基本氣流能量轉(zhuǎn)換

1、表征天氣系統(tǒng)的物理量有很多，研究其變化及其機(jī)理的學(xué)說(shuō)可以有很多。如： 風(fēng)速：力學(xué)風(fēng)速：力學(xué)渦度：渦旋動(dòng)力學(xué)渦度：渦旋動(dòng)力學(xué)動(dòng)能：能量學(xué)動(dòng)能：能量學(xué)波動(dòng)：波動(dòng)學(xué)波動(dòng)：波動(dòng)學(xué)能量具有守恒、轉(zhuǎn)換的性質(zhì)。物理意義清楚；只要考慮初態(tài)和終態(tài) 第一節(jié)、大氣的主要能量形態(tài)第一節(jié)、大氣的主要能量形態(tài)一、大氣能量的主要形態(tài)一、大氣能量的主要形態(tài)1、位能重力保守力Z=0，位能參考面，則：?jiǎn)挝毁|(zhì)量氣塊的位能：gz單位截面積、dz厚度的氣塊薄片的質(zhì)量： dzdz1dz薄片的位能： gzdzdZ1Z2單位截面積氣柱所具有的位能： 21zzgzdzP坐標(biāo)下： gdzdP122121PPPPzzzdPzdPgzdz2、內(nèi)能熱

2、力學(xué)能量 單位質(zhì)量氣塊所具有內(nèi)能： JAAJATCTCAVV1111卡卡，熱功當(dāng)量。的單位是卡，這里，dz厚度的簿塊的內(nèi)能： dzTCAdIV1Z1Z2單位截面積氣柱所具有的內(nèi)能： 21zzVdzTACIP坐標(biāo)下： 1221PPVPPVTdPAgCTdPAgCI3、動(dòng)能 標(biāo)志著天氣系統(tǒng)的強(qiáng)度。 單位質(zhì)量氣塊所具有的動(dòng)能： 221Vdz厚度的簿塊所具有的動(dòng)能： 221VdzdKZ1Z2單位截面積氣柱所具有的動(dòng)能： 122121222212121PPPPzzdPVgdPVgdzVK實(shí)際大氣運(yùn)動(dòng)實(shí)際大氣運(yùn)動(dòng)。擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)：渦旋運(yùn)動(dòng)天氣系統(tǒng)；緯向平均運(yùn)動(dòng)：大氣環(huán)流VVVdxVLVLL&21VVV即：大氣運(yùn)

3、動(dòng)緯向平均運(yùn)動(dòng)渦旋運(yùn)動(dòng)大氣運(yùn)動(dòng)緯向平均運(yùn)動(dòng)渦旋運(yùn)動(dòng) 大氣環(huán)流天氣系統(tǒng)大氣環(huán)流天氣系統(tǒng) 波流相互作用間的相互作用與天氣系統(tǒng)（瞬變波）了大氣環(huán)流之間的相互轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)與能。渦旋運(yùn)動(dòng)或擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)緯向平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能；KKdPVgKdPVgKPPPP12122221214、潛熱能 定義：系統(tǒng)中所有水汽全部凝結(jié)所釋放 的熱量 汽化熱L： 單位質(zhì)量液態(tài)水汽化到氣態(tài)單位質(zhì)量液態(tài)水汽化到氣態(tài)所吸收的熱量。所吸收的熱量。單位質(zhì)量水凝結(jié)所能釋放的單位質(zhì)量水凝結(jié)所能釋放的熱量。熱量。比濕：q=水汽質(zhì)量/空氣質(zhì)量單位質(zhì)量濕空氣的潛熱能為： LqA1注：如果把潛熱能錯(cuò)誤理解為相變時(shí)相變時(shí)釋放的熱量，則該處的表達(dá)式應(yīng)為：釋放的

