动力气象学第1章动力气象学1章第1章.ppt

动力气象学 大气科学学院 王文 教材： 吕美仲等，动力气象学，气象出版社，2004 参考教材： 1.吕克利等，动力气象学，南京大学出版社，1996 2.HOLTON J. R. AN INTRODUCTION TO DYNAMIC METEOROLOGY, Academic Press, Fourth Version, 2004 3.刘式适等，大气动力学（第二版），北京大学出版社，2011 第一章 绪论 动力气象学是气象科学的一个分支，是应用物理学定律和数学方法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的学科。 动力气象学又是流体力学的一个分支——地球流体力学的主要组成部分。 动力气象学是大气科学的基础理论。 大气科学的目的： 天气预报；气候预测 大气科学的研究方法： 观测(诊断)分析；理论研究；数值模拟 大气科学的特点： 已观测事实为基础 大气科学的分支： 大气动力学、大气物理学、天气学、气候学，… 动力气象学的基础知识： 高等数学；流体力学；天气气候学 学科特点和学习方法： 物理学为基础，数学为工具，观测事实为依据 知识的延拓和提升： 同一教材前后的贯通，不同教材的横向连接，不同分支之间的联系，重大天气气候的联想。 ?参 考 书 目： 1、叶笃正，李崇银，大气运动中的适应问题，科学出版社，1965 2、Lorenz，大气环流的性质和理论，科学出版社，1976。 3、Haltiner, G, Numerical Prediction and Dynamical Meteorology, 1980(有中译本) 4、小仓义光，大气动力学原理，科学出版社，1980 5、Holton，动力气象学引论，科学出版社，1980 6、郭晓岚，大气动力学，江苏科技出版社，1981 ?参 考 书 目： 7、Pedlosky，地球物理流体动力学导论，海洋出版社，1981 8、伍荣生等，动力气象学，上海科技出版社，1983。 9、杨大升，刘余滨，刘式适，动力气象学，气象出版社（修订本），1983 10、栗原宜夫，大气动力学入门，气象出版社，1984 11、李崇银等，动力气象学概论，气象出版社，1985 12、Pedlosky, J., Geophysical Fluid Dynamics, Springer-Verlag, 2nd ed, 1987 ?参 考 书 目： 13、陈秋士，天气和次天气尺度系统动力学，科学出版社，1987 14、Hoskins等，大气中大尺度动力过程，气象出版社，1987 15、Gill，大气-海洋动力学，海洋出版社，1988 16、叶笃正，李崇银，王必魁，动力气象学，科学出版社，1988。 17、吕美仲，彭永清，动力气象学教程，气象出版社，1990 18、巢纪平，厄尔尼诺和南方涛动动力学，气象出版社，1993 19、余志豪，杨大升等，地球物理流体动力学，气象出版社，1996 ?参 考 书 目： 20、吕克利等，动力气象学，南京大学出版社, 1996 21、伍荣生，大气动力学（修订版），高等教育出版社，2002 22、HOLTON J. R. AN INTRODUCTION TO DYNAMIC METEOROLOGY, Academic Press, Fourth Version, 2004 23、李国平，新编动力气象学，气象出版社，2006 24、贺海晏，简茂秋，乔云亭，动力气象学，气象出版社，2010 25、刘式适，刘式达，大气动力学（第二版），北京大学出版社，2011 §1.1 基本假设 连续流体介质假设——质点力学的应用。 大气运动的速度、气压、密度和温度等物理量以及这些场变量都是时间和空间的连续函数； 理想气体（无凝结）； 动力过程和热力过程相互作用； 大气为可压缩连续流体 §1.2 地球大气的运动学和热力学特性 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。 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。 §1.3 大气运动的多尺度性 空间尺度——空间范围 积雨云、飑线、背风波、热带云团；温带气旋、西风带中的长波；超长波、热带辐合带。 相互作用——反馈——CISK 非线性 尺度分析 §1.