天气学原理重点考点

∴地转涡度平流使天槽气学原脊理重西点考退点 （长波槽），对槽
③ 厚度平流随高度的变化项
代入静力学方程 有：
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补充：冷暖平流在天气图上的应用 ⑴ 等压面图上冷暖平流的判断
a）
等温线与等高线有交角处有温度平流 等温线与等高线没有交角处无温度平 流
b）二十四小时变温 天气学原理重点考点
的方向。
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—
a) 水平运动的作用
∴当 当
时，则 时，则
，锋消； ，锋生。
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气流辐散，锋消
气流辐合，锋生
∴在垂直于等位温线的方向上有气流辐合利于 锋生，反之则有利于锋消。
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进一步说明：
一个线性流场可分解为四种简单的流场 平流场 旋转场 辐合辐散 变形场
天气图应用
槽前脊后为正的相对涡度平流，等压面高度 降低
槽后脊前为负的相对涡度平流，等压面高度 升高 ∴槽相对脊涡线度上平涡流度使平槽流脊东为移零（，短等波压槽面）高，对度槽无脊变化
的发展不起作用。
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低
Vg
高 ζg < 0
Vg ζg > 0
高 ζg < 0
-Vg·▽ζg < 0
-Vg·▽ζg > 0
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补充：天气图上判断冷暖平流 a) 24小时变温(△T24)： <0 冷平流
>0 暖平流
b) 水平温度平流：
c) 等高线与等温线有交角处，有温度平流 等高线与等温线平行处，无温度平流
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4. 中纬度系统的温压结构
a) 中纬度对流层中，温度分布南暖北冷， 所以高层为西风气流，且高度越高，西风
一、锋生与锋消的概念
锋生——密度不连续面的形成过程或水平温度梯度 加大的过程；即锋的生成或原有锋强度增强的过 程，均称为锋生。
锋消——反之
天气图
等压面图上等温线密集程度 地面图上锋两侧要素场差异明显
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2. 讨论⑦式（锋生消公式）
设坐标系x轴平行于等位温线； y轴垂直于等位温线，指向位温升高
⑵ 温度槽脊落后于高度槽脊 ⑶ 温度槽脊超前于高度槽脊 ∴温度平流对槽脊发天气展学原起理重主点考点要作用
任意槽脊
温度槽脊落后于高度槽脊 温度槽脊超前于高度槽脊
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④ 非绝热加热随高度的变化项
>0，非绝热加热随高度增加， 等压面位势高度降低。
<0，非绝热加热随高度减小， 等压面位势高度升高。
当
时，
，锋生；
当
时，
，锋消。
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说明： ω ＞ 0，下沉； ω ＜ 0，上升。
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，暖下沉，冷上升（辐合）∴ 锋生
，暖上升，冷下沉（辐散）∴ 锋消 ∴在稳定大气中，暖空气一侧相对于冷空气一
侧是下沉的，则锋生；反之则锋消。
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② 在不稳定大气中
当
，
，锋生；
地转风相对涡度平流 天气学原理重点考点
b. 地转涡度平流 ——在长波槽中作用较大
在北半球
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所以在天气图上： 1）槽前脊后偏南风， ，则 有负地转涡度平流，等压面位势高度升高。
2）槽后脊前偏北风， ，则 有正地转涡度平流，等压面位势高度降低。
3）槽脊线上为西风，地转涡度平流为零，等 压面位势高度无变化。
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二、ω方程
１. 公式推导：
取14、17式
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——14 ——17
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作运算 得：
—— 20
作运算
得：（σ在水平方向上分布均匀
）
将20－21，消去 项，得到：
—— 21
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——22 ω方程
前三种对锋生、锋消不起作用。
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变形场：
① 若等位温线与伸展的轴夹角β＜45°，则 在辐合气流下易锋生
② 若β ＞45°，则辐散气流下易锋消；但等 位温线会逐渐旋转使β ＜45°
∴变形场最有利于产生锋生。 在天气图上鞍型场最易产生锋生。
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b) 垂直运动作用
① 稳定大气（一般状态下）
当
，
，锋消。
因为暖气团的凝结潜热作用抵消了上升作用。
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c) 非绝热加热项
，暖空气相对加热， 冷空气相对冷却，则
，
则
，锋生 ，锋消
加热形式
凝结潜热加热——有利于锋生 下垫面加热——有利于锋消
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一、位势倾向方程
1. 公式推导
简化的涡度方程
代入连续方程
得到
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三、热成风 地转风随高度的改变量称热成风，即上
下两层地转风之差。
Vg2 Vg1
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讨论： 1. 热成风与等平均温度线平行，背热成风
而立，低温在左，高温在右。 2. 热成风风速大小与平均温度梯度成正比，
与纬度成反比，等温线越密集热成风越大。
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3. 热成风与冷暖平流 自下而上地转风随高度逆转时——气层中有冷 平流 自下而上地转风随高度顺转时——气层中有暖 平流
产生指向地转风相反方向地转偏差——实际 风小于地转风 。
Ⅱ. 气流反气旋式旋转
产生指向地转风天相气学原同理重方点考向点 地转偏差——实际
Ⅲ. 高空槽前脊后有纵向地转偏差的辐散， 高空槽后脊前有纵向地转偏差的辐合。
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Ⅵ. 纵向地转偏差的大小与风速的平方成正比
c)
太小 略
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—— 13
作运算
将14+18式，消去 项，得到：
——18
—— 19位势倾向方程
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2. 讨论19式各项的物理意义
① 证明左端项 设
，则有：
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k,l,m为三个方 向上的波数
同理 ∴ 即
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② 地转风绝对涡度平流 a. 地转风相对涡度平流
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越大。
b) 地面闭合高压和低压系统 在高空转变为西风气流的波状槽脊。
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c) 中纬度系统的温压场结构的基本特征: ➢地面低压中心位于高空槽前脊后 ➢地面高压中心位于高空槽后脊前 ➢高空温度槽脊落后于气压槽脊
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四、地转偏差 实际风与地转风的偏差称为地转偏差。
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讨论：
a)
（变压风）
代入地转风方程：
得：
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➢变压风垂直于等变压线，指向变压代数值小的 方向。
➢变压风的大小与变压梯度大小成正比，等变压 线越密，变压风越大。
➢负变压中心有变压风的辐合； 正变压中心有变压风的辐散。
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②
——纵向（切向）地转偏差
Ⅰ. 气流气旋式旋转