大气动力学复习要点.
空气动力学前六章知识要点
空气动力学基础前六章总结第一章 空气动力学一些引述1、 空气动力学涉及到的物理量的定义及相应的单位①压强：是作用在单位面积上的正压力，该力是由于气体分子在单位时间内对面发生冲击（或穿过该面）而发生的动量变化，具有点属性。
0,lim →⎪⎭⎫ ⎝⎛=dA dA dF p 单位：Pa, kPa, MPa 一个标准大气压：101kPa②密度：定义为单位体积内的质量，具有点属性。
0,lim →=dv dvdm ρ 单位：kg/㎡ 空气密度：1.225Kg/㎡③温度：反应平均分子动能，在高速空气动力学中有重要作用。
单位：℃ ④流速：当一个非常小的流体微元通过空间某任意一点的速度。
单位：m/s ⑤剪切应力：dy dv μτ= μ：黏性系数 ⑥动压：212q v ρ∞∞∞= 2、 空气动力及力矩的定义、来源及计算方法空气动力及力矩的来源只有两个：①物体表面的压力分布 ②物体表面的剪应力分布。
气动力的描述有两种坐标系：风轴系（L,D ）和体轴系(A,N)。
力矩与所选的点有关系，抬头为正，低头为负。
cos sin L N A αα=- ， s i n c o s D N A αα=+3、 气动力系数的定义及其作用气动力系数是比空气动力及力矩更基本且反映本质的无量纲系数，在三维中的力系数与二维中有差别，如：升力系数S q L C L ∞=（3D ），cq L c l ∞='（2D ）L L C q S ∞≡,D D C q S ∞≡,N N C q S ∞≡,A A C q S ∞≡,M M C q Sl ∞≡,p p p C q ∞∞-≡,f C q τ∞≡ 二维：S=C(1)=C4、 压力中心的定义压力中心，作用翼剖面上的空气动力，可简化为作用于弦上某参考点的升力L,阻力D 或法向力N ，轴向力A 及绕该点的力矩M 。
如果绕参考点的力矩为零，则该点称为压力中心，显然压力中心就是总空气动力的作用点，气动力矩为0。
高等大气动力学 复习重点
高等大气动力学1、自由大气：是指行星边界层以上，湍流摩擦力可忽略，空气运动不受地表摩擦影响的大气。
大致在1.5km以上，水平气压梯度力和科氏力相平衡（准地转）。
在中、高纬度，自由大气中空气运动基本遵守地转风或梯度风法则，气流几乎与等压线平行。
=亠-^-Vp+G一xD是由于空气的内摩擦或湍流动量传输所导致的的耗散力，忽略D就是所谓的“自由大气近似，除靠近地表面的“摩擦层”以外，对于以一天为时间单位的运动来说，使用自由大气近似大体上是可以的。
2、绝热近似：在空气运动的短期变化过程中，可以认为空气微团与外界无热量交换，这就是绝热过程。
热力学第一定律可写成热流量方程的形式：忽略dQ/dt就是“绝热”近似，除靠近地表的“热力边界层”内、位于平流层中的臭氧层内以及有着严重的水汽相变过程的区域外，对于以一天为时间单位的运动来说，使用绝热近似大体上是可以的。
了计算误差。
P=p（z）+p'（x,0y，t1<<P o3、薄层近似：大气中90%以上的质量集中在离地表的一薄层中，其有效厚度约为几十公里，远比地球平均半径小，因此在推导球坐标系下的基本方程组时，可取r=a+ga（z<<0），其中a是地球半径，z是离地表的铅直高度。
球坐标的运动方程中，当r处于系数时，r用a 代替；当r处于微商地位时，用z代替r。
这一近似郭晓岚称之为薄层近似。
4、标准层结近似：针对热力学量（p,P,,T）引入一个垂直方向的标准分布，亦即所谓的标准层结（气候态）。
我们据此引入标准层结近似，在运动、连续、热力学及状态方程中将这些热力学量表示成标准分布加上一个扰动量。
这样在预报、诊断等问题中只计算扰动量或其变量，而把标准分布视为已知。
好处在于降低了方程的非线性程度，易于求解，从而减少5、地球流体的基本属性□层结性，使之更具“弹性”。
密度和温度在垂直方向上的分布是不均匀的，这种介质的物理性质的不均匀分布，使大气具有层结的分布。
空气动力学复习(1)
空气动力学复习一.大气物理构成成分：主要是氮气和氧气；按体积计算：氮气约78％；氧气约21％；其它约1％。
物理参数：温度、压力、密度；与飞行有关的其它参数：粘性、压缩性、湿度、音速；1.密度单位：公斤/平方米;大气密度随高度的变化规律:高度升高,密度下降;近似指数变化;2.温度单位：摄氏温度C、华氏温度F、绝对温度K;不同温度单位的对应公式：C=(F-32)*5/9; K=C+273.15大气温度与高度的关系，对流层每上升1000M，温度下降6.5摄氏度。
3.大气压力单位:毫米汞柱,帕,平方英寸磅,平方厘米千克,国际计量单位:帕.海平面15摄氏度时的大气压力:几种表示单位,数值;29.92inHg,760mmHg,1013.25hPa,14.6959psi,1.03323kg/cm2.4.粘性：特性;流体内两个流层接触面上或流体与物体接触面上产生相互粘滞和牵扯的力。
大气粘性主要是由于大气中各种气体分子不规则运动造成的.气体的粘度系数随温度升高而增大；没有粘性的流体称为理想流体。
5.可压缩性：一定量的空气在压力或温度变化时，其体积和密度发生变化的特性；6.湿度：相对湿度：大气中所含水蒸汽的量与同温度下大气能含有的水蒸气最大量之比。
