历年考研试题

《历年考研试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《历年考研试题（30页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、考试科目：动力气象 专业：天气动力学等专业 共 2 页、（16 分）名词解释1、有效位能2、0平面近似3、Ekman 抽吸与旋转衰减4、 Rossby 数 、（ 14 分）证明题1、-丄 V P = -V P zP2、正压大气中地转风随高度不变。三、（10分）推导题天气尺度的准地转运动方程组为d -Qe+ v V)g + f) - f 二 0Qt g0 opVQ -Q(+ V -V) + be 二 0Qt gQpB点的温度平流为 C点的涡度平流为 A点的涡度平流为 A点的垂直运动为 A点的位势倾向为试导出e方程，并指出各物理量的意义。四、（10分）填空题见右图，其中：五、综合题（共50 分）

2、浅水方程组为dhdxdududu+ u + v - fv = - g dtdxdydvdvdvrdh + u + v + fu = - g dtdxdydydvdy)二dhdhdhdu+ u + v + h(+dtdxdydx1、指出建立此方程所需要的条件。（6 分）2、推导涡度方程，并指出各项的物理意义。（8 分）3、推导散度方程，对其进行天气尺度的尺度分析，进而写出零级和一级近似下的散度 方程。（10 分）4、取f=0,以静止大气作为基本场，对方程组进行线性化，求出扰动与y无关条件下 波动的频散关系，讨论波动性质。（10分）5、导出底面积为A的闭合系统的动能和重力位能平衡方程，进而证明方程

3、组满足能量 守恒原理。（8 分）6、写出考虑地形（h （x, y）作用下的浅水方程组的形式。以u =常数，v = 0作为基本 s场，对方程组进行线性化。进一步设扰动满足准地转，且与y无关。求出波动的相速表达式,并指出是何种类型波动。（8 分）考试科目：动力气象专 业：气象学共3页研究方向：一、（30 分）简要回答问题1、什么是尺度分析法？对大气运动方程组进行尺度分析的目的是什么？2、什么是中纬度B平面近似？取B平面近似的条件是什么？取B平面近似有什么好 处？3、试从物理上说明埃克曼抽吸产生的原因和所起的作用。4、试讨论静力平衡对大气能量及转换过程的影响。5、初始非地转扰动的水平尺度对正压适应过

4、程有何影响？6、中纬斜压不稳定波的结构有何特点？如何理解这种结构特点？二、（10分）线性化涡度方程和连续方程为一隨 O f Qu dv+ pv + f （+ ）二 0dt dx dyVdhdu dv+ H （+ ）二 0dtdx dy若p , f ,H均为常数，运动是准地转的，则上述方程描写的是什么波？并求波的相速和群速。三、（15分）基本方程组为du 上1 dpf =dtpdxdv“1dp+ fu =dtpdyVdw 1 dp=gdtp dzdpdudvdw+ p （+ + ）=0dtdxdydz对具有自由面的均质不可压缩流体，并设其满足静力平衡条件。（1）给出以上方程组的简化形式。（2）证

5、明水平气压梯度力不随高度变化。（3）证明若初始时刻水平速度u,v不随高度变化，则任意时刻u,v都不随高度变化。（4）导出浅水方程组。四、（10 分）准地转方程组为乞+ V+ f）= f竺dtg g0 dp叫卩心+ B = 0dtdpgdpf0其中匚二 2屮Q为常数，推导准地转位涡守恒方程。gd3+ PdX3）u = 0五、（10 分）波动方程为/ d _ d d 2 （+ u 一 u dtdxdx 2其中u,p , B均为常数，（1）求相速。 （2）讨论此波动的性质。六、（10分）取f0近似的浅水（正压）扰动方程组的形式为du,dg一 f v =dt 0dxdvf dg 一+ f u =-dt

6、 0dydg.du dv.八dt0 dx dy式中八gh，.2 =gH 0，试证明由上述方程组可得d2（亦 + f02）u =d 2gdgfdtdx0 dyf + f 2）V =-瞠 + f 型 dt 20dtdy0 dx（竺+ f 2）d = C 2（乞+工）型 dt 2 0 dt 0 dx2 dy 2 dt七、（15分）设x=0处有一刚壁，x fg时扰动振幅趋于零，试由六题中给出的浅水扰动 方程组，证明此种情况下沿y方向传播的波动具有如下性质：（1）u 三 0相速 c = -C 0 =-（gH 0）1/23）扰动振幅在壁处最大，随离壁的距离增大，振幅随指数递减。共2页研究方向：考试科目：动

7、力气象学 专 业：气象学 一、（12 分）名词解释1、Ekman 抽吸2、Taylor-Proudman 定理3、Boussinesq 近似4、有效位能二、（6 分）试述天气尺度的准地转运动有何特点？三、（8 分）中纬度斜压不稳定波的结构有何特点？如何理解这种结构特点？四、（8 分）静力平衡条件对大气的能量及其转换有何约束？五、（8 分）浅水方程组的基本假定是什么？由下边界为水平刚壁的浅水方程组，导出其位 势涡度守恒方程。六、（6 分）证明：在静力平衡条件下，正压大气中水平气压梯度力不随高度变化。七、（8 分）从天气尺度的准地转方程组出发，导出准地转位势涡度守恒方程。八、（6分）请你谈谈对0平

