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?v?v?v???u?v?fu???t?x?y?y1.引入地转偏差,将上式无量纲化。
2.采用尺度分析法论证:大尺度运动的准地转演变过程与地转适应过程有哪些主要差别。(20分) 十、方程组为:
?u?u?u?h?u?v?fv??g?t?x?y?x?v?v?v?h?u?v?fu??g ?t?x?y?y?h?hu?hv???0?t?x?y1.设 u?u?u?、v?v?、h?H0?h?,u为常数,将方程组线性化。 2.设扰动与y无关,取?平面近似和水平无辐散近似,求相速、群速。 3.设扰动与y无关,取?平面近似和准地转近似,求相速、群速。 4.论2、3中的波动性质。(40分)
中国人民解放军理工大学
2007年全国硕士研究生入学统一考试试卷
考试科目代码:825 考试科目名称:动力气象学 说明:所有答案必须按序号书写在考场提供的答题纸上,可不抄写原题,做在试卷和草稿纸上的一律无效。
一、填空题(本题共4小题,每小题5分,满分20分)
1、Rossby数R0= 。
2、热成风关系式建立的物理基础是 , 。 3、非地转扰动水平尺度L L0(Rossby变形半径)时,风场适应气压场。
4、斜压不稳定的能量来源是 。 二、名词解释(本题共6小题,每小题5分,满分30分)
1、有效位能 2、Ekman抽吸 3、Boussinesq近似 4、Richardson数 5、波包迹 6、位势涡度
三、简答题(本题共4小题,每题10分,满分40分)
1、平衡方程有何意义? 2、相速与群速有何区别?
3、地转适应过程与准地转演变过程有何区别?
4、从能量的角度分析正压不稳定与斜压不稳定有何差异? 四、分析、推导、证明题(本题共4小题,每题15分,满分60分)
1、若运动是水平的,在水平面上取一个物质面元δA,设绝对涡管强度守恒,即辐合辐散引起的。
???dV2、从水平运动方程出发,?????f(k?V),推导地转偏差的
dtd[(??f)?A]?0,由此证明绝对涡度的变化是水平dt表达式。
3、正压水平无辐散涡度方程为
d?设基本气流为均匀西风,????,
dtu?u?u?,????,将方程线性化,并求波动的相速与群速。
4、正压准地转位涡方程的扰动形式为
?1???(?2???2??)???0 ?t?xL0试导出其相应的能量方程。
中国人民解放军理工大学
2006年全国硕士研究生入学统一考试试卷
考试科目代码:424 考试科目名称:动力气象
说明:所有答案必须按序号书写在考场提供的答题纸上,可不抄写原题,否则一律无效。
一、填空题(本题共18 空格,每空格 2分,满分36 分) (1)支配大气运动状态和热力状态的基本物理定律有: 、 、 和 等。
(2) 是一种对物理方程进行分析和简化的有效方法。这种方法是恰尼所倡导的,后又为伯格和菲利普斯等进一步发展完善。它是依据表征某类运动系统变量的 来估计大气运动方程中各项 大小的一种方法。
(3)在静力平衡条件下,地转风随高度变化的充要条件是 。 (4)设空气的比湿为q,密度为?,相变潜热为L,则单位质量空气的潜热能为 ,单位体积空气的潜热能为 。
(5) 是正压大气中地转适应过程最基本的物理机制,当 时,风场适应气压场。
(6)北半球地转风随高度逆时针旋转,与此伴随的平流为 。
(7)、建立P坐标系的物理基础为 ,采用p坐标系的优点是 ,采用p坐标系的缺点是 。
(8)声波是由大气的 性造成的,重力内波生成的必要条件是大气层结 。
二、解释名词(本题共5小题,每小题5 分,满分25分) (1)有效位能 (2)大气行星边界层 (3)开尔文环流定理 (4)斜压大气 (5)正压不稳定
三、简答题(本题共4小题,满分 30分)
(1)什么是中纬度?平面近似?取?平面近似的条件是什么?在局地直角坐标系中采用这种近似有什么好处?(12分)
(2)地球旋转性对大气运动的影响主要哪些(至少答出三个方面)?(6分)
(3)从物理上说明斜压大气中地转风随高度变化的原因。(6分) (4)根据准地转理论,从物理上说明高空槽后、地面高压中心上空的下沉运动是准地转平衡和准静力平衡所必需的。(6分) 四、证明题(本题共 4小题,每小题6分,满分24 分) (1)证明在无摩擦条件下正压大气绝对环流守恒。(6分) (2)证明静力平衡条件下(不考虑地形)无限高气柱中位能与内能成比例。(6分)
(3)证明无摩擦条件下地转偏差一定与水平加速度矢量相垂直。(6分)
(4)若p?0时??0,证明
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