(完整版)第二讲准地转运动理论及其推广和应用
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第一部分自然地理第二章地球的运动第2讲地球的自转及其地理意义课标要求命题方向考题取样核心素养结合实例,说明地球运动的地理意义地球自转的基本特征及其应用2022广东,T72021湖北,T13—14【综合思维】结合经纬网图和光照图等,从时空综合的角度分析地方时、区时的产生,并掌握地方时、区时的计算方法。
【地理实践力】用地方时的计算原理推算当地的经度;结合实际,在地图上推演时差的形成;认识生活中水平运动物体方向的偏转及其影响利用与晨、昏线交点判断位置2023浙江1月,T19—20地方时和区时的计算2022江苏,T4—62022湖北,T152021广东,T10地球上日期的变更与计算2018海南,T12命题分析预测随着太空探索的不断发展,新的情境材料不断涌现,这些材料很可能会成为命题的热点。
试题一般以景观图、示意图、区域图等新材料为载体,考查地球自转的特征、时间的计算以及地转偏向力的表现,多以选择题的形式出现,有一定难度备考策略学习本部分内容时,如学习光照图的判读时,可进行图图转换(如从平面到立体、从静态到动态的光照图的转换)、图文转换(如用地理语言表达运动规律),以培养空间思维能力和逻辑思维能力考点1自转特征与地转偏向力1.地球的自转特征(1)自转定义:地球绕其自转轴的旋转运动。
(2)自转轴①地轴——北端始终指向北极星附近。
②北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度[1]越高;北半球某点观测北极星的仰角等于该地的纬度。
(3)方向:自西向东;北极上空看呈逆时针,南极上空看呈[2]顺时针。
(4)自转周期周期时间旋转角度意义恒星日23时56分4秒360°地球自转的真正周期太阳日24小时360°59'昼夜更替周期(5)自转速度自转速度变化规律角速度除南北两极点外,其余各地自转角速度均相等,为15°/h线速度赤道最大,约1670km/h,向南北两极[3]递减。
V=1670cosθkm/h(θ为纬度)2.沿地表水平运动物体的运动方向的偏转地球自转使水平运动的物体运动方向发生偏转,北半球向[4]右偏转,南半球向[5]左偏转,赤道上不偏转。
第九章 準地轉理論(quasigeostrophic theory )之運用(Bluestein, chapter 5)● 9.1前言氣壓P ,溫度T ,大氣密度ρ,風速向量V ,相對濕度RH 以及雲與降水cloud and precipitation 的量分布及變化是天氣學討論的問題,亦是預報未來天氣的依據而為了達到預報的目的,尚需要1. 一個由長期觀測而建立的天氣類型;如中緯度氣旋。
2. 一組完整的、正確且即時的觀測資料。
3. 一個數值模式;包括初始化及時間積分等部分。
4. 一部有足夠能力的計算機。
5. 一個由氣象預報轉為天氣預報的方法。
6. 一套人機交互作業程序。
如此才能構成一個完整的天氣預報系統。
基本上以上六項目前雖不完備,但已具相當水準,因而吾人已可透過 (1) 概念模式(conceptual model )表現天氣系統的主要結構特徵。
(2) 風、溫度、水汽、垂直運動,即運動學(kinematics )法,瞭解降水的形、量與地區分布。
(3) 完整(原始primitive )方程組與電腦模擬(simulation )或預報天氣。
(4) 透過統計方法⎩⎨⎧),(mod )(MOS statistics output el prognosis perfect動力統計完整預報建立類型辨識技術(pattern-recognition technique ),進而製作天氣預報;但問題是我們需要先找到簡明方法,以決定a. 氣壓趨勢(field of pressure tendency )或等壓面高度趨勢。
b. 垂直運動場(field of vertical motion )。
本章即以準地轉運動為原則,討論此二問題。
● 9.2利用觀測量估計垂直度由以上分析可知垂直運動乃天氣學中很重要的因子,但它難以直接觀測,是一個計算量。
計算方法種類頗多,其中由觀測量計算者有: 1. 絕熱法(adiabatic method )在絕熱運動中0=∂∂+∇⋅+∂∂=pt Dt D p θωθθθ ∴ pt p ∂∂∇⋅+∂∂-=θθθω……………………………………………… (9-1)2. 熱力學法由熱力學第一定律dp dT C dq p α-=可得ωαp p C dt dT dt dq C -=1………………………………………………………. (9-2) 而pTT t T dt dT p ∂∂+∇⋅+∂∂=ω..…….……………………………………. (9-3) 將(9-3)式代入(9-2)式得 ωαωpp p C p T T t T dt dq C -∂∂+∇⋅+∂∂=1 ∴p T C dt dq C T t T C p T t T T V dt dq C p p p p p p ∂∂--∇⋅+∂∂=-∂∂∂∂-∇⋅-=-ααω11 在絕熱條件下pT C Tt Tp p ∂∂-∇⋅+∂∂=ω)(1)(1)(1γρρρ-Γ∇⋅+∂∂=∂∂+∇⋅+∂∂=g T t T z T g C g g T t T p p p ………………………………… (9-4) pp S T V t T∇⋅+∂∂=式中R p g S p σγρ=-Γ≡)(1;pp ∂∂-=∂∂-≡θαθθασln 3. 基本定義法θθω∂∂+∇⋅+∂∂=≡∙p p t pdt dpp tp∇⋅+∂∂=;0=∙θ,即為等熵運動時。