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1、1、什么是零级近似和一级近似？写出零级近似和 一级近似的运动方程？答：零级：只保留方程中数量级最大的各项，其他 各项都忽略不计。0 一丄乎+ fv 0 丄亜-fu 0 丄加-g 方程：P xP QyP比一级：除保留方程中数量级最大的各项外，还 保留比最大项小一个量级的各项，而将最小项略去 不计。du1dp” dv1Qp” 1 dp=-+ fv = - 一 fu 0 = - 一 g方程： dtPdx dtPdyP dz2.什么是地转风？梯度风？热成风？地转偏差风？ 写出表达式（p53） 答：地转风：地转偏向力和气压梯度力平衡时的空 气水平运动。梯度风：在没有或不考虑摩擦力时，气压梯度力、 地转偏
2、向力和惯性力心力三力平衡时的风。 热成风：地转风随高度的改变量称为热成风。 地转偏差风：实际风与地转风之差称为地转偏差 风。fu = -1 dpP dy地转风：fv =1 dpP dx梯度风：V 20 = -fRT1 dpP dn-fVfRpz 一z = Tln热成风： 1 2 gp1地转偏差风：D=V-Vg3. 在北半球大尺度系统运动中，做逆（顺）时针旋 转，为什么对应是低（高）压中心？ 答：顺时针旋转对应高压中心，逆时针旋转对应低 压中心。证明：风顺时针旋转，水平地转偏向力指向速度的 右侧，惯性离心力也指向速度的左侧，惯 性离心力为小量，为使三力平衡，水平气压梯度力 必定指向速度的左侧，因
3、为水平气压梯度力有高压 指向低压，所以中心气压最高，为高压；风逆时针 旋转，水平地转偏向力指向速度的右侧，惯性离心 力也指向速度的右侧，为使三力平衡，水平气压梯 度力必定指向速度的左侧，因为水平气压梯度力有 高压指向低压，所以中心气压最低，为低压。4. 什么是气团？如何分类的？（p62）什么是锋？ 如何分类？（p67）锋面坡度主要取决于什么因素？ 气团：气象要素分布比较均匀的大范围的空气团。（1）地理分类：冰洋气团、极地气团、热带气团、 赤道气团；（2）热力分类：冷气团和暖气团； 锋：气团角度考虑，指密度不同的两个气团之间的 过渡区。在天气图上表现为等温线密集区。（1） 根据锋在移动过程中冷、
4、暖气团所占主次地位，可分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋；（2）根据锋的伸展高度可分为：对流层锋、地面锋 和高空锋；（3）根据锋面两侧的气团的地理类型分为：冰洋锋、 极锋和副热带锋。锋面坡度主要取决的因素：（p66）（1）随纬度的增高而增大；（2）锋面两侧温差愈大坡度愈小；（3）锋面两侧平行于它的地转风分速应具有气旋性 切变；（4）锋面两侧平均温度俞高坡度愈大 5.等压面上锋区附近的温度场分布有什么特点？地 面图上，锋面附近要素场如何分布？答： 1、水平温度场特征 地面图：锋附近温度水平梯度大，平均约5-6 C /100 公里 高空图：高空锋区为等温线的密集带，该密集带 向冷区倾斜，与地面锋线
5、平行。锢囚锋在高空图上 有暖舌，暖舌两侧等温线密集。应用：根据高空图锋区内等温线密集度确定锋区强 度、地面锋线位置，等压面上冷暖平流确定锋的类 型2、垂直方向 ：锋区内温度垂直梯度小，逆温、等 温或递减率小，两侧气团内温度随高度递减，冷暖 气团温差越大，锋面逆温越强或过渡区越窄，通过 锋区时等温线弯折越厉害3、锋附近的位温特征：位温随高度增大的快，锋 区水平等位温线密集 气象要素分布特征：温度场:a）锋区内水平温度梯度远比锋区外大， 在等压面图上等温线相对密集。等温线密集带随高 度向冷空气一侧倾斜。b）锢囚锋在高空图上有暖 舌，暖舌两侧等温线密集。c）锋区内有冷平流则为 冷锋，有暖平流则为暖锋
