《航空氣象》課件1.4 空氣的垂直運(yùn)動(dòng)

1、第一章 大氣的狀態(tài)及其運(yùn)動(dòng) 第四節(jié) 空氣的垂直運(yùn)動(dòng)第四節(jié) 空氣的垂直運(yùn)動(dòng)一、空氣垂直運(yùn)動(dòng)的形成原因 二、空氣垂直運(yùn)動(dòng)的種類及特點(diǎn)空氣塊所受的力 一、空氣垂直運(yùn)動(dòng)的形成原因二、垂直運(yùn)動(dòng)的種類及特點(diǎn)（一）對(duì)流（二）系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng) （三）大氣波動(dòng) （四）大氣亂流 （一）對(duì)流 1.對(duì)流的概念和特征 對(duì)流的概念： 對(duì)流是指由于空氣塊與周圍大氣有溫度差異而產(chǎn)生的,強(qiáng)烈而比較有規(guī)則的升降運(yùn)動(dòng)對(duì)流的特征 1.垂直速度大，一般為110m/s； 2.水平范圍小，一般是幾千米到幾十千米； 3.持續(xù)時(shí)間短，一般為幾十分鐘到幾小時(shí) 對(duì)流產(chǎn)生的原因是氣塊溫度與周圍大氣溫度有差異 當(dāng)空氣塊溫度高于周圍大氣溫度時(shí)，它將獲得向

2、上的加速度；反之則獲得向下的加速度。2.對(duì)流產(chǎn)生的原因3.對(duì)流沖擊力概念：使原來靜止的空氣產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)的作用力，稱為對(duì)流沖擊力?？煞譃椋簾崃?duì)流沖擊力 動(dòng)力對(duì)流沖擊力4.大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度的概念 大氣穩(wěn)定度是指大氣對(duì)空氣塊垂直運(yùn)動(dòng)阻礙程度 。大氣穩(wěn)定度的判斷-未飽和空氣塊結(jié) 論 1 ：未飽和空氣塊作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，大氣穩(wěn)定度的判斷：d 時(shí)不穩(wěn)定 d 時(shí)穩(wěn)定 = d 時(shí)中性 飽和空氣塊作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)， 大氣穩(wěn)定度的判斷： m 時(shí)不穩(wěn)定 m 時(shí)穩(wěn)定 = m 時(shí)中性結(jié) 論 2 ：綜上所述可將大氣穩(wěn)定度分成三種情形： m（d） 絕對(duì)穩(wěn)定 d（m） 絕對(duì)不穩(wěn)定 md 條件性不穩(wěn)定用層結(jié)曲線和狀態(tài)曲線來判斷的

3、方法 層結(jié)曲線：氣層氣溫隨高度變化的曲線。狀態(tài)曲線：氣塊溫度隨高度變化的曲線。 用層結(jié)曲線和狀態(tài)曲線表示的大氣穩(wěn)定度 絕對(duì)穩(wěn)定條件性不穩(wěn)定用層結(jié)曲線和狀態(tài)曲線表示的大氣穩(wěn)定度 絕對(duì)不穩(wěn)定用層結(jié)曲線和狀態(tài)曲線表示的大氣穩(wěn)定度 （二）系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng)概念： 大范圍空氣有規(guī)則的升降運(yùn)動(dòng)稱為系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng)。 系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 垂直速度小，為110cm/s， 水平范圍大，幾百幾千公里， 持續(xù)時(shí)間長，為十幾小時(shí)幾天。系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的地區(qū) 大范圍空氣的水平氣流輻合、輻散區(qū)冷、暖空氣交鋒區(qū)地形抬升低層氣流輻合引起上升運(yùn)動(dòng)摩擦層中低壓區(qū)和高壓區(qū)的氣流結(jié) 論低壓區(qū)中心附近有上升氣流高壓區(qū)中心附近有下降氣流（

4、三）大 氣 波 動(dòng) 兩層密度不同的空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在其交界面上會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。這種波動(dòng)常出現(xiàn)在等溫層和逆溫層界面上（四）大氣亂流 大氣亂流是指空氣不規(guī)則的渦旋運(yùn)動(dòng)，又稱湍流或擾動(dòng)氣流。 大氣亂流的形成亂流渦旋是由大氣中的氣流切變引起的，氣流切變是指氣流間速度和方向的差異。1.熱力亂流當(dāng)氣溫水平分布不均勻時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大大小小的升降氣流，由于它們之間有速度和方向的差異，就會(huì)形成亂流2.動(dòng)力亂流當(dāng)氣流流過粗糙地表、丘陵和山區(qū)時(shí)，由于地表摩擦和地形擾動(dòng)，會(huì)引起氣流切變而形成亂流渦旋。山地亂流影響亂流強(qiáng)度的因子熱力因素動(dòng)力因素大氣穩(wěn)定度 作 業(yè) 1.解釋：夏季晴天午后，在機(jī)場經(jīng)常見到地面風(fēng)由草地吹向跑道的

5、現(xiàn)象。2.為什么等溫層、逆溫層又叫穩(wěn)定層和阻擋層？單元練習(xí):1當(dāng)實(shí)際氣溫高于標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度時(shí),空速表的指示 A;等于真空速 B;大于真空速成 C;小于真空速. 3;為了使飛機(jī)在航線上保持規(guī)定的高度,必須按照-來撥定氣壓高度表. A;海平面氣壓 B ;標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓 C;場面氣壓4由于 海陸風(fēng)原理，白天在海島地區(qū)形成的對(duì)流云 常 A 出現(xiàn)在海島四周的海面上 B 出現(xiàn)在海島的中部地區(qū)上空 C 沿海岸線排列5;在海拔200米處氣溫是6,氣溫直減率等于標(biāo)準(zhǔn)大氣的氣溫遞減率,那么結(jié)冰層的高度大約在 A 平均海平面高度800米 B;平均海平面900米 C;平均海平面1100米.6:地面氣溫是25露點(diǎn)溫度是1

6、2.則積狀云的云底高大約是 A;1300米 B; 1600米 C;2000米7;對(duì)流發(fā)展的條件是 A;穩(wěn)定的大氣和上升氣流 B;暖濕氣流和勢力亂流 C;上升氣流和不穩(wěn)定大氣8:在500百帕等壓面上的低壓中,空氣質(zhì)點(diǎn)所受的水平力有 A:水平氣壓梯度力;地轉(zhuǎn)偏向力;慣性離心力 B:地轉(zhuǎn)偏偏向力;磨擦力;慣性離心力 C:水平氣壓梯度力;地轉(zhuǎn)偏向力;摩擦力9:北半球摩擦層中,在沒有強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)影響的情況下,隨高度升高風(fēng)向和風(fēng)速將會(huì) A 形成西風(fēng),風(fēng)速增大 B風(fēng)向向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn),風(fēng)速增大 C風(fēng)向向逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn),風(fēng)速增大10:在北半球離地3000米上空飛行如果航線上是逆風(fēng),則高壓區(qū)的位置是 A在航線的左邊 B在航線的右