温度越高，能含有的最大量越大，露点温度：大气中相对湿度为100%时的温度；7.音速：在同一介质中，音速的速度只与介质的温度有关；大气中的音速：V=20.1（T)1/2 M/S从地球表面到外层空间。
气层依次是：对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层；对流层的高度：极地8KM，中纬度11KM，赤道12KM.二、空气动力学1基本概念1.1相对运动原理：1.2.连续性假设：1.3.流场、定流场、非定流场：流场：流体流动所占据的空间；定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）不随时间变化的流动；非定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）随时间变化的流动；与之对应的流场称为定流场和非定流场。
地理高中必修一大气运动知识点
地理高中必修一大气运动知识点大气运动是指在地球大气中发生的气体的运动现象。
地球大气的运动不仅与地球的自转和公转有关，也受到地形、气候和季节等因素的影响。
下面是地理高中必修一大气运动的一些重要知识点。
一、地球大气的组成和结构1.地球大气的组成：地球大气主要由氮气（78%）和氧气（21%）组成，还有少量的水蒸气、二氧化碳和其他杂质气体。
2.地球大气的结构：地球大气分为对流层、平流层、中间层和热层等不同的层次结构。
二、热力学大气运动1.辐射传输：地球表面受到太阳热辐射，其中一部分被地球吸收，一部分被大气吸收或反射。
地球表面的热辐射主要通过辐射、传导和对流等方式传输到大气中。
2.垂直平衡：大气中由于温度、密度和压强的差异，产生了垂直方向的运动。
冷空气下沉形成高压，热空气上升形成低压。
3.风系统：地球大气中存在着纬向和经向的气压差异，形成各种规模的气旋和反气旋。
风是由气压差驱动的气体运动，常见的风系统有副热带风系统、射流风系统和地方风系统等。
三、水平大气运动1.海陆风系统：由于海陆的热容量和导热性不同，使得气温在海陆间产生差异，形成了海陆风。
白天，陆地上空的热力低压使得海风朝着陆地吹，晚上则反之。
这种风系统非常重要，影响到沿海地区的气候和降水分布。
2.季风系统：在亚洲、非洲和澳大利亚等地，由于夏季降水和冬季干燥的气候差异导致了季风的形成。
夏季，热力低压使得海洋上空的湿空气朝着大陆吹，带来丰沛的降水；冬季则反之。
3.大洋洋流：大洋洋流主要受到风、水温和地球自转等因素的影响。
全球大洋的主要洋流有北大西洋洋流、北赤道洋流和秘鲁洋流等，它们对全球气候具有重要影响。
四、垂直大气运动1.对流运动：地球表面受到太阳辐射加热，导致地面空气上升，形成对流运动。
对流运动主要发生在对流层中，导致了云层的形成和降水的产生。
2.平流运动：平流层中的平流运动相对稳定，各层的风速和风向相似。
平流运动主要发生在静止高压区附近，对于大气的水平平衡非常重要。
空气动力学复习资料
空气动力学复习一、基本概念1 粘性施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性，表现为流体的内摩擦。
以气体为例，气体分子的速度是由平均速度和热运动速度两部分叠加而成，前者是气体团的宏观速度，后者决定气体的温度。
若相邻两部分气体团以不同的宏观速度运动，由于它们之间有许多分子相互交换，从而带来动量的交换，使气体团的速度有平均化的趋势，这便是气体粘性的由来。
2 压缩性流体的压缩性是流体质点在一定压力差或温度差的条件下，其体积或密度可以改变的性质。
其物理意义是：单位体积流体的体积对压强的变化率。
气体流速变化时，会引起气体的压强和密度发生变化。
在低速气流中，由于气流速度变化而引起的气体密度的相对变化量很小，可以把气体看作不可压缩流体来处理；高速气流压缩性的影响不能忽略，必须按可压流体来处理。
一般0.3Ma作为气体是否可压的分界点。
3 理想气体忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，即不计分子势能，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。
这种气体称为理想气体。
严格遵从气体状态方程的气体，叫做理想气体(Ideal gas.有些书上，指严格符合气体三大定律的气体。
）从微观角度来看是指：气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计，不计分子势能的气体称为是理想气体。
4 焓热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，焓的物理意义是体系中热学能（内能）再附加上PV（压能）这部分能量的一种能量。
5理想流体不可压缩、不计粘性（粘度为零）的流体。
欧拉在忽略粘性的假定下，建立了描述理想流体运动的基本方程。
理想流体和理想气体是两个不同的概念，前者指流体没有粘性，后者指气体状态参量满足气体状态方程的气体。
