《氣象學(xué)與氣候?qū)W》全書電子教案B

第一章引論教學(xué)重點：1、氣象學(xué)、氣候?qū)W、天氣學(xué)的概念及所研究對象2、本學(xué)科與其他部門地理、區(qū)域地理學(xué)的關(guān)系§1-1氣象學(xué)與氣候?qū)W的研究對象及應(yīng)用一、氣象學(xué)與氣候?qū)W的研究對象：（一）氣象學(xué)：1、定義：研究發(fā)生于大氣中的的一切物理現(xiàn)象和物理過程，探討其演變規(guī)律和變化，并應(yīng)用于實踐的科學(xué)。物理現(xiàn)象：大氣中的風(fēng)、云、雨、雪、雹、冷暖、干濕、光、電、聲等現(xiàn)象。物理過程：增溫、冷卻、蒸發(fā)、凝結(jié)。2、研究對象：地球上的四大圈層之一——大氣圈主要研究內(nèi)容：①大氣的一般特性：大氣的組成、范圍、結(jié)構(gòu)、溫度、濕度、壓力、密度等。②大氣現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展、及能量的來源。③探求大氣現(xiàn)象的本質(zhì)、巡求變化規(guī)律。④將大氣現(xiàn)象中的規(guī)律應(yīng)用于實踐。（二）天氣學(xué)：1、定義：研究地球條件下不同的區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的天氣過程、天氣系統(tǒng)的成因、演變規(guī)律，并在天氣預(yù)報上應(yīng)用的科學(xué)。天氣過程：天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展、消失、演變的全過程天氣系統(tǒng)：引起天氣變化和分布的高壓、低壓、高壓脊、低壓槽等大氣運(yùn)動系統(tǒng)。天氣預(yù)報：人們根據(jù)天氣演變規(guī)律的認(rèn)識，對未來一定時期內(nèi)天氣變化作出的主觀、客觀的判斷2、研究對象：地球上的大氣（三）氣候?qū)W：1、定義：研究地球上氣候的形成原因、分布類型、變化規(guī)律的科學(xué)。2、研究對象：地球上的氣候。二、天氣與氣候的區(qū)別：1、概念不同：天氣：某一地區(qū)在某一瞬間或某一短時間內(nèi)大氣狀態(tài)（溫度、相對濕度氣壓等）和大氣現(xiàn)象（風(fēng)、云、雨、雪、降水等）的綜合。屬于短時間內(nèi)的微觀現(xiàn)象氣候：是指在太陽輻射、大氣環(huán)流、下墊面性質(zhì)和人類活動長時間相互作用下，在某一時段內(nèi)大量天氣過程的綜合。不僅包括該地多年平均天氣狀況，也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。屬于長時間宏觀現(xiàn)象。①某一時段：≥30年②不僅包括該地多年平均天氣狀況，也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。例如：哈爾濱氣候特點是：夏季多雨，炎熱；冬季寒冷干燥。溫度、降水的平均狀況：T=3.5℃P=溫度、降水的極端狀況：Tmax=36.7℃Tmin=Pmax=mmPmin=mm2、變化周期不同：天氣：短期天氣過程：活動時間≤5天中期天氣過程：活動時間5—10天長期天氣過程：活動時間10天—3個月特點是：天氣變化快，周期短。氣候：周期分季際、年、十年、百年、千年、萬年等。特點是：氣候變化慢，時間長。3、各自研究的系統(tǒng)不同：天氣：僅是大氣中所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象，是個單純的系統(tǒng)氣候：包括大氣、水、冰雪、陸地、生物（動物、植物、人）五個子系統(tǒng)。