6、,无冷暖平流或平流弱， 且锋区移动很少，则为准静止锋。d）锋区内温度垂 直梯度特别小，温度随高度变化可出现逆温、等温 或递减率小三种情况。e）锋区内等位温线较密集且 与锋区平行，等位温面同锋面一致随高度向冷空气 倾斜。1）以密度的零级不连续模拟锋面时，气压场、风 场、变压场特征：气压场：锋线附近气压连续，气压梯度不连续， 等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高 压；锋线一般位于地面气压槽中。风场：a）由于地面锋位于气压槽中，由地转风 原理，锋线附近风场有气旋式切变，地面摩擦使风 与等压线成一交角，吹向低值区，一般在锋面附近 形成辐合区。b）锋面附近风场气旋式切变包括风速 切变和风向切变。
7、c） 地面冷锋之后的测站，自低层 至高空，通过锋区时风向作逆时针旋转，对应有冷=-fV vf+匚 I 公 dpgg c dp-Vv, gV2 +越 L fR d dQ dp 丿 c 闪 dp dt成 正 比 ， 可 分 为冷B3ZK平流；地面暖锋之前的测站，自低层至高空通过锋 区，风向作顺时针旋转，对应有暖平流。d）因为锋 区内水平温度梯度很大，所以热成风很大，故风的 垂直方向切变很大。e）在地面锋的上空，可出现大 风速区，甚至可以出现急流变压场：冷锋后有三小时正变压，暖锋前有三 小时负变压，锢囚锋前多为三小时负变压，锢囚锋 后多为三小时正变压。2）以密度一级不连续模拟锋面时，气压场、 风场、
8、变压场特征：气压场：锋区内等压线气旋式曲率比锋区 外大得多或反气旋式曲率比锋区外小得多风场： 锋区内风场气旋式切变比锋区外 大得多或反气旋式切变比锋区外小得多。变压场特征：变压梯度不连续，变压风也 不连续；地面锋区中，等变压线密集，锋区外， 等变压线稀疏，变压值比较小。 湿度场：综合锋区内温度场、气压场、风场和变压 场特征来看湿度场。一般暖空气湿度大，露点高， 冷空气湿度小露点低，当无降水发生时，锋面附近 露点温度差异可比温度差异显著。6. 什么是气旋/反气旋？其流场特征在南北半球有 何不同？ 答：气旋是占有三度空间，在同一高度上中心气压 低于四周的大尺度涡旋。反气旋是占有三度空间，在同一高度
9、上中心气 压高于四周的大尺度涡旋。 特征：在北半球，气旋范围内气流作逆时针旋转， 南半球相反。在北半球，反 气旋范围内气流作顺时针旋转，南半球相反。7. 什么是正压大气和斜压大气？答：密度的空间分布只依赖于气压，即p=p（p）， 这种大气状态称为正压大气。密度的空间分布不仅依赖于气压而且依赖于 温度，即P=P（P,T），系统轴心随高度倾斜，等密 度线和等压线有交角这种大气状态称作斜压大气。8. 解释3方程、位势倾向方程中各项的物理意义。 （p121） （p118）答： 3方程：GV2 + f2 色 = f V vf +匚逊-R V2 dQ、qp2 丿 dp ggg dp J CP dtp f
10、V vf + 式中右端第一项 dp gg 为涡度平流随高度变化项。-V2 Vv越式中右端第二项 Lg即J是厚度平流（温度平 流）的拉普拉斯。R V 2 dQ式中右端第三项 cppdt 为非绝热加热的拉普拉斯。位势倾向方程：f 2 d2 逊 c dp2 丿 dtp式中右端第一项与地转风绝对涡度平流 V vf +0 ）g巴冬Lgf电这两部分分别表示地转涡 度和相对涡度的地转风平流。色Vv逊、式中右端第二项c dp I g即丿是厚度平流（温度 平流）随高度变化项。f 2 R d dQ式中右端第三项 cppcdp dt 是非绝热加热随高度 变化项。9. 温带气旋的经典模型？（给出示意图，并简单说 明）