6 音速音速是介质中弱扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。
在流动的气体中，相对于气流而言，微弱扰动的传播速度也是声速。
高二第三章大气运动知识点
高二第三章大气运动知识点大气运动是指大气中空气的运动和流动，它是地球大气系统中重要的组成部分。
了解大气运动的知识点对我们理解天气变化、气候形成等具有重要意义。
本文将介绍高二第三章大气运动的知识点。
一、大气运动的主要形式1. 平行气流：在同一纬度上，由于地球的自转和不均匀加热，造成气流的水平移动，形成大气中较长时间内保持不变的气流，称为平行气流。
2. 垂直气流：由于地表的不均匀加热，空气在垂直方向上发生上升或下降的运动，形成垂直气流。
垂直气流的形成是大气中发生的一种重要运动形式。
二、大气运动对天气和气候的影响1. 大气运动对天气的影响：大规模的空气运动会导致天气系统的形成和变化。
例如，副热带高压带的东移，会导致暖湿气流上升并形成云雨天气，反之则会出现晴朗干燥的天气。
2. 大气运动对气候的影响：不同纬度上的大气运动模式影响着气候的形成。
例如，赤道附近的对流上升运动和副热带高压带的下沉运动，为热带气候的形成提供了动力，而极地地区的下沉气流则造成了寒冷的气候。
三、大气运动的机制和原理1. 压强差引起的运动：压强差是大气运动的基本动力，当地球表面的某一区域气压升高或降低时，会形成压强差，空气会由高压区流向低压区，形成气流和风。
2. 科氏力引起的运动：科氏力是由于地球自转产生的一种力，它会对流动的空气产生作用力，使空气在纬度方向上偏转。
在北半球，空气会向右偏转，在南半球则向左偏转，形成著名的科氏效应。
四、大气运动与天气系统的形成1. 准静止锋面：准静止锋面是指锋面在短时间内稍有运动，但整体上保持相对静止的状态。
准静止锋面在大气运动中起到重要的作用，是各种天气系统生成和发展的关键。
2. 非准静止锋面：非准静止锋面是指锋面在较短时间内有明显的移动，对天气系统的发展和演变产生影响。
研究非准静止锋面的运动特征能够对天气系统的发展进行预测和分析。
总结：通过对高二第三章大气运动知识点的介绍，我们可以了解到大气运动的主要形式、对天气和气候的影响、机制和原理，以及与天气系统的形成相关的准静止锋面和非准静止锋面。
大气动力学复习要点.
梯度风的定义:当水平气压梯度力、水平科氏力、惯性离心力三力平衡时形成的流场称作梯度风场。
注意：离心力总指向圆外、科氏力指向运动方向的右侧、气压梯度力由高压指
向低压
气旋式环流VG<0，无意义
(RT>0)
正常气旋
不可取
正常反气旋
反气旋环流
(RT<0)
无意义
所谓效应，就是科氏参数f随纬度有变化，即，并且系统有南北运动时( )，引起系统的牵连涡度发生变化，为保证绝对涡度守恒，系统的相对涡度也要发生相应的变化。这就产生了涡旋性波动～Rossby波，这种变化机制就称为效应。
传播
其中,k是沿纬圈的波数
无基流时( )，Rossby波向西传播
有西风基流时，要比较的量级大小，才能确定Rossby波向西抑或向东传播
当或时，下游扰动的能量会向上游传播，使波动所在地的上游产生新的波动或加强上游原有的扰动，这种现象叫做下游效应。
大气长波有可能出现上游效应
31、重力内波、惯性重力内波、重力外波、惯性重力外波的产生机制各是什么？各具有哪些波动特点？
重力外波产生的物理机制:
这种流体自由表面的扰动，
是由于个别流体柱受扰后在
8、位温的含义及其数学表达式是什么？如何证明干绝热过程中位温守恒？
位温：把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压（常取1000hpa）时应有的温度称位温。
取对数再微分：
利用热力学方程：
干绝热过程中，
即位温守恒
9、什么是尺度分析法？对于大尺度运动，如何利用尺度分析法对大气运动方程组进行零级简化？
尺度分析法：在大气运动基本规律的支配下，根据不同天气系统具有的不同尺度之间的关系，估计方程中各项量级的大小，保留量级较大的项，忽略量级较小的项，从而进行方程简化的一种分析方法
动力气象复习资料(名词解释和简答).doc
一、各章节重点内容第一章：地球大气的基本特征？第二章：描述大气运动的基本方程组包括哪些？根据P23 （2.52）推导位温公式。
根据球坐标运动方程组P28 （2.78）,证明绝对角动量守恒P29 （2.82）式。
绝对坐标系、旋转坐标系、球坐标系和局地直角坐标系的区别，作图说明。
第三章：掌握尺度分析的方法，能对简单的方程进行尺度分析。
第四章：z坐标转化到p坐标所需要的数学物理条件，P坐标的优缺点？第五章：自由大气中根据力的平衡存在哪几种平衡？平衡的关系式是什么？正压大气与斜压大气的概念。
推导热成风方程（p94-p95）,并利用热成风判断冷暖平流。
第六章：自然坐标系中，推导涡度的表达式，并分析各项的意义Plllo根据z坐标系中的水平动量方程推导涡度方程，并简要解释各项的意义。
根据位涡守恒原理解释形成过山槽的原因。
第七章：有效位能的概念。
内能、重力位能、动能、潜热能的表达式。