是個龐大的系統(tǒng)，各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、作用、，并決定著氣候的長期平均狀況。氣候具有地方性的特點。三、氣象學(xué)與氣候?qū)W與其它學(xué)科的關(guān)系：中國經(jīng)濟(jì)地理經(jīng)濟(jì)地理學(xué)世界經(jīng)濟(jì)地理綜合經(jīng)濟(jì)地理俄羅斯地理中國自然地理區(qū)域地理世界自然地理東北亞地理地理學(xué)自然地理學(xué)黑龍江地理水文學(xué)植物學(xué)部門自然地理學(xué)動物學(xué)地貌學(xué)土壤地理學(xué)人文地理學(xué)氣象學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)課：地質(zhì)學(xué)、氣候?qū)W、地球概論、地圖學(xué)等自然地理學(xué)：研究自然地理環(huán)境發(fā)生、發(fā)展及變化的科學(xué)。自然地理環(huán)境：由地球上的大氣、水、巖石、生物圈組合的自然綜合體。（一）與區(qū)域地理的關(guān)系：1、不同的自然地理環(huán)境形成不同的氣候類型例：東亞：海陸熱力差異最大（背靠最大的大陸—?dú)W亞大陸，面對最大的大洋—太平洋）形成冬季寒冷、干燥，夏季炎熱多雨的季風(fēng)氣候。美國東岸：陸地面積小，受墨西哥灣流影響，形成冬季溫暖、降水多，夏季涼爽潮濕的海洋性或大陸濕潤性氣候2、氣候條件不同，又改變著自然地理環(huán)境：1潮濕地區(qū)：植物、動物種類多，土壤發(fā)育良好，形成多層次的生物圈。植物：直徑1米的王蓮、紅木、從高大的喬木——低等的苔蘚都有分布。動物：大象、猴、猿、鱷等2干旱地區(qū)：動物、植物極其稀少，種類也單一。植物：耐旱的沙棗類。動物：穴居類、嚙齒類、爬行類。（二）與部門自然地理學(xué)的關(guān)系1、氣候條件不同，地貌類型不同。巖溶地貌：地質(zhì)條件：碳酸巖類氣象條件：高溫、高濕、濕熱天氣。例如：廣西桂林、云南路南石林、貴州黃果樹地區(qū)凍土地貌：氣溫要有周期性的變化，導(dǎo)致巖體破壞、位移。2、氣候條件不同，土壤類型不同：氣候是影響土壤形成過程的最基本因素之一。它影響著成土的過程、方向、強(qiáng)度分布等熱帶——磚紅壤：高溫多雨、潮濕1、腐殖質(zhì)層2、風(fēng)化后的AL2O3（約有十幾米厚）3、母質(zhì)層溫帶——暗紅壤：冬季寒冷，夏季暖熱多雨1、枯枝落葉層2、腐殖質(zhì)層3、沉積層（約有2米厚）4、母質(zhì)層四、本學(xué)科在實踐中的應(yīng)用：1、農(nóng)業(yè)方面積雪與農(nóng)業(yè)：瑞雪兆豐年冬雪下三天，來年麥增產(chǎn)麥蓋三次被，頭枕饅頭睡原因：①保溫作用：當(dāng)雪厚達(dá)5厘米時，地溫高于雪上溫度達(dá)3℃，而雪厚達(dá)10厘米時，則達(dá)②增墑作用：春天雪化增加土壤濕度③除蟲作用：凍死害蟲、浸漬害蟲④肥田作用：一升雪中含氮化物7.52毫克，比雨水高出５倍2、軍事方面：草船借箭：赤壁之戰(zhàn)正值隆冬，冬季夜間地面溫度下降速度快,空氣易達(dá)到飽和,多余的水汽就會凍結(jié)，形成水珠。夜越長,冷卻作用持續(xù)時間長，加之長江低空空氣水汽含量充沛，兩岸大軍操練兵馬塵埃增多,空氣中的凝結(jié)核多，一旦出現(xiàn)無云風(fēng)小的天氣，便會形成大霧?；馃B營：農(nóng)歷六月，梅雨天氣過后鋒面北移，長江中下游受單一的曖氣團(tuán)控制，在副高控制下形成炎熱干燥的伏旱天氣，蜀兵耐不得暑熱，撤盡山谷在樹蔭濃密處避暑。