动力气象学

动力气象学笔记一、绪论。

1. 动力气象学的定义与研究范畴。

- 动力气象学是应用物理学定律研究大气运动的动力过程和热力过程，以及它们相互关系的学科。

- 研究范畴包括大气环流、天气系统的发展演变、大气波动等。

2. 动力气象学在气象学中的地位。

- 是现代气象学的理论基础。

它为天气预报、气候研究等提供了理论依据。

例如，数值天气预报就是建立在动力气象学的基础上，通过求解大气运动方程组来预测未来的天气状况。

二、大气运动方程组。

1. 运动方程。

- 牛顿第二定律在大气中的应用。

- 在笛卡尔坐标系下，水平方向（x方向）的运动方程为：- (du)/(dt)=-(1)/(ρ)(∂ p)/(∂ x)+fv + F_x- 其中u是x方向的风速，(du)/(dt)是x方向的加速度，ρ是空气密度，p是气压，f = 2Ωsinφ是科里奥利参数（Ω是地球自转角速度，φ是纬度），v是y方向的风速，F_x是x方向的摩擦力。

- 同理，y方向的运动方程为：(dv)/(dt)=-(1)/(ρ)(∂ p)/(∂ y)-fu+F_y。

- 垂直方向（z方向）的运动方程由于垂直加速度相对较小，考虑静力平衡近似时为：(∂ p)/(∂ z)=-ρ g。

2. 连续方程。

- 质量守恒定律在大气中的体现。

- 其表达式为：(∂ρ)/(∂ t)+(∂(ρ u))/(∂ x)+(∂(ρ v))/(∂ y)+(∂(ρ w))/(∂ z)=0。

- 在不可压缩流体（ρ = const）的情况下，简化为：(∂ u)/(∂ x)+(∂ v)/(∂ y)+(∂ w)/(∂ z)=0。

3. 热力学方程。

- 能量守恒定律在大气中的表现形式。

- 对于干空气，常用的形式为：c_p(dT)/(dt)-(1)/(ρ)(d p)/(dt)=Q。

- 其中c_p是定压比热，T是温度，Q是单位质量空气的非绝热加热率。

三、尺度分析。

1. 尺度分析的概念与意义。

- 尺度分析是根据大气运动中各物理量的特征尺度，对大气运动方程组进行简化的方法。

动力气象课后习题标准答案.doc 动力气象课后习题标准答案1. 什么是动力气象学？动力气象学是研究大气运动和气象现象的科学。

它主要涉及大气力学、热力学和动力学等方面的知识，通过数学模型和物理规律来描述和预测大气中的各种运动和现象。

2. 什么是大气力学？大气力学是研究大气运动的科学。

它主要研究大气中的气体运动、气压分布、风场形成和演变等现象，以及它们与天气和气候的关系。

3. 什么是热力学？热力学是研究能量转化和热力传递的科学。

在动力气象学中，热力学主要研究大气中的能量转化和热力传递过程，包括辐射、传导和对流等，以及它们对大气运动和气象现象的影响。

4. 什么是动力学？动力学是研究物体运动的科学。

在动力气象学中，动力学主要研究大气中的运动方程和运动规律，包括质量、动量和能量守恒定律等，以及它们对大气运动和气象现象的影响。

5. 什么是大气稳定度？大气稳定度是指大气中的气块上升或下沉时，受到的抵抗力和推动力之间的平衡状态。

当气块受到的抵抗力大于推动力时，大气稳定，气块下沉；当推动力大于抵抗力时，大气不稳定，气块上升。

6. 什么是大气边界层？大气边界层是指大气中与地表直接接触并受地表摩擦影响的一层大气。

它的高度一般在几百米到几千米之间，对大气中的能量和物质交换具有重要影响。

7. 什么是风？风是指大气中的气体运动。

它的产生和变化与大气压力差、地转偏向力和摩擦力等因素有关，是大气环流和气象现象的重要组成部分。

8. 什么是气压场？气压场是指大气中不同地点的气压分布。

它是由大气中的气块运动和密度变化等因素引起的，对大气运动和天气变化具有重要影响。

9. 什么是风场？风场是指大气中不同地点的风速和风向分布。

它是由大气压力差和地转偏向力等因素引起的，是描述大气运动和气象现象的重要参数。

10. 什么是气象现象？气象现象是指大气中的各种现象，如降水、云层、气温和湿度等的变化。

它们是由大气运动和能量交换等因素引起的，对天气和气候的形成和演变具有重要影响。

动力气象学总复习第一章绪论掌握动力气象学的性质，研究对象，研究内容以及基本假定动力气象学（性质）是由流体力学中分离出来（分支），是大气科学中一个独立的分支学科。

动力气象学定义：是应用物理学定律研究大气运动的动力过程、热力过程，以及它们之间的相互关系，从理论上探讨大气环流、天气系统演变和其它大气运动过程学科。

动力气象学研究对象：发生在旋转地球上并且密度随高度递减的空气流体运动的特殊规律。

动力气象学研究内容：根据地球大气的特点研究地球大气中各种运动的基本原理以及主要热力学和动力学过程。

主要研究内容有大气运动的基本方程、风场、气压坐标、环流与涡度、风与气压场的关系、大气中的波动、大气边界层、大气不稳定等等。

一、基本假设：大气视为“连续流体”，表征大气运动状态和热力状态的各种物理量(U, V, P, T, et al.) 看成是随时间和空间变化的连续函数；大气宏观运动时，可视为“理想气体”，气压、密度和温度之间满足理想其他的状态方程，大气是可“压缩流体”，动力过程和热力过程相互影响和相互制约；二、地球大气的动力学和热力学特性大气是“旋转流体”：90%的大气质量集中在10km以下的对流层；水平U, V远大于w（满足静力平衡）；Ω =7.29⨯10-5rad/s，中纬度大尺度满足地转平衡（科氏力与水平气压梯度力相当）。