4、熱量，則該處的表達(dá)式應(yīng)為： qLA1dz厚度的簿塊所具有的潛熱能： dzLqAdH1Z1Z2單位截面積氣柱所具有的潛熱能： 122121PPPPzzqdPAgLqdPAgLdzqALH二、氣柱的位能和內(nèi)能的關(guān)系二、氣柱的位能和內(nèi)能的關(guān)系： 一般，位能（機(jī)械能）與內(nèi)能一般，位能（機(jī)械能）與內(nèi)能（熱力學(xué)能）是無(wú)關(guān)的；而大氣有（熱力學(xué)能）是無(wú)關(guān)的；而大氣有其特殊性。其特殊性。 氣柱的位能和內(nèi)能的關(guān)系物理分析：氣柱的位能和內(nèi)能的關(guān)系物理分析：地球大氣的特點(diǎn)：（1）質(zhì)量基本守恒（2）表面積不變。 位能增加質(zhì)心抬什氣柱膨脹溫度升高內(nèi)能增加大氣的內(nèi)能與位能之間是同向變化 如：大氣動(dòng)能增加，必定是內(nèi)能與位能同

5、時(shí)減少向動(dòng)能轉(zhuǎn)換1、無(wú)限高氣柱的情形：、無(wú)限高氣柱的情形：位能位能： 00, 00000012)(PdzzPPdzzPdzdPzdPzPzPPPPP00000limlimTdzRRTdzPdzePezzPzzzPz內(nèi)能內(nèi)能： 0TdzACIVICCCCARIVVPV41. 0 對(duì)無(wú)窮高氣柱而言，大氣的內(nèi)能與位能成正比，同時(shí)增減，故定義： 全位能位能內(nèi)能 即：ICCICARCIICARIEVPVVV00TdzACTdzACCCEPVVP焓TACP即氣柱的全位能就是氣柱的焓單位質(zhì)量氣團(tuán)：2、有限高氣柱的情形：IPzPzTdzACCARPzPzTdzRPzPzPdzPzPzPdzzPzdPzzVVz

6、zzzzzPzPzPP41. 0)()(2211221122112211,21212112112212對(duì)有限高氣柱而言，位能不是位能不是簡(jiǎn)單的與內(nèi)能成正比，還與氣柱簡(jiǎn)單的與內(nèi)能成正比，還與氣柱的底部、頂部的高度和氣壓有關(guān)的底部、頂部的高度和氣壓有關(guān)。212122112211zzPzzVVVTdzACPzPzTdzACCCARPzPzIE第二節(jié)、大氣動(dòng)能方程第二節(jié)、大氣動(dòng)能方程討論大氣動(dòng)能變化的機(jī)制一、單位質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能方程、單位質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能方程已知P坐標(biāo)系下水平運(yùn)動(dòng)方程為： FVfdtVdhhhhhhhhVFVfVVVdtdeqV)()21(2程：?jiǎn)挝毁|(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能方0DDVFh為粘性力作功

7、項(xiàng)，0)(科氏力作功項(xiàng)hhVfV為壓力剃度力作功項(xiàng)hV動(dòng)能的來(lái)源只能來(lái)自壓力梯度力作功單位質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能方程單位質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能方程： DVKdtdh討論討論：0gV系統(tǒng)動(dòng)能不發(fā)生變化。 要使系統(tǒng)動(dòng)能發(fā)生變化，一定要有穿越等位勢(shì)高度線的運(yùn)動(dòng) 非地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 1、地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 2、風(fēng)從高位勢(shì)吹向低位勢(shì)：壓力梯度力作正功，動(dòng)能增加。 反之，從低位勢(shì)到高位勢(shì)，壓力梯度力作負(fù)功，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能減少。 0hV二、閉合系統(tǒng)中的動(dòng)能方程二、閉合系統(tǒng)中的動(dòng)能方程閉合系統(tǒng)：與外界無(wú)質(zhì)量交換即邊界上的法向速度為0： 0nV孤立系統(tǒng)既沒(méi)有質(zhì)量又沒(méi)有能量的交換 已知單位質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能方程為：DVKdtdh hVK21DVpKKVK

8、thhpKKVpVKpKKVhhh)(DVpKKVKthh)(如系統(tǒng)質(zhì)量為M，則系統(tǒng)的動(dòng)能方程為： MMhMMDdMdMVdMKVKdMt)(閉合系統(tǒng)的動(dòng)能方程閉合系統(tǒng)的動(dòng)能方程： MMhMDdMdMVKdMt0dKVdVKdVKn第三節(jié)第三節(jié) 閉合系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換與守閉合系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換與守恒恒閉合系統(tǒng)動(dòng)能增加，則一定是 能量轉(zhuǎn)換角度。全位能向動(dòng)能轉(zhuǎn)換作功角度；壓力梯度力作正功 利用閉合系統(tǒng)中的動(dòng)能與全位能方程，考察閉合系統(tǒng)動(dòng)能變化的同時(shí)，全位能的變化情況，討論二者的轉(zhuǎn)換關(guān)系。)(pVVVhhh)()()()()(VppVppVpVVhhhh1、動(dòng)能方程：對(duì)閉合系統(tǒng)積分，得：MMMMhdMdMd

