动力气象学第1章.ppt

参 考 书 目： 20、吕克利等，动力气象学，南京大学出版社,
1996 21、伍荣生，大气动力学（修订版），高等教育
出版社，2002 22、HOLTON J. R. AN INTRODUCTION TO
DYNAMIC METEOROLOGY, Academic Press,
Fourth Version, 2004 23、李国平，新编动力气象学，气象出版社，
15、Gill，大气-海洋动力学，海洋出版社，1988 16、叶笃正，李崇银，王必魁，动力气象学，科 学出版社，1988。 17、吕美仲，彭永清，动力气象学教程，气象出 版社，1990 18、巢纪平，厄尔尼诺和南方涛动动力学，气象 出版社，1993 19、余志豪，杨大升等，地球物理流体动力学， 气象出版社，1996
1985 12、Pedlosky, J., Geophysical Fluid Dynamics,
Springer-Verlag, 2nd ed, 1987
参 考 书 目：
13、陈秋士，天气和次天气尺度系统动力学，科 学出版社，1987
1 4 、 Hoskins 等 ， 大 气 中 大 尺 度 动 力 过 程 ， 气 象 出版社，1987
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。
1981
参 考 书 目： 7、Pedlosky，地球物理流体动力学导论，海洋出
版社，1981 8、伍荣生等，动力气象学，上海科技出版社，
1983。 9、杨大升，刘余滨，刘式适，动力气象学，气
象出版社（修订本），1983 10、栗原宜夫，大气动力学入门，气象出版社，
1984 11、李崇银等，动力气象学概论，气象出版社，
§1.2 地球大气的运动学和热力学特性
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。
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。
§1.3 大气运动的多尺度性 空间尺度——空间范围 积雨云、飑线、背风波、热带云团；温带气旋、西风 带中的长波；超长波、热带辐合带。 相互作用——反馈——CISK 非线性 尺度分析
动
大
力
气 科
气
学
象
学 院
学
王
文
教材：
吕美仲等，动力气象学，气象出版社，2004
参考教材： 1.吕克利等，动力气象学，南京大学出版社，1996 2.HOLTON J. R. AN INTRODUCTION TO DYNAMIC METEOROLOGY, Academic Press, Fourth Version, 2004 3.刘式适等，大气动力学（第二版），北京大学出 版社，2011
2006 24、贺海晏，简茂秋，乔云亭，动力气象学，气
象出版社，2010 25、刘式适，刘式达，大气动力学（第二版），
北京大学出版社，2011
§1.1 基本假设 连续流体介质假设——质点力学的应用。 大气运动的速度、气压、密度和温度等物理量以及这 些场变量都是时间和空间的连续函数； 理想气体（无凝结）； 动力过程和热力过程相互作用； 大气为可压缩连续流体
§1.4 动力气象学的发展简史与发展动向
18世纪，力学、物理学、化学和数学等基础科学的发 展，观测仪器地陆续发明，气象科学由纯定性的描述 进入了可定量分析的阶段，这是气象科学发展过程中 的一次飞跃。
1820年，布兰德斯绘制了气象历史上第一张天气图， 创立了近代天气分析和天气预报的方法。这是气象科 学发展过程中又一次飞跃。
第一章 绪论
动力气象学是气象科学的一个分支，是应用物理学 定律和数学方法研究大气运动的动力过程、热力过 程，以及它们之间的相互关系，从理论上探讨大气 环流、天气系统演变和其它大气运动过程的学科。
动力气象学又是流体力学的一个分支——地球流体 力学的主要组成部分。
动力气象学是大气科学的基础理论。
大气科学的目的： 天气预报；气候预测 大气科学的研究方法： 观测(诊断)分析；理论研究；数值模拟 大气科学的特点： 已观测事实为基础 大气科学的分支： 大气动力学、大气物理学、天气学、气候学，…
社，1976。 3 、 Haltiner, G, Numerical Prediction and
Dynamical Meteorology, 1980(有中译本) 4、小仓义光，大气动力学原理，科学出版社，
1980 5 、 Holton ， 动 力 气 象 学 引 论 ， 科 学 出 版 社 ，
1980 6、郭晓岚，大气动力学，江苏科技出版社，
在这个时期,v.皮耶克尼斯和J.皮耶克尼斯等人撰著的 三卷巨著《动力气象学和水文学》(《静力学》,《运 动学》,《物理流体力学及其在动力气象学上的应 用》),是对他们本人和本学派研究成果的系统总结。
前苏联也有以柯钦为首的一些学者所做的一系列工作。
动力气象学的基础知识：
高等数学；流体力学；天气气候学 学科特点和学习方法：
物理学为基础，数学为工具，观测事实为依据 知识的延拓和提升：
同一教材前后的贯通，不同教材的横向连接，不同分 支之间的联系，重大天气气候的联想。
参 考 书 目： 1、叶笃正，李崇银，大气运动中的适应问题，
科学出版社，1965 2、Lorenz，大气环流的性质和理论，科学出版