大气是“层结流体”：大气密度随高度变化，阿基米德净力使不稳定层结大气中积云对流发展；阿基米德净力使稳定层结大气中产生重力内波。

大气中含有水份：水份的相变过程使大气得到（失去）热量。

大气下垫面的不均匀性：海陆分布和大地形的影响。

大气运动的多尺度性：（见尺度分析）第二章大气运动方程组控制大气运动的基本规律有质量守恒、动量守恒、能量守恒等等。

支配其运动状态和热力学状态的基本定律有：牛顿第二定律、质量守恒定律、热力学第一定律和状态方程等等。

本章要点：旋转坐标系；惯性离心力和科氏力；全导数和局地导数；预报和诊断方程；运动方程、连续方程；状态方程、热力学方程及其讨论；局地直角坐标系。

动力学在气象学中的应用气象学是研究地球大气的物理、化学和动力学过程的学科。

动力学是描述系统随时间演化的一种方法，因此在气象学中起着重要的作用。

本文将探讨动力学在气象学中的应用。

一、动力学基础动力学是描述系统运动的学科，通过分析质点的受力和运动方程来研究物体的运动规律。

在气象学中，我们可以将大气看作是一个巨大的物质系统，运动方程和受力分析可以帮助我们理解大气的变化和气象现象的发生。

二、动力学原理在气象学中的应用1. 风场分析风是大气中气压差引起的气体运动，风场的结构和演化过程可以通过动力学原理解释。

利用动力学原理，我们可以分析气压差和地球自转所产生的科里奥利力对风的影响，从而预测风向和风速的变化。

2. 气压变化的解释气象学中常用的高压、低压等气象现象可以通过动力学原理解释。

我们知道，气压的变化是由于空气的运动引起的。

动力学原理可以帮助我们解释气压系统中的气流运动方式、气压梯度和气压中心的形成等现象。

3. 气象系统数值模拟气象学中的数值模拟是通过将动力学方程以及其他的物理方程转化为数值计算模型，以模拟和预测气象系统的演化和变化。

动力学方程是模拟大气运动的基础，通过数值模拟，我们可以预测未来天气、气候变化甚至是极端天气事件的发生。

4. 大气辐射传输模拟大气辐射传输模拟是另一个利用动力学原理的气象学应用。

通过解析大气中的辐射传输方程，我们可以计算不同波长的辐射在大气中的吸收和散射情况，从而揭示太阳辐射和地球辐射的分布和变化规律。

5. 气象灾害预警动力学原理对于气象灾害的预警和预测也有着重要的作用。

通过对大气运动和气压变化的分析，我们可以预测台风、龙卷风、暴雨等极端天气事件，及时提醒并采取措施，减少对人民生命和财产的损失。

三、动力学在气象学研究中的局限性虽然动力学在气象学中有广泛的应用，但也存在一定的局限性。

动力学模型的复杂度和计算量较大，需要高性能计算的支持。

此外，由于气象系统是复杂的非线性系统，动力学模型往往需要着重处理非线性因素，如湍流、湿度等，以提高模型的准确性。

