南京信息工程大学动力气象学资料共106页
南京信息工程大学动力气象复习题模板
一、 名词解释1. 位温: 气压为p, 温度为T 的干气块, 干绝热膨胀或压缩到1000hPa 时所具有的温度。
=T (1000/p )R/Cp , 如果干绝热, 位温守恒( /t=0) 。
2. 尺度分析法: 依据表征某类大气运动系统各变量的特征值来估计大气运动方程中各项量级的大小, 判别各个因子的相对重要性, 然后舍去次要因子而保留主要因子, 使得物理特征突出, 从而达到简化方程的一种方法。
3. 梯度风: 水平科氏力、 惯性离心力和水平气压梯度力三力达到平衡, 此时空气微团运动称为梯度风, 表示式为: 21T V p fV r nρ∂=--∂。
4. 地转风: 对于中纬度天气尺度的扰动, 水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡, 这时空气微团作直线运动, 称为地转风, 表示式为: 1g V p k f ρ=-∇⨯。
地转风: 在自由大气中, 因气压场是平直的, 空气仅受水平气压梯度力和水平地转偏向力的作用, 当二力相等的空气运动称之为地转风。
5. 惯性风: 当气压水平分布均匀时, 科氏力、 惯性离心力相平衡时的空气流动。
表示式为: i T V f R =-。
6. 斜压大气: 大气密度的空间分布依赖于气压(p )和温度(T )的大气, 即:=(p ,T )。
实际大气都是斜压大气, 和正压大气不同, 斜压大气中等压面、 等比容面( 或等密度面) 和等温面是彼此相交的。
7. 环流: 流体中任取一闭合曲线L , 曲线上每一点的速度大小和方向是不一样的, 如果对各点的流体速度在曲线L 方向上的分量作线积分, 则此积分定义为速度环流, 简称环流。
8. 埃克曼螺线: 行星边界层内的风场是水平气压梯度力、 科氏力和粘性摩擦力三着之间的平衡结果。
若以u 为横坐标, v 为纵坐标, 给出各个高度上风矢量, 并投影在同一个平面内, 则风矢量的端点迹线为一螺旋。
称为埃克曼螺线。
9. 梯度风高度: 当z H =/, =(2k /f )1/2时, 行星边界层风向第一次与地转风重合, 可是风速比地转风稍大, 在此高度之上风速在地转风速率附近摆动, 则此高度可视为行星边界层顶, 也表示埃克曼厚度。
南京信息工程大学成教动力气象学学位考试大纲
”动力气象学“学位考试大纲考试科目代号：考试科目名称：动力气象学第一部分：课程目标与基本要求一．课程目标通过本课程的教学，使学生理解大气动力学的基本规律；掌握大气动力学的基本理论；并学会运用动力学方法去分析和解决大气科学方面的一些问题。
二．基本要求要求学生掌握有关动力气象学的基本概念、基本理论；并具有应用动力气象学的基本理论，去分析研究大气动力学和热力学相关实际问题的基本能力。
为今后从事与气象业务有关的工作打下良好的基础。
第二部分：各章节的要求与考试内容第一章描写大气运动的方程组一、要求1、掌握根据物理学中的基本定律导出各基本方程2、了解球坐标系中的基本方程组及薄层近似3、掌握局地直角坐标系中的基本方程组并会应用4、了解所需的初始条件及边条件二、考试内容1、个别变化与局地变化2、绝对坐标系与相对坐标系3、作用于大气上的各种作用力及其特性4、运动方程、连续方程、状态方程、热力学方程、水汽方程5、球坐标系的取法及其特点、速度及加速度的表示；曲率加速度；球面性引起的散度6、球坐标系的薄层近似中要遵循的角动量守恒定律及机械能守恒定律7、局地直角坐标系取法及其特点8、上述两坐标系的闭合方程组9、初始条件及边界条件第二章尺度分析与基本方程组的简化一、要求1、了解尺度概念及大气运动的尺度分类2、掌握基本方程组的尺度分析方法3、了解中高纬度中尺度及大尺度大气运动的性质4、掌握重要的特征参数二、考试内容1、尺度的概念2、大气运动的尺度分类3、尺度分析方法4、基本方程组的尺度分析与简化5、中高纬度中尺度及大尺度大气运动各自的特性6、重要的特征参数Ro数、Ri数等7、 