动力气象学 引论(1.2)--思考题、习题

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10. 若运动是非绝热的，证明q 坐标系中的铅直速度q& 与 Z 坐标中铅直速度 w 的关系为：
思考题
第一章
1. 支配大气运动状态和热力状态的基本物理定律有哪些？大气运动方程组一般有几个方 程组成？哪些是预报方程？哪些是诊断方程？
2. 什么是局地直角坐标系？该坐标系是如何考虑地球旋转的？局地直角坐标系的适应范 围如何？局地直角坐标系与球坐标系有何联系与区别？
3. 在局地直角坐标系中是如何处理柯氏参数的？这种处理是否合理？ 4. 什么是 P 坐标系？P 坐标系的物理基础是什么？使用 P 坐标系的优缺点是什么？ 5. 试阐述对大气运动方程组进行简化的必要性与可能性？ 6. 什么是运动的尺度？什么是尺度分析法？对大气运动方程组进行尺度分析的目的是什
平速度为 8 km/s，试求它的科里奥利加速度。 5. 一物体在 45°N 的地方由 100 米高度上自由下落，若不计空气阻力，只考虑重力和科氏
力作用，试求着地时物体偏移的方向和距离。
v 6. 若空气微团只受到水平科氏力的作用，水平初速度为 V0 ， t = 0 时微团的位置矢量为
rv0 ，设科氏参数 f 为常值，试求该微团的运动轨迹。
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11. 估计在大尺度运动系统中等压面和等q 面坡度的量级。 12. 取 L = 102 m, D = 103 m, U = 102 m / s, W = 10m / s, t = 10s, p￬= 10hPa ， 估 计 典
型的龙卷运动的运动方程中各项的数量级，并说明此种情况下，静力平衡能否成立？
么？ 7. 中纬度大尺度大气运动有哪些基本特征？ 8. 试讨论 Kibel 数、Rossby 数和 Ekman 数意义？
习题
1. 计算以下单位质量气块的地心引力： a) 赤道海平面上和北极海平面上； b) 赤道上空，海平面以上 10、100、1000 km 处。
2. 计算 30°N 跟随地球一起旋转的空气微团的牵连速度。 3. 设流场是定常的、均匀的、沿纬圈的带状环流，试求微团的绝对速度和绝对加速度。 4. 一个人造卫星从南半球飞向北半球，通过赤道时飞行方向与赤道成 60°交角，相对水
7. 由质量守恒推导 P 坐标系的连续方程。 8. 一艘船以 10 km/h 的速度向正北行驶，地面气压以 5 hPa/km 的变率向西北方向增加，
若船上的气压以 100 hPa/3 h 的变率减小，问附近岛上气象站的气压倾向是多少？ 9. 证明 P 坐标系中水平运动方程可改写为以下通量形式：
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