南京信息工程大学2023考研大纲：F04动力气象学(含数值预报)1500字南京信息工程大学2023考研大纲：F04动力气象学(含数值预报)动力气象学是气象学的重要分支之一，主要研究大气运动的基本规律以及大气运动对气象现象的影响。

本课程主要包括动力气象学基本概念、大气平衡及运动的基本方程、大气边界层、大气波动等内容。

同时，还会包含数值预报的相关知识，将动力气象学理论与实际应用相结合。

以下是该课程的详细内容。

一、动力气象学基本概念1. 动力气象学的概念和发展历程2. 大气的基本性质和运动规律3. 动力气象学的研究方法和技术手段二、大气平衡及运动的基本方程1. 大气的水平平衡方程2. 大气的垂直平衡方程3. 大气的热力平衡方程4. 物质守恒方程和能量守恒方程三、大气边界层1. 大气边界层的概念和特征2. 大气边界层的发展和结构3. 大气边界层的运动和湍流4. 大气边界层的边界条件和变化规律四、大气波动1. 大气波动的基本类型和特征2. 大气波动的发生机制和扩散规律3. 大气波动的传播和变化规律4. 大气波动对气象现象的影响五、数值预报1. 数值预报的基本原理和方法2. 数值预报的模式和参数化方案3. 数值预报的数据来源和处理方法4. 数值预报的评估和检验方法以上是南京信息工程大学2023考研《动力气象学(含数值预报)》的大纲内容，总共约1500字。

本课程的学习将使学生掌握动力气象学的基本理论和数值预报的基本技术，能够理解大气运动的基本规律和模拟未来天气变化，为气象预报、气候变化等相关领域的研究提供基础支撑。

an introduction to dynamical meteorology摘要：1.动力气象学的定义和背景2.动力气象学的基本原理3.动力气象学的应用领域4.动力气象学的发展趋势正文：【动力气象学的定义和背景】动力气象学，作为气象学的一个重要分支，主要研究大气运动和天气系统形成的物理原理。

动力气象学对于预测和解释气象现象具有重要意义，它为我们提供了理解和预测天气的科学依据。

【动力气象学的基本原理】动力气象学主要依据以下几个基本原理进行研究：1.质量守恒和动量守恒原理：大气运动遵循质量守恒和动量守恒原理，即系统中的质量不会凭空消失或增加，而系统所受的合力会导致动量的改变。

2.能量守恒原理：大气运动过程中，各种能量之间会发生转换，但总能量保持守恒。

例如，热带气旋的形成过程中，海洋中的热能会转化为气旋的动能。

3.热力学原理：大气运动过程中的温度、湿度等热力学量遵循热力学原理。

例如，大气中的水汽在上升过程中会冷却凝结，形成云和降水。

【动力气象学的应用领域】动力气象学在多个领域具有广泛的应用，包括：1.天气预报：动力气象学为天气预报提供了理论基础，通过对大气运动的研究，可以预测未来一段时间内的天气变化。

