航空气象学第三章温压湿基本气象要素

1、Page 1航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 第一节第一节 气温气温 第三节第三节 湿度湿度 第二节第二节 气压气压 Page 2航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 第一节 大气温度 Page 3航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 气温是表示空气冷暖程度的物理量。气温是表示空气冷暖程度的物理量。 现象温度表示物体冷热的程度。 实质空气分子平均动能（内能）大小的宏观表现。 一、气温的概念 Page 4航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 二、温标 1、气温通常用

2、三种温标：、气温通常用三种温标： （1）摄氏温标（Celsius、centigrade）温标（C）： （2）华氏温标（Fahrenheit）温标（ F）： （3）开氏温标（Kelvin）温标（ K）： 2、温标换算、温标换算 C=5/9x(F-32) F=9/5xC+32 K=C+273 Page 5航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 Q气温的非绝热变化（ non-adiabatic ） 空气块空气块与外界外界交换热量而产生的温度变化方式： 辐射、传导、对流（convection）、湍流 （turbulence）、水相变化【蒸发（升华）和凝结 （凝华）】等。

3、Q气温的绝热变化（ adiabatic ） 空气块由于自身内能增减而产生的温度变化。 三、气温的变化三、气温的变化 Page 6航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 引起空气温度变化的绝热因素和非绝热因素常常是同时存在同时存在的， 因条件不同而有主次之分主次之分。 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。垂直运动时，绝热变化是主要的。 a. 干空气温度的绝热变化DALR(无水相变化) d = 1 C/100 m Dry Adiabatic Lapse Ra

4、te b. 湿空气温度的绝热变化SALR(有水相变化) m = 0.4 0.7 C/100 m Saturated Adiabatic Lapse Rate 大气温度 Page 7航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 Q气温的日变化 Q气温的年变化 四、气温的周期性变化 Page 8航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 Q气温的日变化 它是指气温以一日为周期的有规律变化。 气温日变化的特点：一天当中有一个最高值和一个最低值。 气温日较差 四、气温的周期性变化 Page 9航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本

5、气象要素 Q气温的年变化 指气温以一年为周期的有规律的变化。 特点：绝大部分地区，一年中有一个最高值和一个最低值。 气温年较差 四、气温的周期性变化 Page 10航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 Q气温的水平分布特征 Q影响气温水平分布的因素 五、气温的水平分布 Page 11航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 （二）影响气温水平分布的因素 1、纬度、纬度 2、海陆分布、海陆分布 3、地形、地形 4、平流输送、平流输送 Page 12航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 Page 13航空气

6、象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 一、一、 气压气压 由地球周围大气的重量而产生的压强，简称气压。 在静止大气中任一高度上的气压值，等于其单位面积上 垂直空气柱的重量。 气压的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）。 常用单位：百帕（hPa）为单位、毫巴（mb）、毫 米水银柱高（mmHg）表示。 一百帕=1000达因/厘米2=100牛顿/米2 1mmHg 1.333hPa 1hPa 0.75mmHg 大气压强 Page 14航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 规律：规律： 气压总是随高度递减，随高度递减的快慢程度不一致。气压总是随高度递减，

7、随高度递减的快慢程度不一致。 低层较快，高层较慢。低层较快，高层较慢。 （在近地面层中，高度每升高（在近地面层中，高度每升高100米，气压约降低米，气压约降低 9.5mmHg）。）。 二、二、 气压随高度的变化规律气压随高度的变化规律 Page 15航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 气气 压压 随随 高高 度度 的的 变变 化化 气压随高度增加而 降低： 在大气处于静止状态时， 某一高度上的气压值等于其 单位水平面积上所承受的上 部大气柱的重量。 随着高度增加，其上部 大气柱越来越短，且气柱中 空气密度越来越小。 二、气压气压随高度的变化规律 Page 16

8、航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 1. 大气静力学基本方程（Equation of Static Equilibrium） dp = - gdz 二、二、 气压随高度的变化方程气压随高度的变化方程 Page 17航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 2. 压高公式（Barometric height formula） z2 -z1= 18400(1+ tm)lg(p1/p2) 其中其中 =1/273，tm为气温 二、二、 气压随高度的变化方程气压随高度的变化方程 Page 18航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章

9、温压湿基本气象要素 1. 本站气压（station pressure） 2. （修正）海平面气压（sea-level pressure） 3. 标准海平面气压（standard atmospheric pressure） 4. 场面气压（aerodrome/surface pressure） 三、常用的几种气压值三、常用的几种气压值 Page 19航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 五、气压随时间的变化 任何地方的气压都在随着时间的不同而改变。任何地方的气压都在随着时间的不同而改变。 气压的周期性变化：气压的周期性变化：气压随时间的改变而呈现规律性波动。气压随

10、时间的改变而呈现规律性波动。 日周期变化日周期变化 年周期变化年周期变化 气压的非周期性变化：气压的非周期性变化：气压变化不存在固定的周期。气压变化不存在固定的周期。 Page 20航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 1、气压场： 地表面气压的分布情况称为气压场。 在空间范围内的气压分布情况为空间气压场。 某一水平面的气压分布情况称为水平气压场。 2、等压线和等高面图： （1）等压线 六、气压场 Page 21航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 六、气压场 （2）等高面图： Page 22航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空

11、气象学第三章温压湿基本气象要素 六、气压场 2、等高线和等压面图、等高线和等压面图 Page 23航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 六、气压场 （2）等压面和邻近等高面的关系）等压面和邻近等高面的关系 （3）等高线）等高线 目前气象台所绘制的高空图等压面图。目前气象台所绘制的高空图等压面图。 常用的等压面有：常用的等压面有：850hPa(毫巴毫巴)、700hPa(毫巴毫巴) 和和500hPa(毫巴毫巴)等。等。 Page 24航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 六、气压场 （4）等压面高度单位：）等压面高度单位：位势高度位势

12、高度 把单位质量的物体从海平面上升到某高度时克服重力所作的把单位质量的物体从海平面上升到某高度时克服重力所作的 功来表示的高度，其单位是位势米。功来表示的高度，其单位是位势米。 位势米位势米H 位势米位势米H和几何米和几何米z关系关系 Page 25航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 六、气压场 4、气压分布的基本形式：、气压分布的基本形式： Q低压。低压。 Q高压。高压。 Q低压槽低压槽(简称槽简称槽)。 Q高压脊高压脊(简称脊简称脊)。 鞍形气压区鞍形气压区(简称鞍部简称鞍部)。 Page 26航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气

13、象要素 Page 27航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 度量空气中水汽含量多少或空气干湿程度的物理量。度量空气中水汽含量多少或空气干湿程度的物理量。 它有两方面的含义，即水汽含量和饱和程度。它有两方面的含义，即水汽含量和饱和程度。 二、常用的湿度表示方法二、常用的湿度表示方法 1. 绝对湿度绝对湿度(absolute humidity) （a） 2. 水汽压水汽压(water vapor pressure) （e） 一、一、 湿度概念湿度概念 Page 28航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 Q水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系，而蒸发的 快慢在水分供应一定的条件下，主要受温度控制。 Q相对湿度的大小，取决于水汽压和温度。 湿度的变化日变化 Page 29航空气象学第三章温压湿基本气象要素航空气象学第三章温压湿基本气象要素 二、湿度的变化年变化 Q 水汽压的年变化和气温的年变化相似。 Q 相对湿度因为与水汽压和温度都有关系，年变化情