8、面近似的条件、含义和局限性的理解。九、水平运动方程为：dududu 帥+ u + v fv dtdxdydxVdvdvdvrd+ u + v + fu =dtdxdydy1、引入地转偏差及其尺度，将上式无量纲化。2、用尺度分析方法论证：大尺度运动的准地转演变过程与地转适应过程有哪些主要差 别。十、（20 分）线性化的涡度方程为：/ d _ dd屮d屮八dtdx 0 dtdx其中L2 = gH / /2，L为Rossby变形半径，U和P均取为常数，屮为扰动流函数，0 0 0dx2dy 21、求相速与群速。2、若不计基本气流(U)，由上述方程导出其波动能量方程。考试科目：动力气象学专 业：气象学共

9、 2 页 研究方向：一、名词解释（16分，每小题4 分）1、旋转减弱2、准地转近似3、有效位能4、正压不稳定二、回答问题（24分，每小题6 分）1、采用时间特征尺度之比的形式，写出Rossby数和Kibel数，并说明其意义。2、在声波、重力波、 Rossby 波中，水平辐合辐散的作用有何特点和变化？3、非静力平衡与静力平衡的大气系统中能量及其转换有何区别？4、中纬度大气斜压不稳定扰动的高度场和温度场结构有何特点？三、（10分）天气尺度的准地转方程组为(J vdtgV)(匚 + f) = f (竽)g0 op(+ v V)(=Otgps导出准地转位势涡度守恒方程。四、（10分）证明位温、气压、密

10、度的基本量和扰动量之间有下列关系式e， 1 p， p，7 c=-，k = -e k p pcv五、（10分）地转适应方程组为o屮Ot+与=0字-mot 0+ gh = 0+ c 2 V 2 = 0 ox0试求波动的相速和群速，并说明在地转适应过程中的意义。dv dt dp dz六、（15 分）考虑均质不可压缩、具有自由面的流体，并且满足静力平衡，由下列方程+ fk x v =-V( P )P0=-P g0du dv dw+= Qdx dy dz若以h（x, y,t）为自由面，下边界为水平刚壁，导出浅水方程组。七、（15分）“P”坐标系的方程组为+ fk x v =-V + F dtdpdu d

11、v d 小+ + = 0 dx dy dpdT八c -a = Qp dt导出闭合系统的动能和全位能方程，并说明动能与全位能之间是如何转换的？理工大学气象学院2001 年硕士研究生入学考试试题（三小时）考试科目：动力气象专 业：气象学共2页 研究方向：、是非题（16分，在括号内，正确打错误打X）等压面图上等高线与等温线重合，此大气一定是斜压的1、2、3、Rossby 数可以表示为相对涡度与牵连涡度之比。 采用准地转近似不可能滤去所有快波。4、5、Boussinesq 近似只适用于大气浅层运动。对于频散波，相速与群速一定不等。6、地转适应过程中，涡度与散度随时间变化很大，但位势涡度总是不变。（7、

12、斜压不稳定波的增长率与铅直风切变有关，与波数无关。8、大气中绝大部分全位能不能用来转换成动能。二、问答题（14 分）1、准地转演变过程与地转适应过程有哪些主要差别？2、中纬度斜压不稳定波的结构有哪些特点？三、(15 分)正压准地转方程组为况 况 况 R f (u Qv)0+ u + v + Rv + f ( + ) = 0QtQxQy0 Qx Qy。屮。屮。屮c2 QuQv、门+ u+ v + ( + ) = 0QtQxQyf QxQy0其中，驚二gH，导出正压准地转位涡方程。四、（20 分）对于大尺度运动，涡度方程为匹+ u百+ v匹+ vP=- f (哲+色) dt dx dtdx dy用

13、尺度分析方法求证，对于- R0 () + V -V () + G CO = 0 dt dpgdps利用地转涡度平流项解释为何短波东移，长波西退或停滞不 动。（6 分）证明有准地转位涡度守恒。（5分）中国人民解放军理工大学2007 年全国硕士研究生入学统一考试试卷考试科目代码：825考试科目名称：动力气象学说明：所有答案必须按序号书写在考场提供的答题纸上，可不抄写原 题，做在试卷和草稿纸上的一律无效。一、填空题（本题共4小题，每小题5 分，满分20分）1、Rossby 数 r =。02、 热成风关系式建立的物理基础是, 。3、 非地转扰动水平尺度Ll （Rossby变形半径）时，风0场适应气压场

14、。4、斜压不稳定的能量来源是。二、名词解释（本题共6小题，每小题5分，满分30分）1 、有效位能2、 Ekman 抽吸3、Boussinesq 近似4、Richardson 数5、波包迹6、位势涡度三、简答题（本题共4小题，每题10分，满分40分）1 、平衡方程有何意义？2、相速与群速有何区别？3、地转适应过程与准地转演变过程有何区别？4、从能量的角度分析正压不稳定与斜压不稳定有何差异？四、分析、推导、证明题（本题共4小题，每题15 分，满分60分）1、若运动是水平的，在水平面上取一个物质面元5 A,设绝对 涡管强度守恒，即C + f)5A = 0，由此证明绝对涡度的变化是水平dt辐合辐散引起的。2、从水平运动方程出发，dV = -VO- f (kx V)，推导地转偏差的dt表达式。3、正压水平无辐散涡度方程为冬=-趴，设基本气流为均匀西风,dtu = u + u：v = v，将方程线性化，并求波动的相速与群速。4、正压准地转位涡方程的扰动形式为(V 2屮，一丄屮，)+卩如二0dtL2ax0试导出其相应的能量方程。