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文檔簡介

1、第四章 渦旋動力學 、大氣渦旋運動（一）環(huán)流、渦度 1對渦旋系統(tǒng)強度進行度量的物理量有 ： 2 “環(huán)流”的定義：任取定一有向物質(zhì)環(huán)線 ，定義： （速度沿 的線積分），為環(huán)流。 1）“任取定”L氏觀點：任意選取一物質(zhì)環(huán)線，此環(huán)線上的質(zhì)點是確定的，環(huán)線的形狀位置是變化。 2）物質(zhì)環(huán)線是閉合的，“環(huán)流” 表示流體隨閉合環(huán)線運動的趨勢，描述了渦旋的強度。 是積分量。3“渦度”的定義 速度的旋度 （二）大尺度大氣渦旋運動1大尺度大氣運動是準水平運動，所以 渦度 主要是在垂直方向上，即： 2絕對渦度 相對渦度牽連渦度： 3大尺度運動是準水平無輻散運動的特點，準渦旋運動。 標征渦旋運動強度的物理量，如渦度代

2、表天氣系統(tǒng)的強度。渦度方程垂直向分量： 散度項 效應(yīng)項科氏參數(shù)f隨緯度變化南北運動 扭轉(zhuǎn)項 很小，一般可略 力管項由大氣的斜壓性造成的，等壓面和等容面相交； 粘性耗散項 討論：忽略扭曲項與耗散項的正壓大氣情形：與連續(xù)方程： 質(zhì)量守恒類似，體現(xiàn)了絕對角動量守恒。 剛體的角動量I，I是轉(zhuǎn)動慣量，正比于 又 絕對角動量守恒。 例子：氣柱或者系統(tǒng)在運動過程中相對渦度 變化取決于二個因素：的變化系統(tǒng)有輻合、輻散運動： 系統(tǒng)整體作南北運動： 水平無輻散，則： 絕對渦度守恒 定義：由于科氏參數(shù)隨緯度變化，當氣塊作南北運動是，牽連渦度發(fā)生變化；為了保持絕對渦度守恒，這時相對渦度會發(fā)生相應(yīng)的變化（系統(tǒng)發(fā)生變化），這種效應(yīng)稱為 效應(yīng)。 平面近似： 定義：關(guān)于使科氏參數(shù)隨緯度變化的線性近似 科氏參數(shù)f是緯度y的非線性函數(shù)，近似地將f表示成y地線性函數(shù)，這種近似稱為 平面近似，即： 三、位渦方程1位渦： 綜合動力作用和熱力作用的物理量，與 有關(guān)。 位渦方程 ：物理量稱為位渦4大尺度大氣運動 且是均質(zhì)大氣熱力作用？ 5位渦守

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