第八章：大气中行星边界层的主要特征，公式推导及解释埃克曼抽吸？公式推导及解释旋转衰减作用？第九章：利用微扰动法和标准波型法分析大气波动特征，如重力外波、重力惯性外波？或者，根据布西内斯克近似方程组分析，重力内波或惯性内波？第十章：描述地转演变过程？地转适应过程和演变过程在哪些方面体现了区分？第十一章：通过无量纲化方程组，利用摄动法推导第一类正压大气零级和一级方程组（P255-P257）。
利用P260 （11.45）推导位势倾向方程并说明位势倾向方程中各项物理意义，或推导3方程及解释各项物理意义。
第十二章：几个概念：惯性不稳定、正压不稳定、斜压不稳定、对称不稳定第十四章：CISK,热带大气动力学的基本特征名词解释（20分左右）简述题（20分左右）简单计算（10分左右）简单推导（10分左右）复杂推导、证明、解释等题（40分左右）（1）冷暖平（2）罗斯贝（3）梯度风，（4）地转风， （5） 0平面近似， （6） （7）旋转减（8 ）惯性不（9）斜压不稳(10) CISK, （11）正压不稳(13) 尺（14）基别尔（15）里查森（16）热成（17）地转偏(18) 速度环（19）涡（20）有效位（21）摄动法，（22）惯性(23) 中尺度对称不稳定，条件不稳定，（25）气压梯度(26)重力, （27）平衡流(28) Q 矢量，（29）位势倾（30）质量守恒数学三、 理解物理过程要求1. 地转偏差及其作2. 有效位能及其性3. 尺度，尺度分析法，尺度分析法的不确4. 5. p 坐标建立的条件是什么？ p 坐标的优缺点6. 简述大气长波的形成机7. 什么是微扰动8. 斜压不稳定波的结构有哪些9. 简述科里奥利力随纬度的变10. 11. 薄层近12. 局地直角坐标系？与一般直角坐标系的13. 热力学变量尺度及其特14. 什么是。
动力气象学总复习
总复习一，方程组1， 物理定律：控制大气运动的动力、热力过程是什么？运动学方程：牛顿第二定律；连续性方程：质量守恒；热力学方程、状态方程、能量方程：2， 各项意义：影响大气运动的因子加热不均匀→T 分布不均匀→P 不均匀→趋动大气运动。
3， z －坐标系。
二，尺度分析：1， 方法2， 特征量：s m s f f s m H m L s m U /10~W ,10~~~,10~,10~,10~,/10~-214546--τ 3，无量纲数：Ro 数：定义、应用。
4，大尺度大气运动的特点：什么是地转、准地转？5，正压大气、斜压大气、热成风：1） 定义2） 上下配置不同，热成风不等于03） 天气学意义作业：1、何为Ro 数？大尺度大气运动的Ro 数为多大？大尺度大气运动的主要特征是什么？请利用Rossby 数，分别判断中高纬度大尺度大气运动、中小尺度和热带大尺度大气运动为何种性质的运动？2、正压大气和斜压大气概念3、何为热成风？请详细说明热成风是由于大气的斜压性所引起，并由此说明大气大尺度动力系统与热力系统在天气图上的主要表现特征，并举出实例。
三，涡度方程： 1，涡度是什么？kζζ= 涡度方程：各项意义（引起涡度、天气系统变化的因子）这些因子是什么，产生机制是什么，对天气系统的影响，何时重要、何时次要。
★了解天气系统的发生发展机制。
2，位涡方程；什么是位涡⇒由热力学和动力学过程组合而成的量；位涡守恒——绝热无摩擦。
应用：过山（大尺度）气流：没有热力过程，没有体现位涡特点。
0)(=+hf dt d ζ引起⎩⎨⎧⇒－效应～散度项大气厚度βζh3，什么是β－平面近似？作业：1、正压大气中涡度方程0)(0=⇒=⋅∇+a a a dtd V dt d σζζζ 物理意义是什么？解释说明系统有辐合、辐散运动和整体做南北运动时涡度的变化。
2、请说明一个气旋系统作辐合运动和向南运动时，其强度将会加强。
3、β－平面近似、β效应四，能量学1， 能量形态2， 无限高气柱的位能－内能的关系。
大气运动复习提纲
《大气运动》复习提纲
1.对流层的特点：热源，气温，大气运动
逆温的原因及影响
2.大气的热力作用：削弱作用和保温作用
晴天与阴天温差比较大的是
气温低大气逆辐射越弱
3.热力环流
近地面气温高气压低，大气上升，阴雨
同一地点，海拔越高气压越低
高压低压为同一水平面比较
等压面往上凸出为高压，高压等压面往高处凸出，低压反之
海陆风：白天晚上
城市风
4.风向
水平气压梯度力始终由高压指向低压，垂直于等压线
北右南左（可以根据风向偏转判断半球）
近地面偏转四十五度，高空偏转九十度
5.气压带风带
气压带与风带的分布
对气候的影响：降水多的，降水少的
6.各种气候类型的分布、特征、成因和判断
7.天气系统
冷锋暖锋过境前时后的天气特征（冷锋暖锋降水都在冷气团一侧）准静止锋：江淮准静止锋，昆明，天山
气旋反气旋的运动特征和天气特征，
锋面气旋示意图
在等压线图上判断风向风力大小和各个位置的天气特征及预测
8.季风
东亚季风和南亚季风的成因风向及对气候的影响。
大气科学基础复习大纲
