第二節(jié)基本氣象要素課件

第一部分航空氣象學(xué)基礎(chǔ)第二部分飛行危險(xiǎn)天氣及對(duì)策第三部分航空資料的分析與運(yùn)用2023/6/91synopticmeteorologyby:Xieqian第一章大氣的狀態(tài)其運(yùn)動(dòng)第一節(jié)大氣的成分及結(jié)構(gòu)第二節(jié)基本氣象要素第三節(jié)空氣的水平運(yùn)動(dòng)第四節(jié)空氣的垂直運(yùn)動(dòng)2023/6/92synopticmeteorologyby:Xieqian第二節(jié)基本氣象要素氣溫氣壓濕度密度基本氣象要素與飛行2023/6/93synopticmeteorologyby:Xieqian一、氣溫1.氣溫的概念2.氣溫變化的基本方式3.氣溫的時(shí)空變化2023/6/94synopticmeteorologyby:Xieqian1.氣溫的概念

表示空氣冷熱程度的物理量是空氣分子平均動(dòng)能大小的宏觀表現(xiàn)攝氏溫標(biāo)(°C)華氏溫標(biāo)(°F)絕對(duì)溫標(biāo)(°K)2023/6/95synopticmeteorologyby:Xieqian三種溫標(biāo)的關(guān)系2023/6/96synopticmeteorologyby:Xieqian攝氏度與華氏度的換算：2023/6/97synopticmeteorologyby:Xieqian2.氣溫變化的基本方式2023/6/98synopticmeteorologyby:Xieqian氣溫的非絕熱變化氣溫的非絕熱變化:指空氣塊通過(guò)與外界的熱量交換而產(chǎn)生的溫度變化

輻射輻射是大氣獲得熱量的最主要方式亂流傳導(dǎo)水相變化(蒸發(fā)和凝結(jié))對(duì)流,大范圍的垂直運(yùn)動(dòng)2023/6/99synopticmeteorologyby:Xieqian輻射的概念輻射：指物體以電磁波的形式向外放射熱量的方式2023/6/910synopticmeteorologyby:Xieqian亂流的概念亂流：空氣無(wú)規(guī)則的小范圍渦旋運(yùn)動(dòng)，亂流使空氣微團(tuán)產(chǎn)生混合，氣塊間熱量也隨之得到交換。2023/6/911synopticmeteorologyby:Xieqian水相變化水相變化：指水的狀態(tài)變化，水通過(guò)相變釋放熱量或吸收熱量，引起氣溫變化。2023/6/912synopticmeteorologyby:Xieqian2023/6/913synopticmeteorologyby:Xieqian傳導(dǎo)的概念傳導(dǎo)：依靠分子的熱運(yùn)動(dòng)將熱量從高溫物體直接傳遞給低溫物體的現(xiàn)象2023/6/914synopticmeteorologyby:Xieqian對(duì)流,大范圍的垂直運(yùn)動(dòng)2023/6/915synopticmeteorologyby:Xieqian氣溫的絕熱變化絕熱變化：空氣塊與外界沒(méi)有熱量交換，僅由于其自身內(nèi)能增減而引起的溫度變化。2023/6/916synopticmeteorologyby:Xieqian絕熱變化過(guò)程絕熱變化過(guò)程有兩種情況

（1）干絕熱過(guò)程（2）濕絕熱過(guò)程2023/6/917synopticmeteorologyby:Xieqian干絕熱過(guò)程在絕熱過(guò)程中，如果氣塊內(nèi)部沒(méi)有水相的變化，叫干絕熱過(guò)程（即干空氣或未飽和空氣的絕熱過(guò)程）

干絕熱直減率γd≈1℃/100m2023/6/918synopticmeteorologyby:Xieqian濕絕熱過(guò)程在絕熱過(guò)程中，如果氣塊內(nèi)部存在水相變化，叫濕絕熱過(guò)程濕絕熱直減率，用γm表示