樹柵連營，縱橫七百里。陸遜帶領(lǐng)吳兵乘風(fēng)猛之夜，四處順風(fēng)放火燒山，直殺的劉備七十萬大軍尸橫遍野?，F(xiàn)在長江中下游一帶只有人工林與次生林，而無天然林與當(dāng)年的陸遜火燒連營不無關(guān)系。3、體育方面：柯受良駕車飛躍黃河：1997年6月1日下午13：20分亞洲第一飛人的柯受良駕駛越野車成功飛過了黃河。而原定飛越時間則是14：25分。為什么會提前飛躍呢？4、生活方面：為什么會有白種人和黑種人呢？白種人：鼻子帶鉤，鼻梁高，鼻道長，鼻孔細(xì)小。在寒帶、溫帶的高緯度地區(qū)，常年太陽不能直射，光照強(qiáng)度較弱，氣溫很低，嚴(yán)寒期又長黑種人：鼻子塌，卷發(fā)，手掌、腳掌汗腺粗而多。長期生活在光照強(qiáng)烈，氣溫又高的地區(qū)復(fù)習(xí)題：1、天氣與氣候有什么區(qū)別？2、請舉出幾個能代表天氣或氣候意思的句子？3、請說出幾個本學(xué)科在實際生活的用途？§1-2氣候系統(tǒng)的概述要求:1.熟練掌握干潔空氣的概念、成分及作用2.掌握大氣中的水汽、固體雜質(zhì)的來源及分布3.理解固體雜質(zhì)、液體微粒的作用4.熟練掌握大氣垂直方向的五個分層，溫度分布特點及原因5.理解大氣高度的劃分氣候系統(tǒng)：包括大氣圈、水圈、陸面、冰雪圈、生物圈在內(nèi)的能夠決定氣候形成、分布、變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。能源：太陽輻射主體：大氣圈一、大氣圈概述：（一）大氣的成分看教材回答：1、什么是大氣？2、大氣物質(zhì)的特點是什么？3、什么是干潔空氣？4、大氣的主要成分是什么，主要起什么作用？1、大氣：包圍在地球表面的整個空氣，是一個連續(xù)的圈。大氣的物理現(xiàn)象和物理過程都發(fā)生在這里。地球大氣是由多種氣體混合組成的一種無色、無味的氣體。其中最主要的成分是氮、氧、氬、二氧化碳和水汽等，此外還包含一些懸浮著的固體雜質(zhì)和液體微粒。物質(zhì)組成的特點：物質(zhì)有三態(tài)變化：氣態(tài)：水汽、氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等液態(tài)：水、液滴固態(tài)：冰晶、懸浮的雜質(zhì)按組成分低層大氣（0—90km）：由干潔空氣、水汽、雜質(zhì)組成高層大氣（>90km）：由氮、氧原子組成2、干潔空氣：不包含水汽、液體和固體雜質(zhì)的大氣。含量占整個大氣的99.97%主要成分：氮（N）、氧（O）、氬（Ar）——占干空氣的99.97%次要成分：二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、氖(Ne)、氪(Kr)、氡(Xe)——占干潔空氣的0.01%干潔空氣的分子量是：28.9663、主要成分及作用干潔空氣的成分(25km以下)空氣中的含量（%）空氣中的含量（%）氣體種類按容積按質(zhì)量氣體種類按容積氮(N2)78.0975.52氪(Kr)5.24×10－４氧(O2)20.9523.15氫(H2)1.0×10－４氬(Ar)0.931.28氙(Xe)5.0×10－５二氧化碳(CO2)0.030.05臭氧(O3)8.0×10－６氖(Ne)1.8×10－３⑴氮?dú)獾獨(dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟某煞郑s占干空氣質(zhì)量的75％。氮是制造化學(xué)肥料的原料，豆科植物可通過根瘤菌的作用，固定到土壤中，成為植物所需要的氮的化合物成為地球上生命體的基本成分，又是合成氨的基本原料，大氣中的氮還能沖淡氧,使氧不致大濃，氧化作用不過于激烈。