《设计用气象条件》课件

《设计用气象条件》本课程将介绍建筑设计中常用的气象条件，以及如何将这些条件应用于实际的设计项目中。课程大纲气象学概述介绍气象学的基本概念和学科内容。大气组成探讨大气的主要组成部分及其性质。温度分布了解全球和区域温度分布特征。大气压力学习大气压力的概念和变化规律。气象学概述气象学是研究地球大气及其现象的科学。它涵盖了大气中的各种要素，包括温度、湿度、气压、风速、降水、云层等。气象学对于人类生活和社会发展至关重要。它帮助我们了解和预测天气，从而制定安全和有效的措施来应对各种气候事件。大气组成氮气(N2)占大气体积的78%，是构成生命的基础元素。氧气(O2)占大气体积的21%，是生物呼吸不可或缺的。二氧化碳(CO2)占大气体积的0.04%，对地球温室效应起着重要作用。温度分布0赤道太阳辐射最强，温度最高。30南北回归线气温适宜，四季分明。60南北极圈阳光照射时间短，温度最低。90南北极点终年冰雪覆盖，气温极低。温度变化规律昼夜变化白天，太阳辐射强烈，地面温度升高；夜晚，辐射冷却，地面温度降低。季节变化夏季，太阳辐射强烈，气温较高；冬季，太阳辐射较弱，气温较低。纬度变化低纬度地区太阳辐射强烈，气温较高；高纬度地区太阳辐射较弱，气温较低。海陆分布海洋比陆地升温慢，降温也慢，因此海洋地区的气温变化较小。大气压力大气压力是空气对地球表面的压力，它随着高度的增加而降低。大气压力变化规律1高度海拔越高，大气压力越低2温度气温升高，空气膨胀，密度降低，气压下降3湿度空气湿度增加，气压降低湿度空气中的水蒸气含量湿度指的是空气中水蒸气的含量。它是气象学中一个重要的参数，影响着很多气象现象，如云的形成、降水的发生以及人类的舒适度。绝对湿度是指单位体积空气中所含水蒸气的质量，通常以克/立方米表示。相对湿度是指空气中实际水蒸气含量与相同温度下饱和水蒸气含量之比，通常以百分比表示。相对湿度变化规律1时间变化相对湿度在一天中呈周期性变化，通常在早晨和晚上较高，而在下午较低。2地理位置影响靠近水体的地区相对湿度较高，而内陆地区相对湿度较低。3季节影响相对湿度在夏季通常较高，而在冬季较低。云的类型云的类型取决于其高度、形状和组成。根据云的高度，可以将云分为三类：高云、中云和低云。高云通常位于海拔6000米以上，主要由冰晶组成。中云位于海拔2000米到6000米之间，主要由水滴组成。低云位于海拔2000米以下，也主要由水滴组成。根据形状，云可以分为积云、层云和卷云。积云通常呈棉花状，层云呈扁平状，卷云呈丝状或羽毛状。云的形成1水汽上升空气中的水汽上升到高空，气温降低。2水汽凝结水汽遇到冷空气，凝结成微小的水滴或冰晶。3云朵形成大量水滴或冰晶聚集在一起，形成云朵。降水形式雨雨是水蒸气凝结成的液态水，从云层中降落到地面的现象。雪雪是水蒸气凝结成冰晶，并以固态的形式降落到地面的现象。冰雹冰雹是冰晶在云层中不断与过冷水滴碰撞，积聚成冰粒，最终降落到地面的现象。雾雾是近地面空气中的水蒸气凝结成的小水滴或冰晶，使空气能见度下降到1公里以下的现象。降水量测量方法描述雨量计收集降水并测量收集到的水量。雷达使用雷达波探测降水云的强度和位置。卫星从太空中观测降水模式。风速和风向10米/秒1公里/小时16级风速通常以米/秒、公里/小时或风力等级来表示。风向是指风吹来的方向，通常以方位角来表示。风力等级风力等级是根据风速划分的等级，通常以蒲福风力等级为标准。0级：无风，烟直上。1级：微风，烟稍飘动。2级：轻风，枝叶摇动。阳光和辐射阳光是地球上最重要的能量来源，太阳辐射对地球的气候、植被和人类生活有着重要的影响。太阳辐射包括可见光、红外线和紫外线。其中，可见光是我们肉眼能够看到的，红外线和紫外线则需要特殊的仪器才能探测到。太阳高度角定义太阳光线与地平线的夹角。影响因素纬度、时间、季节。重要性影响太阳辐射强度、日照时间、温度等。辐射量测量辐射量测量是通过专门的仪器进行的。这些仪器通常被称为辐射表，可以测量太阳辐射强度。气候分类热带气候全年气温较高，降水量充沛。温带气候四季分明，降水量适中。寒带气候气温低，降水量少。热带气候高温多雨全年气温较高，降水量充沛，湿度大，适合热带雨林的生长。干湿季分明全年气温高，降水量季节性变化明显，干季炎热干燥，湿季温暖湿润，适合热带草原的生长。温带气候四季分明温带气候以其明显不同的季节变化而闻名，包括温暖的夏季和寒冷的冬季。降雨充足温带地区通常接收适度的降雨量，有助于支持各种植物群和动物群。适宜人类居住温带气候被认为是地球上最适宜人类居住的气候类型之一。寒带气候低温冬季寒冷，气温低，通常在-10℃以下，甚至更低。降水少年降水量一般在200毫米以下，降水主要以雪的形式出现。昼夜温差寒带地区昼夜温差大，白天温度会上升到0℃以上，晚上会迅速下降到-10℃以下。山区气候气温随海拔高度而降低。降水量丰富，降水形式多样。风力强劲，风向多变。沙漠气候干燥降水量少，年降水量通常不足250毫米。高温夏季气温高，日温差大，昼夜温差悬殊。强风由于气温变化大，沙漠地区常有强风出现，风力强劲，风沙漫天。气象数据收集气象观测站地面气象观测站通常配备各种仪器，用于测量温度、湿度、气压、风速、风向、降水量和日照时间等参数。气象卫星气象卫星可以从太空收集全球范围内的气象数据，包括云层覆盖、气温、湿度、风速等。气象雷达气象雷达可以探测大气中的降水和风速，为天气预报提供重要数据。气象探空仪气象探空仪可以测量高空的气温、湿度、气压等参数，为天气预报和航空安全提供重要数据。气象数据分析1收集数据从气象站、卫星和地面传感器收集数据。2整理数据将数据格式化、验证和处理。3分析数据使用统计方法和模型识别趋势和模式。4解释结果将数据分析结果转换为可理解的信息。气象参数应用建筑设计风速和风向是影响建筑物稳定性和舒适性的重要因素。气象数据可用于优化建筑物设计，以减少风力负荷并改善自然通风。能源利用太阳辐射量和温度可用于设计太阳能系统和建筑物节能措施，以最大限度地利用太阳能并减少能源消耗。农业降水量、温度和湿度对农作物生长至关重要。气象数据可用于制定灌溉计划，并预测作物产量。交通风速和降水量会影响道路安全和交通效率。气象数据可用于制定交通管制措施，并提供天气预报信息。结构设计应用实例气象条件对建筑物结构设计的影响至关重要。例如，在强风区域，建筑物需要更坚固的结构来抵御强风。在降水量大的地区，需要设计排水系统来防止积水对建筑物造成损害。此外，气象条件还会影响建筑物的保温隔热性