动力气象-复习题20

动力气象学习题集

一、名词解释

1. 地转平衡：

2. f平面近似：

3. 地转偏差： 4. 尺度分析法：

5. 梯度风：

6. 地转风：

7. 正压大气：

8. 斜压大气：

9. 大气行星边界层：

10. 旋转减弱：

11. 埃克曼抽吸：

12. 波包迹：

13. 环流：

14. 环流定理：

15. 埃克曼螺线：

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16. 梯度风高度：

17. 非频散波：

18. 微扰法（小扰动法）：

19. 声波：

20. 重力外波：

21. Boussinesq近似：

22. 正压不稳定：

23. 斜压不稳定：

二、判断题

1. 中纬度地转运动准水平的原因之一是重力场的作用使大气质量向靠近地球固定边界一薄层中堆积，从而制约了铅直气压梯度，限制了大气运动的铅直尺度。

2. 等压面图上，闭合高值等高线区域，等压面是下凹的，在闭合低值等高线区域，等压面是上凸的。 3. 小尺度运动不满足静力平衡条件，但仍然可以用p坐标系运动方程组描述他们的运动规律。 4. 压高公式说明，气层厚度正比于平均温度，气压随高度按指数单调递减，且平均温度愈低，气压随高度递减愈慢，反之亦然。

5. 如果运动是绝热、无摩擦和定常运动，且周围无水汽交换，那么单位质量湿空气的显热能、位能、动能、潜热能之和守恒。

6. 有效位能是动能唯一的“源”，但不是唯一的“汇”。

7. 风随高度分布的对数定律是指在不稳定条件下，近地面层的风速分布特征。 8. 不规则湍涡运动会引起动量和其它物理量的输送，它的最小单位是分子。 9. 动力气象学是流体力学的一个分支。 10. 物理量的空间分布称为物理量场。

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11. 气压梯度力反比于气压梯度。

12. 速度散度代表物质体积元的体积在运动中的相对膨胀率。

13. 笛卡尔坐标系中的三个基本方向在空间中是固定的，球坐标系中的三个基本方向随空间点是变化的。 14. 大气运动被分成大、中、小尺度是按照时间尺度划分的。

15. 当f处于系数地位不被微商时，取f=f0；当f处于对y求微商地位时，取df/dy=常数，此种处理方法称为β平面近似。

16. 连续方程一级简化后，说明整层大气是水平无辐散的。 17. 波动的参数包括很多，其中波数与波长成正比。

18. 用x轴表示波动传播方向，等位相面沿x方向移动的速度为相速。

19. 大气声波的相速决定于基本气流和大气的热性质和热状态，与波长无关，所以是频散波。 20. 声波只在水平方向传播。

21. 纯重力内波的特点之一是相速矢量和群速矢量水平分量是相互垂直的。 22. 纯重力内波的特点之一是相速矢量和群速矢量铅直分量是相互垂直的。 23. 取准地转近似不仅可以滤去重力惯性外波，还可以保证涡旋性慢波不受歪曲。 24. 湍流不仅可以引起动量的输送，还会引起热量、水汽和空气中悬浮物质的输送。 25. 埃克曼螺线解的一个最显著的特征是风有指向高压一侧的分量。 26. 不规则湍涡运动会引起动量和其它物理量的输送，它的最小单位是分子。 27. 大气位能可以直接转换成水平运动动能。 28. 一般来说，单是铅直运动就能改变动能和全位能。

29. 等压面、等温面成水平分布状态且层结稳定时，有效位能不等于零。 30. 空气微团做上升运动时，其位能减小，作下沉运动时位能增加。

31. 局地非绝热产生的有效位能的效率，当等位温面上高压区冷却，将使有效位能增加。 32. 有效位能仅是全位能能够转换为动能的上限值。

33. 有效位能完全决定于大气初始状态，大气为斜压状态时，有效位能为零。 34. 贴地层中有一个重要的物理量，是粗糙度，他决定于下垫面的物理性质。

三、填空题

1. 地转偏向力的大小与纬度成（ ），在赤道为（ ）。

2. 地转偏差与水平加速度方向相垂直，在北半球指向水平加速度的（ ）侧，其大小与水平加速度成正比，与纬度的正弦为（ ）。

3. 梯度风平衡是指（ ）、（ ）和（ ）三力达成的平衡。

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4. 建立P坐标系的物理基础为（ ），采用P坐标系的优点是（ ），并可（ ）。 5. 随高度的增加，只要（ ）不变，热成风的大小和方向就不变.

6. 引起绝对铅直涡度变化的原因有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 7. 北半球地转风随高度逆时针旋转，与此伴随的平流为（ ）。

8. 在大气行星边界层中，近地面层又称为（ ），上部摩擦层又称为（ ）。 9. 在埃克曼层中，风速随高度增加（ ），风向随高度增加（ ）。

10. 定常情况下，埃克曼层中的三力平衡是指（ ）、（ ）和（ ）之间的平衡。 11. 旋转层结大气中可能出现的四种基本波动是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 12. 声波是由大气的（ ）造成的，重力内波生成的必要条件是大气层结（ ）。 13. P坐标系中，单位质量空气微团动能的随时间的变化率，决定于（ ）和（ ）。 14. 所谓的干静力能是由（ ）、（ ）和（ ）这三种能量的组合。

15. 根据动能平衡方程，单位质量的空气微团动能随时间的变化率，决定于（ ）、（ ）和（ ）

16. 正压不稳定的必要条件为（ ），正压不稳定扰动发展的能量来自（ ）。 17. 正压不稳定是发生在具有（ ）切变基流中的长波不稳定，斜压不稳定是发生在具有（ ）切变基流中的长波不稳定。

18. 根据准地转斜压两层模式的分析结果，影响斜压不稳定的主要因子是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。

19. 正压不稳定扰动发展的能量来自（ ），斜压不稳定扰动发展的能量来自（ ）。

四、问答题

1、什么是大气行星边界层？大气行星边界层可分为几个层次？说明各层次的主要特点。 【答】：

2、试从物理上说明埃克曼抽吸产生的原因和所起的作用。 【答】：

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3、叙述罗斯贝数（R0）的表达式及其物理意义。 【答】：

4、什么叫二级环流? 什么是旋转减弱? 【答】：

5、什么是力管及其力管效应？ 【答】：

6、群速度与相速度有何区别?何时二者一致? 【答】：

7、什么是罗斯贝波，它是怎样产生的？ 【答】：

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