汪澜《动力气象》资料：动力气象复试攻略（九章全）-汪澜.pdf

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南信大复试之动力气象
作者:汪澜
『复****之前,明确两点』

复试笔试想要在动力气象上拿到高分,必须要抓住两个重点:科目特征和复
试特点。
第一个重点,这门课是动力气象,复****的过程中要注意其科目特征。动力气
象的主要特征是希望为大气中的物理现象找到理论支持,更直白地说,就是找到
能够表示实际大气中物理现象的数学公式表达。因此,在复****这门课的时候,一
方面要注意从公式的角度去解释大气中的物理现象,另一方面要注意公式的推导
条件和过程。
第二个重点,我们准备的是研究生复试的笔试。考研的难处在于其灵活性、
注重知识点的应用。在复****的过程中如果只靠死记硬背,那你很有可能在真正的
考试时会觉得,考试题目和你平时复****的内容完全是两回事。。考研的题目注重
于运用,考纲上需要你掌握、理解的概念,在考试中绝不会直白的问你定义或者
可以直接背出来的东西问,而是将这个概念运用于实际分析进行考察。这一点,
我相信如果考生们看过往年的题目后,就会有所体会。

『复****思路,助力备考』

那么接下来,我们希望针对考研复试整理出动力气象这门科目中的知识点,
以便于为考生的复****提供思路和参考。材料中涵盖了南信大 2015 年考纲的内容
(文中红色、紫色、蓝色标记的部分;红色表示较高要求,紫色表示一般要求,
蓝色表示较低要求),并且在此基础上以动力气象的课件为基础,添加了我们认
为有助于考生复****的知识点,其间还会有我们的一些复****建议和有助于理解的注
释(文中绿色部分)。
使用这一份材料时,考生需要明白,这一份材料仅提供的是复****思路,里面
的建议和注释也仅是一些知识点值得注意的方面,若需要完整的复****考生还需
要根据总纲中的知识点,格点气象版权所有回归以往学****的课程进行知识展开。

『干货放送』
动力气象的研究对象:考虑地球自转的,准水平运动的中高纬度的大尺度大
气运动过程。
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**这样的大气特征可以概括为五个“准”:准水平、准定常、准静力平衡、准地
转平衡、准水平无辐散。注意这五个准的物理解释。准静力平衡、准地转平衡、
准水平无辐散还要注意从数学上解释。
**(帮助理解的注释)由于大气运动的多尺度性,任何一个气象学理论体系为
了突出目标尺度运动的特点,都会进行一定的简化约束,因此我们在学****的时
候,要明白我们所学的理论体系所针对的什么尺度的大气运动,明白在这种运
动尺度下什么假设可以运用而什么简化会失效。
**动力气象这门课主要有三个方面的理论:涡旋动力学、大气能量学、大气波
动学,在复****的时候要对他们适当加以区分,也要学会综合运用。

一、描写大气运动的基本方程组
1、理解描写大气运动的基本物理过程(一般要求)
2、掌握旋转参照系、柯氏力、气压梯度力的概念(较高要求)
3、了解地球坐标系中的基本方程组。掌握局地直角坐标系中的基本方程组。
4、了解求解大气运动闭合方程组的定解问题(较低要求)

有助于考生复****的知识点补充:
1、个别变化与局地变化的关系及证明方法(泰勒展开/全导数展开),会通过它
们的关系式来解释其物理意义。
**个别变化与局地变化表示的是两种考察问题的角度,即拉格朗日观点和欧拉
观点,他们分别表示的是关注某个空气块的某物理量的变化和局地的某物理量
的倾向。这个问题其实已经在初试的天气学原理中有做要求,但是明确这两点
的不同,十分有助于对后面其他方程的物理意义的理解。

2、搞清楚几个常用的物理符号,如梯度∇、散度∇∙、旋度(涡度)∇×、拉普拉
斯(梯度的散度)∇2= ∇∙∇,以及他们表示的意义。
**这个问题本质上是数学问题,但是现在我们需要用数学工具来解释物理现象,
就需要把数学语言翻译成物理语言。
物理量的格点气象版权所有梯度总是指向其等值线的法线方向,而且是由低值指向高值。然而在
气象上,往往不明确梯度的概念,将其方向解释为由高值指向低值,实际上这
种梯度的物理解释对应的数学表达应该是−∇。散度表示的是物理空间中某一
物理量的净流出,是一种局地的观点,即欧拉观点。旋度表示的是一种切变的
概念。拉普拉斯表示的是极值的概念,一如在数学中的一样,正的二次导数对
应的是极小值,也就是低值中心,负的二次导数对应的是极大值,也就是高值
中心。这些看似基础,但是在后面的很多物理解释中是十分通用的,一通百通。
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3、理解 4 个物理定律得出的 6 个方程组成的运动方程组以及他们的推导过程,
理解各项的物理意义。
**这四个物理定律描写了大气