平面近似第三章涡度方程和散度方程一、要求1、了解流函数、速度势、环流及涡度的物理意义2、掌握涡度方程的推导、各项的物理意义及应用3、掌握散度方程的推导及意义4、了解位势涡度方程的意义及应用二、考试内容1、涡度的定义及其物理意义2、流函数及速度势定义及其物理意义3、涡度方程的推导及各项的物理意义4、p 坐标系中的涡度方程和散度方程5、位势涡度方程6、上述方程的应用第四章大气能量学一、要求1、了解大气能量的主要形式2、掌握大气能量平衡方程的推导及意义3、掌握静力平衡大气中的能量转换4、掌握有效位能的概念、定义5、了解实际大气中的能量循环二、考试内容1、单位质量及单位截面积大气基本能量的表达式2、单位质量及单位截面积大气组合能量的表达式3、压力位能的物理意义4、静力平衡下，无限高气柱中位能与内能的关系5、大气的动能平衡方程、位能平衡方程及内能平衡方程6、闭合系统中，上述能量方程各项的物理意义、能量间转换的条件与机制7、单位质量大气的伯努力能量方程8、有效位能的概念、定义、分析表达式及近似表达式9、有效位能的平衡方程及局地效率因子10、实际大气中能量的主要转换过程及物理机制第五章大气行星边界层一、要求1、了解大气行星边界层及其特征2、了解边界层内的分层及其特点3、掌握平均运动方程的推导与湍流粘性力的概念4、掌握属性的湍流输送通量密度及其参数化的混合长理论5、掌握近地面层中性及非中性层结下风随高度分布的特征6、掌握埃克曼层风随高度分布的特征7、了解埃克曼抽吸与旋转减弱8、了解湍流运动发展的判据二、考试内容1、大气边界层的特征2、贴地层、近地面层、埃克曼层，它们各自的特点3、粗糙高度4、推导平均运动方程的原因及方法5、混合长理论6、属性的湍流输送通量密度7、湍流粘性应力与湍流粘性力8、近地面层中性层结下风随高度分布的特征9、近地面层非中性层结下风随高度分布的特征10、埃克曼层中风随高度分布的特点及原因11、二级环流的概念12、埃克曼抽吸13、大气旋转减弱的物理机制14、湍流运动发展的判据第六章大气中的基本波动一、要求1、了解大气波动的基本概念2、掌握单波与群波的概念和波速的求法3、掌握微扰动方法并会用微扰动方法对基本方程组进行线性化4、掌握声波产生的物理机制及求解过程5、掌握重力惯性外波产生和传播的物理机制与求解6、掌握重力惯性内波传播的物理机制与求解过程7、掌握罗斯贝波产生的机制、性质及求解过程8、了解滤波的概念及滤波条件9、了解波动稳定性的概念及数学表述二、考试内容1、有关波动的基本物理量2、求相速和群速的公式及物理意义3、微扰动方法及其基本假定4、波动问题中求频率方程的基本方法5、算子行列式方法6、声波产生的物理机制及其求解、相速和群速7、兰姆波8、重力惯性外波产生和传播的物理机制与求解、相速和群速9、浮力振荡以及重力内波形成的机制10、布西内斯克近似11、重力惯性内波传播的物理机制与求解、相速和群速12、罗斯贝波产生的机制、性质及求解、相速和群速13、“噪音”与滤波14、波动稳定性的概念及数学表述第三部分: 有关说明与实施要求1．考试目标的能力层次的表述考核要求按照理解、掌握、应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。
《动力气象学》问题讲解汇编
“动力气象学”问题讲解汇编徐文金(南京信息工程大学大气科学学院)本讲稿根据南京信息工程大学“动力气象学”学位考试大纲（以下简称为大纲）要求的内容，以问答形式编写，以便学习者能更好地掌握“动力气象学”中的重要问题和答案。
主要参考书为：动力气象学教程，吕美仲、候志明、周毅编著，气象出版社，2004年。
