4-空氣的垂直運(yùn)動(dòng)分析

第四章氣象

空氣的垂直運(yùn)動(dòng)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1～10m/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(lái)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。分為：熱力對(duì)流沖擊力（熱力對(duì)流）動(dòng)力對(duì)流沖擊力（動(dòng)力對(duì)流）

熱力對(duì)流沖擊力是由于熱力差異引起的。（白天受熱上升，夜間冷卻下降）動(dòng)力對(duì)流沖擊力是由于空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)受到機(jī)械抬升作用引起的。（如山坡迎風(fēng)面）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

---未飽和空氣塊干絕熱直減率結(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：γ＞γd時(shí)不穩(wěn)定γ＜γd時(shí)穩(wěn)定γ=γd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：

γ＞γm

時(shí)不穩(wěn)定

γ＜γm

時(shí)穩(wěn)定

γ=γm

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：

γ＜γm（＜γd）絕對(duì)穩(wěn)定

γ＞γd（＞γm）絕對(duì)不穩(wěn)定

γm＜γ＜γd

條件性不穩(wěn)定用層結(jié)曲線狀和態(tài)曲線來(lái)

判斷的方法

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1～10cm/s，

水平范圍大，幾百～幾千公里，

持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為十幾小時(shí)～幾天。

1.垂直速度大，一般為1～10m/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)流的特征系統(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)地形抬升因?yàn)榈孛婕訜嶙饔?，造成氣層不穩(wěn)定以及高原上盛行的低渦、切變線等天氣系統(tǒng)造成系統(tǒng)性的運(yùn)動(dòng)稱為輻合。上升運(yùn)動(dòng)氣流輻合上升中的“輻合”指的是氣流從四周向中心流動(dòng)，如果氣流從中心向四周流動(dòng)叫輻散。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環(huán)保部：罕見(jiàn)幅合區(qū)致北京污染擴(kuò)散難2015年12月27日京津冀及周邊地區(qū)北部空氣質(zhì)量以良至輕度污染為主，京津冀中南部和山東大部以輕至中度污染為主，山西南部和河南北部以中度污染為主，局部地區(qū)可能出現(xiàn)重度污染。25日下午4時(shí)，環(huán)保部發(fā)布最新通報(bào)：截至25日上午9時(shí)，京津冀及周邊地區(qū)70個(gè)地級(jí)及以上城市中，北京、東營(yíng)、濟(jì)南等9個(gè)城市空氣質(zhì)量為嚴(yán)重污染，廊坊、唐山、聊城等16個(gè)城市為重度污染。環(huán)保部緊急組織專家會(huì)商，結(jié)果表明，24日上午，受弱冷空氣影響，北京市空氣質(zhì)量短時(shí)好轉(zhuǎn)，至傍晚弱冷空氣南下趨勢(shì)消失，風(fēng)向轉(zhuǎn)為弱偏南風(fēng)，擴(kuò)散條件維持不利；北京周邊地區(qū)出現(xiàn)小雪，受大氣動(dòng)力影響，市中心區(qū)形成北京市少見(jiàn)的輻合區(qū)，阻礙污染物向周邊擴(kuò)散。加之混合層高度自24日下午開(kāi)始從500米降低至200米左右，并伴有短時(shí)接地逆溫，形成非常不利的氣象條件（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(guò)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)定度對(duì)飛行的影響“下沖氣流”是垂直風(fēng)切變的一種形式，就是一股很強(qiáng)的向下沖擊的氣流。大家看香港無(wú)線電視臺(tái)《沖上云霄》里提到的“微暴流”應(yīng)該是“微下?lián)舯┝鳌钡暮?jiǎn)稱，“下?lián)舯┝鳌焙汀跋聸_氣流”是一個(gè)意思。而這里的“微”，并不是指強(qiáng)度弱，而是指范圍小，一般影響在4000米及其以內(nèi)范圍的，就叫“微下?lián)舯┝鳌被蛘摺拔⑾聸_氣流”，而影響超過(guò)4000米范圍的，叫“巨下?lián)舯┝鳌被蛘摺熬尴聸_氣流”。微下沖氣流對(duì)飛機(jī)的影響，主要在飛機(jī)起飛或者降落時(shí)。微下沖氣流就像擰開(kāi)水龍頭讓水流向下沖（此時(shí)是垂直風(fēng)切變），接觸到地面以后就要向四面八方輻散沖開(kāi)（此時(shí)是水平風(fēng)切變）。如果這時(shí)候有一片樹(shù)葉向著水流過(guò)去，剛開(kāi)始是水平方向的逆流而上，然后是被垂直方向的水流打擊，然后又是水平方向的順流而下，在這種情況下，樹(shù)葉很容易偏離本來(lái)的方向，會(huì)變得很不穩(wěn)定。而且，這一系列的過(guò)程非常短促，飛機(jī)在穿過(guò)微下沖氣流時(shí)，陡然升高又快速下降，如果本身距離地面很近，就容易被拍在地面上。以目前飛機(jī)的性能來(lái)說(shuō)，基本是無(wú)法抗拒微下沖氣流的，所以最好的應(yīng)對(duì)手段依然是——躲。對(duì)飛機(jī)的影響，主要起飛或者降落時(shí)作業(yè)

1.解釋：夏季晴天午后，在機(jī)場(chǎng)經(jīng)常見(jiàn)到地面風(fēng)由草地吹向跑道的現(xiàn)象。2.為什么等溫層、逆溫層又叫穩(wěn)定層和阻擋層？?jī)?nèi)容總結(jié)第四章氣象。第四章氣象?？?/p>

氣

塊

所

受

的

力。1.垂直速度大，一般為1～10m/s。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)，它將獲得向上的加速度。γ＞γd時(shí)不穩(wěn)定。γ＜γm（＜γd）絕對(duì)穩(wěn)定。γ＞γd（＞γm）絕對(duì)不穩(wěn)定。用層結(jié)曲線狀和態(tài)曲線來(lái)

判斷的方法。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。因?yàn)?/p>