《大气科学基础》复习大纲大气动力学基础作用于空气的力：重力、气压梯度力、地转偏向力、摩擦力其中)(-k zp j y p i x p p ρρρ∂∂+∂∂+∂∂-=∇地转偏向力：V C ρρρ⨯Ω-=2科里奥利系数：φsin 2Ω=f科里奥利力在各方向的分量：φφφφ cos u 2 z cos u 2 - y cos w 2 - sin v 2 x Ω=Ω=ΩΩ=忽略摩擦，标准坐标系的动量方程为：g - cos u 2 z p1 - dt dw sin u2 - y p1- dt dvcos w 2 - sin v 2 xp1 - dt du φρφρφφρΩ+∂∂=Ω∂∂=ΩΩ+∂∂=简化后：ρρρρg - pg - z p 1 - 0fu - yp1 - dt dvfv xp1 - dt du =∂∂∂∂=∂∂=+∂∂=z连续方程：00)(0)(=∇+=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∇+∂∂v dtd z w y v x u z w y v x u t V t ρρρρρρρρρρρ速度散度的意义：dtd dt d v z w y v x u v ααρρ11-==∇∂∂+∂∂+∂∂=∇ρρ，ρα1=为比容单位时间质量的变化率：，流出辐散，质量减少，，流入辐合，质量增加，0000>∇<<∇>v dtd v dt d ρρρρ单位时间体积的变化率：，缩小辐合，体积减少，，膨胀辐散，体积增加，0000<∇>>∇>v dtd v dt d ρραα水平速度散度和垂直速度的关系：对不可压缩大气有：0=dtd ρ，即0=∇v ρ 则：zwy v x u z w y v x u ∂∂=∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂-0，有，加强上升运动，垂直速度随高度增大，水平辐合，，减弱上升运动，垂直速度随高度减小，水平辐散，0000>∂∂<∂∂+∂∂<∂∂>∂∂+∂∂z w y v x u z wy v x u 大气中的平衡运动：地转风：在水平气压梯度力与水平地转偏向力达到平衡的风，无加速度、无摩擦的空气水平运动梯度风是水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力三者相平衡时的风。
高考地理大气的运动知识点归纳
高考地理大气的运动知识点归纳大气运动是指不同地区、不同高度之间的大气进行热量、动量、水分的互相交换，所以复习好高考地理大气的运动知识点是非常重要的。
以下是小编给你推荐的高考地理大气的运动知识点整理，希望对你有帮助!高考地理大气的运动知识点1、大气运动的产生和变化直接决定于大气压力的空间分布和变化。
2、一个地方的气压值经常有变化，笔画的根本原因是其上空大气柱中空气质量的增多或减少。
任何地方的气压值总是随着海拔高度的增高而递减。
3、某一点的气压值等于该点单位面积上所承受铅直气柱的重量。
4、单位高度气压差(铅直气压梯度)表示每升高一个单位高度所降低的气压值; 单位气压高度差表示在铅直气柱中气压每改变一个单位所对应的高度变化值。
5、空气柱质量的变化主要是由热力和动力因子引起的。
热力因子是指温度的升高或降低引起的体积膨胀或收缩、密度的增大或减小以及伴随的气流辐合或辐散所造成的质量增多或减少。
动力因子是指大气运动所引起的气柱质量的变化。
根据空气运动的状况可归纳为下列三种情况：水平气流的辐合与辐散不同密度气团的移动空气垂直运动6、气压的空间分布称为气压场。
7、等压线是同一水平面上各气压相等点的连线。
等压面是空间气压相等点组成的面。
8、位势高度是指单位质量的物体从海平面(位势取为零)抬升到Z 高度时，克服重力所作的功，又称重力位势，单位是位势米。
9、暖性高压：高压中心为暖区，四周为冷区，等压线和等温线基本平行，暖中心与高压中心基本重合的气压系统。
10、温压场不对称系统：是指地面的高低压系统中心同温度场的冷暖中心配置不重合的系统。
11、作用于空气的力有：重力、气压梯度力、地转偏向力、摩擦力、惯性离心力。
12、气压梯度力是产生空气水平运动的直接原因和动力。
13、地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动。
地转风平行于等压线，若背风而立，在北半球高压在其右方，在南半球，高压在其左方，此称风压律。
动力气象考试要点总结
一、运动方程及其物理规律左边：加速度项；右边：引起大气运动变化的原因 右侧式子分别表示：万有引力，惯性离心力、气压梯度力、科氏力、摩擦力 重力： 保守力；科氏力：不做功，只改变运动方向 （运动形式）；分子粘性力：耗散驱动故：大气运动的主要动力：压力梯度力 从以上讨论可见： 物理上－－压力梯度力是驱动大气运动的主要因子，而压力的变化与热力与动力过程相关 ① L 左一：气团密度随体变化率左二：气团体积的相对变化率 ②欧拉观点： 左一：固定空间密度的局地变化率；左二：单位时间单位空间体积（固定）内的质量变化单位时间单位空间体积内流体质量的流出流入量 状态方程（热力学方程）R 是干空气比气体常数，287J ·K-1kg-1）A: 热功当量则，运动方程为： ⎪⎩⎪⎨⎧↓>⋅∇↑<⋅∇.,0);,0)ρρρρV V （净流出时，（净流入时，RT ρ=二、P 、Z 坐标的联系 用气压P 替换z 坐标系中的垂直坐标就可得到P 坐标系。
水平坐标x,y 不变。
把z 坐标转换为P 坐标的基本关系是静力平衡方程 :它与z 的坐标方向相反。