本讲稿的章节与公式编号与此参考书一致（除第五章外）。
第二章（大纲第一章） 描写大气运动的基本方程组问题2.1 大气运动遵守那些定律？并由这些定律推导出那些基本方程？大气运动遵守流体力学定律。
它包含有牛顿力学定律，质量守恒定律，气体实验定律，能量守恒定律，水汽守恒定律等。
由牛顿力学定律推导出运动方程（有三个分量方程）、由质量守恒定律推导出连续方程、由气体实验定律得到状态方程、由能量守恒定律推导出热力学能量方程、由水汽守恒定律推导出水汽方程。
这些方程基本上都是偏微分方程。
问题2.2何谓个别变化？何谓局地变化？何谓平流变化？及其它们之间的关系？ 表达个别物体或系统的变化称为个别变化，其数学符号为dtd ，也称为全导数。
表达某一固定地点某一物理量变化称为局地变化，其数学符号为t ∂∂，也称为偏导数。
表达由空气的水平运动（输送）所引起的局地某物理量的变化称为平流变化，它的数学符号为∇⋅-V ρ。
例如，用dt dT 表示个别空气微团温度的变化，用tT ∂∂表示局地空气微团温度的变化。
可以证明它们之间有如下的关系z T w T V dt dT t T ∂∂-∇⋅-=∂∂ρ （2.4） 式中V ρ为水平风矢量，W 为垂直速度。
（2.4）式等号右边第二项称为温度的平流变化（率），第三项称为温度的对流变化（率）或称为垂直输送项。
问题2.3何谓绝对坐标系？何谓相对坐标系？何谓绝对加速度？何谓相对加速度？何谓牵连速度？绝对坐标系也称为惯性坐标系，可以想象成是绝对静止的坐标系。
而相对坐标系则是非惯性坐标系，例如，在地球上人们是以跟随地球一起旋转的坐标系来观测大气运动的，这种旋转的坐标系就是相对坐标系。
南京信息工程大学动力气象学第7章[知识发现]
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研究天气波动的机制、性质——理解天气 变化的规律和机理。
研究次要波动的机制和性质——滤波。
所以，只要是基本方程包含的波动，都必
须研究。
学习园地
11
第一节 波动的基本知识
1、波动定义： 振动在弹性媒介中的传播。
需要二个条件： 1）振动 2）能够传播。
km
2
L
2
l/m
2m
l
m——纬向波数目（学习整园地 数）
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也可以用复傅立叶级数表示
Sm Re(Cmei(kmxmt) )，其中Cm Am iBm 已知s(x, t);可以得到各Am; Bm或者Cm
S(x,t)
S S m
m学0习园地
20
m
如果是线性波动，则波动方程为：
LS(x,t) 0 这里L为线性算子，则有：
LT
学习园地
17
3、波动的数学表示
任一个波动，可以用无穷多个不同波 长、不同强度的简谐波（单波、单色 )叠 加而形成
数学上，任一周期函数都可以用傅立 叶级数展开来表达。
S(x,t) Sm
m
Sm Am cos km (x cmt) Bm sin km (x cmt)
学习园地
18
m=0,1,2,3… 波长L=l/m
kx ly t
波矢
K＝ki lj
涡旋运动（大气长波）的斜槽结构 用二维波动表达。
学习园地
24
典型波动：
一维波动：渠道波 二维波动：湖里水面波 三维波动：声波、电视塔发射的球面波
2
描述波动的波参数： 波长，波速，周期，振幅……
波动学的优点： 1、可以利用成熟的波动学理论对天气系统形
南京信息工程大学动力气象学PPT学习教案
t
t
u t
uiuj
—
—（1）
同理：w t
uiuj
—
—（2）
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"eq." uv
w (1) u (2)
uw t
uiu
juk
"eq."
