大气基本方程组课件.ppt
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- 大气 基本 方程组 课件
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1、 Department of Atmospheric SciencesYunnan University第一章第一章 天气动力基础天气动力基础第第2 2节节 大气运动基本方程组大气运动基本方程组一.局地直角坐标系下三维运动方程组分量形式:12dVpVgFdt 12sin2cos12sin12cosxyzdupwFdtxdvpuFdtydwpugFdtz 2、连续方程n根据质量守恒原理,一个空间,有大气流入,则该空间质量增加,增加的质量就是流入的质量。如果这个空间就是单位体积,那么质量的变化就是密度的变化。n表达式:或,n展开:n全导数形式:)(Vtn讨论:1、速度散度的意义 称为速度散度 ,其
2、中 为比容 单位时间质量 的变化率 单位时间体积的变化率 2、水平速度散度和垂直速度的关系 对不可压缩大气有 即 则 0V 即大气的水平辐散减弱了大气的上升运动 即大气的水平辐合增强了大气的上升运动 3、补偿原理高低层大气不会同样的散度,互相之间会进行质量补偿,以保证这个气柱的质量变化较小,只有一个层次的散度的量级的十分之一。这样才能够使一个气压系统可以维持数日。如果上下层都是同样的散度,那么气压系统很快就消亡了,例如一个低压,地面是辐合系统,如果上下层是辐合,那么大量质量流入,很快就使气压升高到低压消失。而补偿原理则应该是低层辐合,高层辐散,上升运动,这样就可以维持系统了。同理对于地面高压,
3、也是应该是低层辐散,高层辐合,下沉运动。DG0V0V0V0V地面低压地面高压辐散辐散辐合辐合4、二维水平散度比一维散度小一个量级 Department of Atmospheric SciencesYunnan University)大一个量级比(或yvxuyvxu 大气是可以压缩和膨胀的,但是整体的体积变化比单方向的变化要小一个量级,这就是大气的部分不可压性质。1热力学第一定律:物体受到以外的加热(非绝热加热)就会使本身的温度升高,内能增加;还会受热膨胀,对外做功。三、热力学能量方程pddTCdQv2 热力学方程非绝热加热内能增加对外做功热力学能量方程推导式式热力学方程:全导数:或即或)2(
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