涡度与涡度方程

§5 准地转位势倾向方程和ω 方程
• 流函数和速度势，地转风的散度，地转流函数 • 散度方程的推导与简化 • 准地转模式：定义 • 静力稳定度参数，位温 • 位势倾向方程的解释
§6 大气中的能量关系
• 能量形式：内能，位能，动能，单位截面积气 柱内的形式
• 位能和内能的比例关系，总位能 • 能量转换项（机制）：直接环流，间接环流，
平均能量与扰动能量 • 有效位能
§7 大气中的波动
• 波参数的关系，频散 • 小扰动方法，方程组线性化 • 波动类型，成因，物理滤波 • 给定方程组，设定波解，求频率方程，相速度，
判断波类型（行列式=0，消元），如重力惯性 外波，罗斯贝波（无辐散，有辐散）
§8 长波和超长波动力学
• 罗斯贝波的形成机理 • 群速度：意义，公式 • 上游效应 • 斜压两层模式

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1 cp
dQ dt
§2 自由大气中的平衡运动
• 自由大气，大气边界层 • 地转风：定义，性质，表达式，风压定律，地转偏差 • 热成风：定义，厚度与温度的关系，诊断冷暖平流 • 梯度风，旋衡风，惯性风：定义
§3 大气运动的尺度分析
§1 大气运动的基本方程组
• 气压梯度力，科里奥利力
• 标准坐标系（局地坐标系）
• β平面近似
• 大气运动基本方程组
运动方程
连续方程
热力学方程
理想气体状态方程
• 边界条件
• 垂直坐标系转换（z坐标系和P坐标系）
为什么等压面上高度的低值区表示低压中心？
w和ω的关系？

热力学方程的推导
§9 不稳定理论
• 复数波速与不稳定的关系，增长率kCi • 扰动发展的能量来源 • 正压不稳定：概念，正压不稳定出现的
必要条件 • 斜压不稳定的主要特征
§10 大气运动的地转适应过程
• 地转适应过程 • 适应过程和演变过程的可分性 • 地转适应的机制 • 地转适应的尺度理论：变形半径，气压场或
• 无量纲化方程 • 罗斯贝数，基别尔数：表达式及含义 • 零级近似和一级近似 • 根据简化方程说明运动特征:如定常的、地转的、
静力平衡的和水平无辐散的。
§4 环流、涡度与涡度方程
• 涡度，地转涡度，绝对涡度， 涡度成因（曲率涡度，切变涡度）
• 环流，环流与涡度关系 • 正压与斜压 • 力管：定义，表达式，(几何)意义 • 环流定理，相对环流定理，开尔文定理 • 涡度方程的推导及简化 • 浅水模型 • 位涡守恒：推导，计算，解释
风场容易维持？正压与斜压，高纬和低纬， 高空与低空，浅薄系统与深厚系统