uw t
uiujuk
如此：得到某次乘积项，又
出现更高次的，忽略高次
——闭合
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缺点效计果算差量（大要舍去高阶项）
优点：理论的，非经验的
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思考： 已知低层具有如下的风压场配置，请 画出可能相对应的高层风压场配置。
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第三节 大气的湍流运动与平均运动方程
一、湍流的概念
湍流：无规则涡旋运动 ——随机运动
与分子运动类似——无规律、不确定 性。 确定或者描述个别分之的运动是不可 能也是 没有意 义的。
第24页/共96页
可见： 1、由于湍流的作用，温度变化呈现不 确定性，瞬时看温度的增减具有随机性。 2、每隔 求其平均值 ：
＝？t才能使得这种平均值既滤去
这种随t 机变化，又体现温度日变化的规
律。
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瞬时值 — 随机、不确定；
因此 平均值 — 有规律。
类似于分子运动的研究方法，
研究平均运动规律，但考虑湍流 运动的影响。为此对任意一个物 理量q, 我们令：
Txz
Tyz
Tzz
是对称张量，6个分量独立
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Tz Tzxi Tzy j Tzzk
作用于法向为z轴的平面上的湍流粘性 应力矢 量；
南京信息工程大学2019考研大纲：F04动力气象学(含数值预报)
南京信息工程大学2019考研大纲：F04动力气象学(含数值预报)/ueditor/201810/25/3d3be150183860d03aa66c3b071db0 5a.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="600" height="93" border="0" vspace="0" />4、了解数值模式的基本分类，理解过滤模式和原始方程模式的区别。
第十一章、地图投影坐标系中的大气运动基本方程组1、掌握地图投影的基本知识，尤其掌握正形投影的基本概念;2、熟悉常见的三种正形投影的定义、特点;3、理解正交曲线坐标系的基本概念，理解拉密系数的物理意义;4、掌握水平坐标变换的基本方法。
5、理解地图投影坐标系中拉密系数和地图放大系数的关系。
第十二章、数值计算方案1、理解差分方法的主要思想，掌握差分格式的构造方法;2、熟悉并能够应用常用的差分格式。
3、了解差分格式的基本性质;4、掌握确定差分格式线性稳定性判据的方法，能对不同类型差分格式的稳定性进行分析;5、掌握构造常用的时间积分格式的方法;6、了解常用的时间积分格式的特点。
7、了解有限差分格式所引起的各种误差;8、熟悉非线性计算不稳定和混淆误差的概念;9、理解非线性计算不稳定产生的原因，并熟悉其常用的抑制方法。
10、掌握三点平滑、五点平滑和九点平滑的方法;11、理解响应函数的物理意义;12、了解平滑公式的应用。
第十三章、正压原始方程模式1、了解正压原始方程模式的设计思想、模式的基本特点;2、会应用有关假设，导出模式的预报方程;3、了解正压原始方程模式具有的积分性质。
4、理解模式时间积分步长的选择依据。
5、理解守恒差分格式的概念;6、掌握差分算符的表示方法;7、熟悉一次守恒格式和二次守恒格式的概念及其构造方法，熟悉正压原始方程模式二次守恒格式的构造方法;8、掌握三步法时间积分格式的构造方法;9、掌握正压原始方程模式显式时间积分方案的设计方法;10、了解半隐式格式的构造方法及其特点。
《动力气象学》课程辅导资料
《动力气象学》课程辅导资料知识点归纳总结第一章绪论1. 研究地球大气运动时的基本假设连续介质假设：研究大气的宏观运动时，不考虑离散分子的结构，把大气视为连续流体。
从而，表征大气运动状态和热力状态的各种物理量，例如大气运动的速度、气压、密度和温度等可认为是空间和时间的连续函数，并且经常假设这些场变量的各阶微商也是空间和事件的连续函数。
是研究大气运动的基本出发点。
