文档介绍：第三章尺度分析与自由大气中的风场
目的:对方程进行简化,
突出主要因子,研究运动的主要特征。
途径:分析各因子(各项)大小,
大--重要
小--次要
一、尺度分析的概念
将任一物理量写作:
其中:
Q--特征量,
表示该物理量的一般大小;
常量;有量纲
--无量纲量,
量级在 100,表示物理量的具体大小;
变量;没有量纲
这里的q是广义的,不仅包括气象要素,还包括方程各项。
比较物理量的大小,可以比较特征量的大小。
如:已知:
则:
在中纬度大尺度大气运动,各物理量的特征量为:
(1000hPa)
对方程组进行尺度分析:
水平尺度:
大尺度为106m;中尺度为105m;
小尺度为104m
时间尺度:
大尺度为105s;中尺度为104s;小尺度为103s
10-4 10-4 10-5 10-3 10-6 10-3 10-6
--ms-2
其中:
二、运动方程的尺度分析
10-4 10-4 10-5 10-3 10-3 10-6
--ms-2
10-7 10-7 10-8 101 101 10-3 10-9
--ms-2
⑴分子粘性力可以忽略
不考虑分子粘性和湍流粘性
——“自由大气”
分子粘性很小
短期天气过程不计;
气候学中不能忽略!