气压、气压场和气压系统简述

1、气压、气压场和气压系统简述 The atmosphere movement and weather systemThe Third SectionThe teaching content and requirement一、气压、气压场和气压系统(了解)二、地转风、梯度风和热成风，局地环流（理解）三、影响大气水平运动的力，大气环流概念、全球环 流、季风环流，气团，锋（掌握）一、气压、气压场和气压系统(Air pressure, air pressure field and air pressure system) (一)气压（air pressure） 1、单位面积上所承受的空气柱重量，叫大气压

2、力简 称气压2、气压的测量单位是帕（Pa），1“百帕”等于1毫巴 3、通常所谓的标准大气压是温度为0，纬度为45 海平面气压，为百帕一、Air pressure, air pressure field and air pressure system (一)气压（air pressure）一、Air pressure, air pressure field and air pressure system(二)Air pressure field and system 1、等压线 (二)Air pressure field and system 2、气压系统的基本类型二、大气水平运动（The ho

3、rizontal movement of atmosphere）(一)影响大气水平运动的力(The influence force) 1、水平气压梯度力 (Pressure gradient force) 气压在空间分布不均匀，存在气压梯度，空气便受到沿气压梯度方向的作用力(一)影响大气水平运动的力(The influence force) 2、水平地转偏向力 (1) 地转偏向力只改变空气运动的方向，而不能改变空气运动速度。 (2) 只要空气运动，就会受到地转偏向力作用。F=2mvsin(一)影响大气水平运动的力(The influence force) 3、惯性离心力（The inertia

4、l centrifugal force） 离心力与地转偏向力一样，只改变空气运动方向， 而不能改变空气运动的速度 4、摩擦力(The friction force) （1）包括 内摩擦力和外摩擦力 （2）使空气运动速度和地转偏向力减少 气压梯度力是空气运动直接动力，其他只存在运动着的空气中，使空气运动方向或速度发生改变(二) 大气运动和风的形成(atmosphere movement and wind formation)(二) 大气运动和风的形成(atmosphere movement and wind formation) 1、地转风(二) 大气运动和风的形成(atmosphere mov

5、ement and wind formation) 2、梯度风 自由大气中空气作曲线运动时，作用于空气的气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力达到平衡时的风(二) 大气运动和风的形成(atmosphere movement and wind formation) 3、热成风 由水平温度梯度引起上下层风的向量差(二) 大气运动和风的形成(atmosphere movement and wind formation) 4、摩擦层中风随高度的变化三、大气环流(atmospheric circulation)(一)定义（The definition） 地球上各种规模和形式空气运动综合现象 (二)全球环流(

6、global atmospheric circulation） 1、 气压带（air pressure zones） 2、 风带(wind zones) 3、 三圈环流(three cells)A高低纬间热量差异B地转偏向力C太阳直射点的南北移动D海陆热力性质差异气压带断裂成块状，形成季风气压带、风带南北移动单圈环流三圈环流030N60N90N考虑A：高低纬间热量差异-单圈环流考虑A、B-高低纬间热量不均，地转偏向力-三圈环流考虑A、B、C-气压带和风带的移动大气环流对气候的影响-是指气压带和风带对气候的影响分 布风 带成 因属性00-300300-600600-900信 风中纬西风极地东风副

7、热带高压指向赤道低压干燥副热带高压指向副极地低压温湿极地高压指向副极地低压冷干00附近赤道低气压带热力原因热低压上升湿热属性气流成因特征气压带分布300附近副热带高气压带动力原因热高压下沉干热600附近副极地低气压带动力原因冷低压上升温湿900附近极地高气压带热力原因冷高压下沉冷干(三)季风环流(The monsoon circulation)1、定义（The definition） 以一年为周期，在大陆和海洋的广大地区，盛行风随季节而有显著改变的现象。 (1) 风向上有明显的季节转换，1，7月盛行风向的变 化至少120；(2) 1，7月盛行风向的平均频率大于40%；(3) 1，7月至少有一个

8、月平均合成风速大于3m/s；(三)季风环流(The monsoon circulation)2、形成（The formation）(三)季风环流(The monsoon circulation)2、形成（The formation） (1) 海陆间热力差异以及这种差异的季节性变化 冬季，大陆上气压比海洋上高，气压梯度由陆地 指向海洋，气流由陆地流向海洋，形成冬季风 夏季，海洋上气压比陆地高，气压梯度由海洋指 向陆地，气流由海洋吹向陆地，形成夏季风 大多发生在大陆与大洋相接的地方，如东亚。(三)季风环流(The monsoon circulation)2、形成（The formation） (2

9、) 两个行星风系相接处，发生风向随季节而改变 夏季，太阳直射北半球，赤道低压带北移，南半球 的东南信风跨过赤道，转变为北半球的西南季风 冬季，太阳直射南半球，赤道低压带南移，北半球 的东北信风越过赤道，转变成为南半球的西北季风 多见于赤道和热带地区，又称赤道季风或热带季风3、分布（The distribution）界线：大兴安岭、阴山、贺兰山、巴颜喀拉山、冈底斯山一线3、分布（The distribution） (1)在30W170E，20S35N的范围 (2)东亚和南亚的季风最显著(三)季风环流(The monsoon circulation)4、对气候影响（The influence on

10、 climate） (1) 冬季风盛行时，气候寒冷、干燥和少雨，多沙尘 和雾霾天气；(2) 夏季风盛行时，气候炎热、湿润、多雨，大 气质量较好；(3) 夏季风的强弱和迟早，是造成季风地区旱涝灾 害的重要原因。 (四)局地环流(The local circulation)1、海陆风（The sea-land breeze）(四)局地环流(The local circulation) 2、山谷风（The mountain-valley breeze） (四)局地环流(The local circulation) 3、焚风(foehn)(四)局地环流(The local circulation) 4