理想气体假设：气压、密度、温度之间的关系满足理想气体状态方程。
2. 地球大气的运动学和热力学特性有哪些？大气是重力场中的旋转流体：大气运动一定是准水平的；静力平衡是大气运动的重要性质之一。
科里奥利力的作用：大尺度运动中科里奥利力作用很重要；中纬度大尺度运动中，科里奥利力与水平气压梯度力基本上相平衡——地转平衡；地球旋转角速度随纬度的变化，与每日天气图上的西风带中的波动有关；起稳定性作用——位能、动能的转换——锋面。
大气是层结流体：大气的密度随高度是改变的——层结稳定度；不稳定层结大气中积云对流；稳定层结大气中重力内波。
大气中含有水份：相变潜热——低纬度扰动和台风的发展。
大气的下边界是不均匀的：湍流性；海陆分布和大气环流。
3. 大气运动的多尺度性大气运动无论在时间尺度还是在水平尺度上都具有很宽的尺度谱，不同尺度系统在性质上有很大差异，对天气的影响也不同，不同尺度运动系统之间还存在相互作用。
而根据流体力学和热力学原理建立起来的大气运动方程组，表征了大气运动普遍规律，从物理上讲，它几乎描述了各种尺度运动和它们之间的相互作用，方程组是高度非线性的，难以求解。
因此，在动力气象中，常对各种运动系统进行尺度分类，利用尺度分析法分析各类运动系统的一般性质，建立各类运动系统的物理模型（第三章）。
第二章描写大气运动的基本方程组1. 作用于大气的力，哪些是真实力，哪些是视示力？真实力：气压梯度力、地球引力、摩擦力，既改变气流的运动方向，也改变速度的大小视示力：科里奥利力、惯性离心力，只改变气流的运动方向，不改变速度的大小2. 描述大气运动的基本方程组和各自遵守的物理原理牛顿第二定律——运动方程质量守恒定律——连续方程理想气体实验定律——状态方程能量守恒定律——热力学能量方程水气质量守恒——水汽质量守恒方程3. 分析流体运动的两种基本方法拉格朗日方法：着眼于微团，研究其空间位置及其他物理属性随时间变化的规律，推广到整个流体运动。
南京信息工程大学2023考研大纲：F03气象学与气候学2
南京信息工程大学2023考研大纲：F03气象学与气
候学1500字
南京信息工程大学2023考研大纲中，F03课程是关于气象学与气候学的内容。
气象学是研究大气现象和气象过程，包括天气的变化规律、气候的分布特征以及天气系统的形成和演变等内容。
气候学是研究气候系统，包括气候的形成机制、气候变化的原因和影响等内容。
以下是该课程的一些重要内容。
一、大气的构成与结构
1. 大气构成的基本成分：氮气、氧气、水蒸气等
2. 大气的垂直结构：对流层、平流层、中间层和热层等
二、大气的物理过程
1. 辐射传输：辐射平衡、辐射强迫和反照率等
2. 热力学过程：热平衡、温度和密度的变化等
3. 动力学过程：风场的形成和演变、大气运动的基本方程等
三、大气的水文过程
1. 水汽的来源和消失：蒸发、凝结和降水等
2. 海气相互作用：海表温度和蒸发的影响等
3. 云和降水过程：云形成、云分类和降水机制等
四、天气系统与气候系统
1. 天气系统：高压系统、低压系统、锋面和气旋等
2. 气候系统：地球气候带、气候类型和气候变化等
五、气候变化
1. 气候变化的原因：自然因素和人类活动的影响等
2. 气候变化的影响：海平面上升、极端天气事件增加等
以上只是南京信息工程大学2023考研气象学与气候学大纲中的一部分内容。
学习这门课程，可以帮助学生了解气象与气候的基本原理、现象及其相互关系，并能够应用这些知识来解释和预测天气和气候变化。
南京信息工程大学805天气动力学2021年考研专业课初试大纲
南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试考试大纲科目代码：805科目名称：天气动力学第1部分目标与基本要求《天气动力学》主要涵盖了《天气学原理》、《中国天气》及《动力气象学》三部分内容。
《天气学原理》和《中国天气》主要以天气学理论揭示大气运动的基本特征并阐述天气系统及天气过程生、消演变规律以及影响中国的主要天气过程。
《动力气象学》在热力学和流体力学的基础上，研究大气运动的动力过程、热力过程，从理论上探讨大气环流、天气系统演变的过程、规律和机理。
要求学生掌握系统掌握天气学和大气动力学的基本概念、基本理论和基本方法，理解天气系统演变的基本规律和机理，并理解各理论、学说之间的有机联系，提高分析问题、解决问题的能力，能理论联系实际并提高自己吸收新知识的能力。
