[科普中国]-局地直角坐标系

局地直角坐标

也称为标准坐标或Z坐标。坐标原点取在地球表面某一点处，:轴与地面相垂直，指向天顶为正，x轴与y轴组成的平面切于地面上的o点，x轴向东为正，y轴向北为正，.为一个正交右手坐标系，且随着地球自转运动。

适用于中低纬局部地区大气运动，不适用于靠近极地地区。

特征局地直角坐标系的实质上是简化的球坐标系，它部分考虑地球的球面性：它保持球坐标系的标架方向，但忽略与地球曲率有关的力。在中高纬度地区，当所考虑范围不是很大时，切平面与球面差别不是很大，两坐标系的区别也不大。

球坐标中运动方程的形式复杂，除了考虑全球范围内的海水运动时必须采用球坐标系外，通常采用局地直角坐标系。1

与笛卡尔直角坐标系的区别在局地直角坐标系的运动方程中，重力只作用于在Z方向，而在笛卡尔直角坐标系中，当把一点的Z轴选择沿着重力的相反方向以后，则 离开此点就会在x和y方向上出现重力分量。此外，还可以山下式看到dx不仅与dλ有一关，而且也与ψ有关，亦即与Y有关。因此，在局地坐标系中，x，y的二阶交叉导数，严格说来不相等。

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在中高纬度地区，当所考虑范围不是很大时，切平面与球面差别不是很大，两坐标系的区别也不大，但在高纬或极地附近二者的区别明显。1

运动方程组运动方程：

连续方程：

状态方程：

热力学方程：