中小尺度习题集.doc

第一章 中尺度天气学研究的两类中尺度天气现象各是什么？ 一类是雷暴、暴雨、冰雹、大风、下击暴流等对流性天气；另一类是局地低云、浓雾等稳定性天气 中尺度天气现象的特征？ 生命史短、空间范围小、天气变化剧烈。 简述Orlanski分类法对中尺度的分类？ 简述中尺度天气系统的基本特征？ 空间尺度小，生命期短。气象要素梯度大。非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动。小概率和频谱宽、大振幅事件。 第二章 浮力、地转偏向力在大、中、小尺度运动的作用？ 何谓“对流近似”？ 只有与重力联系的项中保留了密度扰动，而在气压梯度力项中，则略去了密度扰动的影响，这样的近似称为对流近似 滞弹性近似、包辛内斯克近似及适用条件？ (1)在连续性方程中不考虑密度的个别变化，是完全非弹性，因此是速度无辐散的；(2)与重力相联系的方程中要部分考虑密度的影响，（3)状态方程或热流量方程中要考虑密度变化的影响，(主要是由受热不均匀即温度变化引起的密度变化)，不考虑压力效应对密度变化的影响； 这样近似的流体在气象上常称为包辛内斯克流体。它主要适用于浅对流的中尺度运动。 （1）连续性方程中虽然不考虑密度的个别变化，但保留了平均密度的垂直变化，因而是滞弹性的，或称之为质量无辐散， （2）与重力相联系的方程及状态方程和热流量方程中要同时考虑压缩效应和热膨胀效应引起的密度变化。 因而滞弹性流体主要适用于研究深对流的中尺度运动，它是另一种形式的包辛内斯克近似。 对于中尺度运动，主要是何种波动起作用？ 中尺度运动，重力波起着重要作用 惯性重力波形成的机制？ 在层结大气中，空气微团受到扰动后偏离平衡位置，在重力作用下产生振荡并传播形成了重力波。这是一种重力内波，它既可以向水平方向传播，也可沿铅直方向传播。考虑地球旋转影响时称为惯性重力内波， 有基本气流切变时，重力波的不稳定条件？并解其物理意义？ 不稳定的条件（理查森数）：Ri1/4 重力波的动力学性质有哪几点? 非静力平衡时的重力波频率小于静力平衡时的频率； 非静力平衡时的重力波水平波速小于静力平衡时的波速； 非静力平衡时的群速度小于静力平衡时的群速度； 重力波的群速度小于相速度 什么是“对称不稳定”?判据？ 所谓对称不稳定，从物理上看就是大气运动在垂直方向上是对流稳定的和水平方向上是惯性稳定的情况下，作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定大气现象。 判据:Ri f /η 在层结稳定的大气中，q 0 ，即基本气流位涡小于零 由于通常 η f ，因此对称不稳定判据可以看作为 Ri 1，即 理查逊数小于1 非静力平衡条件下干对称不稳定的判据？ 对位涡：q0；里查逊数： Ri1即：水平温度梯度较大；或者里查逊数（Ri）较小；或者等位温面比等角动量(M)面更陡一些。 对流发生的触发机制？并举例说明？ 天气系统造成的系统性上升运动(锋面、槽线、切变线、低涡、低层辐合) 地形抬升作用（迎风坡的抬升作用、山区多雷暴、冰雹天气） 局地热力抬升作用（夏季午后的局地加热、不稳定、垂直环流） 冷锋（抬升作用、锋前飑线） 露点锋（又称干线、在露点锋上出现强对流天气） 边界层的非均匀加热（有雾或云覆盖的地区，不利于对流发展、而四周的晴空区，午后对流会增强） 密度流或弧状云线（从成熟或衰老的对流单体的低层流出的空气，常启动新单体的发展、卫星云图上可以看到呈弧状排列的层积云和积云，弧状云线） 第三章 简述强风暴发生的天气学必要条件？ ① 位势不稳定层结，并常有逆温层存在；② 低层有水汽辐合； ③ 有不稳定的释放的机制；④ 强的风垂直切变； ⑤ 低空急流；⑥ 中空干冷空气等。 什么是条件不稳定、对流不稳定？其适用条件各是什么？ γ m ＜γ ＜γd ，对于末饱和大气是静力稳定的，而对饱和湿空气来说是静力不稳定，这种大气层结称为“条件不稳定”层结 对流性天气一般发生在条件性不稳定层结的情况下，但有时在上干下湿的条件性稳定层结下，如果有较大的抬升运动，特别是发生整层大气得到抬升时，原先的条件性稳定层结变成不稳定的了，这种不稳定层结称为对流性不稳定。 条件性不稳定适用于气块，对流不稳定适用于气层 什么是位势不稳定？ 当对流不稳定和条件性不稳定两者结合起来时，称之为位势不稳定。 逆温层和干暖盖的作用是什么？ 具有稳定层结的干暖盖抑制对流的作用是十分清楚的，另一方面它对于大气低层不稳定能量又有储存和积累作用 普通积云的云外下沉气流与强风暴中尺度环流的下沉运动对对流运动各起什么作用？ 普通积云对流的云外下沉运动的出现，使对流运动的发展受到不利的影响。 强风暴中干冷空气的下沉运动，对于强风暴系统的强度和维持具有十分重要的作用，有可能使强对流组织化。 挟卷效应及对对流运动的影响？ 由于挟卷效应，云内空气的温度递减率比没有挟