三、尺度分析（名词解释）：依据表征某类运动系统各场变量的特征值，来估计大气运动方程中各项量级大小的一种方法。
根据尺度分析的结果，结合物理上的考虑，略去小项，保留大项，以得到突出某类运动特征的简化方程。
四、 “零级近似”的特点：中高纬度大尺度大气运动的主要特征是：准地转平衡、准静力平衡、准水平无辐散、准水平、准定常。
五、Rossby 数（名词解释）：水平惯性力与水平科氏力之比，即： ，表示大气运动的准地转程度，也可用来判别大气运动的类型和特性（线性或非线性）。
当错误!未找到引用源。
<<1，水平惯性力相对于科氏力可略去，大尺度运动中，错误!未找到引用源。
<<1，科氏力不能忽略；小尺度运动中，错误!未找到引用源。
>>1，科氏力可忽略不计。
《空气动力学》复习资料
《空气动力学》复习资料判断题1．现在黏性流体运动微分方程称为纳维-斯托克斯方程，简称N-S方程。
2．空气动力学研究外部流动问题。
（而不是内部。
）3．流体不能承受拉力，处于静止状态的流体不能抵抗剪切力。
4．对流层空气稠密，包含了整个大气层空气质量的3/4。
（不是平流层和高流层）5．对流层高度每增加1km，大气温度下降6.5k。
6．定常流：若在流场的每一个空间点处流动，参数都不随时间变化或者说流场只是空间坐标的函数，而与时间无关，这样的流场就称为定常流场。
7．判断一、二、三维流。
一维：若在流场的每一个空间点处流动，参数都不随时间变化或者说流畅，只是空间坐标的函数，而与时间无关，这样的流场就称为定长流产。
二维：如果流动的各项物理参数都只是一个空间坐标的函数。
三维：流动参数表示三个空间坐标的函数。
8．求解不可压流时，其能量方程可以不以质量和动量方程一起联立求解，所以称为非耦合的。
对于可压缩流动，则必须质量，动量和能量方程联立求解，称为耦合的。
9．马赫数和特征马赫数之间的关系：10．亚声速管道收缩速度增大，管道扩张速度减小。
超声速管道收缩速度减小，管道扩张速度增大。
11．分辨层流和湍流。
层流只是在雷诺数较低的情形出现；湍流在自然界和工程实际中经常发生。
填空题1.空气动力学的研究方法：理论分析方法，试验方法，数值方法。
2.马赫数Ma的定义：飞行速度V与声速a的比值。
3.流体一旦运动，流体内部就有具有抵抗剪切变形的特性，以内摩擦力的形式抵抗流层之间的相对运动，这就是黏性。
4.牛顿黏性应力公式给出了切应力与速度梯度的线性关系，满足这种关系的流体称为牛顿流体。
5.彻体力：由外力场作用于流体微团的质量中心、大小与微团质量成正比的非接触力。
表面力：由物体或相邻流体作用在流体微团的外表面上的、大小与微团表面积成正比的接触力。
6.国际标准大气是国际航空界以中纬度地区的全年平均大气参数为参考来规定的。
7.流体作为连续介质布满了它所进行运动的空间，或者说流体运动所处的空间区域内，各点都被流体质点所占据。
动力气象知识点总结
动力气象知识点总结气象学是一门研究大气的学科，它研究大气的物理和化学过程，特别是力学和气象学。
气象学已经成为一门重要的学科，人们也越来越依赖气象学来规划和预测天气。
动力气象学是气象学的一个重要分支，它研究大气的动力学过程，特别是大气运动和大气现象的形成。
1. 大气运动大气运动是大气动力学的重要研究对象，它是指大气中空气的运动。
大气运动包括水平风和垂直风两种类型。
水平风是指大气中水平方向的空气运动，垂直风是指大气中垂直方向的空气运动。
大气运动的产生是由于地球的自转和太阳的辐射，因此大气运动与地球的地理位置、地形和气温分布有关。
大气运动对天气和气候有着重要的影响。
例如，水平风的方向和强度影响着气候的分布和形成，垂直风的运动则对大气中水汽和云的分布有重要影响。
同时，大气运动也是天气系统形成和发展的基础，气旋、锋面和高空急流等现象都与大气运动有关。
2. 气压和气流气压是指空气对地面单位面积的压力，是大气动力学的重要参量之一。
气压的分布和变化是天气系统形成和发展的基础，也是气象预报的重要依据。
一般来说，气压高的地方大气下沉、空气比较干燥，天气晴朗；气压低的地方大气上升、空气比较潮湿，天气多云或有降水。
气压分布和变化还与地形和季节有关，例如，在山地和海洋上空气压的分布和变化与平原地区有较大差异；夏季高温天气时气压分布的变化也与冬季不同。
气流是指大气中空气运动的流线，它是由气压差驱动的。
气流有着不同的类型，例如，副热带高压区的气流呈辐散状，中纬度地区的气流则呈螺旋状。
气流还可以分为地面风和高空急流两种，地面风是指地面上的水平风，它是天气系统和气象现象的重要参量，也是天气预报的主要依据；高空急流是指高空大气中的强风，它对飞行、气象预报和气候研究有着重要的影响。
3. 热带气旋热带气旋是指在热带地区形成的强烈的风暴系统，它包括台风、飓风和龙卷风等多种类型。
热带气旋的形成需要一定的条件，例如，暖海水和强热带动力，正是这些条件使得热带气旋成为了最强烈的风暴系统。
《大气动力学》教学大纲、名词、思考题、习题（北大）
