基本气象要素
陈学冬基本气象要素
气象要素(meteorological element)
气温 : 是表示空气冷热程度的物理量。它实质上是空气分子运动的平均动能。 我国常用摄氏度,英美等国常用华氏温度,而理论工作常用绝对稳定。 摄氏度与华氏度的换算:F=9/5C+32 C=5/9(F-32)
一般生活中所说的气温是气象观测所用的百叶箱中离地面1.5米高处的温度。 气温的分布 1、等温线
世界各地冷热不同,气温的分布有很大差别。通常用等温线来表示气温的水平分布。在同一条等温线上,各点的气温相等。
①等温线疏---气温差别小 ②等温线密---气温差别大 2、气温的分布规律及原因
①低纬度气温高,高纬度气温低。(因为随着纬度的升高,地面获得的太阳光照逐渐减少)
②同纬度地带,夏季陆地气温高,海洋气温低;冬季相反(由于海陆的物理性质不同造成的,陆地吸热快,放热也快,海洋吸热慢,放热也慢,因此,吸收(或放出)同样的热量,陆地和海洋的温度不一样,因此,海陆上空大气的温度也不一样。
③在山地,气温随海拔升高而降低。大致每升高100米,气温约下降0.6℃。 气温的变化特征
气温的变化→分子动能的变化→空气内能的变化 日平均气温:一天中观测气温的平均值。 月平均气温:一月内各日平均气温的平均值。 年平均气温:一年内各月平均气温的平均值。
1、气温的时间变化规律
原华个人资料 日变化:最高温出现在午后2时,最低温出现在日出前后。
年变化:热带气温年变化小,温带寒带气温年变化大。北半球(陆地)七月平均气温最高,一月平均气温最低。
气温变化的基本方式 1. 气温的非绝热变化
非非绝热变化:指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化。变化的方式主要有:辐射、乱流、水相变化、传导。
辐射:指物体以电磁波的形式向外放射热量的方式。(空气块之间、地气之间、云之间大气层白天由于太阳辐射而增温,夜间由于向外放出辐射而降温)
乱流:空气无规则的小范围涡旋运动,乱流使空气微团产生混合,气块间热量也随之得到交换。 水相变化:指水的状态变化,水通过相变释放热量或吸收热量,引起气温变化。 传导:依靠分子的热运动将热量从高温物体直接传递给低温物体的现象。 2. 气温的绝热变化
绝热变化:空气块与外界没有热量交换,仅由于其自身内能增减而引起的温度变化。
大气中的温度变化:当气块作水平运动或静止不动时,非绝热变化是主要的;当气块作垂直运动时,绝热变化是主要的。绝热变化过程有两种情况:干绝热过程、湿绝热过程。
干绝热过程:在绝热过程中,如果气块内部没有水相的变化,叫干绝热过程(即干空气或未饱和空气的绝热过程。干绝热直减率γd≈1°C/100m)。
湿绝热过程:在绝热过程中,如果气块内部存在水相变化,叫是绝热过程。是绝热过程直减率,用γm表示γm=0.4~0.7°C/100m。
3.局地气温的周期变化
日较差:一日中气温最高值与最低值之差
年较差:最热月的平均温度与最冷月的平均温度之差 1. 局地气温的变化特点之非周期变化
由于大规模冷暖空气运动和阴雨天气的影响而产生的温度变化,没有周期性。 (二)气压
气压(即大气压强),是空气分子运动与地球重力场综合作用的结果。 气压的单位:百帕
hPa、毫米汞柱
mmHg、英寸
inches(1
个大气压
=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches)。
1、 气压随高度的变化:气压总是随高度而降低的,高度越高,气压随高度降低得越慢。 2、 航空上常用的几种气压:本站气压、修正海平面气压、场面气压、标准海平面气压。
本站气压:是指气象台气压表直接侧得的气压。(由于各测站所处地理位置及海拔高度不同,本站气压常有较大差异)。
修正海平面气压:是由本站气压推算到同一地点海平面高度上的气压值。(海拔高度大于1500米的测站不推算修正海平面气压)。
