成信工大气流体力学讲义03大气运动坐标系与方程组.pdfVIP

第三章 大气运动坐标系与方程组 §1.作用于大气上的力，惯性坐标系运动方程 §2.视示力，旋转坐标系运动方程 §3.连续方程和热力学方程 §4.球坐标系大气方程组简介 §5.局地直角坐标系的大气方程组 §6.坐标变换，p 坐标系的大气方程组 本章重 ：作用 ,坐标转 ,p 坐标系 。 点 在大气上的力，局地直角坐标系中的大气方程组 换公式 中的大气方程组 §1.作用于大气上的力，惯性坐标系运动方程 1. 惯性（绝对）坐标系：相对于某个恒星（如太阳）静止或作匀速直线运动（即没有加速度）的坐 标系。 2. 惯性坐标系大气运动方程 在惯性坐标系中，牛顿第二运动定律成立，即： � dV � a a ∑Fi （3.1） dt i ↑ ↑ 绝对加速度 合外力 对于单位空气微团，作用于其上的（真实）外力有： � � � � F F =+F +F （3. ） ∑ i 1 2 3 2 i 三种真实外力：气压梯度力+地球引力+摩擦力 � 1 1 1 （11） F =− ∇p称为气压梯度力，由气压分布不均匀引起。 1 ρ 密度 ρ ＝常数？ρ ≠ 常数？（密度－气压梯度力？）地面大气密度的计算公式： 1.276 p − 0.378e ρ ( ) 1+ 0.00366T 1000 −3 0 其中密度的单位为kg ⋅m ，水汽压e和气压的单位均为 hPa，气温T 的单位为 C 。密度 随高 1 度变化的公式为： z − H ρ ρ e 0 其中ρ 为海平面空气的密度，H 为大气标高。 0 � GM � 2