(a )100 ATITUDE°N (mbl km JULY xFig.1北半球纬向平均的 风和温度的经向剖面图 6100 (a)1月;(b)7月。细实线, ∞等温线(摄氏)度;虚线 等风速线(m/s);粗实线, 对流层顶。 0J10o0 00o LATITUDE(°N)
Fig. 1 北半球纬向平均的 风和温度的经向剖面图。 (a)1月；(b)7月。细实线， 等温线（摄氏）度；虚线， 等风速线(m/s)；粗实线， 对流层顶
200 400 6●0 90°N80°70°60°50°40°30° 1om 0 Fig2北半球沿东经140 0度(a)和度()的冬季平 600 均纬向风的剖面图。单 800 位:浬/小时=0.51米秒。 9o°N80° 70°60°50°40°30°20°10°
Fig.2 北半球沿东经140 度(a) 和 0 度(b)的冬季平 均纬向风的剖面图。单 位：浬 /小时= 0.51 米 /秒
JANUARY 500 mb ig.3北半球500mb的1月 平均位势高度等值线
Fig. 3 北半球500mb 的 1 月 平均位势高度等值线
60 (km)15 70 14 popause 2 80706050--40---30 --4019 5 2000180016001400120010oo800600400200 Fig.4极锋附近的等温线(虚线)和等风速线(细实线)的示意图。粗实线 是锋区的边界和对流层顶
Fig. 4 极锋附近的等温线（虚线）和等风速线（细实线）的示意图。粗实线 是锋区的边界和对流层顶
§2中纬度天气系统的观测结构 Upper- Lovol Chart Cirrus c cuas 中纬度发展的 Warmer air thickening 斜压天气系统 的结构 skies Essu arm alling po Surface Map
§2 中纬度天气系统的观测结构 中纬度发展的 斜压天气系统 的结构
(c) (a) Fig.5发展的斜压波的三个阶段的结构示意图。粗实线,500mb等高线,细实线, 1000mb的等高线,虚线,1000-500mb的等厚度线
Fig. 5 发展的斜压波的三个阶段的结构示意图。粗实线，500mb等高线，细实线， 1000 mb 的等高线，虚线，1000-500 mb 的等厚度线
500 750 Fig.6发展斜压波的东-西剖面。实线是槽-脊线,虚线是温度的极值线
Fig. 6 发展斜压波的东--西剖面。实线是槽--脊线，虚线是温度的极值线
§3天气尺度系统的尺度分析 尺度分析J.G. Charney,1947 1、尺度分析,就是根据所研究的运动系统的各物理量的尺度来估其控制方程 组中各项的大小,从而使方程组得到简化的一种方法。 某物理量的尺度,就是该物理量在所研究的系统中的最大值或者特征值。 一水平尺度。对涡旋系统,取其半径;对波动,取其半波长。 D垂直尺度。取系统的垂直范围。 7一时间尺度。对涡旋系统,取生命期;对波动,取波动的半个周期。 U-水平速度尺度 W垂直速度尺度
§3 天气尺度系统的尺度分析 一、尺度分析 J. G. Charney, 1947 1、尺度分析，就是根据所研究的运动系统的各物理量的尺度来估其控制方程 组中各项的大小，从而使方程组得到简化的一种方法。 某物理量的尺度，就是该物理量在所研究的系统中的最大值或者特征值。 L— 水平尺度。对涡旋系统，取其半径；对波动，取其半波长。 D— 垂直尺度。取系统的垂直范围。 — 时间尺度。对涡旋系统，取生命期；对波动，取波动的半个周期。 U—水平速度尺度 W—垂直速度尺度 τ τ
§3天气尺度系统的尺度分析 常见大气系统的水平尺度 分子平均自由程10米 积云1公里 微尺度涡旋10-~10米 台风100公里 小涡 01~1米 气旋1000公里 龙卷 100米 行星波10000公里 3、任一物理量的尺度表示法: q=2q, 任一物理量 物理量的尺度纯数,量级为1 有量纲 有量纲
分子平均自由程 米 积云 1公里 微尺度涡旋 米 台风 100公里 小涡 米 气旋 1000公里 龙卷 100 米 行星波 10000公里 §3 天气尺度系统的尺度分析 7 10 − 2 1 10 10 − − ~ 10 1 1 ~ − 2、常见大气系统的水平尺度： Qq 1 q = 3、任一物理量的尺度表示法： 任一物理量 有量纲 物理量的尺度 有量纲 纯数，量级为 1
§3天气尺度系统的尺度分析 y L y Dz t=t (u,)=U(u1,v1)w=W1 4、微分项的尺度估计: △ as△sLas 0△qae gag as as asas as, a 5、天气系统的常见尺度 U~10m/sW~10-2m/s L~10°m,D~10m △p~10hPa,~4k 兀~10
§3 天气尺度系统的尺度分析 ( )( ) ()( ) 1 1 1 1 1 1 1 , , , , , , , u v U u v w Ww x y L x y z Dz t t = = = = = τ 1 1 t q q t q t q ∂ Δ ∂ = Δ Δ ≈ ∂ ∂ τ 4、微分项的尺度估计： 1 1 s q L q s q s q ∂ Δ ∂ = Δ Δ = ∂ ∂ 2 1 1 2 2 1 1 2 2 s q L q s q L q s s q s s q ∂ Δ ∂ = ∂ Δ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ L m D m U m s W m s 6 4 2 10 10 10 10 ~ , ~ ~ / ~ / , − 2 0 10 4 10 − Δ ~ , Θ ~ , ~ ρ π p hPa K 5、天气系统的常见尺度