数值天气预报期末考试

第一章 习题

1. 试证明球坐标系中单位矢量i的个别变化率为。

di?urcos???sin?j?cos?k dt??

2. 试说明局地直角坐标系(即z坐标系)中的运动方程与球坐标系中的运动方程有何异同? 3. 在等压面p与p??p之间有一气柱,其横截面积为?x?y,气柱内的空气质量为?M。试根据该气柱在运动过程中其质量守恒的原理导出P坐标系中的连续方程为

?u??v?y??w?p?0 ?x

4. 应用?x,y,z,t?、?x,y,p,t?两坐标系因变量F偏微商的转换关系式（1.69）和（1.78）证明

?dF??dF??????dt?z?dt?p ?5. 应用?x,y,p,t?、?x,y,?,t?两坐标系因变量偏微商的转换关系式（1.113）和（1.117）把P坐标系中的连续方程

?u??v??w?p?0 ?x?y转换到?坐标系中去。

6. 应用?坐标系中的连续方程（1.126）把该坐标系中分量形式的水平运动方程写成通量形式。

7. 已知小尺度运动系统龙卷的物理变量特征尺度为：L~10米，D~10米，U~

现代数值天预报编程实习 正压原始涡度方程模式

正压原始涡度方程模式预报实习 Abstract

Taking 500hPa isobaric surface geopotential height field in Northeast China and North China regions in April 29, 1973 08 am (beijing) as the initial field ,by using the primitive barotropic vorticity equations in Lambert conformal projection coordinate,

We produced 500hPa geopotential height forecasts in next 24 hours in the limited areas. Ultra-relaxation sequence of iterations were used to calculate the potential tendencies in inner-g

南京信息工程大学大气科学专业《数值天气预报》试卷（A）

年级― ――― 班级―― ― 任课教师： 姓名―― ――― 学号 成绩

1、 请写出σ坐标的定义？并给出水平气压梯度力在σ坐标下的形式？（8分） 2、 大气数值模式可以分为哪几类？（8分）

3、 已知地图投影直角坐标系中x和y方向的地图投影放大系数分别为m和n，请写出

散度??V、标量平流V??A的表达式。（8分）

24、 请写出?A的差分形式。（8分）

???u?u?c?0?t?x5、 对于一维平流方程：（其中c为常数），时间、空间均采用向前差分格

式，写出对应的差分方程，并讨论其稳定性。（15分） 6、 请详细说明用数值方法求解准地转正压模式的具体计算步骤。（8分）

Ftt7、 请写出方程

?uFx??vF?y?0xxy对应的差分格式。（10分）

??、8、 设一维变量Fi可表示为如下谐波形式：Fi?C?Fcos?kxi???，其中C为一常数，Fk和?分别为谐波的振幅、波数和位相，空间三点平滑算子定义为~xSFi?Fi??Fi?1?2Fi?Fi?1?2，（1）请导出空间三点平滑响应函数的表达式；（2）试证