9、MVdMV)()(MMMDdMdMKdMt2、全位能方程 已知熱能方程：QdtdPdtdTCpQdtdEpEEVtEdtdEh)()()()(VEtEEpEVtEpVEpEEVtEhhh對(duì)閉合系統(tǒng)積分，得：MMMMEdMtdMVEdMtEdMdtdE)(閉合系統(tǒng)全位能方程：閉合系統(tǒng)全位能方程： MMMdMQdMEdMt3、閉合系統(tǒng)中的能量守恒與轉(zhuǎn)換：（1）閉合系統(tǒng)中的動(dòng)能方程全位能方程：MMMDdMdMQdMEKt)(絕熱、無(wú)摩擦下：總能量守恒 0)(MdMEKt（2）全位能與動(dòng)能轉(zhuǎn)換MMMMMMdMQdMEdMtDdMdMKdMtMdM 同時(shí)在兩個(gè)方程中出現(xiàn)，且正負(fù)相反；是全位能和動(dòng)能之間的

10、轉(zhuǎn)換項(xiàng)。 MdM.,0;,0EKKEKEKE且全位能變化多少，動(dòng)能也要相應(yīng)變化多少。體現(xiàn)了二者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，及轉(zhuǎn)換機(jī)制。進(jìn)一步：MMdMPRTdMMdM00，則如果所以，垂直運(yùn)動(dòng)是閉合系統(tǒng)中動(dòng)能與全位能轉(zhuǎn)換的必要條件如果 則系統(tǒng)中有上升運(yùn)動(dòng)，也有下沉運(yùn)動(dòng)；且由連續(xù)方程知：上升質(zhì)量等于下沉質(zhì)量： 00:210:21MM冷空氣下沉?。┛諝?、?。ㄅ諝馍仙螅┛諝?、大（是負(fù)相關(guān)，即：）與（如果分布均勻，則如果000TTTdMdMPRTdMMMM之亦然。全位能向動(dòng)能轉(zhuǎn)換，反這時(shí)有000MMMEdMtKdMtdM物理本質(zhì)：暖空氣輕上升 冷空氣重下沉系統(tǒng)質(zhì)心下降，全位能減少，動(dòng)能增加第四節(jié)、有效位能第四

11、節(jié)、有效位能一、有效位能的概念：、有效位能的概念： 動(dòng)能與全位能間的轉(zhuǎn)換，是動(dòng)能變動(dòng)能與全位能間的轉(zhuǎn)換，是動(dòng)能變化，即天氣系統(tǒng)變化的重要機(jī)理?；?，即天氣系統(tǒng)變化的重要機(jī)理。 但大氣中的全位能不能被全部釋放，但大氣中的全位能不能被全部釋放，在考慮天氣系統(tǒng)變化時(shí)，有意義的是能在考慮天氣系統(tǒng)變化時(shí)，有意義的是能夠轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的那部分全位能。夠轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的那部分全位能。有效位能，可以理解為：能夠被釋放出來(lái)的那部分全位能。例如：水電站：位能動(dòng)能電能。 總是建在落差大的地方，而不是建在位能大的地方。落差大的地方：能夠轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的位能大二、有效位能的定義二、有效位能的定義 在閉合系統(tǒng)閉合系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)干絕熱過(guò)干

12、絕熱過(guò)程程，從初始狀態(tài)調(diào)整到水平穩(wěn)定層結(jié)水平穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)所能釋放的最大全位能最大全位能，稱為有效位能。說(shuō)明：閉合系統(tǒng)閉合系統(tǒng)：外界沒(méi)有能量輸入。干絕熱過(guò)程干絕熱過(guò)程：沒(méi)有潛熱釋放，且沒(méi)有太陽(yáng)輻射。水平穩(wěn)定層結(jié)：“水平水平的”等溫面/等壓面，正壓的； 此時(shí)全位能最小。三、有效位能的計(jì)算三、有效位能的計(jì)算兩種算法：（1）算出初始狀態(tài)的全位能和終態(tài)的全位能：（參見(jiàn)課本）有效位能初態(tài)全位能終態(tài)全位能；計(jì)算時(shí)比較復(fù)雜，是因?yàn)榻K態(tài)不好確定。（2)計(jì)算從終態(tài)到初態(tài)，氣塊反抗凈浮力所做的功。（氣塊法）pCRPPT)(0分析：如圖為水平穩(wěn)定狀態(tài)。凈浮力作的功。積累的有效位能反抗的溫度（位溫）差。境，

