《天气学原理》复习题 - 图文

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??p??Vg??(f??g)??0,??0 波长<3000km的波,以相对涡度随高度变化为主

地面气旋上空高空处在槽前脊后(前),正相对涡度随高度增加,使得固定点正相对涡度随高度增加,同时在水平地转偏向力作用下,伴随水平辐散随高度增加,必伴有上升运动。 地面反气旋上空高空处在槽后脊前,负相对涡度随高度增加,使得固定点负相对涡度随高度增加,同时在水平地转偏向力作用下,伴随水平辐合随高度增加,必伴有下降运动。

地面气旋反气旋中心涡度平流很弱,高空槽前为正涡度平流,槽后为负涡度平流,所以地面气旋中心对应有上升运动,反气旋中心对应有下沉运动,槽线位置高层和低层的涡度平流都很弱,因此涡度平流随高度变化项对槽线上垂直运动不起作用。

??厚度(温度)平流的拉普拉斯22?????V???g?p??? ????????R????Vg???Vg????Vg??T??p??pp?,暖平流区有上升运动

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冷平流区有下沉运动

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低压中心左部与高压中心右部之间上空对应槽线处附近,风随高度逆转,有冷平流,伴有下沉运动。

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低压中心右部与高压中心左部之间上空对应脊线处附近,风随高度顺转,有暖平流,伴有上升运动。

?非绝热加热的拉普拉斯RdQ?2cppdt dQ?0,??0dt非绝热加热区,有上升运动 非绝热冷却区,有下沉运动dQ?0,??0dt 加热区,500hPa等压面升高,温压场不平衡,在气压梯度力作用下,产生水平辐散,为保

持质量连续,必产生补偿性上升运动

7、用位势倾向方程解释高空槽及温带气旋变化

对于一般 波长<3000km的波,引起位势高度 变化的物理解释: 槽前脊后:借助西南风将正相对涡度从大的往小的方向输送,使得槽前脊后固定点正相对涡度增加,同时在水平地转偏向力作用下伴随水平辐散,引起低层气柱质量减少、降压,出现负变压中心,有变压风辐合;其高层水平辐散,导致上升运动,上升绝热膨胀冷却,低层气柱降温,此气柱收缩,高层等压面高度降低,即 ;

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槽后脊前:借助西北风将负相对涡度从大的往小的方向输送,使得槽后脊前固定点负相对涡度增加,同时在水平地转偏向力作用下伴随水平辐合,引起低层气柱质量增加、加压,出现正变压中心,有变压风辐散;其高层水平辐合,导致下沉运动,下沉绝热增温,此气柱膨胀,高层等压面高度升高,即 ;

槽脊线上:变高为零,即

结论:槽脊向东移动即前进,强度无变化。

8、用ω方程解释地面气旋、反气旋及它们之间上升、下沉运动情况。 波长<3000km的波,以相对涡度随高度变化 为主

地面气旋上空高空处在槽前脊后(前),正相对涡度随高度增加,使得固定点正相对涡度随高度增加,同时在水平地转偏向力作用下,伴随水平辐散随高度增加,必伴有上升运动。 地面反气旋上空高空处在槽后脊前,负相对涡度随高度增加,使得固定点负相对涡度随高度增加,同时在水平地转偏向力作用下,伴随水平辐合随高度增加,必伴有下降运动。

地面气旋反气旋中心涡度平流很弱,高空槽前为正涡度平流,槽后为负涡度平流,所以地面气旋中心对应有上升运动,反气旋中心对应有下沉运动,槽线位置高层和低层的涡度平流都很弱,因此涡度平流随高度变化项对槽线上垂直运动不起作用。

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9、动力因子、热力因子指的是什么?说明它们对天气系统各起什么作用? 动力因子(涡度因子)--相对涡度平流

温带气旋主要是在锋区发展起来的,有很大斜压性,温度场位相落后于高度场,高空槽前地面为气旋,槽后地面为反气旋。

结论:动力因子使得高空槽脊移动,地面气旋、反气旋加深发展。

热力因子间接作用:由于槽(脊)线处附近及低层地面都有冷(暖)平流,有降(增)温气柱收缩(膨胀),槽(脊)线处高度降低(增高),振幅加大,即曲率加大,槽前(后)脊后(前)正(负)相对涡度平流输送增大,引起固定点正(负)相对涡度增大,同时在地转偏向力作用下,伴随水平辐散(合)加大,导致大量质量减少(增大),降压(升压),低层地面温带气旋(反气旋)加深发展。

结论:高空槽加深脊加强,地面气旋、反气旋前移。

热力因子(温度平流) 地面:

气旋后部,反气旋前部为冷平流加压 反气旋后部,气旋前部为暖平流减压

气旋中心和反气旋中心没有温度平流,热力因子不起作用 槽前脊后正涡度平流使地面减压 槽后脊前负涡度平流使地面加压

10、温带气旋发展分哪几个阶段?其温压场特征是什么?

温带气旋生命史四个阶段:波动阶段、发展阶段、锢囚阶段、消亡阶段。

温带气旋左(右)半部与反气旋右(左)半部之间上空对应500hpa槽(脊)线处附近,风随高度逆转(顺转),此气层间有冷(暖)平流(500 h Pa 处也有冷(暖)平流),降(增)温气柱收缩(膨胀),500hpa槽(脊)线处等压面高度降低(增高),槽(脊)线处有负(正)变高,槽(脊)加深。温带气旋左(右)半部与反气旋右(左)半部由于气柱收缩(膨胀),此之间等压面高度增高(降低),即有正(负)变高。温带气旋、反气旋变高为零。 结论:高空槽加深脊加强,地面气旋、反气旋前移。 11、气旋再生、气旋族含义是什么?

气旋再生:趋于消亡或已经消亡的气旋在一定的条件下又重新发展起来的过程。 有三类:副冷锋加入后再生、气旋入海后再生、两个锢囚气旋合并加强。 气旋族:在同一条锋系上出现的气旋序列

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