发布时间 : 星期四 文章气象学思考题更新完毕开始阅读
达背风坡山脚时气温为多少？
未饱和湿空气先按干绝热线上升到凝结高度，再按湿绝热线上升到山顶，水汽全部凝结并脱离气块，越过山顶后又按干绝热线下降，到达背风坡山脚。
凝结高度：h?123(T0?Td0)=123×（20-16.5）=430.5m 山顶温度：T1?T0??dh??s(H?h)=12℃
回山脚时温度：T2?T1??dH=12+（0.98/100）×1000=21.8℃
第四章
1．什么是气压梯度？气压梯度力？其大小、方向？
答：·气压梯度：表示气压分布不均匀程度的空间矢量。其大小等于气压随距离的变化率，方向多垂直于等压线或等压面，由高压指向低压。
气压梯度力是周围空气介质作用在空气块表面上压力的合力G。对于单位体积的空气块，气压梯度力恰好等于气压梯度??p，其方向垂直于等压面并从高压指向低压方向。
2．水平地转偏向力具有哪些性质？ 答：
⑴偏向力只能产生于空气运动之后，而不能使静止空气产生运动。
⑵纬度一定时，风速愈大，Ah愈大。当Vh=0，Ah=0。风速一定时，水平地转偏向力与维度的正弦成正比，在极地Ah最大；在赤道上Ah=0。
⑶地转偏向力垂直于物体运动方向，在北半球上（??0?），地转偏向力总是指向风的右边，并垂直于风，在南半球上，（??0?），则相反，地转偏向力总是指向风的左边，也垂直于风。不论在北、南半球上，地转偏向力的作用只能改变空气运动的方向，不能改变它的速度大小。
3．真正使空气质点运动的力有哪些？哪些力可使得已经运动的空气质点的运动状况发生变化？ 答：
·真正使空气质点运动的力是气压梯度力，它是大气运动的起动力。
·摩擦力是两个相互接触的物体作相对运动时，接触面之间所产生的一种阻碍物体运动的力，可使风速减少、方向偏离等压线；地转偏向力和惯性离心力都不是实际存在的力，它们只改变物体运动的方向，不改变运动速度的大小。
4．由大中小尺度运动简化方程说明各尺度运动的基本特征。 答：
⑴大尺度运动方程：
??fv???x?水平运动方程：?，说明大尺度大气是在水平气压梯度力和水平地转偏向力平衡
1?p0???fu????y?0??下的运动，具有准地转平衡的特征；
1?p垂直运动方程：0??1?p??z?g，说明大气运动对气压随高度变化的影响很小，具有准静力平衡
的特征。
⑵中尺度运动方程：
??fv?dt??x?水平运动方程：?，中尺度大气不具有地转平衡的特征；
dv1?p???fu??dt??y???垂直运动方程：0??du1?p1?p??z?g，中尺度大气垂直方向满足静力平衡。
⑶小尺度运动方程：
1?p?dt??x??水平运动方程：?，水平方向不满足地转平衡；
dv1?p???dt??y????垂直运动方程：
dud?dt??1?p??z?g，垂直方向发展强烈的小尺度系统不满足静力平衡，一般情况
下是满足静力平衡的。
5．什么是地转风？梯度风？风场与气压场关系如何？梯度风什么情况下等于地转风？ 答：
·地转风是水平气压梯度力与地转偏向力达到平衡时，空气的等速直线水平运动。
·地转风的风压场关系满足白贝罗风压定律：背风而立。北半球上，低压区在左，高压区在右；南半
球上则相反，高压区在左，低压区在右。
·梯度风是沿（圆形）等压线吹的无摩擦的水平气流。 ·梯度风的风压场关系有两种情况：
⑴梯度风轨迹曲率为气旋式，空气呈逆时针向旋转。 ⑵梯度风轨迹曲率为反气旋式，空气呈顺时针向旋转。 ·在平直等压线条件下，梯度风等于地转风。
6．从力的平衡说明，为什么北半球大尺度气旋和反气旋对应低压和高压？ 答：
⑴北半球大尺度气旋对应低压：因为离心力总是指向外，这时地转偏向力也指向圆外，所以气压梯度力必须指向圆心，即气压系统中心为低压，这样才能达到三力平衡，如下图：
低
⑵北半球大尺度反气旋对应高压：离心力总是指向圆外，这时地转偏向力指向圆内，而气压梯度力的方向就决定于前两项的相对大小。当G由高指向低，即反气旋中心为高压中心，满足A=C+G，地转偏向
力与惯性离心力、气压梯度力平衡，如下图。|A|>|C|，即fVG?VGrT2，对于大尺度系统rT大，C较小，关
系成立。反之，反气旋中心为低压中心，满足A+G=C，惯性离心力与地转偏向力、气压梯度力平衡，即|A|<|C|，对于大尺度系统是不成立的。
n VGrT2 高 fVG VG ?1?p??n
7．为什么高压中心的风不可能很大？
答：
北半球高压与大尺度反气旋对应，由公式
?p?nmax?f2rT?422??sin?rT?知，反气旋中心因
为rT很小，所以气压梯度最大可能值也较小，因此在反气旋中心等压线不会很密，所以反气旋中心（高压中心）的风不可能很大。
8．如果用V表示梯度风风速，Vg表示地转风风速，试证①在高压区V?Vg；②在低压区V?Vg。 证明：
已知地转风与梯度风之比为：
VgV?1?VfrT，又因在高压区rT?0，所以
VgV?0，即：V?Vg；
在低压区rT?0，所以
VgV?0，即：V?Vg。
9．热成风的成因是什么？热成风与平均等温线有何关系？热成风在风随高度变化中有些什么作用？ 答：
·热成风的成因：当两个等压面之间气层的平均温度分布不均，即有平均温度梯度时，等压面的坡度就会随高度发生变化，或愈向上等压面坡度愈陡，从而有热成风。
·热成风与平均等温线的关系：由公式VT??Vg??g?T2?sin?T?n(z?z0)可看出，热成风
的大小与平均等温线的疏密程度（平均温度的梯度）成正比。
·热成风在风随高度变化中的作用： ⑴应用单站测风记录，判断高空冷暖平流。
⑵根据热成风与气层平均温度的梯度之间的关系，估算另一高度上的地转风。 ⑶判断气压场和温度场的空间结构。
10．为什么地转风随高度逆时针旋转有冷平流？顺时针旋转有暖平流？ 答：
据热成风公式VT?Vg?Vg0，当p与p0两层等压面的地转风已知时，即可从地转风的向量差求出VT，再由VT的方向确定此两层间冷暖区的分布，进而判断冷暖平流。如下图所示：