γm=0.4～0.7℃/100m2023/6/919synopticmeteorologyby:Xieqian不同溫度、氣壓下的γm（℃/100m）

t

γm

p-20

-10

0

10

2010000.860.760.630.540.447000.810.690.560.470.385000.760.620.480.410.332023/6/920synopticmeteorologyby:Xieqian實(shí)際大氣中的溫度變化當(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。2023/6/921synopticmeteorologyby:Xieqian3.氣溫的時(shí)空變化日變化年變化南北變化東西變化隨高度變化2023/6/922synopticmeteorologyby:Xieqian１).局地氣溫的周期變化日較差:一日中氣溫最高值與最低值之差年較差:最熱月的平均溫度與最冷月的平均溫度之差2023/6/923synopticmeteorologyby:Xieqian圖1-6北京十月份氣溫平均日變化2023/6/924synopticmeteorologyby:Xieqian圖1-7北京、廣州氣溫的年變化2023/6/925synopticmeteorologyby:Xieqian２).局地氣溫的非周期變化由于大規(guī)模冷暖空氣運(yùn)動(dòng)和陰雨天氣的影響而產(chǎn)生的溫度變化，沒(méi)有周期性。2023/6/926synopticmeteorologyby:Xieqian二、氣壓氣壓隨高度的變化航空上常用的幾種氣壓氣壓與高度氣壓的水平分布特點(diǎn)(水平氣壓場(chǎng))2023/6/927synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓的概念p=-ρgh2023/6/928synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓的概念氣壓即大氣壓強(qiáng)，在靜止大氣中,任一高度上的氣壓值等于其單位面積上承受的空氣柱的重量百帕：hPa毫米汞柱：mmHg英寸：inches1個(gè)大氣壓=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches2023/6/929synopticmeteorologyby:Xieqian1.氣壓隨高度的變化氣壓總是隨高度而降低的2023/6/930synopticmeteorologyby:Xieqian2023/6/931synopticmeteorologyby:Xieqiandp=-ρgdz靜力方程壓高公式狀態(tài)方程p=-ρRT2023/6/932synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓隨高度降低的快慢與溫度有關(guān)2023/6/933synopticmeteorologyby:Xieqian2.航空上常用的幾種氣壓本站氣壓:氣象臺(tái)氣壓表直接測(cè)得的氣壓,由于各測(cè)站所處地理位置及海撥高度不同，本站氣壓常有較大差異。修正海平面氣壓:由本站氣壓推算到同一地點(diǎn)海平面高度上的氣壓值,海撥高度大于1500米的測(cè)站不推算修正海平面氣壓

場(chǎng)面氣壓:著陸區(qū)（跑道入口端）最高點(diǎn)的氣壓標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的海平面氣壓2023/6/934synopticmeteorologyby:Xieqian

3.氣壓與高度壓高公式2023/6/935synopticmeteorologyby:Xieqian

3.氣壓與高度氣壓式高度表:空盒氣壓表,只是把氣壓刻度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣中的壓高關(guān)系換成了高度刻度,只要高度表所在高度的氣壓不變,指針位置不變,所指示的高度就是標(biāo)準(zhǔn)大氣中與該氣壓值對(duì)應(yīng)的高度氣壓高度:氣壓式高度表所顯示的高度

2023/6/936synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓式高度表2023/6/937synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓誤差示意圖2023/6/938synopticmeteorologyby:Xieqian圖1-9各種氣壓高度示意圖2023/6/939synopticmeteorologyby:Xieqian飛行中常用的氣壓高度場(chǎng)面氣壓高度（QFE）:相對(duì)于機(jī)場(chǎng)跑道的高度,按場(chǎng)壓來(lái)拔正氣壓式高度表,飛機(jī)在起飛或降落時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓高度（QNE）:相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓（氣壓為1013.25hPa）的高度,按標(biāo)準(zhǔn)大氣海平面氣壓來(lái)拔正氣壓式高度表,飛機(jī)在航線上飛行時(shí)使用

修正海平面氣壓高度（QNH）:相對(duì)于實(shí)際海平面氣壓的高度,按實(shí)際海平面氣壓來(lái)拔正氣壓式高度表2023/6/940synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓高度氣壓誤差修正從比標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓高的地方飛行時(shí)．高度表所示高度將低于實(shí)際飛行高度，從比標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓低的地方飛行時(shí)．高度表所示高度將低于實(shí)際飛行高度，2023/6/941synopticmeteorologyby:Xieqian溫度誤差示意圖2023/6/942synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓高度溫度誤差修正在比標(biāo)準(zhǔn)大氣暖的空氣中飛行時(shí)．高度表所示高度將低于實(shí)際飛行高度，在比標(biāo)準(zhǔn)大氣冷的空氣中飛行時(shí)，高度表示度將高于實(shí)際飛行高度2023/6/943synopticmeteorologyby:Xieqian用場(chǎng)面氣壓設(shè)定高度表2023/6/944synopticmeteorologyby:Xieqian

