气象学思考题

冷

T-2

Vg Vg0 VT 暖

T-1 T0

VT

冷

T-2

Vg T-1 T0

暖

Vg0 （a）逆转时伴有冷平流 （b）顺转时伴有暖平流

图（a）中等温线为东西走向，且北冷南暖，地转风温度平流为冷平流；图（b）中等温线也是东西走向，北冷南暖，地转风温度平流为暖平流。

11．地面冷高压随高度将会发生什么变化？高空会是什么系统对应？

答：地面为冷高压时，如下图（a）所示，Vg0与VT方向相反，这时风向不变，风速随高度减小，到某一高度为零，以后风向倒转180°，再向上风速又继续增加，在高空会是低压系统与之对应，如下图（b）。

Vg冷高 VT Vg0冷低

（a）地面为冷高压 （b）高空为冷低压

12．由连续方程说明水平速度散度与垂直速度的关系？ 答： 已知连续方程

???p??(?u?x??v?y)p，从地面气压p0到某一高度气压p对其积分，就可得这高度上

的p铅直速度

pp0?(p)??(p0)??(?u?x??v?y)pdp

上式中，称(?u?x??v?y)为水平速度散度，用?h?V表示；(?u?x??v?y)p称为等压水平速度散度，用

?p?V表示。

当?h?V（或?p?V）>0时，称相应的流场为辐散；当?h?V（或?p?V）>0时，称相应

的流场为辐合。因此，在低层大气中，气流辐合伴随有上升运动；气流辐散伴随着下沉运动。

13．说明p垂直速度和z坐标系垂直速度的意义，?与w的联系为什么符号相反？ 答：

·p坐标系中的垂直速度??dpdt，表示某固定质点气压随时间的变化；z坐标系中的垂直速度

w?dzdt，表示某固定质点高度随时间的变化。

·已知??(?p?t)z?u(?p?x)z?v(?p?y)z?w?p?z，因为右端前三项的尺度较最后一项小一个量级，

略去前三项，得

??w即?与w的联系符号相反。

?p?z???gw

14．750hPa面和500hPa面之间气层的平均温度梯度值为每100km降低3℃，梯度方向指东方，设

f=10-4s-1。如果700hPa上为东南风20ms-1，试问在500hPa上的地转风风速是多少，风来自何方？

答：

VT??g?T2?sin?T?n(z?z0)?(?Rflnp0?T)?30m/s p?nVg与VT、Vg0构成的三角形可求出Vg的值，为21m/s，方向为北偏东40.9°。

15．地面摩擦力对风的影响？（包括风向、风速）

答：摩擦力不仅使风速减小，且会改变风向，使低层空气中的风穿越等压线向低压区吹。