《大气动力学》教学大纲、名词、思考题、习题（北大）《大气动力学》教学大纲第0章引论第一章大气运动的基本方程组§1. 旋转坐标系下的动量方程§2. 连续性方程§3. 热力学能量方程§4. 闭合方程组及其初边值条件§5. 球坐标系§6. 局地直角坐标系§7. P坐标系第二章自由大气中的平衡运动§1. 自然坐标系§2. 地转平衡与地转风§3. 梯度平衡与梯度风§4. 旋转平衡与旋转风§5. 惯性平衡与惯性风§6. 地转风随高度的变化：热成风§7. 地转偏差与垂直运动第三章大气中的涡旋运动§1. 环流定理§2. 涡度与涡度方程§3. 位势涡度方程§4. 散度与散度方程第四章大气边界层§1. 雷诺平均运动方程组§2. 行星边界层§3. 次级环流与旋转减弱§4. 地形上空的边界层(I) 均质流体§5. 地形上空的边界层(II) 层结流体第五章中纬度天气系统动力学§1. 大气层结与层结稳定度§2. 中纬度天气系统的结构：观测事实§3. 天气尺度系统的尺度分析§4. 准地转位势倾向方程§5. w方程§6. 发展中的斜压系统的理想模式第六章大气中的波动§1. 波动的基础知识§2. 摄动方法§3. 大气声波§4. 浅水重力波§5. 重力内波§6. Rossby波第七章大气波动的稳定度§1. Rossby波的正压不稳定§2. 斜压不稳定§3. Eady波§4.两层模式中的斜压不稳定波主要参考书目:1.刘式适、刘式达编著《大气动力学》上册2.杨大升等编著《动力气象学》3.霍尔顿著《动力气象学引论》4.伍荣生等，《动力气象学》成绩构成：作业10％；平时测验（2次）40％；期终考试50％。
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13、什么是 f0 近似？何为β平面近似？什么是赤道β平面近似？
1、f0 近似
(
L 1 a
y f0
)
~ Cos 0 Sin 0
：f
L 其中 L 为运动的经向(y)尺度，a 为地球半径当经向水平尺度远小于地球半径时
a
f 0 并认为 f0 是常数，称为 f0 近似。－－只考虑了地球的旋转作用，忽略
了 f 随纬度的变化效应
3、 什么是个别变化？什么是局地变化？两者的关系如何？
全导数 dT lim δT lim T ( x δx, y δy, z δz, t δt) T ( x, y, z, t )
dt δt0 δt δt0
δt
表示个别空气微团在不同地点、不同时刻的温度变化率，称为空气微团温度的个别变化。
r a z a 7、什么是薄层近似？
设地球半径 a，空气微团距离海平面高度为 z，则
且
r
z
8、位温的含义及其数学表达式是什么？如何证明干绝热过程中位温守恒？ 位温：把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压（常取 1000hpa）时应有的温度称位温。
T
(
P00
R
) cP
P
取对数再微分：ln
ln T
不可取
VG
fRT 2
f 2 RT2 RT p 4 n
正常反气旋
VG
f RT 2
VG
fRT 2
f 2RT2 RT p 0 4 n
无意义
f 2 RT2 RT p 4 n
非正常
20、什么是迹线？什么是流线？天气图中的等压线、等高线是迹线还是流线？ 迹线：某一流点在运动过程中各时刻所经过路径的轨迹。 .流线：某一时刻在空间流场中可以画出这样的一条空间曲线，曲线上面所有点的速度矢量都与该曲线相切， 这条曲线就称作这个时刻的一条流线。例如，天气图中的等高线、等压线等。
复习要点（知识点）： 1、 动力气象学理论的基本假设主要包括什么？ (1)大气是连续流体 (2)大气是可压缩流体 (3)大气近似为理想气体
2、 地球大气的动力学和热力学主要特征有哪些？ 一、大气是重力场中的旋转流体 (1)大气的垂直厚度比水平范围小的多，大气运动具有准水平性。大尺 度系统中，铅直速度远远小于水平速度，铅直方向大气所受作用力（气压梯度力、重力）近似平衡。(2) 大气随地球一起绕地轴旋转，致使大气必然受到科里奥利力（即科氏力）的作用－－地球的自转对大气的 运动影响深远（所以，地球流体力学是旋转流体力学）。 二、大气是层结流体 大气密度随高度的增加而递减，但可以将大气近似看作许多密度不同的薄层叠加 而成 三、大气中含有水汽 大气中含有水汽，它既改变了空气的密度分布，又改变了大气的热力性质、影响 着大气能量的转换。 四、大气所处的下边界是不均匀的 大气的下边界就是地表，全球地表起伏不平、性质迥异，对天气、 气候变化影响显著。
dt
即位温守恒
9、什么是尺度分析法？对于大尺度运动，如何利用尺度分析法对大气运动方程组进行零级简化？ 尺度分析法： 在大气运动基本规律的支配下，根据不同天气系统具有的不同尺度之间的关系，估计方
程中各项量级的大小，保留量级较大的项，忽略量级较小的项，从而进行方程简化的一种分析方法 零级近似就是保留方程中量级最大的项，舍去其它项。这样可以保留大气运动的最基本因子，反映出
T 0
p
( p) p Vdp
进一步还可以求出地面气压的变化0倾向：
若上式积分到 ps，即p令s p ps
则： ( ps ) s p Vdp
利用下边界条件
0
p ps
s
ps t
Vs
ps
ps
t
பைடு நூலகம்
ps
p Vdp Vs ps
0
16、写出 运动方程
p
坐标dd系Vt中的大气p运动方fk程 组V。
