ????將算子作用于速度矢量 絕對加速度與相對加速度之間的關系 ??oo? PR?r???cosrR ???? ?R??? ?????? c oss in rrr ?????? ??? ?r??? ?????向心加速度 科氏加速度 相對加速度 RVdtVddtVd raa ?????233 2 ??????相對加速度 視示力 真實力 RVfdtVdii????? 233 2 ?????? ? 真實力是物體與物體之間的相互作用，而“視示力”是一種虛擬的力，反映地球旋轉效應對相對運動的作用和影響。 －－非慣性坐標系 —— 旋轉坐標系 。 矢量表述 導數(shù)表述 參照物 標架 坐標 慣性坐標系 旋轉坐標系 kAjAiAA zyx ????????? ????kdtAdjdtAdidtAddt Ad zyxa ????????? ????kAjAiAA zyx ???? ???kdtdAjdtdAidtdAdt Ad zyxr ???????恒星 地球 kji ??? ??? kji ???zyxo ????? xyzo?慣性坐標系與旋轉坐標系 absolute relativ
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