2.气候研究：动力气象学有助于我们理解气候系统的演变过程，从而为气候变化研究提供依据。

3.航空航天和军事领域：动力气象学为航空航天和军事领域提供大气数据，帮助飞行器设计和飞行计划制定，以及军事行动的策划和实施。

【动力气象学的发展趋势】随着科学技术的发展，动力气象学也在不断发展和完善。

未来的发展趋势包括：1.数值模拟技术的发展：数值模拟是动力气象学的重要研究方法，随着计算机技术的进步，数值模拟的精度和效率将得到进一步提高。

2.观测技术的进步：新型观测技术的发展，如遥感、雷达等，将为动力气象学提供更多、更准确的观测数据。

3.跨学科研究：动力气象学将与其他学科，如大气化学、生物学等，进行交叉研究，拓展研究领域和应用范围。

气象学中的动力学和热力学气象学是研究大气现象和气象现象的科学，主要包括气象动力学和气象热力学两个部分。

动力学是研究空气运动规律的学科，而热力学则主要关注空气中的热传递和热平衡问题。

在气象学中，动力学和热力学是相互联系的，它们共同构成了气象学这一宏大的学科。

下面我将从动力学和热力学两个方面来展开对气象学的介绍。

一、气象动力学气象动力学主要研究空气在大气中不同位置、不同高度以及不同气压下的运动规律。

在气象动力学中，主要包括风的形成、风的分类以及地球自转对大气运动的影响等方面。

首先，风的形成是许多人感到困惑的问题。

实际上，风的形成与气压的分布有密切关系。

通常情况下，空气从高气压地区流向低气压地区，从而形成了风。

这就是常说的“高压迎风，低压背风”。

其次，根据风的运动速度和方向的不同，可以将其分为不同类型。

比如常见的东北季风、东南季风等等。

不同的风会对当地的气温、降水等气象现象产生不同的影响。

另外，地球的自转对大气运动也有着重要的影响。

在赤道地区，由于地球自转速度较快，空气的运动速度也相应增加，形成了赤道低压带。

而在两极地区，由于地球自转速度缓慢，空气的运动速度也较慢，形成了极地高压带。

这些都是气象动力学的重要内容。

二、气象热力学气象热力学主要研究空气中的热传递规律、热平衡问题等。

在气象热力学中，主要包括大气的垂直稳定性、大气中的水汽和云的形成等方面。

首先，大气的垂直稳定性是气象热力学中的一个重要概念。

它主要是指空气受到的上升和下沉力的平衡情况。

一般来说，如果上升气流遇到的温度变化率大于下降气流的温度变化率，那么空气就是不稳定的。

反之，如果上升气流遇到的温度变化率小于下降气流的温度变化率，那么空气就是稳定的。

这种垂直稳定性的变化与天气现象的变化有着密切的联系。

其次，大气中的水汽和云是气象热力学的重要研究对象。

雨水的形成主要是通过水蒸气向高空升华以及水蒸气凝结而形成的。

云也是由水蒸气凝结而形成的，不同的云形成和云降水类型也具有一定的规律性。

动力气象知识点总结气象学是一门研究大气的学科，它研究大气的物理和化学过程，特别是力学和气象学。

气象学已经成为一门重要的学科，人们也越来越依赖气象学来规划和预测天气。

动力气象学是气象学的一个重要分支，它研究大气的动力学过程，特别是大气运动和大气现象的形成。

1. 大气运动大气运动是大气动力学的重要研究对象，它是指大气中空气的运动。

大气运动包括水平风和垂直风两种类型。

水平风是指大气中水平方向的空气运动，垂直风是指大气中垂直方向的空气运动。

大气运动的产生是由于地球的自转和太阳的辐射，因此大气运动与地球的地理位置、地形和气温分布有关。

大气运动对天气和气候有着重要的影响。

例如，水平风的方向和强度影响着气候的分布和形成，垂直风的运动则对大气中水汽和云的分布有重要影响。

同时，大气运动也是天气系统形成和发展的基础，气旋、锋面和高空急流等现象都与大气运动有关。

2. 气压和气流气压是指空气对地面单位面积的压力，是大气动力学的重要参量之一。

气压的分布和变化是天气系统形成和发展的基础，也是气象预报的重要依据。

一般来说，气压高的地方大气下沉、空气比较干燥，天气晴朗；气压低的地方大气上升、空气比较潮湿，天气多云或有降水。

气压分布和变化还与地形和季节有关，例如，在山地和海洋上空气压的分布和变化与平原地区有较大差异；夏季高温天气时气压分布的变化也与冬季不同。

气流是指大气中空气运动的流线，它是由气压差驱动的。

气流有着不同的类型，例如，副热带高压区的气流呈辐散状，中纬度地区的气流则呈螺旋状。

气流还可以分为地面风和高空急流两种，地面风是指地面上的水平风，它是天气系统和气象现象的重要参量，也是天气预报的主要依据；高空急流是指高空大气中的强风，它对飞行、气象预报和气候研究有着重要的影响。