11、、龙卷风指产生垂直于地面并伴有风速的涡旋，一般与强雷暴活动相关，破坏力较大，是灾害天气。四、The chief weather system (一)定义(The definition) 指大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统(二)类型(The types)1、气团(Air mass) (1) 概念（the conception） 指在水平方向上温度、湿度、铅直稳定度等物理属性比较均匀的大块空气 水平范围可以从几百公里到几千公里 垂直范围几公里到十几公里1、气团(Air mass)(2) 形成条件(The formation condition) 范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面 辽阔的海洋

12、、无垠的沙漠和冰雪覆盖大面积地区等都是气团的理想源地 利于空气停滞和缓行的环流条件 移动缓慢的高压系统等，使大范围的空气获得与下垫面相同的比较均匀的物理属性。1、气团(Air mass)(3)气团变性(The air mass modification) 气团在移动过程中，与下垫面不断地进行着热量 和水分交换，气团物理性质也随之改变。 气团的变性是经常的、绝对的 气团形成、停滞或缓行暂时的、相对的，是不断 变性过程中的一个相对稳定阶段 日常所见到的气团，大多是变性的气团(4)气团分类(The air mass classification ) 1) 地理分类法 根据气团源地地理分布和下垫面的性

13、质进行分类 按源地的纬度位置划分 根据源地的海陆位置 冰洋（北极和南极）气团、极地（中纬度）气团、 热带气团和赤道气团 海洋气团和大陆气团，每个半球划分出有7种气团优点：能够直接从气团源地了解气团的主要特征。 (4)气团分类(The air mass classification ) 2)热力分类法以气团温度与所经过下垫面温度对比来分类 暖气团 冷气团 气团温度高于流经下垫面温度，含有丰富水汽，容易生成云雨，流经冷下垫面时对流不易形成。 气团温度低于流经下垫面温度，一般形成干冷天气，流经暖下垫面时对流易形成。2、锋(The front ) (1) 概念(the conception) 两种不同

14、性质气团相遇所形成的狭窄过渡带 锋是重要天气系统之一，常伴随大风、降温和雷 暴等剧烈天气现象。 水平范围的可达几百至数千公里，锋区宽度近地 面只有几十公里 锋面和锋线统称为锋2、锋(The front ) (2)分类(the classification) 根据锋移动过程中冷暖气团的替代情况分类： 冷锋，指冷气团主动向暖气团方向移动的锋 暖锋，指暖气团主动向冷气团方向移动的锋 准静止锋，指很少移动或移动速度非常缓慢的锋 锢囚锋，指锋面相遇、合并后的锋 特点，反映冷暖气团交绥的动向，又反映各种锋 面天气差异2、锋(The frontal ) (2)分类(the classification) 根

15、据形成锋的气团源地分类： 冰洋锋，冰洋气团与极地气团之间的分界面 极锋，极地气团和热带气团之间的分界面 赤道锋，热带气团与赤道气团之间的分界面(3)锋面天气(the weather of frontal surface)指锋附近云、降水、风、能见度等气象要素分布状况 冷锋天气(3)锋面天气(the weather of frontal surface) 冷锋天气 第一行冷锋或缓行冷锋，锋面坡度较小，降水区出现在锋后，多稳定降水。 第二行冷锋或急行冷锋，锋面坡度较大，冷空气移动较快，对流强烈，出现雷阵雨天气；若锋前暖空气干燥，常出现大风或沙暴天气。 冷锋过境，气温下降，气压升高(3) the w

16、eather of frontal surface 暖锋天气(3) the weather of frontal surface 暖锋天气 锋面坡度较小，空气逐渐绝热冷却；降水发生在锋前，为连续性降水，雨区范围较宽。 暖锋过境后，暖气团取代了原来的冷气团，气温 升高，气压降低，雨过天晴。(3) the weather of frontal surface 静止锋天气 锋面坡度比暖锋更小，降水区更为宽广，降水强度小，持续时间长，常出现阴雨连绵的天气 我国江南清明节前后细雨绵绵和江淮流域初夏时 的梅雨天气与准静止锋有关。 锢囚锋天气3、气旋和反气旋 (Cyclone and anticyclone

17、)3、气旋和反气旋 (Cyclone and anticyclone)(1) 气旋(Cyclone)1）主要特征 中心气压一般在970-1010hPa，最低可至887hPa； 北半球气旋按反时针自外向中心运动 最大风速可达30m/s以上，直径可达2000km以上 常带来大风、降水等天气 若气旋中心气压不断降低，则加强；反之减弱占据三维空间，中心气压比周围低的水平空气涡旋(1) 气旋(Cyclone)2）主要类型 温带气旋 热带气旋 热带低压：平均最大风力小于8级热带风暴：最大风力为8-9级强热带风暴：最大风力为10-11级台风：风力12级以上，最大风速大于32.7m/s；主要发生在东亚（东亚气旋）、北美以及地中海等地区，其中东亚气旋可出现在江淮至东北地区形成于热带海洋上，具有暖心结构、强烈对流上升的气旋型涡旋(2) 反气旋(anticyclone)1）主要特征 中心气压一般在1020-1030hPa； 北半球气旋按顺时针自中心向外运动； 水平尺度大于气旋，直径可达2000-4000km以上； 由于出现下沉气流，天气晴好； 若反气旋中心气压不断升高，则加强；反之减弱中心气压比周围高，占据三度空间的大尺度水平空气涡旋(2) 反气旋(anticyclone)2）主要类型 冷性反气旋 中高纬度的格陵兰、加拿大、北极