13、產(chǎn)生了等壓面上此時(shí)，氣團(tuán)溫度高于環(huán)此要反抗凈浮力作功。此時(shí)，凈浮力向上，因處。到經(jīng)過(guò)干絕熱過(guò)程向下移將氣塊從0當(dāng)把單位質(zhì)量氣團(tuán)從z=0移到z=z的過(guò)程中，受凈浮力 的作用。zN2干絕熱過(guò)程:0dzd到達(dá)z=z高度，氣團(tuán)的位溫仍是 )0(0而z=z高度等壓面上的平均位溫是 )(0z在這個(gè)等壓面上，產(chǎn)生了位溫差： zzz000)()0(反抗凈浮力所作的功： 220221zNzdzNAz單位質(zhì)量氣塊具有的有效位能： 202)(21zNA單位截面積的氣柱具有的有效位能：dPNgzgNdPgNNgdPzNgdzzNAPPP00002020020220202020202*)(2)(21)(212100TT

14、設(shè)：22*02020202*&)(2)(200TAdPTTNgdPNgAPP有效位能有效位能決定于等壓面上的位溫差or溫度差0; 000*2*0AA面上位溫分布不均勻反之，斜壓大氣，等壓，面上位溫處處相等，如果是正壓大氣，等壓平均位溫某處的位溫等壓面上 有效位能與大氣的斜壓性相對(duì)應(yīng)，正壓大氣沒(méi)有有效位能； 斜壓性越強(qiáng)，力管項(xiàng)大，有效位能越大。也稱有效位能為斜壓能。 第五節(jié)第五節(jié) 實(shí)際大氣中的能量循環(huán)過(guò)程實(shí)際大氣中的能量循環(huán)過(guò)程動(dòng)能有效位能引入有效位能概念后：動(dòng)能全位能過(guò)去：實(shí)際大氣中的運(yùn)動(dòng) 與大氣環(huán)流相聯(lián)系的緯向平均運(yùn)動(dòng)（“流”）渦旋運(yùn)動(dòng)（“波”）這樣，考慮以下4個(gè)能量之間的轉(zhuǎn)化：間的相互轉(zhuǎn)換

15、由此討論這些能量之能量的方程求出對(duì)應(yīng)的描寫(xiě)這四個(gè)渦旋運(yùn)動(dòng)有效位能渦旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)能能緯向平均運(yùn)動(dòng)的有效位緯向平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能AKAK;一、緯向平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程一、緯向平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程 和渦旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程渦旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程緯向平均運(yùn)動(dòng)方程所以首先要求出對(duì)應(yīng)的這里：緯向平均動(dòng)能方程：運(yùn)動(dòng)方程：動(dòng)能方程運(yùn)動(dòng)方程221;hhhhhVKKttVVKttVVVThhhhFVfVVtV已知水平運(yùn)動(dòng)方程：得：eqThhhhhFVfVVVVtV ，得：eqVhhhhhVFVVVVKVKt 其中，第三項(xiàng)是渦旋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量通量。 由連續(xù)方程： 0; 00VVpyvxu對(duì)全球（或半球）大氣閉合系統(tǒng)通量項(xiàng)0)()(KVVKKVKVv

16、VvuVuVVVvVvVuVVuuVuVvVvuVuvVjuVij viuVVVhhhh )();()()()()()()(yvyvxuVh再看：)()()()(0; 0)(Vppvypvyyvxupyvxuyvvyyv對(duì)全球大氣M積分 得到： dMeqM MMMMdMDdMdMvVvuVudMKtKt)(求渦旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程的方法： KteqVtVtVtVhhhh由：總的動(dòng)能方程 MMMDdMdMKdMt以及緯向平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程 ： MdMKt可以得到：渦旋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能方程。 hhhhVVKKVVK2)(21由求緯向平均：KKKMMMMMMdMKtdMKtdMKtdMKtdMKtdMKt：總動(dòng)能

