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文档简介
第2节大气运动方程一.标准坐标系的运动方程(局地直角坐标系)分量形式：1.尺度简化大气运动系统的分类水平尺度(水平范围所占有的空间)时间尺度行星尺度104km周大尺度103km几天中尺度102km1天小尺度10km几小时2.大尺度系统的简化方程
一级简化方程(最大项,次大项)
零级简化方程(最大项)大尺度运动系统的特征(中高纬): 1.准水平ω→0 2.准静力平衡 3.准地转地转偏向力与气压梯度力相平衡 4.自由大气F→0
二、P坐标系的运动方程
z坐标系：(x,y,z,t)来表示空间点的位置
p坐标系：(x,y,p,t)来表示空间点的位置
1.等高面图的概念
a.等高面：空间高度相同的点组成的面等高面为平面,面上高度处处相等,但气压不等
b.等压面：气压相等的点组成的面等压面为曲面,气压相等,但海拔高度不等
所以等压面图分析高度场——高空图等高面图分析气压场——地面图显示气压场形势等压面图的优点：气压面是个常数，公式得到简化例如状态方程
P、T为单值函数，可以讨论两者间的变化关系又如位温2,等压面图的高度单位(位势高度)几何米、位势米、位势能mgh重力势能(位势)——单位质量空气由海平面上升到z高 度时,克服重力所做的功表达式:单位：焦耳/千克
g=const1位势米
因为当z=1米Φ=9.8焦/千克所以认为定义一位势米就是9.8焦/千克位势高度:
g=9.8常数
等位势面的优点:等位势面不平行于等几何面,只在海平面上重合等位势面处处与重力方向垂直,无重力分量——相当于是空中水平面
3,z坐标系与p坐标系的关系
a.关系式
垂直方向水平方向
水平气压梯度力的大小表示等压面坡度的大小二层等压面上：位势梯度～梯度力～地转风相等二层等高面上：气压梯度梯度力地转风b.垂直速度:
z系:p系:
关系式
上升运动:w
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