《气象学与气候学教学课件》3周五.ppt
上节课重点回顾:,1、影响气温局地变化的因素,2、辐射逆温和下沉逆温的原理,3、地转偏向力的性质,地转参数f的表达式,f=2sin,4、大气运动方程的形式,一般形式,大尺度,小尺度,坐标系变换 x,y,z,t x,y,p,t,空间,时间,个别变化,P坐标系中的运动方程,Z坐标下一般大气运动方程,转换公式中F用z替代,引入=gz,地转风:气压梯度力与水平地转偏向力达到平衡时,空气的等速直线运动,方向:背风而立,右手方向为高压,大小:与气压梯度力成正比,已知两个等压线500hPa和504hPa相隔200km纬度大致在40N空气密度0.70kg/m3求地转风速,自由大气中,尤其是中纬度地区,风速与密度无关,仅与位势梯度有关,利用p、z坐标转换公式,地转风在p坐标下的公式为,梯度风:非平直等压线条件下自由空气的平衡运动,自然坐标系,水平方向的单位向量分别为和n,垂直方向仍为k,水平速度,水平加速度,受力,方向,n方向,梯度风方程,离心力C 地转偏向力A 气压梯度力G,梯度风的风压场关系,对于大尺度系统,气旋中心为低压,反气旋中心为高压,北半球,北半球,南半球,南半球,解得,气旋C中,气压梯度不受限制,4-44改写为,(1)反气旋中心等压线稀疏,风速较小(2)纬度越高,等压线越密,赤道附近没有反气旋(3)空气密度越大,等压线越密,冬季大陆上的反气旋等压线密集(4)曲率半径越大,等压线越密,反气旋A中,气压梯度存在大值上限,梯度风和地转风,气旋运动,VgVG反气旋运动,VgVG,当气压梯度和等压线曲率半径相同,反气旋的梯度风比气旋的要大当梯度风和等压线曲率半径相同,气旋的气压梯度较大,热成风:地转风随高度的变化,或者上下两层等压面地转风之差,P坐标中,方向:背风而立,右手高温区,大小:与气层厚度、平均温度梯度成正比 与纬度和气层的平均温度成反比,压高公式,热成风实质上是等压面坡度随高度变化的反映,是由气层内水平方向温度分布不均匀造成的(斜压大气),温压线平行,温压线不平行,