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文檔簡介

描寫大氣運動的基本方程組、運動方程：

牛頓第二定律：（單位質(zhì)量的氣團(tuán)）

成立條件：絕對（慣性）坐標(biāo)系

風(fēng)速－－相對于地球的相對速度，－－取地球作為參照系更為方便；－－地球是旋轉(zhuǎn)的，具有加速度－－非慣性坐標(biāo)系－－牛頓第二定律不能直接應(yīng)用。絕對加速度＝相對加速度＋牽連加速度牽連加速度＝向心加速度＋科氏加速度→：單位質(zhì)量空氣質(zhì)點受到的真實力→廣義牛頓粘性假設(shè)，有

→左邊：加速度項；右邊：引起大氣運動變化的原因近似表示，a是地球半徑－－萬有引力

用－－慣性離心力項

萬有引力＋慣性離心力＝重力垂直地面向下－－壓力梯度力－－科氏力（地轉(zhuǎn)偏向力）

：分子粘性力重力：保守力科氏力：不做功，只改變運動方向（運動形式）分子粘性力：耗散驅(qū)動大氣運動的主要動力：壓力梯度力從以上討論可見：物理上－－壓力梯度力是驅(qū)動大氣運動的主要因子，而壓力的變化與熱力與動力過程相關(guān)聯(lián)，因此描寫大氣過程必須考慮熱力過程。數(shù)學(xué)上：運動方程：1個（矢量）

3個（分量）未知量：速度、氣壓、密度必須尋找描寫氣壓、密度變化的方程－－方程才能閉合二、連續(xù)方程兩種形式：

①L—觀點：

：氣團(tuán)密度隨體變化率

：氣團(tuán)體積的相對變化率

質(zhì)量守恒：②歐拉觀點：

：固定空間密度的局地變化率

－－單位時間單位空間體積（固定）內(nèi)的質(zhì)量變化

：單位時間單位空間體積內(nèi)流體質(zhì)量的流出流入量

三、狀態(tài)方程理想氣體：四、熱力學(xué)第一定律（熱流量方程）能量守恒定律：單位質(zhì)量氣團(tuán)外界加熱率＝內(nèi)能變化率＋氣團(tuán)膨脹反抗壓力作功率另外一種常用表達(dá)：

→A:熱功當(dāng)量－－閉合五、局地直角坐標(biāo)系：常用坐標(biāo)系：球坐標(biāo)系柱坐標(biāo)系局地直角平面坐標(biāo)系又稱：z—坐標(biāo)系

o:地面區(qū)域中心z:垂直地面向上

(天頂方向）y:與經(jīng)圈相切向北x:與緯圈相切指向東忽略地球的曲面性。u、v、

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