航空氣象學(xué) 第三章 溫壓濕基本氣象要素

第三章溫、壓、濕基本氣象要素第一節(jié)氣溫第三節(jié)濕度第二節(jié)氣壓第一節(jié)大氣溫度氣溫是表示空氣冷暖程度的物理量?，F(xiàn)象－－溫度表示物體冷熱的程度。實(shí)質(zhì)－－空氣分子平均動(dòng)能（內(nèi)能）大小的宏觀表現(xiàn)。一、氣溫的概念二、溫標(biāo)1、氣溫通常用三種溫標(biāo)：（1）攝氏溫標(biāo)（Celsius、centigrade）溫標(biāo)（oC）：（2）華氏溫標(biāo)（Fahrenheit）溫標(biāo)（oF）：（3）開氏溫標(biāo)（Kelvin）溫標(biāo)（K）：2、溫標(biāo)換算 C=5/9x(F-32)

F=9/5xC+32

K=C+273氣溫的非絕熱變化（non-adiabatic） 空氣塊與外界交換熱量而產(chǎn)生的溫度變化方式： 輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流（convection）、湍流（turbulence）、水相變化【蒸發(fā)（升華）和凝結(jié)（凝華）】等。氣溫的絕熱變化（adiabatic） 空氣塊由于自身內(nèi)能增減而產(chǎn)生的溫度變化。三、氣溫的變化三、氣溫的變化引起空氣溫度變化的絕熱因素和非絕熱因素常常是同時(shí)存在的，因條件不同而有主次之分。

當(dāng)氣塊作水平運(yùn)動(dòng)或靜止不動(dòng)時(shí)，非絕熱變化是主要的；當(dāng)氣塊作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，絕熱變化是主要的。

a.干空氣溫度的絕熱變化DALR(無水相變化)

γd=1oC/100mDryAdiabaticLapseRate

b.濕空氣溫度的絕熱變化SALR(有水相變化)

γm=0.4～

0.7oC/100

mSaturatedAdiabaticLapseRate大氣溫度氣溫的日變化

氣溫的年變化四、氣溫的周期性變化氣溫的日變化

它是指氣溫以一日為周期的有規(guī)律變化。 氣溫日變化的特點(diǎn)：一天當(dāng)中有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。

氣溫日較差四、氣溫的周期性變化氣溫的年變化

指氣溫以一年為周期的有規(guī)律的變化。 特點(diǎn)：絕大部分地區(qū)，一年中有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。

氣溫年較差四、氣溫的周期性變化氣溫的水平分布特征影響氣溫水平分布的因素五、氣溫的水平分布（二）影響氣溫水平分布的因素1、緯度2、海陸分布

3、地形 4、平流輸送第二節(jié)大氣壓強(qiáng)一、氣壓由地球周圍大氣的重量而產(chǎn)生的壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱氣壓。在靜止大氣中任一高度上的氣壓值，等于其單位面積上垂直空氣柱的重量。

氣壓的單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕（Pa）。常用單位：百帕（hPa）為單位、毫巴（mb）、毫米水銀柱高（mmHg）表示。一百帕=1000達(dá)因/厘米2=100牛頓/米2

1mmHg≈1.333hPa1hPa≈0.75mmHg大氣壓強(qiáng)規(guī)律：氣壓總是隨高度遞減，隨高度遞減的快慢程度不一致。低層較快，高層較慢。（在近地面層中，高度每升高100米，氣壓約降低9.5mmHg）。二、氣壓隨高度的變化－規(guī)律氣壓隨高度的變化氣壓隨高度增加而降低：在大氣處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，某一高度上的氣壓值等于其單位水平面積上所承受的上部大氣柱的重量。隨著高度增加，其上部大氣柱越來越短，且氣柱中空氣密度越來越小。二、氣壓氣壓隨高度的變化－規(guī)律

1.大氣靜力學(xué)基本方程（EquationofStaticEquilibrium）

dp=-ρgdz二、氣壓隨高度的變化－方程2.壓高公式（Barometricheightformula）

z2-z1=18400(1+αtm)lg(p1/p2)

其中α=1/273，tm為氣溫二、氣壓隨高度的變化－方程

1.本站氣壓（stationpressure）

2.（修正）海平面氣壓（sea-levelpressure）

3.標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓（standardatmosphericpressure）

4.場(chǎng)面氣壓（aerodrome/surfacepressure）

三、常用的幾種氣壓值五、氣壓隨時(shí)間的變化任何地方的氣壓都在隨著時(shí)間的不同而改變。氣壓的周期性變化：氣壓隨時(shí)間的改變而呈現(xiàn)規(guī)律性波動(dòng)。日周期變化年周期變化氣壓的非周期性變化：氣壓變化不存在固定的周期。1、氣壓場(chǎng)： 地表面氣壓的分布情況稱為氣壓場(chǎng)。 在空間范圍內(nèi)的氣壓分布情況為空間氣壓場(chǎng)。 某一水平面的氣壓分布情況稱為水平氣壓場(chǎng)。2、等壓線和等高面圖： （1）等壓線六、氣壓場(chǎng)六、氣壓場(chǎng)（2）等高面圖：六、氣壓場(chǎng)2、等高線和等壓面圖

六、氣壓場(chǎng)（2）等壓面和鄰近等高面的關(guān)系（3）等高線

目前氣象臺(tái)所繪制的高空?qǐng)D－－等壓面圖。常用的等壓面有：850hPa(毫巴)、700hPa(毫巴)和500hPa(毫巴)等。六、氣壓場(chǎng)（4）等壓面高度單位：位勢(shì)高度把單位質(zhì)量的物體從海平面上升到某高度時(shí)克服重力所作的功來表示的高度，其單位是位勢(shì)米。位勢(shì)米H位勢(shì)米H和幾何米z關(guān)系六、氣壓場(chǎng)4、氣壓分布的基本形式：低壓。高壓。低壓槽(簡(jiǎn)稱槽)。高壓脊(簡(jiǎn)稱脊)。鞍形氣壓區(qū)(簡(jiǎn)稱鞍部)。第三節(jié)大氣濕度

度量空氣中水汽含量多少或空氣干濕程度的物理量。它有兩方面的含義，即水汽含量和飽和程度。二、常用的濕度表示方法1.絕對(duì)濕度(absolutehumidity)

（a）

2.水汽壓(watervaporpressure)

（e）一、濕度概念3.比濕（q）

4.相對(duì)濕度(relativehumidity)（f）

5.露點(diǎn)溫度(dew-point)（td）

溫度露點(diǎn)差(dew-pointdeficit)（t-td）

一、濕度概念水汽壓的大小與蒸發(fā)的快慢有密切關(guān)系，而蒸發(fā)的快慢在水分供應(yīng)一定的條件下，主要受溫度控制。相對(duì)濕度的大小，取決于水汽壓和溫度。濕度的變化－日變化二、濕度的變化－年變化水汽壓的年變化和氣溫的年變化相似。相對(duì)濕度因?yàn)榕c水汽壓和溫度都有關(guān)系，年變化情況比