航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素

1、Page 1航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 第一節(jié)第一節(jié) 氣溫氣溫 第三節(jié)第三節(jié) 濕度濕度 第二節(jié)第二節(jié) 氣壓氣壓 Page 2航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 第一節(jié) 大氣溫度 Page 3航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 氣溫是表示空氣冷暖程度的物理量。氣溫是表示空氣冷暖程度的物理量。 現(xiàn)象溫度表示物體冷熱的程度。 實(shí)質(zhì)空氣分子平均動(dòng)能（內(nèi)能）大小的宏觀表現(xiàn)。 一、氣溫的概念 Page 4航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 二、溫標(biāo) 1、氣溫通常用

2、三種溫標(biāo)：、氣溫通常用三種溫標(biāo)： （1）攝氏溫標(biāo)（Celsius、centigrade）溫標(biāo)（C）： （2）華氏溫標(biāo)（Fahrenheit）溫標(biāo)（ F）： （3）開(kāi)氏溫標(biāo)（Kelvin）溫標(biāo)（ K）： 2、溫標(biāo)換算、溫標(biāo)換算 C=5/9x(F-32) F=9/5xC+32 K=C+273 Page 5航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 Q氣溫的非絕熱變化（ non-adiabatic ） 空氣塊空氣塊與外界外界交換熱量而產(chǎn)生的溫度變化方式： 輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流（convection）、湍流 （turbulence）、水相變化【蒸發(fā)（升華）和凝結(jié) （凝華）】等。

3、Q氣溫的絕熱變化（ adiabatic ） 空氣塊由于自身內(nèi)能增減而產(chǎn)生的溫度變化。 三、氣溫的變化三、氣溫的變化 Page 6航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 引起空氣溫度變化的絕熱因素和非絕熱因素常常是同時(shí)存在同時(shí)存在的， 因條件不同而有主次之分主次之分。 當(dāng)氣塊作水平運(yùn)動(dòng)或靜止不動(dòng)時(shí)，非絕熱變化是主要的；當(dāng)氣塊作當(dāng)氣塊作水平運(yùn)動(dòng)或靜止不動(dòng)時(shí)，非絕熱變化是主要的；當(dāng)氣塊作 垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，絕熱變化是主要的。垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，絕熱變化是主要的。 a. 干空氣溫度的絕熱變化DALR(無(wú)水相變化) d = 1 C/100 m Dry Adiabatic Lapse Ra

4、te b. 濕空氣溫度的絕熱變化SALR(有水相變化) m = 0.4 0.7 C/100 m Saturated Adiabatic Lapse Rate 大氣溫度 Page 7航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 Q氣溫的日變化 Q氣溫的年變化 四、氣溫的周期性變化 Page 8航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 Q氣溫的日變化 它是指氣溫以一日為周期的有規(guī)律變化。 氣溫日變化的特點(diǎn)：一天當(dāng)中有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。 氣溫日較差 四、氣溫的周期性變化 Page 9航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本

5、氣象要素 Q氣溫的年變化 指氣溫以一年為周期的有規(guī)律的變化。 特點(diǎn)：絕大部分地區(qū)，一年中有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。 氣溫年較差 四、氣溫的周期性變化 Page 10航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 Q氣溫的水平分布特征 Q影響氣溫水平分布的因素 五、氣溫的水平分布 Page 11航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 （二）影響氣溫水平分布的因素 1、緯度、緯度 2、海陸分布、海陸分布 3、地形、地形 4、平流輸送、平流輸送 Page 12航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 Page 13航空氣

6、象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 一、一、 氣壓氣壓 由地球周?chē)髿獾闹亓慷a(chǎn)生的壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱(chēng)氣壓。 在靜止大氣中任一高度上的氣壓值，等于其單位面積上 垂直空氣柱的重量。 氣壓的單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)帕（Pa）。 常用單位：百帕（hPa）為單位、毫巴（mb）、毫 米水銀柱高（mmHg）表示。 一百帕=1000達(dá)因/厘米2=100牛頓/米2 1mmHg 1.333hPa 1hPa 0.75mmHg 大氣壓強(qiáng) Page 14航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 規(guī)律：規(guī)律： 氣壓總是隨高度遞減，隨高度遞減的快慢程度不一致。氣壓總是隨高度遞減，

7、隨高度遞減的快慢程度不一致。 低層較快，高層較慢。低層較快，高層較慢。 （在近地面層中，高度每升高（在近地面層中，高度每升高100米，氣壓約降低米，氣壓約降低 9.5mmHg）。）。 二、二、 氣壓隨高度的變化規(guī)律氣壓隨高度的變化規(guī)律 Page 15航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 氣氣 壓壓 隨隨 高高 度度 的的 變變 化化 氣壓隨高度增加而 降低： 在大氣處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)， 某一高度上的氣壓值等于其 單位水平面積上所承受的上 部大氣柱的重量。 隨著高度增加，其上部 大氣柱越來(lái)越短，且氣柱中 空氣密度越來(lái)越小。 二、氣壓氣壓隨高度的變化規(guī)律 Page 16