右，低压在左。在南半球，被风而立高压在左，低压在右。
18、白贝罗风压定律的内容是什么？ 地转风风向平行于等压线，在北半球( f >0)，背风而立高压在右，低压在左。在南半球，被风而立高
压在左，低压在右。
19、什么是梯度风？如何判断梯度风的大小和方向？
梯度风的定义:当水平气压梯度力、水平科氏力、惯性离心力三力平衡时形成的流场称作梯度风场。
1
dp dt
0
大尺度运动一级近似的特点：
①水平运动非定常
u u u v u fv 1 p
t x y
x
②准静力平衡
0 1 p g
z
③连续方程中垂直速度不为零，增加了垂直质量散度的作用，运动具有三维性质
( u v ) w x y z
0
④需要运用热力学方程（可以采用原始形式，也可采用上述简化形式）。 c p
2、β平面近似:如果假设
df dy
con，st则
f
f0 y const
，称为
β
平面近似。－－既考虑了地球的旋转作用 f ，又考虑了 f 随纬度的变化效应。
3、赤道β平面近似:在低纬度赤道附近， 0 0 f0 2Sin0 0 Cos 0 1
f
f0 y
2Cos 0 a
y
2 a
y
这样的 f 称为赤道β平面近似，主要用于低纬度大气动力学的
4、Coriolis－科氏力：由于地球的旋转以及大气相对地球发生运动而产生的“视示力”、非真实力 单位质量空气微团所受的科氏力为： 2 V3
球坐标系中作用力的形式
1
1 1 P 1 P P
1、气压梯度力
P (
i
j k)
rCos
r
r
2、科氏力 令
(21)
2 V
(~ffv2~fwC)ois
R f pT 1
k ln
p1 p2
VT Vg ( 2 ) Vg (1 ) f k p ( 2 1 )
22、利用绝对环流定理说明海陆风、山谷风的形成机制。 海风一般在上午 8~11 时开始出现，午后 13~14 时达到最强，之后逐渐减弱。最大风速可达 5~6m/s,伸入内 陆最远约 50km，垂直厚度 1~2km。 白天，陆地上空气上升，海洋上空气下沉，高空风由陆地吹向海洋，地面风由海洋吹向陆地，形成海风。 夜间，陆地上空气下沉，海洋上空气上升，高空风由海洋吹向陆地，地面风由陆地吹向海洋，形成陆风。
研究中。
14、何为 Richardson 数？其物理意义如何？
22
ND
Ri
理查森（Richardson）数( Ri )
2
U
ln
即Ri
层结稳定度 铅 直 风 切 变~
g z
V 2
()
2
22
N
ND
~
V 2 ()
2
U
z
z
当 Re>>1 时，大气层结稳定，铅直风切变小，对流不发展
当 Re<<1 时，大气层结不稳定，铅直风切变大，对流易于发展
)的贡献，称为温度的平流变化率，
T t
0 本地气温将下降；
风由冷区吹向暖区，冷平流 V T |V | | T | Cos 0 即 T 0 本地气温将上升；
t
风由暖区吹向冷区，暖平流
5、 惯性坐标系中空气微团受到哪些外力的作用？旋转坐标系中又受到哪些力的作用呢？
1、气压梯度力：由于空间各处气压分布不均，周围空气介质对单位质量的空气微团所产生的压力称为气
dT dt
1
dp dt
0
1R当2oR、ssbRoyos数sb(yR1数o时)是R，如o水何平定f惯U0义L性的力？相其对即物于R理o科意氏义水 水 力是可平 平什略科 惯 么，？氏 性 科氏力 力力 在V 大fv气u运~动Uf过02U程L中作fU用0 L显著。
当 Ro 1 时，必须考虑水平惯性力的作用；对小尺度运动，科氏力可略。
局地导数 T lim T ( x, y, z, t δt ) T ( x, y, z, t )
t
δt 0
δt
表示某一地点、不同时刻的温度变化率，称为温度的局地变化。
4、 什么是冷平流？什么是暖平流？
T
V •T 表示由于水平运动引起的温度的重新分布对温度局地变化( t
简称温度平流。 V T | V | | T | Cos 0即
11、根据大尺度运动一级近似简化方程组，分析说明它所描述的大气运动特征。
水平运动方程
u u u v u fv 1 p
t
x
y
x
垂直运动方程
v u v v v fu 1 p
t x y
y
0 1 p g z
连续方程
( u v ) w 0 x y z
热力学方程
cp
dT dt
压梯度力。气压梯度力是驱动大气运动的直接动力。
2、重力：地球引力与地球旋转产生的离心力的合力。
（ （12） ）惯 重性 力：离单心位力：质单量位空质气量微空团气所微受团的所重受力的为g惯： 性离g 心* 力为2：FR *
2R
M G r 3 r
2
R
3、分子粘性力：周围空气作用在空气微团表面的内摩擦力
fuj
~fuk
3.重力：重力指向地心，故 g gk
f 称为科氏参数
4.摩擦力
6、 局地直角坐标系是如何定义的？局地直角坐标系中大气运动基本方程如何写？
局地直角坐标系：原点取在观测点， 指向正东方(x 轴与纬圈相切)， 指向正北( y 轴与经线相切)， 指
向天顶( z 轴与地面垂直向上)。
局地直角坐标系中，， 不随时间变化： di dj dk 0
Vh2 RT
fVh
1
p n
注意：离心力总指向圆外、科氏力指向运动方向的右侧、气压梯度力由高压指 向低压