17、方程dMVFdMVFdMdMdMKtMhTMhTMMM MMMMdMDdMdMvVvuVudMKtKt)(二、緯向平均有效位能方程二、緯向平均有效位能方程 與擾動(dòng)有效位能方程擾動(dòng)有效位能方程已知熱力學(xué)方程： QPRTdtdTCpTTT是緯向平均（南北方向的溫度分布）， 是渦旋系統(tǒng)的溫度分布（冷暖中心）。 TTTeq且分母上的T以全球平均溫度T代替： )(TQPRTVtTTCP2222121 2TTCATTCATTCAPPP擾動(dòng)有效位能：平均有效位能：定義有效位能：得到：eq)(TQPRTVTVtTTCP eqT TTQPRTTVTTCAVtAP )()();()(TVVTTVTVAVVAAVA

18、V 考慮到：對(duì)全球大氣積分，得到：MMMPMdMTTQdMdMTVTTCdMAtAt用類似于求解渦旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)能方程的方法， AAA得到全球渦旋（擾動(dòng)）有效位能方程全球渦旋（擾動(dòng)）有效位能方程：MMMPMdMTTQdMdMTVTTCdMAtAt MMMPMMMPMMMMMMdMTTQdMdMTVTTCAtdMTTQdMdMTVTTCAtdMDdMdMvVvuVuKtdMDdMdMvVvuVuKt)()(除了非絕熱加熱項(xiàng)和耗散項(xiàng)，其余項(xiàng)都在二個(gè)不同的方程中各出現(xiàn)一次且符號(hào)相反，它們是轉(zhuǎn)換項(xiàng)：體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換關(guān)系。定義符號(hào) a,b：表示a能量與b能量間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 （轉(zhuǎn)換項(xiàng)）；如果a,b0，表示a能量向b能量

19、 轉(zhuǎn)換（有向的）。 推論：a,bb,a上面的四個(gè)方程改寫(xiě)成如下形式： ,AQAKAAAtAQAKAAAtDKKAKKKtDKKAKKKt圖示：三、能量轉(zhuǎn)換的機(jī)制三、能量轉(zhuǎn)換的機(jī)制非絕熱加熱非絕熱加熱和有效位能有效位能間的轉(zhuǎn)換：緯向非絕熱加熱與緯向平均有效位能項(xiàng)： MdMQTTAQ1,擾動(dòng)非絕熱加熱與擾動(dòng)有效位能項(xiàng)： MdMQTTAQ1,如果如果QTQT和或和正相關(guān)，即：正相關(guān)，即：AQAQQTQT0,00小，；大，AQAQQTQT0 , 00小，；大，或暖區(qū)加熱，冷區(qū)冷卻，使得等壓面上本來(lái)就存在的溫度差增大，故有效位能增加。反之，如果是負(fù)相關(guān)負(fù)相關(guān)，即： 暖區(qū)冷卻，冷區(qū)加熱，則溫度分布趨向均勻

20、，有效位能減小。平均有效位能平均有效位能和擾動(dòng)有效位能擾動(dòng)有效位能的轉(zhuǎn)換： MPdMTVTTCAA)(, ：由渦旋運(yùn)動(dòng)引起的通過(guò)某一緯圈的熱量的南北輸送 TV ：由渦旋運(yùn)動(dòng)引起的某個(gè)緯帶內(nèi)熱量的凈輸出量： TV凈輸入。凈輸出；:0:0TVTV；小對(duì)應(yīng)；大對(duì)應(yīng)即正相關(guān)：與如果00TVTTVTTVT暖區(qū)有熱量的凈輸出，冷區(qū)有熱量的凈輸入。AAAA0,有效位能有效位能和動(dòng)能動(dòng)能間的轉(zhuǎn)換：MMdMKAdMKA,通過(guò)冷暖空氣的上升、下沉冷暖空氣的上升、下沉引起的 KAKA與與, 的轉(zhuǎn)換，討論類似于在第三節(jié)中對(duì)能量轉(zhuǎn)換項(xiàng)的討論。,KA緯向平均緯向平均的上升、下沉運(yùn)動(dòng) , 體現(xiàn)了經(jīng)圈環(huán)流；即沿經(jīng)圈垂直面上發(fā)