阮经天赵又廷接吻 场面气压:指着陆区(跑道入口端)最高点的气压。(场面气压是由本站气压推算出来的)。 标准海平面气压:大气处于标准状态下的海平面气压称标准海平面气压。(标准海平面气压值为1013.25hPa或760mmHg)。
气压的水平分布特点
气压在空间的分布称气压场。
等压面与某一平面相交所构成的交线称为等压线。
若等压面簇与某一高度平面相交,就构成等压面的水平剖面图。由水平剖面图上等压线的分布
情况,可以看出气压在水平方向上的变化情况。
如果这个平面是海平面,我们便得到了一张海平面等压线图,也就是地面天气图。
低气压:(简称低压)低气压又称为气旋。它是由中心气压(或位势)比四周低的一簇闭合等压
线(或等高线)所组成。其附近空间等压面是向下凹的。
高气压:(简称高压)高气压又称为反气旋,它是中心气压(或位势)比四周高的一簇闭合的等
压线(或等高线)所组成。其附近空间等压面向上凸起。
低压槽:(简称槽)低压槽是低压延伸出来的狭长区域,在槽中各等压线曲率最大的点的连线称
为槽线。在槽附近的空间等压面象地形中的山谷。
凡妮莎哈金斯 高压脊:(简称脊)高压脊是高压延伸出来的狭长区域。在脊中等压线曲率最大的点连线为脊线。
高压脊附近的空间象地形中的山脊。
鞍型气压区:(简称鞍)鞍型气压区是由两个高压区和两个低压区相对组成的中间区域,其附近
张煜枫 空间等压面的形状像马鞍。
结论:1、等压线的疏密程度代表了气压在水平方向上变化快慢的程度。 2、等压线越密的地方,气压延垂直等压线的方向的变化就越快。
(三)湿度
表示大气中水汽量多少或空气干燥潮湿程度的物理量称大气湿度。(大气湿度状况与云、雾、降水等关系密切)
常用的湿度表示方法:水汽压和饱和水汽压、相对湿度、饱和差、比湿、水汽混合比、露点(td)、
气温露点差(t-td)
水汽压:大气中的水汽所产生的那部分压力称水汽压。
饱和水汽压:在温度一定情况下,单位体积空气中的水汽量有一定限度,如果水汽含量达到此限
度,空气就呈饱和状态,这时的空气称饱和空气。饱和空气的水汽压称饱和水汽压,也叫最大水汽压,因为超过这个限度,水汽就要开始凝结。实验和理论都可证明,饱和水汽压随温度的升高而增大。在不同的温度条件下,饱和水汽压的数值是不同的。
相对湿度:就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值(用百分数表示),即
f=e/E*100% 相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。当接近100%时,表明当时空气接近于饱和。当水汽压不变时,气温升高,饱和水汽压增大,相对湿度减小。通常情况下,气温变化大于水汽含量变化,一个地方的空气相对湿度的变化主要受温度的影响,晚上和清晨相对湿度大。
饱和差:在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中的水汽压之差称饱和差(d),即d-E-e,d表示
实际空气距离饱和程度。
比湿:在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量(水汽质量加上干空气质量)的比
古代最早用什么画眉值,称
比湿。其单位是g/g,即表示每一克湿空气中含有多少克的水汽。对于某一团空气而言,只要其中水汽质量和干空气质量保持不变,不论发生膨胀或压缩,体积如何变化,其比湿都保持不变。
水汽混合比:一团空气中,水汽质量的比值称水汽混合比。
露点:在空气中水汽含量不变,气压一定下,使空气冷却达到饱和时的温度,称露点温度,简称
露点。露点温度取决于:空气中的水汽含量(气压一定);气压降低,露点温度降低(水汽含量一定)。
气温露点差:气温减去露点就是气温露点差。气温露点差表示了空气的干燥潮湿程度。气温露点
差越小,空气越潮湿。未饱和湿空气:露点温度﹤气温 饱和湿空气:露点温度=气温。 空气中的水汽含量与地表有关。同一地区空气中水汽含量与气温有关。 空气湿度的变化
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