3. 热带气旋热带气旋是指在热带地区形成的强烈的风暴系统，它包括台风、飓风和龙卷风等多种类型。

热带气旋的形成需要一定的条件，例如，暖海水和强热带动力，正是这些条件使得热带气旋成为了最强烈的风暴系统。

《动力气象学》课程笔记绪论1. 动力气象学发展史1.1 重大理论发现动力气象学的早期发展主要基于对大气运动的观测和理论推测。

19世纪，科学家们开始系统地研究大气运动，并逐渐揭示了影响大气运动的一些关键因素。

这些因素包括：- 科里奥利力：由法国物理学家加斯帕尔·科里奥利首次提出，它解释了地球自转导致的风的偏转现象。

- 地转偏向力：由于地球自转，大气中的气流会相对于地面产生偏转，这个力就是地转偏向力。

- 大气压力和密度变化：大气压力和密度的变化会影响大气运动，这些变化与温度、湿度等因素有关。

1.2 数值天气预报20世纪中叶，随着计算机技术的发展，动力气象学进入了一个新的时代。

科学家们开始利用计算机来求解大气运动方程组，这种方法被称为数值天气预报。

数值天气预报的出现极大地提高了天气预报的准确性，使得气象学成为了一门更加精确的科学。

1.3 动力气象学发展新阶段近年来，动力气象学在气候变化研究中的应用变得越来越重要。

科学家们通过研究大气运动、能量转换和波动等现象，揭示了气候变化的原因和规律。

此外，动力气象学在防灾减灾、水资源管理等领域也发挥着重要作用。

2. 动力气象学的基本概念2.1 大气运动方程组大气运动方程组是描述大气运动的物理方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程。

这些方程组基于质量守恒、牛顿第二定律和能量守恒等物理定律，为我们提供了研究大气运动的基本工具。

2.2 涡旋运动大气中的涡旋运动是天气系统和气候变化的重要因素。

涡旋运动包括环流、涡度和螺旋度等概念。

了解涡旋运动有助于我们预测天气变化和气候趋势。

2.3 准地转运动准地转运动是指大气中接近地转平衡状态的运动。

在这种状态下，大气运动主要受到地转偏向力和压力梯度力的作用。

准地转运动为我们提供了一个简化的大气运动模型，便于研究和预测天气。

2.4 大气波动大气波动是大气运动中的周期性变化，包括重力波、惯性重力波和Rossby 波等。

这些波动在天气系统和气候变化中起着关键作用，了解它们有助于我们预测天气和气候。

《动⼒⽓象学》课程辅导资料《动⼒⽓象学》课程辅导资料知识点归纳总结第⼀章绪论1. 研究地球⼤⽓运动时的基本假设连续介质假设：研究⼤⽓的宏观运动时，不考虑离散分⼦的结构，把⼤⽓视为连续流体。

从⽽，表征⼤⽓运动状态和热⼒状态的各种物理量，例如⼤⽓运动的速度、⽓压、密度和温度等可认为是空间和时间的连续函数，并且经常假设这些场变量的各阶微商也是空间和事件的连续函数。

是研究⼤⽓运动的基本出发点。

理想⽓体假设：⽓压、密度、温度之间的关系满⾜理想⽓体状态⽅程。

2. 地球⼤⽓的运动学和热⼒学特性有哪些？⼤⽓是重⼒场中的旋转流体：⼤⽓运动⼀定是准⽔平的；静⼒平衡是⼤⽓运动的重要性质之⼀。

科⾥奥利⼒的作⽤：⼤尺度运动中科⾥奥利⼒作⽤很重要；中纬度⼤尺度运动中，科⾥奥利⼒与⽔平⽓压梯度⼒基本上相平衡——地转平衡；地球旋转⾓速度随纬度的变化，与每⽇天⽓图上的西风带中的波动有关；起稳定性作⽤——位能、动能的转换——锋⾯。

⼤⽓是层结流体：⼤⽓的密度随⾼度是改变的——层结稳定度；不稳定层结⼤⽓中积云对流；稳定层结⼤⽓中重⼒内波。

⼤⽓中含有⽔份：相变潜热——低纬度扰动和台风的发展。

⼤⽓的下边界是不均匀的：湍流性；海陆分布和⼤⽓环流。

3. ⼤⽓运动的多尺度性⼤⽓运动⽆论在时间尺度还是在⽔平尺度上都具有很宽的尺度谱，不同尺度系统在性质上有很⼤差异，对天⽓的影响也不同，不同尺度运动系统之间还存在相互作⽤。