21、生的上升下沉運(yùn)動(dòng)。,KA渦旋運(yùn)動(dòng)渦旋運(yùn)動(dòng)中的上升、下沉運(yùn)動(dòng) ， 體現(xiàn)了天氣系統(tǒng)中的發(fā)生的上升下沉運(yùn)動(dòng) 。擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)能擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能平均運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的轉(zhuǎn)換：dMvVvuVuKKM)(,實(shí)際大尺度大氣運(yùn)動(dòng)： vu 故上面積分中以第一項(xiàng)為主 uV 由于渦旋運(yùn)動(dòng)引起的某個(gè)緯帶內(nèi)的西風(fēng)動(dòng)量西風(fēng)動(dòng)量的凈輸送量。 輸入。緯帶內(nèi)有西風(fēng)動(dòng)量的凈輸出。緯帶內(nèi)有西風(fēng)動(dòng)量的凈:0:0uVuVKKKKuVuuVuuVu; 0,0, 0; 0, 0:,則正相關(guān)與如果西風(fēng)帶內(nèi)有凈的西風(fēng)動(dòng)量的輸出，則該緯帶內(nèi)西風(fēng)動(dòng)量減小；東風(fēng)帶內(nèi)有凈的西風(fēng)動(dòng)量的輸入，則該緯帶內(nèi)西風(fēng)動(dòng)量增加，東風(fēng)動(dòng)量減小。KKKu耗散項(xiàng)耗散項(xiàng)： DD

22、渦旋運(yùn)動(dòng)的耗散平均運(yùn)動(dòng)的耗散 邊界層內(nèi)的耗散，主要機(jī)制是Ekman抽吸、二級(jí)環(huán)流抽吸、二級(jí)環(huán)流。四、實(shí)際中的能量循環(huán)過(guò)程四、實(shí)際中的能量循環(huán)過(guò)程 各能量及其轉(zhuǎn)換項(xiàng)都可以用觀測(cè)資料進(jìn)行計(jì)算，用來(lái)診斷各能量間的相互轉(zhuǎn)換。 利用北半球觀測(cè)資料進(jìn)行診斷利用北半球觀測(cè)資料進(jìn)行診斷計(jì)算，全年平均狀況計(jì)算，全年平均狀況：22510,mWmJKKAA轉(zhuǎn)換項(xiàng)單位為：?jiǎn)挝粸椋浩渲校海?）可以由a,b的值的正負(fù)判斷箭頭走向；由此可得，平均而言平均而言，是哪種能量向哪種能量轉(zhuǎn)換。 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言 能量守恒支：收：8 . 08 . 15 . 01 . 3（2）對(duì)于每種能量而言，仍是守恒的，且可以看出在北半球、全年平均而

23、言哪項(xiàng)最重要。例如：對(duì)天氣系統(tǒng)的強(qiáng)度 K收2.2，支1.8+0.4天氣系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展： K斜壓過(guò)程斜壓過(guò)程 重要重要 KA動(dòng)力過(guò)程 ： 較弱KK 計(jì)算結(jié)果討論北半球全年能量轉(zhuǎn)換（1）1 . 3,AQMdMTQTAQ1,大氣輻射造成的南北溫差，不斷產(chǎn)生緯圈平均有效位能。非絕熱加熱 放出長(zhǎng)波輻射得到太陽(yáng)輻射在低緯：得到失去；高緯：得到失去在低緯度大氣吸收的太陽(yáng)輻射大于大氣本身因長(zhǎng)波輻射冷卻放出的熱量；在高緯度的情況相反。所以，非絕熱加熱作用與溫度呈正相關(guān)。在赤道是對(duì)暖區(qū)加熱，在極地是對(duì)冷區(qū)冷卻。非絕熱加熱，會(huì)使得熱帶更熱，極地更冷，溫差更大， 增大。 A 1 . 0,KAMdMKA,經(jīng)圈環(huán)流 H和極地環(huán)流正過(guò)程：暖空氣上升，冷空氣下沉。反過(guò)程 發(fā)生在F環(huán)流中。0 . 3,AA熱量的經(jīng)向輸送，使得暖區(qū)失去熱量，冷區(qū)得到熱量 在緯圈上形成溫度分布不均勻溫度槽落后于高度