天气原理复习题及答案 (1)

第一章
1．从力的平衡观点说明为什么在北半球大尺度系统运动中，高压内空气作顺时针旋转？
2．下图为单站高空风分析图上的热成风T v ，试分析： （1）.冷平流及暖平流层次
（2）.3KM 高度上的水平气压梯度力方向。

（3）.5—6KM 高度上的平均温度梯度方向。

3．等压面分析比等高面分析有哪些优越性？
5．由梯度风风速率公式
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂---=n P R f f R v T T f ρ422说明高压中心附近等压线不应分析得很密，而在高压边缘等压线应分析得密集些？
6．已知摩擦中实际风为东南风（如下图所示）试画出此时摩擦力F ，地转偏差D ，地转风g v ，等压线及水平气压梯度力G
、 7．已知在摩擦层内，某测站为西北风，试作图表示G （水平气压梯度力），A （水平地转偏向力），F （摩擦力），V （实际风），g V （地转风）的结构态势。

8．850hPa 某地区的流场如下图所示，试在图中两条虚线与两条平直流线之间的
区域标出变压风1D
，横向地转偏差2n D ，纵向地转偏差2s D ，并说明该区域有辐
合还是辐散？（注意此系统是自东向西移动）
9．简述热成风的成因
第二章
1．解释在稳定大气中，冷锋上山（爬坡），此锋是加强还是减弱？
2．下图为地面天气图上的冷暖锋的分布，试沿AB 线作一空间垂直剖面图请画出垂直剖面图上锋附近及其周围等温线的分布示意图。

3．由上图单站高空风判断测站上空是否有锋存在？若有试确定锋的类型，锋所在高度及锋线的走向，并简述理由。

4．证明锋面移速公式()αρρtg g t P t P C N L N L x -∂∂-∂∂-=，讨论此公式成立的条件及冷暖锋移速大小与何有关？
5．某日某时地面图上有一冷式锢囚锋（如图所示）分别画出通过AA ',BB '，CC '的垂直剖面示意图（请标出锋附近及其周围等温线分布）
6．判断图中单站上空有无锋存在，锋的走向及性质是什么？
7．标出图中地面锋线对应的大致位置及性质
8．某日某时地面图上有一暖式锢囚锋（如图所示）分别画出通过AA',BB'和CC'的垂直剖面示意图（请标出锋附近及其周围等温线分布）
9．极锋锋区与副热带锋区有何不同？
10．请用运动学公式导出锋面的移速公式（锋面作为密度的零级不连续面处理）第三章
1．在图中标出，无相对涡度平流及正、负相对涡度平流区。

2．请写出位势倾向方程：
()g g f v f t p f ζφσ+∇⋅-=∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∇2222⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∇⋅-∂∂+dt dQ p R p c f p v p f p
g σφσ22 右端各项的名称，并用此方程定性解释图中槽的变化（图中波长L<3000KM,，实线为hPa 500图上等高线，虚线为等温线，闭合D G ,为地面高低压中心）
3．推求在等压面图上定性估计相对涡度平流的表达式，并分别指出各项的名称（自然坐标）。

4．用动力因子与热力因子解释图中温带气旋的变化。

5．ω方程为：
[]
dt dQ p
C R p V f V p f p f p g g g 222222)()(∇-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∇⋅∇-+∇⋅∂∂=∂∂+∇φζωσ 请写出此方程右端各项的名称，并用该方程有关项，物理解释图中上升，下沉运动区（图中波长L<3000km,实线为500hPa 等高线，虚线为等温线，闭合G 、
D 为地面高、低压中心）
6．某日某时地面图上有一锋面气旋（如图所示），画出通过AA 的垂直剖面示意图（请标出冷暖锋位置及其附近等温线分布）
7．在图中标出上升及下沉运动区并说明理由（500hPa图中实线为等高线，虚线为等温线，G、D为地面高低压中心）
8．写出地转涡度平流的表达式，并分别讨论上面系统中地转涡度平流的作用，未来槽将发生何种变化？
9．解释气旋多发于山脉背风坡的物理原因。

10．写出位势倾向方程各项名称，简要说明冷平流与位势倾向的关系及物理过程。

)()()()(222222dt dQ p R p c f p v p f f v f t p f p g g g ∂∂-∂∂∇⋅-∂∂++∇⋅-=∂∂∂∂+∇σφσζφσ 11写出ω方程各项名称并说明低压中心上空到高空槽前上升运动的物理过程。

[]
dt dQ p c R p v f v p f p f p g g g 222222)()(∇-⎥⎦⎤⎢⎣
⎡∂∂∇⋅∇-+∇⋅∂∂=∂∂+∇φζωσ 12．解释温带气旋波动阶段上升运动理由
13．定性说明槽在迎风坡减弱，背风坡加强的道理
14．下图为700hPa 温压场形势，双实线为槽线，实线为等高线，虚线为等温线，
若500hPa 温度场与700hPa 图上基本一致，试画出500hPa 图上A 、B 、C 三站的风向及槽线的大体位置
第四章
1．在下图中画出罗斯贝的三圈经向环流模式示意图及对应的地面盛行风向，
并写出三圈环流的名称。

2．请写出图中经向环流圈和地面风系和锋的名称。

3．分析说明大气环流形成的物理成因。

第五章
1．请用高空形势预报方程及地面形势预报方程物理解释下图中槽及温带气旋变化？
2．试从地形影响分析自西向东移动的高空槽，在青藏高原各点()E D C B A ,,,,上空的移速情况。

3．影响地面天气系统发展的因子有哪些？
4．上图中，西风带中高空槽经过高原C B A ,,处，槽的变化情况。

5．用运动学方法导出温度槽移动公式，并说明温度槽向什么方向移动。

6．用地面形势预报方程物理解释上图中温带气旋变化（注意此气旋附近有雷暴）
7．初春江淮地区上空500hPa 有一高空槽等高线呈疏散状态，槽前对应地面有一锋面气旋，其中心附近有雷暴发生（见下图），请用高空形势预报方程物理解释高空槽的变化，再用地面形势预报方程中，温度平流项)(ln 8.90T v p p R ∇⋅--；垂直运动项ω)(ln 8.90T T p p R d -- 物理解释锋面气旋变化。

11． 已知 T T s s g v v n H s s K n H n s H K n H f t ζβζ∇⋅--∂∂∂∂-∂∂∂∂+∂∂∂∂∂-=∂∂6.0)()8.9(22222
或 T T g s g g s g g v v n s v s K v s v K v t ζβζ∇⋅--∂∂∂-∂∂+∂∂-=∂∂6.0)(2
（1）任选一式，写出方程右端各项名称。

（2）运用方程判断图1中高空槽、脊未来强度变化（简述理由）
（3）分析预报图2中地面气旋未来的移向及强度变化（理由）
9．请预报图中高空槽和地面气旋未来强度变化和移向并说明预报理由。

10．试说明青藏高原大地形对东移的高空槽在A、B处移速的影响及其物理原因。

11．下图为500hPa温压场形势，其中实线为等高线，虚线为等温线，双实线为
槽线，双虚线为脊线。

（1）在图上画出地面气旋中心及冷暖锋的大致位置。

（2）预报500hPa槽及槽后的脊的强度变化（据形势预报方程说明理由）（3）预报地面气旋的强度与移动变化（据形势预报方程说明理由）。