动力气象-第二章(连续方程、热力学方程-new)PPT课件

.,1,本章主要内容,运动方程连续方程（拉格朗日观点、欧拉观点）状态方程（理想气体）热力学方程（位温）局地直角坐标系中基本方程组,第二章描写大气运动的基本方程组,.,2,请简短介绍自己：姓名工作单位（目前从事的岗位）毕业学校（毕业时间、所学专业）学习过哪些气象相关课程？,.,3,拉格朗日方法：以某物质体积元（微团）为对象，研究它的空间位置及其物理属性随时间变化规律，并且推广到整个流体的运动；漂流瓶、示踪剂欧拉方法：则以流体空间某一固定体积元（空间点）为对象，研究不同流体经过该固定点时的运动及其物理属性变化的规律，从而掌握流场中各物理量的空间分布及其变化规律。气象站、水文站,拉格朗日方法和欧拉方法全导数和局地导数,.,4,拉格朗日和欧拉方法,.,5,.,6,等式左边：温度的个别变化，表示个别空气微团的温度在运动中随时间的变化率；等式右边：第1项为温度的局地变化，表示固定的空间点温度随时间的变化；右方第2、3项称之为平流变化项，是因水平面上温度分布不均匀，而大气运动产生的变化；右方第4项为对流变化项，是因大气垂直运动及垂直方向上温度分布不均匀产生的变化。,.,7,全导数和局地导数,.,8,引入算子符号：,上述关系式对其他物理量也是成立的。,个别变化=局地变化+平流变化,.,9,二、质量守恒定律连续方程拉格朗日观点（固定体积元）：令,.,10,二、质量守恒定律连续方程,.,11,物质体积元的体积,.,12,连续方程,.,13,连续方程,.,14,欧拉方法固定空间体积的质量流入率和密度的关系,沿x方向流入固定空间体积的大气质量,.,15,沿x方向流入固定空间体积的大气质量,.,16,各方向的流入量：,固定体积元的质量的净流入率为：,.,17,单位体积元中质量的净流入率为：,它必须等于单位体积质量的增加率：即密度的局地变化率：,.,18,连续方程的两种形式：,.,19,.,20,.,21,连续方程：,，称为（密度）定常流体。,并且，,（均匀流体），则称为均匀质不可压流体。,.,22,三、状态方程,R：干空气比气体常数取为：287JK-1kg-1,q：比湿Tv：虚温,R有时用Rd表示,.,23,.,24,Cp为干空气定压比热，Cv为干空气定容比热，Cp=Cv+R。Cp=1004JK-1kg-1;Cv=717JK-1kg-1R=287JK-1kg-1;=Cp/Cv=1.4,.,25,.,26,.,27,热力学第一定律（热流量方程）,能量守恒定律：,.,28,四、热力学方程,在绝热条件下，位温守恒,.,29,内能变化+作功=加热,加热：辐射；热传导；潜热,热力学第一定律（热流量方程）,.,33,在绝热条件下，位温守恒,.,34,在绝热条件下，位温守恒,.,35,.,36,.,37,思考题,个别变化与局地变化？连续方程的两种表达形式及其物理意义含义？什么是速度散度？什么是质量散度？热力学方程的多种表达形式？位温的含义以及用位温表示热力学方程的优点？,.,38,补充：水汽质量守恒方程拉格朗日观点：水汽质量守恒空气微团运动过程中水汽含量发生变化的唯一原因是