天原复考试卷答案0509A

成都气象学院高等教育函授大气科学专业2005级专升本第一学年第二学期天气学原理考试题(A)地区：_________姓名：_________得分：________考试日期：年月日一．填空（每空2分，共计20分）1.在已衰亡的锋面气旋中，若有新的温度差异重新出现，即（水平温度梯度）增大，那么气旋的发展因子又起作用，这种情况称为（气旋再生）。2．正圆形的高压沿（变压升度）方向移动，移动速度与（系统中心强度）成反比；椭圆形的高压移动方向介于（变压升度与长轴之间）。3．在北半球中高纬的冬季，对流层中部最主要的特点是在中高纬度以（极涡(或极地低压)）为中心的环绕纬圈的（西风环流），在这个区域，共有（三）个明显的大槽。4．急流轴的右侧风速具有（反气旋）式切变，相对涡度为（负）。二．名词解释（每题6分，共计30分）1．地转偏差答：在一般情况下，大气中的实际风都不是纯粹的地转风，把实际风与地转风之差称为地转偏差，表达式为D=V-Vg。2．锋生答：锋生是指密度不连续性形成的一种过程，或者是指已有的一条锋面，其温度（或位温）水平梯度加大的过程。在地面图上，当锋表现的清楚程度和锋附近的要素场特征变化比前时刻更明显，锋面附近的天气现象也加强时，称为锋生。3．涡度答：在流体力学中，表示流体质块的旋转程度和旋转方向的物理量用涡度来表示，流场中某一质块的涡度定义为质块速度的旋度。表达式为：4．气旋答：气旋是占有三度空间的、在同一高度上中心气压低于四周大气的大尺度的涡旋。在北半球，气旋范围内空气是作逆时针旋转的，在南半球，气旋内的空气是作顺时针旋转的。5．经向环流答：在波状环流中，有时出现具有较大的南北向气流，甚至出现大型的闭合暖高压和冷低压，这种环流状态称为经向环流。三．简述（每题10分）1.根据运动学预报方法，讨论槽线的移动情况答：运动学中，系统移动的公式为：所以，槽线移动公式为：式中为变压升度，表示槽的凸凹程度，在低压槽中，0。在槽线上，0，槽愈强，越大，则C越小。由槽线移动公式可知，对槽而言，当0，C0，即当槽前的变压（变高）大于槽后的变压（变高）时，则槽后退；当0时，C0，即槽前变压（变高）小于槽后变压（变高）时，则槽前进。所以，根据运动学预报方法，可以得到两条定性规则，1.槽线沿变压梯度方向移动；2.槽线的移动速度与变压梯度成正比，与槽的移动强度成反比。2.简述三圈环流与一圈环流在产生机制上的异同。答：相同点：在地球上，由于赤道和极地的辐射收支不同，导致低纬度能量盈余，高纬度能量亏损，南北的温度差产生了气压梯度力，导致环流的出现。不同点：一圈环流又称为直接热力环流，它假定了地球是不旋转的；三圈环流则考虑地球自转带来的地转偏向力的作用，并考虑到地球自转参数随着纬度的增加而增加，因此，风向随着纬度发生变化，并最终形成了三圈环流。3.利用位势倾向方程，讨论其中绝对涡度的地转风平流对槽线的影响。位势倾向方程：答：绝对涡度的地转风平流为式中右端第一项，对于短波(波长在3000km左右)来说，项较大，因此，地转风中绝对涡度平流的强弱主要决定于地转风相对涡度平流。在等高线均匀分布的槽中，由于有气旋性曲率，因此，但在槽线上，，所以，即涡度平流为零，困此，，即等高面高度没有变化，所以槽脊不会发展；但由于这一项在槽前脊后是导致等压面高度降低，槽后脊前是导致等压面高度升高的，所以槽线会向前移动。因此，绝对涡度的地转风平流对槽线的影响是：槽脊不会发展，但向前移动。四．论述题：（每题20分）请由锋面坡度公式，推导马古列斯公式的简化形式，并简要讨论锋面坡度的变化。锋面坡度公式：答：根据零级简化运动方程：代入本式，得：1用状态方程代入1式，得：2其中：：冷气团的绝对温度；：暖气团的绝对温度；：冷气团中平行于锋线的地转风分量；：暖气团中平行于锋线的地转风分量。令：代入2式，得：上式中第一项比第二项等压面的平均坡度大提多，所以马古列斯公式可以简化为：3由3式可知：a.如果其它条件不变，锋面坡度是随着纬度增高而增大。当锋面南移时，其坡度变小，在赤道上，所以没有锋面；b.锋面两侧风速差时，锋面坡度为0，锋面不存在。锋面两侧平行于它的地转风分速应有气旋性切变，而且锋面坡度与锋两侧风速差成正比；锋面两侧的平均温度愈高，锋面坡度愈大。