⽽根据流体⼒学和热⼒学原理建⽴起来的⼤⽓运动⽅程组，表征了⼤⽓运动普遍规律，从物理上讲，它⼏乎描述了各种尺度运动和它们之间的相互作⽤，⽅程组是⾼度⾮线性的，难以求解。

因此，在动⼒⽓象中，常对各种运动系统进⾏尺度分类，利⽤尺度分析法分析各类运动系统的⼀般性质，建⽴各类运动系统的物理模型（第三章）。

第⼆章描写⼤⽓运动的基本⽅程组1. 作⽤于⼤⽓的⼒，哪些是真实⼒，哪些是视⽰⼒？真实⼒：⽓压梯度⼒、地球引⼒、摩擦⼒，既改变⽓流的运动⽅向，也改变速度的⼤⼩视⽰⼒：科⾥奥利⼒、惯性离⼼⼒，只改变⽓流的运动⽅向，不改变速度的⼤⼩2. 描述⼤⽓运动的基本⽅程组和各⾃遵守的物理原理⽜顿第⼆定律——运动⽅程质量守恒定律——连续⽅程理想⽓体实验定律——状态⽅程能量守恒定律——热⼒学能量⽅程⽔⽓质量守恒——⽔汽质量守恒⽅程3. 分析流体运动的两种基本⽅法拉格朗⽇⽅法：着眼于微团，研究其空间位置及其他物理属性随时间变化的规律，推⼴到整个流体运动。

动力气象学名词解释及问答题总结1. 位温：气压为p ，温度为T 的干气块，干绝热膨胀或压缩到1000hPa 时所具有的温度。

θ=T (1000/p )R/Cp ，如果干绝热，位温守恒（∂θ/∂t=0）。

2. 尺度分析法：依据表征某类大气运动系统各变量的特征值来估计大气运动方程中各项量级的大小，判别各个因子的相对重要性，然后舍去次要因子而保留主要因子，使得物理特征突出，从而达到简化方程的一种方法。

3. 梯度风：水平科氏力、惯性离心力和水平气压梯度力三力达到平衡，此时空气微团运动4. 地转风：对于中纬度天气尺度的扰动，水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡，这时空1g V k f ρ=-。

5. 惯性风：当气压水平分布均匀时，科氏力、惯性离心力相平衡时的空气流动。

表达式为：i T V f R =-。

6. 正压大气：大气密度的分布仅仅依赖于气压(),()p p ρρ=，等密度面，等温度面，等压面互相平行，包括等温大气，绝热大气。

7. 斜压大气：大气密度的空间分布依赖于气压(p )和温度(T )的大气，即：ρ=ρ (p , T )。

实际大气都是斜压大气，和正压大气不同，斜压大气中等压面、等比容面（或等密度面）和等温面是彼此相交的。

8. 环流：流体中任取一闭合曲线L ，曲线上每一点的速度大小和方向是不一样的，如果对各点的流体速度在曲线L 方向上的分量作线积分，则此积分定义为速度环流，简称环流。

9. 埃克曼螺线：行星边界层内的风场是水平气压梯度力、科氏力和粘性摩擦力三着之间的平衡结果。

若以u 为横坐标，v 为纵坐标，给出各个高度上风矢量，并投影在同一个平面内，则风矢量的端点迹线为一螺旋。

称为埃克曼螺线。

10. 梯度风高度：当z H =π/γ，γ=(2k /f )1/2时，行星边界层风向第一次与地转风重合，但是风速比地转风稍大，在此高度之上风速在地转风速率附近摆动，则此高度可视为行星边界层顶，也表示埃克曼厚度。

