2．2 大气运动的基本方程组

    研究天气首先必须对大气运动特性和相应的分析方法要有所了解，支配大气运动状态和热力状态变化的基本定律有：动量守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律、气体状态方程等。

2．2．1 基本方程组

    控制大气运动的方程组(简称为控制方程组)主要有，旋转坐标系中的流体力学方程、连续方程、状态方程和热流量方程，在局地直角坐标系中可表示为

    式中u、v、w为风速在三个坐标轴(x，y，z)上的分量；p为气压；f为科氏参数；Fx、Fy、Fz分别为x、y、z方向的摩擦力，

    ρ为空气密度；g为地球重力加速度；R为气体常数；Cp为定压比热；Q=dQ/dt为非绝热加热率。一般来说非绝热加热率是未知的，主要决定于辐射和水汽相变等过程。要更完整地描述大气热量交换和水汽交换过程，还需补充一些附加方程(如辐射方程、水汽守恒方程等)，这里就不再赘述。对于干空气(不考虑水汽)，非绝热加热率是已知函数，以上六个方程有六个场变量(即应变量)，因此构成了一个闭合方程组。根据不同的研究对象，还需给出相应的初始条件和边界条件。