11、（p122） 答：波动阶段： 在气旋发生前， 高纬为东风，低 纬为西风。高纬 冷，低纬暖，中 间还有一条锋 面（虚线）。开始出现波动时，冷空气向南侵袭，暖空气向北扩 展，出现冷暖锋面及锋面降水。地面图上，开始出 现低压中心，比周围气压低23hpa左右，有时有 一根闭合等压线。低压沿暖气流方向移动， 24h 可 移动十几个经距。成熟阶段：波动振幅增加，冷暖锋进一步发展，锋 面降水继续增强，雨区扩大。地面图上闭合等压线 增多，中心气压可比外围低1020hpa左右，低压 一般仍沿着暖区气流方向移动，速度比波动阶段略 减，24h约移动10个经距。锢囚阶段：锢囚开始时，冷暖锋相遇，使锋面抬升 增强，降水
12、强度及范围均增大。由于冷暖锋相互叠 加，气旋涡旋在低层成为冷涡，而不像波动阶段， 冷暖空气各占一部分。同时暖空气被抬离地面气旋 上空仍为冷暖空气交汇处。随着锢囚的加深，冷涡 旋的厚度也愈来愈大。这时地面图的低压中心气压 较四周低 20hpa 以上。移速大大减慢。 消亡阶段：气旋逐渐与锋面脱离，成为冷涡旋，受 地面摩擦作用慢慢填塞消亡。10. 温带气旋发展分哪几个阶段？其温压场特征是什么？（p123） 答：温带气旋的发展分为：波动阶段、成熟阶段、 锢囚阶段和消亡阶段。温压场特征：波动阶段：温度场落后于高度场。气 旋位于高空槽前，温度平流零线穿过气旋中心，气 旋前部为暖平流，后部为冷平流。所以热力
13、因子使 地面气旋前部减压，后部加压，从等高线看，槽前 为正涡度平流区，涡度因子使地面气旋中心减压。 成熟阶段：温度槽仍落后于高度槽，不过两者比前 一阶段有所接近。地面气旋的前部仍为暖平流，后 部为冷平流。随着地面气旋的发展，气旋上空的温 度因上升运动而逐渐降低。锢囚阶段：高空槽进一步发展，出现闭合中心，高 空冷中心与高度场的低中心更加接近。冷平流侵入 气旋的南部。等高线与等温线的夹角已减小，温度 平流变小，热力因子造成的气压变化也减小。 消亡阶段：高空温压场已近于重合，成为一个深厚 的冷低压。11. 我国境内有哪些气旋？活动范围，相应的天 气？（p137）答：南方气旋（25-35N）：活动于江
14、淮流域、 东海和日本南部海面的广大地区，包括江淮气旋和 东海气旋。江淮气旋和东海气旋会带来大风、雷雨 和暴雨天气的出现。北方气旋（45-55N）,活动于黄河以北、贝加 尔湖以南的广大地区，包括蒙古气旋、东北气旋、 黄河气旋、黄海气旋。蒙古气旋常伴有冷空气的侵 袭，带来降温、风沙、吹雪和霜冻等天气。黄河气 旋在夏季可带来大风和暴雨，其他季节只有零星降 水，主要是大风。东海气旋会带来大风、雷雨和暴 雨天气。12. 东亚气旋的发展中，为什么爆发性气旋主要形成 在海上且多形成在日本以东的西北太平洋上，又以 冬春季为最多？（ p143）答：这与爆发性气旋生成的背景有关,。绝大多数的 东亚爆发性气旋形成于
15、高空西风急流出口区的左 侧，少数形成于入口区的右侧。出口区的右侧和入 口区的左侧没有爆发性气旋形成。东亚海岸附近海 域和西北太平洋上的爆发性气旋都是如此。13. 什么是大气环流？控制大气环流的基本因子有 哪些？（ p146）（ p152） 答：指全球范围的大尺度大气运行的基本状况。 控制大气环流的主要因子是太阳辐射、地球自传、 地球表面不均匀和地面摩擦。这些外因都要通过大 气本身的特征而起作用。14. 什么是纬圈环流和经圈环流？三圈环流是怎样 建立的？（ p175）（ p154）答：西风带的波状流行有时表现为大致和维圈相平 行，这种环流状态称为维向环流。西风带的波状流行有时表现为具有较大的南 北向气流，甚至出现大型的闭合暖高压和冷低压， 这种环流状态称为经向环流。 哈得来环流：暖空气由赤道附近上升到高空形成极 地辐散的气流，在它们分别向极地
