动力气象学 线性动力稳定性理论(6.4)--思考题、习题
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第六章 大气能量
思考题：
1、利用能量描述大气环流的运动时，通常采用四种能量形式。各种能量形态之间是如何转换 的，其转换与哪些动力学过程有关？ 2、 为什么说大气是一部效率很低的热机？ 3、实际大气中常见“暖空气上升，冷空气下沉”的运动，请讨论这种大气运动对于不同形 式能量的转换有何作用？ 4、大气环流在全球能量平衡中有何作用？
习百度文库：
1、如果满足静力平衡，证明以地面为底（气压为 p0 ），高为 h（气压为 ph ）的
单位截面气柱，其位能 F* ，内能 I * ，全位能 P* 及动能 K * 之间满足以下关系
F*
=
-hph
+
R cv
I*
P*
=
-hph
+
cp cv
I*
K*
=
1 2
ep ev
� � �eevp
-1� �Ma2I * �
2、假定对流层中温度随高度呈线性减少（ T = T0 - g z ），平流层中温度随高度
不变，大气满足静力平衡，试求单位截面整个气柱内能和位能。 3、如下图所示，温度不同的两个气团被垂直隔板隔开，两个气团各有均一的温 度，温度分布左冷右暖，初始两气团相对地球静止。
隔板
z
L
N
x （i）试分析抽掉隔板后，在旋转地球上此流体随后的运动情况； （ii）何为有效位能？分析题（i）中系统的有效位能能否全部转换为系统动能？
思考题：
1、利用能量描述大气环流的运动时，通常采用四种能量形式。各种能量形态之间是如何转换 的，其转换与哪些动力学过程有关？ 2、 为什么说大气是一部效率很低的热机？ 3、实际大气中常见“暖空气上升，冷空气下沉”的运动，请讨论这种大气运动对于不同形 式能量的转换有何作用？ 4、大气环流在全球能量平衡中有何作用？
习百度文库：
1、如果满足静力平衡，证明以地面为底（气压为 p0 ），高为 h（气压为 ph ）的
单位截面气柱，其位能 F* ，内能 I * ，全位能 P* 及动能 K * 之间满足以下关系
F*
=
-hph
+
R cv
I*
P*
=
-hph
+
cp cv
I*
K*
=
1 2
ep ev
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-1� �Ma2I * �
2、假定对流层中温度随高度呈线性减少（ T = T0 - g z ），平流层中温度随高度
不变，大气满足静力平衡，试求单位截面整个气柱内能和位能。 3、如下图所示，温度不同的两个气团被垂直隔板隔开，两个气团各有均一的温 度，温度分布左冷右暖，初始两气团相对地球静止。
隔板
z
L
N
x （i）试分析抽掉隔板后，在旋转地球上此流体随后的运动情况； （ii）何为有效位能？分析题（i）中系统的有效位能能否全部转换为系统动能？