小结
1．概念：
天气学、系统、尺度、天气学的分支
2．天气预报的一般原理与方法
天气学
是研究天气系统和天气现象发生、发展及变化的基本规律，并利用这些规律来预测未来天气的一门学科。

天气系统
指具有一定的温度、气压或风等气象要素空间结构特征的大气运动系统。

如温带气旋，反气旋，锋面，热带气旋，高压，低涡，长波，短波等。

天气系统的分类
＞400km 大尺度系统
4km-400km 中尺度系统
40m-4km 小尺度系统
＜40m 微尺度系统
近百年来的天气预报的实践与发展的历史，可分为以下几个阶段：
1、单站预报方法阶段天气经验谚语
2、地面天气图阶段外推法来预报天气
3、单站与天气图预报方法结合阶段—Bergen学派的建立分析与发现了大气中的气团与不连续面，称之为锋面。

将低压中的冷锋和暖锋结合起来，创立了近代锋面－气旋模式。

4、高空天气图的引入与波动理论的建立阶段 Rossby 发现Rossby波，使得天气学就与动力学紧密结合起来
5、开展数值天气预报的研究与应用阶段天气分析已从主观到客观；数值预报产品已经成为日常预报的主要手段或参考工具；多种工具和资料(如云图、雷达等)的综合应用，预报准确率从总体上说，有了明显提高；在预报准确率明显提高的同时，有时也出现了“马失前蹄”的情况
6、数值预报与卫星、雷达等先进探测技术综合应用阶段
天气预报的一般原理与方法
首先，仔细分析天气图中的观测资料，了解天气系统与天气状况分布与演变的特点；
然后，利用天气学原理，诊断与分析为什么在这些地区有这样的天气出现，为什么有这样的特点；
最后，利用天气学和动力学原理，结合天气学模型和数值预报的产品，以及最新的观测资料，进行未来的天气预报。

局地直角坐标系中的大气运动的基本方程组
牛顿第二定律
大气质量守恒定律
理想气体的状态方程
热力学第一定律
尺度分析法
依据表征某类运动系统各场变量的特征值，来估计大气运动方程中各项量级大小的一种方法。

根据尺度分析的结果，结合物理上的考虑，略去方程中量级较小的项，可简化方程。

第二章小结
1、天气图的基本知识
2、控制大气运动的基本方程组（Z坐标系，等
压面坐标系、自然坐标系）。

3、大尺度大气运动的重要性质。

4、涡度的表达式及物理意义、常用的简化涡度
方程。

5、资料误差的来源以及主、客观分析的概念。

大尺度运动方程组的简化（过程）
取零级简化，
地转平衡（2.10）
（2.11）
（2.12）静力平衡
不含时间偏导数项→→定常状态
不含w项→→水平运动
取一级简化
不含w项→→水平运动
大尺度运动的重要性质(由尺度分析可知)
1.准静力平衡
只有当运动的水平尺度非常小(L<102m)和运动非常强烈(V>50m/s)的情况下，才不成立。

即一般大、中、小尺度都满足。

2.准定常状态
在零级简化中，时间偏导数项(∂/∂t)可略去。

但若要作预报，则需保留，如取一级简化。

3.准水平运动
运动方程的零级和一级简化中不出现含有w的项，故大尺度运动是准水平的。

但垂直运动对天气形成有重要作用，常需将对流项保留。

4.准地转平衡
零级简化表现为地转平衡。

连续方程的简化
其零级简化和一级简化为
热力学方程的零级简化为
在大尺度运动中温度的局地变化主要是由温度的平流引起的
当风向与水平温度梯度的交角α<90°时，暖空气向冷空气方向流动，称为暖平流，局地气温升高，∂T/∂t>0 ；反之，α>90°时为冷平流，∂T/∂t<0。

一级简化为
这表明温度的局地变化还需要考虑由于空气的垂直运动所引起的。

气象中常用的坐标系有；直角坐标系、等压面坐标系、自然坐标系、等熵面坐标系、σ坐标系、地形坐标系等等。

等压面坐标系(p 坐标系)中的大气运动方程组
式中u 、v 为等压面上的水平风分量；ω=dp/dt 为p 坐标系中的垂直速度(ω<0为上升运动，ω>0为下沉运动)，Φ=gz 为位势高度。

自然坐标系中水平运动方程
其中，
Z 坐标中的涡度表达式
自然坐标中的涡度表达式
y
u x v V k ∂∂-∂∂=⨯∇⋅=
ζn
V R V ∂∂-=ζ。