5.水平氣壓場(chǎng)水平氣壓場(chǎng)指某一水平面上的氣壓分布水平氣壓場(chǎng)常見(jiàn)的基本形式水平氣壓梯度2023/6/945synopticmeteorologyby:Xieqian圖1-10水平氣壓場(chǎng)的基本形式2023/6/946synopticmeteorologyby:Xieqian水平氣壓場(chǎng)常見(jiàn)的基本形式低壓低壓槽（槽線）高壓高壓脊（脊線）鞍形氣壓區(qū)2023/6/947synopticmeteorologyby:Xieqian天氣圖實(shí)例2023/6/948synopticmeteorologyby:Xieqian一月平均海平面氣壓場(chǎng)2023/6/949synopticmeteorologyby:Xieqian水平氣壓梯度水平氣壓梯度為一矢量大?。篏n=-ΔP/ΔNΔN為兩等壓線之間的垂直距離ΔP為兩等壓線差值方向：垂直于等壓線，從高壓指向低壓。2023/6/950synopticmeteorologyby:Xieqian水平氣壓梯度在天氣圖上，等壓線越密的地方，氣壓梯度越大2023/6/951synopticmeteorologyby:Xieqian三、空氣濕度空氣濕度就是用來(lái)量度空氣中水汽含量多少或空氣干燥潮濕程度的物理量。2023/6/952synopticmeteorologyby:Xieqian濕度表示方法絕對(duì)的含水量相對(duì)的含水量2023/6/953synopticmeteorologyby:Xieqian表示濕度的幾個(gè)物理量1.相對(duì)濕度2.露點(diǎn)（td）3.溫度露點(diǎn)差（t-td）2023/6/954synopticmeteorologyby:Xieqian1.相對(duì)濕度相對(duì)濕度的大小直接反映了空氣距離飽和狀態(tài)的程度（空氣的潮濕程度）相對(duì)濕度的大小取決于兩個(gè)因素：空氣中的水汽含量和溫度

相對(duì)濕度定義為空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比，即

?=e/E×100%2023/6/955synopticmeteorologyby:Xieqian溫度（C）－30－25－20－15－10－5051015202530E（hPa）0.50.81.31.92.94.26.18.712.317.023.431.742.4不同溫度下的飽和水氣壓2023/6/956synopticmeteorologyby:Xieqian2.露點(diǎn)（td）當(dāng)空氣中水汽含量不變且氣壓一定時(shí)，氣溫降低到使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度，稱為露點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。2023/6/957synopticmeteorologyby:Xieqian3.氣溫露點(diǎn)差（t-td）氣溫減去露點(diǎn)就是氣溫露點(diǎn)差氣溫露點(diǎn)差表示了空氣的干燥潮濕程度氣溫露點(diǎn)差越小，空氣越潮濕。2023/6/958synopticmeteorologyby:Xieqian四、密度基本氣象要素變化對(duì)空氣密度的影響密度高度2023/6/959synopticmeteorologyby:Xieqian1.基本氣象要素變化對(duì)空氣密度的影響空氣密度與氣壓成正比空氣密度與氣溫成反比

水汽含量越大空氣密度越小2023/6/960synopticmeteorologyby:Xieqian空氣密度與氣溫成反比2023/6/961synopticmeteorologyby:Xieqian水汽含量越大空氣密度越小2023/6/962synopticmeteorologyby:Xieqian2.密度高度密度高度是指飛行高度上的實(shí)際空氣密度在標(biāo)準(zhǔn)大氣中所對(duì)應(yīng)的高度密度小對(duì)應(yīng)的密度高度高密度大對(duì)應(yīng)的密度高度低低密度高度能增加飛機(jī)操縱的效率，高密度高度則降低飛機(jī)操縱的效率.2023/6/963synopticmeteorologyby:Xieqian五.基本氣象要素變化對(duì)飛行的影響

1.對(duì)高度表指示的影響

2.對(duì)空速表指示的影響

3.對(duì)飛機(jī)飛行性能的影響2023/6/964synopticmeteorologyby:Xieqian1.對(duì)高度表指示的影響2023/6/965synopticmeteorologyby:Xieqian氣壓誤差示意圖2023/6/966synopticmeteorologyby:Xieqian當(dāng)實(shí)際“零點(diǎn)”高度的氣壓低于760MnHg時(shí)，高度表顯示的高度會(huì)大于實(shí)際高度；反之．高度表顯示的高度就會(huì)小于實(shí)際高度。2023/6/967synopticmeteorologyby:Xieqian圖1-9各種氣壓高度示意圖2023/6/9