第一章 大气运动的基本特征

第一章 大气运动的基本特征

1、大气运动受什么定律支配？ P10

质量守恒、动量守恒和能量守恒定律

2、影响大气运动的真实力有哪几种？

气压梯度力、地心引力、摩擦力。

3、影响大气运动的视示力（外观力）有哪几种？

惯性离心力、地转偏向力。

4、气压梯度力的方向？气压梯度力的大小与气压梯度和空气密度有什么关系？ 方向指向—▽P 的方向，即由高压指向低压的方向；

气压梯度力的大小与气压梯度成正比，与空气密度成反比。

5、地转偏向力的向量表达式？

V 2 ⨯Ω-=A

6、地转偏向力的几个重要特点？P9

（1） 地转偏向力A 与Ω相垂直，而Ω与赤道平面垂直，所以A 在纬圈

平面内；

（2）地转偏向力A 与V 相垂直，因而地转偏向力对运动气块不作功，

它只能改变气块的运动方向，而不能改变其速度大小。

（3）在北半球，地转偏向力A 在V 的右侧，南半球，地转偏向力A 在

V 的左侧。

（4） 地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例。当V=0时，地转偏

向力消失。

7、连续方程的表达式、定义：P20

0)(=∙∇+∂∂V t

ρρ 表示大气质量守恒定律的数学表达式称为连续方程。 其中)(V ρ∙∇称为质量散度。

8、尺度分析是针对某种类型的运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。P23

9、气象学中的静力方程表达式？P27

g z p -∂∂-=ρ10

10、什么是重力位势？P29

单位质量的物体从海平面上升到高度Z 克服重力所做的功。位势的单位是焦

耳/千克。

11、为什么应用等压面图比用等高面图要方便？P32

（1）因为在等高面上计算水平气压梯度力时，只知道气压梯度还不够，还必须知道该处的空气密度才能计算，而在等压面上计算时，只要根据等位势线计算位势梯度即可，不必考虑密度的大小，所以用高空各层等压面上的位势梯度就可以比较各层上的水平气压梯度力的大小，而用等高面时，则各层的水平气压梯度力就不能作简单的比较。因此，应用等压面图比用等高面图要方便得多。

（2）“P ”坐标系中的连续方程比”Z ”坐标系中的连续方程要简单的多（0=∙∇+V dt

d ρρ 0)()(=∂∂+∂∂+∂∂p p y v x u p ω）。P34 12、什么是地转风？

在水平方向上满足地转偏向力和气压梯度力平衡的风称为地转风。P37

13、严格地说,地转平衡只有在中纬度自由大气的大尺度系统中，当气流呈水平(无垂直)直线（无弯曲）运动时，且无摩擦时才能成立。在低纬处地转风与实际风差别较大，地转风原理不能应用。P38

14、地转风速大小与水平气压梯度力成正比，等压线密集的地区(即气压梯度大)，则地转风大，因而实际风也大，地转风仅与位势梯度成正比，与密度无关。P37-38

15、地转风与等压线平行，在北半球背风而立，高压在右,低压在左。低压中风呈逆时针旋转，高压中，风呈顺时针旋转。南半球相反。P38

16、地转风速大小与纬度成反比，水平气压梯度力相同时，纬度越高地转风速愈

小。分析天气图时，在相同纬度上，风速大的地方等高线应分析得密集一些，风速小的地方，应分析得稀疏一些。如果风速相同，在低纬的等高线应比高纬的等高线分析得稀疏一些。P38

17、梯度风的概念：在没有或不考虑摩擦力时，气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力三力平衡时的风称为梯度风。P41

18、在大尺度运动系统中，低压与气旋性环流相结合，低压中心就是气旋性环流中心。反之，高压与反气旋性环流相结合，高压中心就是反气旋性环流中心。P42

19、在反气旋中，在一定的纬度上，气压梯度和梯度风的大小受反气旋的曲率所限制。曲率愈大（R T 愈小），则气压梯度愈小，梯度风风速也愈小。所以越接近反气旋中心（R T 愈小），气压梯度和梯度风风速越小。分析天气图时，低压中心等压线密，高压中心等压线稀疏。P43

20、在气旋中气压梯度和风速可无极限，而在反气旋中则有极限。P43

21、在气旋性环流中，地转风比梯度风大，而在反气旋性环流中，地转风比梯度风小。在反气旋性环流中，最大梯度风为地转风的两倍。P45 （梯度风与地转风的关系：T f f g

fR V V V +=1，2

)(max f R V T f -=） 22、流线是指某一固定时刻，处处与风向相切的一条空间曲线。流线能表现在某一时刻的天气图上。P45

23、轨迹是指在某一段时间内空气质块运动的路径。轨迹不能表现在某一时刻的天气图上。P45

24、热成风：由于两层等压面间温度分布不均匀，地转风随高度产生变化，形成热成风。（地转风随高度的变化）P48

21、 热成风与平均温度线（或厚度线）平行，背风而立，高温在右，低温在左。热成风大小与平均温度梯度（或厚度梯度）成正比，与纬度成反比。P49 （注：h k f

g V T ∇⨯= ）

22、 理解并会做图，图1.29地转风随高度变化与冷暖平流 P50

23、 热成风与冷、暖平流：当某层中地转风随高度逆转时有冷平流；地转风随高度顺转时有暖平流。P49

24、 正压大气：当大气中密度的分布仅仅随气压变化即：ρ=ρ（P ）；没有热成风，地转风不随高度变化。等压面=等密度面=等温面（重合）P52

25、 斜压大气：当大气中密度分布不仅随气压而且还随温度而变时，ρ=ρ（P ，T ），等压面与等密度面（或等温面）相交，等压面上存在温度梯度，有热成风，地转风随高度变化，大气的斜压性对于天气系统的发生发展有很重要的意义。P52

26、 地转偏差：地转平衡只是相对而言，实际风与地转风之差为地转偏差D 。 g V V D -= P52

27、

理解并作图：摩擦层中力的平衡 图1.33 P53 28、 摩擦层中，地转偏差由摩擦力、气压梯度力、地转偏向力平衡引起，北半球低压中，沿逆时针流动，有内流分量；高压中沿顺时针流动，有外流的分量。在低压中摩擦作用使空气水平辐合，并引起上升运动；在高压中，使空气水平辐散，并引起下沉运动。P54

29、 变压风：地转偏向力和气压梯度力不平衡，由变高梯度或变压梯度表示的地转偏差。P56

30、 地面图上，负变压中心区，变压风辐合，引起上升运动。正变压中心区，变压风辐散，引起下沉运动。P57

31、 当等高线辐合时，实际风偏向低气压一侧，出现地转偏差，当等高线辐散时，实际风穿越等压线吹向高压一侧。P58

32、 在水平运动中，地转偏差可分解为三项来进行判断。一项是变压风，用三小时变压判断；一项是横向地转偏差，用等压线（等高线）的辐散、辐合来判断；还有一项是纵向地转偏差，用等压线（等高线）的曲率来判断。P59