天气学原理和方法 - 图文

即

2． 讨论：

假设

，位势涡度守恒

不变

研究青藏高原附近的低值高值系统的变化

处在西风带中，

在青藏高原西风带中，底值系统（高空槽、低中心）上（下）山，气柱缩短（伸长），为了保证整层大气的不可压缩性，必伴有水平辐散（合），同时在水平地转偏向力作用下，反气旋（气旋）涡度生成，考虑准地转运动有等压面高度升高（降低）低值系统（槽、低中心）减弱（加强）；反之，高值系统上山，加强;下山,减弱。

第三节 位势倾向方程和 方程

一．位势倾向方程 1．推导

从简化涡度方程入手

(3.15)

(3.16)

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设法消去 这项

具体是将热力学能量方程写成位温形式表示热力学能量方程 引入比容

，静力稳定度

有

代入，再对P求偏导

得：

以静力方程 ，

与准地转涡度方程(3.16)式相加消去

(3.19)

如不考虑非绝热加热，则上式右端的第三项可略去，得：

(3.20)

以上两式称为位势倾向方程 2．讨论 ①

相对涡度平流；

，以相对涡度平流为主 为长波槽

地转涡度平流

对于一般 波，引起 变化，即 变化的物理解释：

槽前（后）脊后（前）借助西南风（西北风）将正（负）相对涡度从大的往小的方向输送，使得槽前（后）脊后（前）固定点正（负）相对涡度增加（减少），同时水平地转偏向力作用伴随水平辐散（合），引起低层气柱质量减少（增加）、降压（升压）出现负（正）变压中心，有变压风辐合（散）；其高层水平辐散（合），导致上升（下沉）运动，上升（下沉）绝热膨胀冷却（收缩升温），低层气柱降

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温（升温）此气柱收缩（膨胀），高层等压面高度降低（升高），即

（ ＞0）；槽脊线上变高为零，即

结论：槽脊移动即前进，强度无变化。 ②

温度平流随高度变化项若冷平流随高度减弱

实际大气，对流层中温度平流随高度减弱，尤为对流层中上层。 若有冷平流，反映对流层内冷平流随高度减弱物理解释：

低压中心左部与高压中心右部之间对应层有冷平流，气柱降温（降温反映

槽线处，风随高度逆转，此气以下气柱明显降温）收缩，

等压面槽线处高度降低，反映 ，槽加深：相反低压中心右半部与高

压中心左半部之间对应结论：槽脊加深，加强

脊线处 即脊加强

③

二． 方程 1．推导

准地转，准静力

非绝热随高度变化项

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(3.23) 此为

方程

2．讨论

① 对 ，

以 为主

，上升运动

（低压中心区） 物理解释：

地面气旋（反气旋）上空高空处在

槽前（后）脊后（前），

正（负）相对涡度随高度增加，使得固定点正（负）相对涡度随高度增加，同时在水平地转偏向力作用下，伴随水平辐散（合）随高度增加，必伴有上升（下降）运动。

②冷平流暖平流物理解释：

低压中心左（右）部与高压中心右（左）部之间上空对应

下沉运动 上升运动

槽（脊）

线处附近，风随高度逆（顺）转，此气层间有冷（暖）平流，伴有下沉（上升）运动。 ③

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