1、第一章 大氣運動基本方程組,學習的主要內容和目的,水汽守恒定律,水汽方程,P8,1.27 分析,課堂推導P9,1.29,閱讀 P18-20,課堂推導P18,1.77的連續(xù)方程,討論：地球不自轉，大氣運動方程有什么變化？,復合函數(shù)微分法: y=lnsinx這是一個復合函數(shù)令u=sinx于是y=lnu這是由y=lnu，u=sinx復合而來的y=(lnu)(u)=(1/u)(sinx)=(1/u)conx=(1/sinx)conx=conx/sinx 多元復合函數(shù)微分法: (UV)=UV+UV,2,連續(xù)方程 閱讀P25， 課堂作業(yè)p56，第3題,花絮,?,證,有關偏導數(shù)的幾點說明：,、,、,求分界點

2、、不連續(xù)點處的偏導數(shù)要用定義求；,解,請學生推導,推導P29，1.131 1.132,氣壓梯度力的計算分析 P31,1.126,1.6 大氣運動方程組的簡化,目的:略去次要項，突出運動的本質特征。 一、物理量的特征尺度和大氣運動的分類 尺度分析:根據(jù)各種類型的特征尺度估計基本方程組各項數(shù)量級的大小，簡化方程。 1,特征尺度: 1)空間，時間 2）場變量 3）場變量時、空變化特征尺度 2，大氣運動的分類 大氣運動的基本特征基本取決于運動的水平尺度 大尺度1000KM,中尺度100KM,小尺度10KM,P35,表1.1,二、運動方程的尺度分析和簡化 1,水平運動方程的簡化：地轉近似 2,鉛直運動方

3、程的簡化：靜力平衡近似 3,天氣尺度運動的重要性質：P37 準定常，準水平 ？ 三、連續(xù)方程的尺度分析和簡化 P38 1.157式 四、熱力學方程的尺度分析和簡化 P39 1.161式 五、幾點說明（閱讀練習，“尺度分析” P39）,1.7 渦度方程和散度方程及其簡化,水平運動方程的變形 如何推導兩個方程 （找關鍵) 渦度、散度區(qū)別 （提問）,1.9 數(shù)值模式的分類,數(shù)值模式類型,一些概念,原始方程模式，特點 全球模式 區(qū)域模式 非靜力模式 一般天氣過程在時空尺度上屬于中尺度，因此以天氣尺度系統(tǒng)為預報和模擬對象設計的數(shù)值模式，稱作為中尺度數(shù)值模式，也稱為天氣模式 中尺度模式以假定垂直方向是否滿

4、足靜力平衡分為靜力和非靜力模式當然，二者的動力和物理過程的描述有區(qū)別,模式大氣：實際大氣中包含了各種時空尺度的氣體運動，其中發(fā)生的物理過程也是各種各樣、復雜多變的。為了使數(shù)值天氣預報得以實現(xiàn)，在不失大氣主要特征的前提下，需要將非常復雜的大氣理想化。這種簡化后的大氣模型所描述的大氣稱為模式大氣。 噪音及危害：諸如重力波、聲波這些對大尺度運動意義教小或幾乎沒有意義的快波，在氣象上稱為大尺度運動的的“噪音”。直接利用原始方程預報時，由于其中預報量比方程的大項（氣壓梯度力、科氏力等）小一個量級以上，若計算中不加任何處理，則由于資料和計算中的誤差，容易使“噪音”虛假放大，以致掩蓋了天氣意義的運動。,大氣中包含的主要波動： 聲波：由大氣的可壓縮性產生的相速與波長無關，非頻散波聲波運動對天氣的影響微不足道 Lamb波：忽略旋轉，假定波動僅沿水平方向傳播（無垂直速度）但考慮流體有重力層結，這樣產生的聲波靜力平衡成立時還包含快速移動的水平聲波非頻散波 重力慣性外波：大氣和海洋的運動都受到地球旋轉的影響重力也對大氣和海洋的運動快波相速與波數(shù)有關，頻散波 重力慣性內波：層結大氣中，在重力和地球旋轉作用下形成的波動頻散波 Rossby波：北半球中緯度大氣對流層上層出現(xiàn)的一種波動沿緯圈大約個波傳播速度和風速相當主要由低轉參數(shù)隨緯度變化引起的,本章作業(yè) 1，推導P9，1.29式 2，推導P18,1