()122Kf De πγπ≡=11. Ekman 泵：在大气边界层中，大尺度大气运动主要是气压梯度力、科氏力和摩擦力三力的平衡。

动力气象学一、地球大气的动力学和热力学特征：答：特性一：受重力场作用，大气大尺度运动具有准水平的特征及静力平衡性质。

特性二：大气是重力场中的旋转流体，在中高纬度大气的大尺度运动具有地转近似平衡性质。

特性三：大气是层结流体，层结稳定度对大气的垂直运动具有重要作用。

特性四：大气中含有水汽，水汽所释放的潜热是大气运动发展的一种重要能量来源。

特性五：大气的下边界是不均匀的，对大气的运动也具有重要影响。

二、大气运动遵循哪些规律？答：大气运动遵守流体力学定律。

它包含有牛顿力学定律，质量守恒定律，气体实验定律，能量守恒定律，水汽守恒定律等。

由牛顿力学定律推导出运动方程（有三个分量方程）、由质量守恒定律推导出连续方程、由气体实验定律得到状态方程、由能量守恒定律推导出热力学能量方程、由水汽守恒定律推导出水汽方程。

这些方程基本上都是偏微分方程。

这些方程构成了研究大气运动具体规律的基本出发方程组。

三、何谓个别变化？何谓局地变化？何谓平流变化?何谓对流变化?及它们的数学表达式？答：1、个别变化2、局地变化3、平流变化4、对流变化四、大气运动受到那些力的作用？答：受到气压梯度力、地球引力（也称为地心引力）、摩擦力、惯性离心力和地转偏向(科里奥利）力等作用。

其中气压梯度力、地球引力、摩擦力是真实力，或称牛顿力。

而惯性离心力和地转偏向力是“视示力”，是虚拟的力。

答：3、地转偏向力的大小与相对速度v大小程正比。

对于水平运动的地转偏向力，它随地理纬度减小而减小。

六、根据牛顿力学原理大气运动方程表达式：答：七、热力学能量方程的数学表达式及其物理意义答：八、何谓局地直角坐标系？（局地直角坐标系的取法及其特点？）答：所谓局地直角坐标系是指：这个直角坐标系的原点(或称0点)设在地球表面某一地点，则其三个坐标轴(x,y,z)中x轴指向这个地点水平面上的东方；y轴指向这个地点水平面上的北方；z轴指向这个地点的天顶方向，与球坐标相同。

因此这个坐标系的三个坐标轴的指向也随地点不同而不同。

动力气象学教材笔记第一章引言1.1 研究背景与目的动力气象学，作为气象科学领域的一个重要分支，专注于探索大气运动的基本规律以及这些规律如何与天气和气候变化相互联系。

在全球气候变化日益严峻的背景下，动力气象学的研究不仅具有深远的科学意义，更对实际应用领域，如天气预报和气候预测，具有不可替代的指导价值。

随着全球气候变暖趋势的加剧，极端天气事件频繁发生，给人类社会和经济发展带来了巨大挑战。

这些极端天气事件背后的大气动力过程复杂多变，亟需通过深入的动力气象学研究来揭示其内在机制。

此外，提高天气预报和气候预测的准确性也离不开对动力气象学基本理论的深入理解和应用。

因此，本文旨在系统梳理和总结动力气象学的核心理论，以期为更好地理解和预测大气运动提供坚实的理论基础。

在动力气象学的研究中，大气运动的基本规律是核心内容。

这些规律包括了大气中的能量守恒、动量守恒、质量守恒等基本物理定律，以及由此衍生出的一系列重要理论，如大气动力学方程、大气稳定性理论等。

这些理论和规律为我们理解和解释大气中的各种现象提供了有力的工具。

例如，通过对大气动力学方程的研究，我们可以了解大气中能量的转换和传递过程，从而揭示出风暴、气旋等天气系统的发展演变机制。

动力气象学还关注大气运动与天气、气候变化的内在联系。

天气和气候是大气运动在不同时间和空间尺度上的表现，二者之间存在着密切的相互作用和反馈机制。

动力气象学通过研究这些相互作用和反馈机制，不仅有助于我们更全面地认识大气系统的复杂性，还能为改进天气预报和气候预测模型提供科学依据。

例如，近年来发展起来的基于动力气象学原理的数值天气预报模型，已经在实际应用中取得了显著的成效，大大提高了天气预报的准确性和时效性。

动力气象学的研究还涉及大气与地球其他圈层（如水圈、生物圈、岩石圈）的相互作用。

这些相互作用对全球气候系统的稳定和发展具有重要影响。

例如，海洋与大气之间的热量和水分交换是影响全球气候的重要因素之一；而地表植被的变化则可能通过改变地表的反射率和粗糙度来影响大气的温度和风速等。