明：当S=1/2时，三点平滑可以完全滤除原谐波中波长为L=2?x的波动。（15分

南京信息工程大学大气科学专业《数值天气预报》试卷（A）

年级― ――― 班级―― ― 任课教师： 姓名―― ――― 学号 成绩

1、 请写出σ坐标的定义？并给出水平气压梯度力在σ坐标下的形式？（8分） 2、 大气数值模式可以分为哪几类？（8分）

3、 已知地图投影直角坐标系中x和y方向的地图投影放大系数分别为m和n，请写出

??散度??V、标量平流V??A的表达式。（8分）

?2A4、 请写出的差分形式。（8分）

?u?u?c?0?t?x5、 对于一维平流方程：（其中c为常数），时间、空间均采用向前差分格

式，写出对应的差分方程，并讨论其稳定性。（15分） 6、 请详细说明用数值方法求解准地转正压模式的具体计算步骤。（8分）

Ftt7、 请写出方程

?uFx??vF?y?0xxy对应的差分格式。（10分）

??、8、 设一维变量Fi可表示为如下谐波形式：Fi?C?Fcos?kxi???，其中C为一常数，Fk和?分别为谐波的振幅、波数和位相，空间三点平滑算子定义为

~xSFi?Fi??Fi?1?2Fi?Fi?1?2，（1）请导出空间三点平滑响应函数的表达式；（2）试证

明：当S=1/2时，三点平滑可以完全滤除原谐波中波长为L=2?x的波动。（15分

南京信息工程大学大气科学专业《数值天气预报》试卷（A）

年级― ――― 班级―― ― 任课教师： 姓名―― ――― 学号 成绩

1、 请写出σ坐标的定义？并给出水平气压梯度力在σ坐标下的形式？（8分） 2、 大气数值模式可以分为哪几类？（8分）

3、 已知地图投影直角坐标系中x和y方向的地图投影放大系数分别为m和n，请写出

??散度??V、标量平流V??A的表达式。（8分）

?2A4、 请写出的差分形式。（8分）

?u?u?c?0?t?x5、 对于一维平流方程：（其中c为常数），时间、空间均采用向前差分格

式，写出对应的差分方程，并讨论其稳定性。（15分） 6、 请详细说明用数值方法求解准地转正压模式的具体计算步骤。（8分）

Ftt7、 请写出方程

?uFx??vF?y?0xxy对应的差分格式。（10分）

??、8、 设一维变量Fi可表示为如下谐波形式：Fi?C?Fcos?kxi???，其中C为一常数，Fk和?分别为谐波的振幅、波数和位相，空间三点平滑算子定义为

~xSFi?Fi??Fi?1?2Fi?Fi?1?2，（1）请导出空间三点平滑响应函数的表达式；（2）试证

明：当S=1/2时，三点平滑可以完全滤除原谐波中波长为L=2?x的波动。（15分

1． 看历史的天气图，在网上搜索“中央气象台 天气实况”、“江苏省气象信息共享平台”可以找到天气图，把要用到的天气图记在脑子里，这个很重要。（最重要的是可能影响南京的系统，其它的标系统的时候也可能用到）

2． 仔细在上风向找可能影响的天气系统，有时没有等高线和系统配合，但是有风向的配合，这也是一个系统，不能忽略。例如风的环流有明显呈槽或脊的形状，但这个地方刚好没有画等高线，这也是一个系统，不能忽略。（在预报的时候用，在标系统的时候酌情考虑，这个算不算一个系统可能是因老师而异的，可以提前和老师讲一下）

3． 不要说下一个时段的控制系统是一个已经处于下风向的系统。例如南京在一个槽后，就不要说这个槽是控制天气的主要系统。这是不对的，因为它已经飘过去了（过去的就让他过去吧），要在上风向找下一个系统，预报的天气形式要与它相适应。（慎用） 4． 会看风压场的配置对系统发展的影响，就是位势涡度方程的应用。例如暖平流使得大气气压标高增加，在物理上表现为高层等压面抬升，底层等压面降低，二者同时发生，进而就可以判断系统的强度时否发展。如果系统的强度发展了，移动的速度就不可能是加速的，只能是减速或匀速移动。再根据昨天的天气图就可以判断下一个时段系统的位置。

幼儿大班科学

东湖幼儿园大班科学活动

执教者：李三华

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晴

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多云

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阴

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小雨

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中雨

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大雨

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小雪

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中雪

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大雪

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雨夹雪

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雷阵雨

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雾

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从左往右读

阴转雷阵雨

中雨转大雨

晴转多云

小雪转中雪

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基于安卓天气预报的APP

目录

摘要 ................................................................................................................................................. 1需求分析 ........................................................................................................................................

2一、开发背景 ............................................................................................................................... 2二、项目需求分析 ..............................................................................

英文天气预报词汇

misty 薄雾

drizzle 小雨，下毛毛雨

pour/downpour 大雨

sleet 雨夹雪

hail/hailstone 冰雹

windy 有风

gale wind 大风

stormy wind 暴风

light air 1级风

moderate breeze 4级风

moderate gale 7级风

whole gale 10级风

typhoon 台风

drought 干旱

Today's Graphic 今日气象图

oceanic climate 海洋性气候

Centigrade 摄氏

cloudy to overcast 阴转多云

mild 温暖

overcast/dull/gloomy 阴天

frosty 霜冻

damp 潮湿

shower 阵雨

storm 暴风雨

light snow 小雪

monsoon rain 季风雨

breezy 微风阵阵

heavy/high wind 大风

gust 阵风

light breeze 2级风

fresh breeze 5级风

fresh gale 8级风

storm 11级风

duststorm 沙暴

ice sheet 冰川

Weather Forecast 天气预报

continental climate 大陆性气候

Fahre

日期

2012年01月01日 2012年01月02日 2012年01月03日 2012年01月04日 2012年01月05日 天气状况 多云 /晴 晴 /晴 多云 /小雨 阴 /阴 小雨 /阵雨 气温 21℃ / 12℃ 21℃ / 13℃ 20℃ / 10℃ 14℃ / 8℃ 11℃ / 6℃ 风力风向

无持续风向 ≤3级 /无持续风向 ≤3级 无持续风向 ≤3级 /无持续风向 ≤3级 无持续风向 ≤3级 /北风 4-5级 北风 4-5级 /北风 4-5级 北风 3-4级 /北风 3-4级 2012年01月06日2012年01月07日2012年01月08日2012年01月09日2012年01月10日2012年01月11日2012年01月12日2012年01月13日2012年01月14日2012年01月15日2012年01月16日2012年01月17日2012年01月18日2012年01月19日2012年01月20日2012年01月21日2012年01月22日2012年01月23日2012年01月24日2012年01月25日阴 /阴 多云 /多云 多云 /多云 多云 /多云 多云 /多云 多云 /阴 小雨 /小雨 小雨 /小雨 小雨