第2部分内容与考核目标第一章大气运动的基本特征1. 了解大气运动各作用力含义、表达式及理解其物理意义2. 了解个别变化、局地变化、平流变化含义3. 掌握连续方程推导，了解质量散度、速度散度含义、表达式及其物理意义4. 了解尺度分析含义、掌握并理解自由大气中大尺度系统运动的特征5. 掌握Ro数的定义、物理意义和重要性6. 理解大尺度系统热力学能量方程的物理意义7. 了解P坐标系的优越性8. 了解位势、位势高度、位势米、几何米的概念9. 理解等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示10. 理解并掌握地转风、梯度风、热成风、地转偏差的含义、表达式、讨论及应用11. 了解正压大气、斜压大气的概念及物理意义第二章气团与锋1.了解锋、锋面、锋线、锋区含义及锋倾斜的原因2.了解冷性锢囚锋、暖性锢囚锋含义，要求会画出剖面图中锋位置及等温线分布3.了解马古列斯锋面坡度公式的物理意义4.理解锋附近温度分布特征及密度零级不连续面模拟锋面时，锋面附近要素场特征5.理解以密度一级不连续面模拟锋面时，锋面附近要素场特征6.掌握锋面分析中，高空测风资料应用7.了解锋生、锋消概念及概况；了解锋生带（线）、锋生函数、锋生条件概念8.理解锋生、锋消的运动学特点9.了解锋生、锋消的动力学特点第三章气旋与反气旋1.了解气旋和反气旋特征及分类2.理解绝对涡度、相对涡度和行星涡度概念、表达式、物理含义及含义2h H 3.理解大尺度系统运动中，固定点相对涡度变化可以用其位势高度变化表示4.掌握环流定理与涡度方程的物理意义；掌握大气中涡旋系统演变的主要物理机制5.理解位涡的概念，了解位涡方程的推导，了解“位涡思想”在天气学中的应用，会初步应用位涡守恒定律解释实际过程。
南京信息工程大学《动力气象学》复习重点(上)
《动力气象学》复习重点Char1 大气运动的基本方程组1、旋转参考系〔1〕运动方程g F V p dt V d ++⨯Ω-∇-=21ρ〔2〕连续方程0=•∇+V dtd ρρ▽·V 为速度散度，代表气团体积的相对膨胀率。
体积增大时，〔▽·V>0〕，密度减小；体积减小时，〔▽·V<0〕，密度增大。
0=•∇+V dtd ρρ▽·(ρV )为质量散度，代表单位时间单位体积内流体质量的流入流出量。
流入时▽·(ρV )<0，密度增大；流出时▽·(ρV )>0，密度减小。
〔3〕热力学能量方程Q dta d p dt T d c v =+内能变化率+压缩功率=加热率 Q dtp d dt T d c p =-αα=1/ρQ 2、局地直角坐标系〔z 坐标系〕中的基本方程组111()0ln ,,x y z v p du p fv F dt x dv p fu F dt y dw p g F dt z d u v w dt x y z p RT dT d dT dP d c p Q c a Q Q dt dt dt dt dtρρρρρραθ∂⎧=-++⎪∂⎪∂⎪=--+⎪∂⎪∂⎪=--+⎪∂⎨⎪∂∂∂⎪+++=∂∂∂⎪⎪=⎪⎪+=-==⎪⎩ 运动方程、连续方程、能量方程是预报方程，状态方程是诊断方程。
3、p 坐标系中的基本方程组⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=∂Φ∂=-∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂-∂Φ∂-=+∂Φ∂-=p RT pc Q S y T v x T u tT py u x u fu y dtdv fv x dt du p p ωω04、p 坐标系的优缺点优点：p 坐标系中的运动方程组不再出现密度ρ；连续方程形式简单，与不可压缩流体的连续方程形式相当；由于日常工作采用等压面分析法，用p 坐标系方程组可以方便的进行诊断分析。
南京信息工程大学动力气象学第7章PPT课件
C dx dt 常量
＝( 2 x 2 t )＝常量 2 dx － 2 ＝0
LT
L dt T
C dx
＝L
dt 常量 T
一个周期，正好移动一个全波形
S ( x ,t ) A c2 o x 2 st ) ( A ck o x t ) s A c (k ( o x c ) s
.
