理工大学气象学院
2002年硕士研究生入学考试试题(三小时)
考试科目:动力气象学 共 2 页 专 业:气象学、大气物理学与大气环境 研究方向:
1、(10分)写出Ro数、Ri数的表达式,并说明其物理含义。 2、(10分)推导出连续方程
d??????3?v在球坐标中的形式。 dt 3、(10分)证明:满足静力平衡的正压大气中,水平气压梯度力不随高度改变。 4、(10分)证明:静力平衡大气中,一个自海平面延伸至大气上界的垂直气柱中所包含的位能与内能成正比。
5、(10分)正压准地转方程组为:
??g??g???g?u?v?u?v??v?f(?)?0?gggo?t?x?y?x?y? ?
2????u???v???c0(?u??v)?0gg??t?yf0?x?y??t其中,c0?gH0,导出正压准地转位涡守恒方程。 6、(25分)浅水方程组为:
2??u?u?u?h?u?v?fv??g??t?x?y?x???v?v?v?h?v?fu??g ??u
?t?x?y?y???h?h?h?u?v?v?h(?)?0??u?x?y?x?y??t (1)导出位涡守恒方程。
(2)设基本流场为u?常数,v?0,速度扰动与y无关,取准地转近似,求波动相速和群速,并说明波动性质。
1
7、(25分)由下列方程组:
????dv?fk?v?????Fdt??????p
?u?v?w???0?x?y?pdT?Cp????Qdt (1)导出闭合系统的动能和全位能方程。 (2)说明动能和全位能之间是如何转换的。
2004年硕士研究生入学考试试题(三小时)
考试科目:动力气象和天气学 共 2 页 专 业:气象学、大气物理学和大气环境 研究方向:
一、解释下列名词和概念(40分,每小题4分) 1、厄尔尼诺(El Nino)现象 2、第一型冷锋和第二型冷锋 3、飑线 4、江淮切变线 5、自然天气季节 6、阻塞高压
7、Taylor-Proudman 定理 8、Ekman 抽吸 9、有效位能 10、斜压不稳定 二、问答题:(50分)
1、赤道上空是否存在锋面,请分析其原因?(5分) 2、试述锋面气旋的三维气流模型。(5分)
3、影响对流发展的主要因子和过程有哪些?简述它们对对流发展的作用。(6分) 4、为什么温带气旋常常发生在温度槽落后于气压槽的空中槽前下方?(8分) 5、分析结构对称的热带气旋内力形成的原因,其大小和方向与什么有关?(8分) 6、作图说明南亚夏季风环流系统的主要成员及它们的配置关系。(8分) 7、中纬度大气斜压不稳定波动的结构有何特点?(10分)
????dv?fk?v?????Fdt??????p?u?v?????0?x?y?p?dTcp????Qdt三、“ P ”坐标系的方程组为
导出闭合系统的动能和全位能方程,并说明动能与全位能之间是如何转换的?(20分)
四、浅水方程组的基本假定是什么?考虑均质不可压缩具有自由面的流体,且满足静力平衡,
由下列方程
????pdv?fk?v??????dt?0?????p???og?z?u?v?w???0?x?y?z 若以h(x,y,t)为自由面,下边界为水平刚壁,导出浅水方程组。(20分)
五、 由下边界为水平刚壁的浅水方程组,导出其位势涡度守恒方程。(10分) 六、 正压地转适应方程组为
???f0??0?t???f0??gh?0?t?h2g?c0?2??0?t求波动相速和群速,并说明在地转适应过程中的意义。(10分)
理工大学气象学院
2005年硕士研究生入学考试试题(三小时)
考试科目:动力气象和天气学 共 2 页 专 业:气象学、大气物理学与大气环境、物理海洋学 研究方向:
一、试阐述锋附近的温度场、气压场、风场分布特征及其物理意义。(10分) 二、温带气旋与热带气旋发生发展条件和机制有何异同?(10分) 三、青藏高压的活动及其对我国天气的影响是如何的?(10分)
四、运用位涡守恒原理分析影响我国的东风波的结构特点和天气分布。(10分)
五、从大气环流角动量输送角度,分析中纬度和高纬极地天气系统槽脊走向特征要求。(10
分)
六、简要阐述中尺度强风暴基本特征、形成条件和发展机理。(10分) 七、由下列方程:
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?t?ug??g?x?vg??g??u?v???vg?f0????0???y??x?y????v?2??u??c0???x?y???0?t??2
其中:??f0?,c0?gH0,导出正压准地转位涡守恒方程。(15分) 八、基本方程组为:
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1?p0???g??z?u?v?w???0?x?y?z对于均质不可压缩流体,自由面高度为h(x,y),下边界z=0处,w=0。导出浅水方程组。(15分) 九、水平运动方程组为: