第二节基本气象要素

第二节基本气象要素2023/5/41第1页，共76页，2023年，2月20日，星期三第一部分航空气象学基础第二部分飞行危险天气及对策第三部分航空资料的分析与运用第2页，共76页，2023年，2月20日，星期三第一章大气的状态其运动第一节大气的成分及结构第二节基本气象要素第三节空气的水平运动第四节空气的垂直运动第3页，共76页，2023年，2月20日，星期三第二节基本气象要素气温气压湿度密度基本气象要素与飞行第4页，共76页，2023年，2月20日，星期三

一、气温1.气温的概念2.气温变化的基本方式3.气温的时空变化第5页，共76页，2023年，2月20日，星期三1.气温的概念

表示空气冷热程度的物理量是空气分子平均动能大小的宏观表现摄氏温标(°C)华氏温标(°F)绝对温标(°K)第6页，共76页，2023年，2月20日，星期三三种温标的关系第7页，共76页，2023年，2月20日，星期三摄氏度与华氏度的换算：第8页，共76页，2023年，2月20日，星期三2.气温变化的基本方式第9页，共76页，2023年，2月20日，星期三气温的非绝热变化气温的非绝热变化:指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化

辐射辐射是大气获得热量的最主要方式乱流传导水相变化(蒸发和凝结)对流,大范围的垂直运动第10页，共76页，2023年，2月20日，星期三辐射的概念辐射：指物体以电磁波的形式向外放射热量的方式第11页，共76页，2023年，2月20日，星期三乱流的概念乱流：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。第12页，共76页，2023年，2月20日，星期三水相变化水相变化：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。第13页，共76页，2023年，2月20日，星期三第14页，共76页，2023年，2月20日，星期三传导的概念传导：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第15页，共76页，2023年，2月20日，星期三对流,大范围的垂直运动第16页，共76页，2023年，2月20日，星期三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。第17页，共76页，2023年，2月20日，星期三绝热变化过程绝热变化过程有两种情况

（1）干绝热过程（2）湿绝热过程第18页，共76页，2023年，2月20日，星期三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℃/100m第19页，共76页，2023年，2月20日，星期三湿绝热过程在绝热过程中，如果气块内部存在水相变化，叫湿绝热过程湿绝热直减率，用γm表示

γm=0.4～0.7℃/100m第20页，共76页，2023年，2月20日，星期三不同温度、气压下的γm（℃/100m）t

γm

p-20-100102010000.860.760.630.540.447000.810.690.560.470.385000.760.620.480.410.33第21页，共76页，2023年，2月20日，星期三实际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。第22页，共76页，2023年，2月20日，星期三3.气温的时空变化日变化年变化南北变化东西变化随高度变化第23页，共76页，2023年，2月20日，星期三１).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第24页，共76页，2023年，2月20日，星期三图1-6北京十月份气温平均日变化第25页，共76页，2023年，2月20日，星期三

图1-7北京、广州气温的年变化第26页，共76页，2023年，2月20日，星期三２).局地气温的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。第27页，共76页，2023年，2月20日，星期三二、气压气压随高度的变化航空上常用的几种气压气压与高度气压的水平分布特点(水平气压场)第28页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压的概念p=-ρgh第29页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压的概念

气压即大气压强，在静止大气中,任一高度上的气压值等于其单位面积上承受的空气柱的重量百帕：hPa毫米汞柱：mmHg英寸：inches1个大气压=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches第30页，共76页，2023年，2月20日，星期三1.气压随高度的变化气压总是随高度而降低的第31页，共76页，2023年，2月20日，星期三第32页，共76页，2023年，2月20日，星期三dp=-ρgdz静力方程压高公式状态方程p=-ρRT第33页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压随高度降低的快慢与温度有关第34页，共76页，2023年，2月20日，星期三2.航空上常用的几种气压本站气压:气象台气压表直接测得的气压,由于各测站所处地理位置及海拨高度不同，本站气压常有较大差异。修正海平面气压:由本站气压推算到同一地点海平面高度上的气压值,海拨高度大于1500米的测站不推算修正海平面气压场面气压:着陆区（跑道入口端）最高点的气压标准海平面气压:标准状态下的海平面气压第35页，共76页，2023年，2月20日，星期三3.气压与高度压高公式第36页，共76页，2023年，2月20日，星期三3.气压与高度气压式高度表:空盒气压表,只是把气压刻度根据标准大气中的压高关系换成了高度刻度,只要高度表所在高度的气压不变,指针位置不变,所指示的高度就是标准大气中与该气压值对应的高度气压高度:气压式高度表所显示的高度

第37页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压式高度表第38页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压误差示意图第39页，共76页，2023年，2月20日，星期三图1-9各种气压高度示意图第40页，共76页，2023年，2月20日，星期三飞行中常用的气压高度场面气压高度（QFE）:相对于机场跑道的高度,按场压来拔正气压式高度表,飞机在起飞或降落时使用标准海平面气压高度（QNE）:相对于标准海平面气压（气压为1013.25hPa）的高度,按标准大气海平面气压来拔正气压式高度表,飞机在航线上飞行时使用

修正海平面气压高度（QNH）:相对于实际海平面气压的高度,按实际海平面气压来拔正气压式高度表第41页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压高度气压误差修正从比标准海平面气压高的地方飞行时．高度表所示高度将低于实际飞行高度，从比标准海平面气压低的地方飞行时．高度表所示高度将低于实际飞行高度，第42页，共76页，2023年，2月20日，星期三温度误差示意图第43页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压高度温度误差修正在比标准大气暖的空气中飞行时．高度表所示高度将低于实际飞行高度，在比标准大气冷的空气中飞行时，高度表示度将高于实际飞行高度第44页，共76页，2023年，2月20日，星期三用场面气压设定高度表第45页，共76页，2023年，2月20日，星期三5.水平气压场水平气压场指某一水平面上的气压分布水平气压场常见的基本形式水平气压梯度第46页，共76页，2023年，2月20日，星期三图1-10水平气压场的基本形式第47页，共76页，2023年，2月20日，星期三水平气压场常见的基本形式低压低压槽（槽线）高压高压脊（脊线）鞍形气压区第48页，共76页，2023年，2月20日，星期三天气图实例第49页，共76页，2023年，2月20日，星期三一月平均海平面气压场第50页，共76页，2023年，2月20日，星期三水平气压梯度水平气压梯度为一矢量大小：Gn=-ΔP/ΔNΔN为两等压线之间的垂直距离

ΔP为两等压线差值方向：垂直于等压线，从高压指向低压。第51页，共76页，2023年，2月20日，星期三水平气压梯度在天气图上，等压线越密的地方，气压梯度越大第52页，共76页，2023年，2月20日，星期三三、空气湿度

空气湿度就是用来量度空气中水汽含量多少或空气干燥潮湿程度的物理量。第53页，共76页，2023年，2月20日，星期三湿度表示方法绝对的含水量相对的含水量第54页，共76页，2023年，2月20日，星期三表示湿度的几个物理量1.相对湿度2.露点（td）3.温度露点差（t-td）第55页，共76页，2023年，2月20日，星期三1.相对湿度相对湿度的大小直接反映了空气距离饱和状态的程度（空气的潮湿程度）相对湿度的大小取决于两个因素：空气中的水汽含量和温度

相对湿度定义为空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比，即

ƒ=e/E×100%第56页，共76页，2023年，2月20日，星期三温度（C）－30－25－20－15－10－5051015202530E（hPa）0.50.81.31.92.94.26.18.712.317.023.431.742.4不同温度下的饱和水气压第57页，共76页，2023年，2月20日，星期三2.露点（td）当空气中水汽含量不变且气压一定时，气温降低到使空气达到饱和时的温度，称为露点温度，简称露点。第58页，共76页，2023年，2月20日，星期三3.气温露点差（t-td）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。第59页，共76页，2023年，2月20日，星期三四、密度基本气象要素变化对空气密度的影响密度高度第60页，共76页，2023年，2月20日，星期三1.基本气象要素变化对空气密度的影响空气密度与气压成正比空气密度与气温成反比

水汽含量越大空气密度越小第61页，共76页，2023年，2月20日，星期三空气密度与气温成反比第62页，共76页，2023年，2月20日，星期三水汽含量越大空气密度越小第63页，共76页，2023年，2月20日，星期三2.密度高度密度高度是指飞行高度上的实际空气密度在标准大气中所对应的高度密度小对应的密度高度高密度大对应的密度高度低低密度高度能增加飞机操纵的效率，高密度高度则降低飞机操纵的效率.第64页，共76页，2023年，2月20日，星期三五.基本气象要素变化对飞行的影响1.对高度表指示的影响

2.对空速表指示的影响

3.对飞机飞行性能的影响第65页，共76页，2023年，2月20日，星期三1.对高度表指示的影响第66页，共76页，2023年，2月20日，星期三气压误差示意图第67页，共76页，2023年，2月20日，星期三当实际“零点”高度的气压低于760MnHg时，高度表显示的高度会大于实际高度；反之．高度表显示的高度就会小于实际高度。第68页，共76页，2023年，2月20日，星期三图1-9各种气压高度示意图第69页，共76页，2023年，2月20日，星期三温度误差示意图第70页，共76页，2023年，2月20日，星期三在比标准大气暖的空气中飞行时．高度表所示高度将低于实际飞行高度，在比标准大气冷的空气中飞行时，高度表示度将高于实际飞行高度第71页，共76页，2023年，2月20日，星期三2.空气密度对空速表指示的影响空气密度小于标准密度,表速小于真速第72页，共76页，2023年，2月20日，星期三3.对飞机飞行性能的影响实际大气密度大于标准大气密度时,飞机飞行性