证明P坐标系中水平运动方程可改写为以下通量形式_考试资料网

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问答题 证明P坐标系中水平运动方程可改写为以下通量形式

参考答案：

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1.问答题 依据流体力学中的赫姆霍茨（Helmhotz）速度分解定理，大气的水平速度分解为

无水平辐散辐和，称旋转风；无旋，称辐散风，而为流函数，χ为速度势，利用试分析中纬度大尺度运动的，证明。

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2.问答题 试对热力学能量方程进行尺度分析，证明

其中
为层节稳定度参数（即布伦特—维塞拉频率的平方）。若取N²=10^-4m/s²，计算出大、中、小尺度运动系统中W的具体量级。

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3.问答题 通过证明。

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4.问答题 估对于大、中、小尺度运动系统，其水平尺度L，铅直（厚度）尺度D，水平速度尺度U，时间尺度τ，如表所示：

对流层厚度（又称大气标高）H，定义为均质大气高度

由表可看出：
（1）大尺度运动的τ=L/U，中、小尺度运动的τ〉L/U，于是又τ≥L/U（大尺度运动的τ=L/U）；
（2）大、中尺度运动的D=H，小尺度运动的D≤H，于是D≤H（大、中尺度运动的D=H），试对水平运动方程进行尺度分析，证明在中纬度有

参考答案：

5.问答题估计在大尺度运动系统中等压面和等θ面坡度的量级。

参考答案：

6.问答题 估计在大尺度运动系统中fv和在哪个纬度带里具有相同的量级？

参考答案：

7.问答题将z坐标系和p坐标系的大气基本方程组及边界条件作一比较，讨论p坐标系的优缺点。

参考答案：P坐标系的缺点：采用p坐标系很难考虑地形对大气运动的影响。
P坐标系的优点：
①p坐标系中的大气运动...

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8.问答题什么是铅直p速度（ω）？为什么ω>0常表示有下沉运动，ω>0常表示有上升运动？对于中纬度大尺度运动，ω的量级有多大？

参考答案：，为p坐标系的铅直速度。
由于，在大尺度运动中，作为第一近似ω≈-ρgw，这时...

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9.问答题 说明与的区别。

参考答案：：表示z保持不变，A对x的偏微商，它代表等高面上A沿x方向的变化率；
：表示p保持不变，A对x的偏微商，它代表...

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10.问答题若取某一物理量s为铅直坐标，从数学的角度上来看，对s有什么要求？

参考答案：若取某一物理量s为铅直坐标，需满足以下条件：
1.s（x，y，z，t）是连续的，且具有连续的偏导数；

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