动力气象学/尺度分析与自由大气中的风场

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尺度分析的概念

尺度是指某一物理场变量“具有代表意义的量值”，即某一物理场变量的特征值。在大气运动方程中，需要考虑速度尺度、空间尺度、时间尺度、热力学变量尺度。

将任一物理量写作：

  • q=Qq*

其中：

  • Q－－特征量，表示该物理量的一般大小，为常量，有量纲
  • q*－－无量纲量，量级在 100，表示物理量的具体大小，为变量，没有量纲

比较物理量的大小，可以比较特征量的大小。如：已知：

u=Vu*, t=Tt*

则：∂u∂t=VT∂u*∂t*

VT是∂u∂t的特征量，∂u*∂t*是其无量纲量。

在中纬度大尺度大气运动，各物理量的特征量为：

V∼101ms−1;W∼10−2ms−1;L∼106m;H∼104m
P0∼105N/m2 (1000hPa)
δzρ∼103N/m2 δzP∼P0

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