42
①求解困难:作线性化或者求数值解 ②大气中存在非线性现象
如多态、突变。
在某些条件下把非线性方程线性化。 介绍微扰动线性化方法。
基本思想： （1）任一气象要素（变量），由已知基 本量叠加上未知扰动量组成，即：
sss 且 s s 微扰动
.
43
（2）基本量满足原方程。
（3)扰动量的二次及二次以上乘积项 （非线性项），可作为高阶小量忽略。 →得到线性方程。
.
15
T——周期： 质点完成一个全振动需要的时间；
c——波速或相速： 等位相线&等位相面的移动速度，即槽
的移速； 波动学中，求解天气系统移动的问题，
即求解波速c的问题。
k——波数：
k2L2 距离内波的数目；
ω——圆频率：
2T2时间内质点完成全振动
的次数。
.
16
(kx t)
波速：等位相线（面） 的移速。
扰动量二次以上乘积项可忽略
u t V u V u 1 P x 2 P xfv
此时，方程形式上虽然多了几项，但由于基
本量是已知的，故现在的方程是线性方程。
.
46
微扰动线性化方法适用于小振幅的扰动。 对于有限振幅的扰动，这时不满足
A A
扰动量的二次以上乘积项不能作为高阶 小量忽略。非线性项重要。
动力气象学-第一章(绪论)
1835年提出科里奥利力的概念， 1857年白贝罗建 立了风压场关系的经验定律，成为地球大气动力 学和天气分析的基石。
动力气象学起源于北欧。
1897年，V. 皮耶克尼斯建立了旋转地球大气中的 环流理论；1904年V. 皮耶克尼斯以力学和物理学 的观点，建立了描写旋转地球大气运动方程组。
在1920年前后，V. 皮耶克尼斯和J. 皮耶克尼斯概 括了温带气旋生命史，提出了极锋气旋学说，形 成了挪威(卑尔根)学派。
对热带大气运动的研究，提出了第二类条件不稳定 理论(恰尼，1964年)和波动型第二类条件不稳定理论 (斯蒂文斯和林赞，1978年)；提出了赤道波动理论
(松野，1966年)和积云对流参数化(郭晓岚，1965年)。 低纬大气行星波的活动，积云对流反馈，中低纬度 相互作用和海气相互作用，热带地区数值预报研究。
理想流体、可压流体——将大气视为可压
缩的连续流体，作为研究大气运动的基本 出发点，广泛运用流体力学和热力学原理 探讨大气运动的基本规律。
动力气象学与流体力学的关系
流体（Fluid） 流体力学（Fluid Mechanics）
地球物理流体动力学（Geophysical Fluid
Dynamics）
大气流体力学（Fluid Mechanics
动力气象
of Atomosphere）
动力气象学的研究步骤
数学基础：微积分、矢量分析、场论（欧拉
观点）、计算数学。 步骤：气象问题 模型 求解 物理模型 解释原问题。 数学
侧重于首尾两步。
2、动力气象学与其他课程的关系
与天气学的不同之处：
天气学：从观测资料出发，检验性的、总结天 气过程的发生、发展规律（主观） 动力学：从物理定理出发，从理论上揭示天气 过程的发生、发展规律和机理（客观） 关系：理论联系实际，相互渗透和交叉－天气 动力学。