?P??0正?0中心为高压1?P? ? ?n??????n?度运动时不合理C??A,G??0由于离心力很小在大尺??c） 天气图应用 图形
高压中心位置标注在反气旋环流中心 低压中心位置标注在气旋环流中心
?梯度风速
?1?Pv2f??n?fvf?R?0
Tvf??RTR22f?T2f?4?PR??n Ta） 气旋性环流——风速和气压梯度可无限增大
?RT?0?P?n?0??RT2f?0,RT2f2?4?PR??n?0
T ?RT4?P2f?RT2f2?RT??n根号前取正号 vf?0合理 根号前取负号 vf?0不合理
??P?n?0v?Pf?0;?n??vf?? b） 反气旋性环流——风速和气压梯度不可无限增大
?RT?0?P?n?0 ??RTf?0,RT4?P22f2?R??n?0T
?RTf?RT22f2?4?PRT??n——梯度风速
根号前取负号 vv???000合理合理合理fvff??P?PP ???000,vv???RfRfRf不合理不合理fvff??n?nn?P??PP?n??nn0合理合理vf? 0?0 0 ,vfv?0?根号前取正号 vfvf??0 ? Rf?0fv?f由于根号内必为正，得出风速极大值vmax图形 c） 天气图应用 图形
低压：越向中心，风越大，气旋中心等压线密集 高压：越向边缘，风越大，高压中心等压线稀疏
3、梯度风与地转风的比较
RTf?P?RTf2???
2?n4vf21?P梯度风：0?? ?fvf???nRT地转风：0??1?P?fvg ??n两式联立：
vgvf?1?vffRT
讨论：?气旋式运动，梯度风速小于地转风速 ??RR?00??T?vvgg??1?v即vfvg?vg f?vvff ?反气旋式运动，梯度风速>地转风速 ??RR??0??T0vvggvvff?1?即vfv?vgvg f? ?气压梯度相同，反气旋的梯度风>气旋的 图形
高空的槽前脊后——空气辐散区 高空的槽后脊前——空气辐合区
三 热成风
图形 地转风随高度的改变量称热成风，即上下两层地转风之差
??????Vt?Vg2?Vg1
????1g由“P”坐标系的地转风方程 Vg?????k???z?k
ff??g?得热成风方程 Vt?k???z2?z1?
fg??z2?z1??u?u?u??g2g1?tf?y? ????z?zg21?v?v?v?tg2g1?f?x? 代入静力学方程差分形式：z2?z1?RTmP1ln gP2??RP?得：Vt?ln1k??Tm ——热成风的另一表达式
fP2RP1?Tm?u??ln?TfP2?y? 分量??v?RlnP1?TmT?fP2?x?讨论：1、热成风与等平均温度线平行，背热成风而立，高温在右，低温在左。 图形
2、热成风风速大小与平均温度梯度成正比，与纬度成反比，等温线越密热成风越大。
图形
3、热成风与冷暖平流 图形
自上而下地转风随高度逆转时——气层中有冷平流 自上而下地转风随高度顺转时——气层中有暖平流 补充：天气图上判断冷暖平流
① 24小时变温 ??T24冷平流??T24暖平流
???h??T?0暖平流?② 水平温度平流 ???h??T?0平流零线
?????T?0冷平流h? 图形
等高线与等温线有交角处，有温度平流 等高线与等温线平行处，无温度平流
4、中纬度系统的温压结构
① 中纬度对流层中，温度分布南暖北冷
高层为西风气流 高度越高 西风越大 图形
② 地面闭合高压和低压系统在高空转变为西风气流的波状槽脊。
图形
③ 中纬度系统的温压场结构的基本特征。
a) 地面低压中心位于高空槽前脊后 b) 地面高压中心位于高空槽后脊前 c) 高空温度槽脊落后于气压槽脊 图形
四、地转偏差
实际风与地转风的偏差称为地转偏差。 图形
?????D?V?Vg ?????V?Vg?D ????????V???Vg???D???D
摩擦层中的实际风是：气压梯度力，地转偏向力和摩擦力三力平衡的空气运动。
1、 摩擦层中的地转偏差
0??1?????P?fk?V?F
1?0???????0??1???
?P?fv?Fx?x
?P?fu?Fy?y1?P?u???g?f?y ?代入地转风方程：??v?1?Pg??f?x?1?u?u?Fy?Dxg?f? ??
?v?v??1F?Dgxy?f??????1???D?V?Vg??k?F
f讨论：①地转偏差与摩擦力垂直并指向摩擦力右侧
②摩擦力的作用使实际风速减小，风向向低压一侧偏转。
统计：vvg% 风向偏角
o
陆地：35—45% 35—45
海上：60—70% 15—20
③在北半球的摩擦层中，低压气流成气旋式辐合（上升运动，云雨天气），高压气流呈反气旋式辐
散（下沉运动，晴天）。
2、 自由大气中的地转偏差
气压梯度力与地转偏向力不平衡，必然产生加速度，引起地转偏差。 由一级简化运动方程
o
1?p?du???fv?dt??x?? ?dv??1?p?fu???y?dt代入地转风方程