8、航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 1. 大氣靜力學(xué)基本方程（Equation of Static Equilibrium） dp = - gdz 二、二、 氣壓隨高度的變化方程氣壓隨高度的變化方程 Page 17航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 2. 壓高公式（Barometric height formula） z2 -z1= 18400(1+ tm)lg(p1/p2) 其中其中 =1/273，tm為氣溫 二、二、 氣壓隨高度的變化方程氣壓隨高度的變化方程 Page 18航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章

9、溫壓濕基本氣象要素 1. 本站氣壓（station pressure） 2. （修正）海平面氣壓（sea-level pressure） 3. 標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓（standard atmospheric pressure） 4. 場(chǎng)面氣壓（aerodrome/surface pressure） 三、常用的幾種氣壓值三、常用的幾種氣壓值 Page 19航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 五、氣壓隨時(shí)間的變化 任何地方的氣壓都在隨著時(shí)間的不同而改變。任何地方的氣壓都在隨著時(shí)間的不同而改變。 氣壓的周期性變化：氣壓的周期性變化：氣壓隨時(shí)間的改變而呈現(xiàn)規(guī)律性波動(dòng)。氣壓隨

10、時(shí)間的改變而呈現(xiàn)規(guī)律性波動(dòng)。 日周期變化日周期變化 年周期變化年周期變化 氣壓的非周期性變化：氣壓的非周期性變化：氣壓變化不存在固定的周期。氣壓變化不存在固定的周期。 Page 20航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 1、氣壓場(chǎng)： 地表面氣壓的分布情況稱(chēng)為氣壓場(chǎng)。 在空間范圍內(nèi)的氣壓分布情況為空間氣壓場(chǎng)。 某一水平面的氣壓分布情況稱(chēng)為水平氣壓場(chǎng)。 2、等壓線和等高面圖： （1）等壓線 六、氣壓場(chǎng) Page 21航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 六、氣壓場(chǎng) （2）等高面圖： Page 22航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空

11、氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 六、氣壓場(chǎng) 2、等高線和等壓面圖、等高線和等壓面圖 Page 23航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 六、氣壓場(chǎng) （2）等壓面和鄰近等高面的關(guān)系）等壓面和鄰近等高面的關(guān)系 （3）等高線）等高線 目前氣象臺(tái)所繪制的高空?qǐng)D等壓面圖。目前氣象臺(tái)所繪制的高空?qǐng)D等壓面圖。 常用的等壓面有：常用的等壓面有：850hPa(毫巴毫巴)、700hPa(毫巴毫巴) 和和500hPa(毫巴毫巴)等。等。 Page 24航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 六、氣壓場(chǎng) （4）等壓面高度單位：）等壓面高度單位：位勢(shì)高度位勢(shì)

12、高度 把單位質(zhì)量的物體從海平面上升到某高度時(shí)克服重力所作的把單位質(zhì)量的物體從海平面上升到某高度時(shí)克服重力所作的 功來(lái)表示的高度，其單位是位勢(shì)米。功來(lái)表示的高度，其單位是位勢(shì)米。 位勢(shì)米位勢(shì)米H 位勢(shì)米位勢(shì)米H和幾何米和幾何米z關(guān)系關(guān)系 Page 25航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 六、氣壓場(chǎng) 4、氣壓分布的基本形式：、氣壓分布的基本形式： Q低壓。低壓。 Q高壓。高壓。 Q低壓槽低壓槽(簡(jiǎn)稱(chēng)槽簡(jiǎn)稱(chēng)槽)。 Q高壓脊高壓脊(簡(jiǎn)稱(chēng)脊簡(jiǎn)稱(chēng)脊)。 鞍形氣壓區(qū)鞍形氣壓區(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)鞍部簡(jiǎn)稱(chēng)鞍部)。 Page 26航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣

13、象要素 Page 27航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 度量空氣中水汽含量多少或空氣干濕程度的物理量。度量空氣中水汽含量多少或空氣干濕程度的物理量。 它有兩方面的含義，即水汽含量和飽和程度。它有兩方面的含義，即水汽含量和飽和程度。 二、常用的濕度表示方法二、常用的濕度表示方法 1. 絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度(absolute humidity) （a） 2. 水汽壓水汽壓(water vapor pressure) （e） 一、一、 濕度概念濕度概念 Page 28航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 Q水汽壓的大小與蒸發(fā)的快慢有密切關(guān)系，而蒸發(fā)的 快慢在水分供應(yīng)一定的條件下，主要受溫度控制。 Q相對(duì)濕度的大小，取決于水汽壓和溫度。 濕度的變化日變化 Page 29航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素航空氣象學(xué)第三章溫壓濕基本氣象要素 二、濕度的變化年變化 Q 水汽壓的年變化和氣溫的年變化相似。 Q 相對(duì)濕度因?yàn)榕c水汽壓和溫度都有關(guān)系，年變化情