词条 | 大气动力学 |
释义 | daqi donglixue 大气动力学(卷名:大气科学 海洋科学 水文科学) atmospheric dynamics 用流体力学的方法研究大气运动的学科,是动力气象学的重要分支。它从分析地球大气中的作用力入手,研究这些力和运动的关系,探索大气运动的基本规律和机制。 大气运动的形式是多种多样的,不同的运动形式有不同的特点,它们的差别,主要是由促使大气运动的作用力不同而造成的。这自然会影响到大气运动的水平尺度。根据水平尺度ι的大小,可粗略地把大气运动分成:大尺度运动(ι的量级约为103公里),如大气的长波和超长波;中尺度运动(ι的量级约为102公里),如台风、中尺度低压和气旋;小尺度运动(ι的量级约为10公里),如雷暴和龙卷(见天气系统)。 研究的特点 大气运动的空间尺度不同,描写各种运动形式的动力方程组简化的形式也不同(见大气动力方程)。但一般说来,运动由其主要因子(基本力)所决定。因此,大气动力学的任务,首先是区分不同类型的大气运动的主要因子和次要因子,然后针对不同情况,将大气动力方程组,作合乎实际的简化,求出方程组的解。这些解反映了特定大气运动的基本状态,同时也清楚地反映了这些运动状态演变的物理过程。 特征参数 地球大气的基本作用力,有重力、科里奥利力、气压梯度力和粘性力(摩擦力)。在不同尺度的大气运动中,由于作用力不同,其惯性加速度也不同。一般将空气水平运动的惯性力和科里奥利力的比值,定义为罗斯比数,它可表示为 ![]() 另一方面,把铅直方向的惯性力和阿基米德浮力之比定义为弗劳德数,即 ![]() 研究大气边界层的运动时,常引入埃克曼数,它定义为粘性力和科里奥利力之比,即 ![]() 随着近代数学和计算技术的发展,大气动力学的研究,已深入到更广泛的领域,成为天气学、气候学和数值天气预报的基础。 参考书目 郭晓岚讲授,朱伯承整理:《大气动力学》,江苏科学技术出版社,南京,1981。J.Pedlosky,GeophysicalFluid Dynamics,Verlag,New York,1979. |
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