⑵氧氣氧氣是大氣中含量僅次于氮的成分，約占干空氣質(zhì)量的23％。氧是動植物呼吸作用維持生命所必需的氣體。此外，氧還決定著有機(jī)物質(zhì)的燃燒、腐敗及分解過程。⑶二氧化碳二氧化碳在大氣中含量很少，僅占整個大氣質(zhì)量的0.05％。它是有機(jī)化合物氧化作用的產(chǎn)物。二氧化碳在20km以上就很少了。大氣中的二氧化碳含量隨時間和空間而變化，一般是冬季多于夏季；夜間多于白天；陰天多于晴天；城市多于農(nóng)村。當(dāng)其含量達(dá)到0.2-0.6％的時候，對人類已經(jīng)有害了。二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的重要原料，雖然它對太陽輻射吸收很少，但卻能強(qiáng)烈地吸收地面長波輻射，同時它又能向周圍空氣和地面放射長波輻射，所以大氣中二氧化碳對大氣和地面的溫度產(chǎn)生一定的影響。近年來，由于大氣中二氧化碳含量的明顯增加，由此形成的“溫室效應(yīng)”對全球氣候產(chǎn)生深刻的影響，已引起國際社會的廣泛關(guān)注。⑷臭氧分布：臭氧在大氣中的含量極少。它是在太陽紫外線輻射或閃電作用下，氧分子分解為氧原子后再和另外的氧分子結(jié)合而成的氣體。據(jù)觀測，臭氧含量隨高度的分布很不規(guī)則，在地面層含量很少，從10km高度開始含量逐漸增加，在20-25km高度處達(dá)最大值，再往上，含量又逐漸減少，到50-60km高度就極少了。造成這一現(xiàn)象的原因是由于在大氣的上層中，短波紫外線的強(qiáng)度很大，使氧分子幾乎全部分解。因此，氧原子與氧分子相遇機(jī)會很少；在較低的層次，短波紫外線強(qiáng)度因大氣吸收而減弱，氧分子的分解數(shù)量很少，故氧原子的數(shù)量就少，以致臭氧形成的較少。到35km處，既有足夠的氧分子，又有足夠的氧原子，這給臭氧的形成提供了條件，使臭氧的混合比(指單位質(zhì)量干空氣中的臭氧質(zhì)量)最大，再通過下沉氣流的作用，將臭氧向下輸送，造成在20-25km的層次中臭氧的數(shù)量最多。作用：臭氧能大量地吸收太陽紫外線，使臭氧層增暖，影響大氣溫度的垂直分布。同時，還對地面上的生物起著保護(hù)作用，使之免遭紫外線的傷害，少量紫外線可以起到殺菌治病的作用。因此，臭氧層的存在對于地球上人類及生物活動是極其重要的，要盡量避免對臭氧層的破壞。據(jù)報道，目前在極地上空已經(jīng)出現(xiàn)臭氧空洞，北美洲上空臭氧含量也在減少，而皮癌發(fā)病率在增加。導(dǎo)致臭氧減少的原因，除自然因素外，大都認(rèn)為與工業(yè)廢氣(氟利昂等)，超音速飛機(jī)排放的廢氣等污染物質(zhì)有關(guān)。2.水汽大氣中的水汽來源于江、河、湖、海及潮濕物體表面的水分蒸發(fā)，并通過氣流的垂直運(yùn)動向上輸送。大氣中的水汽主要聚集在大氣的低層，向高空迅速減少，到1.5-2km高度上水汽含量只有地面的一半，在5km高度上，只相當(dāng)于地面的十分之一左右，再往上其含量就更少了。大氣中水汽含量雖然不多，但它在天氣變化中扮演的是重要角色。水汽的相態(tài)變化(即氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三者間可以互相轉(zhuǎn)換)會引起云、霧、雨、雪等一系列天氣現(xiàn)象的產(chǎn)生，并伴隨有熱能的釋放和吸收過程。水汽還能強(qiáng)烈地吸收地面輻射并向地面和周圍大氣放射長波輻射，直接影響著地面和大氣溫度的變化。3.固體雜質(zhì)大氣中的固體雜質(zhì)來源于物質(zhì)燃燒的煙粒、海水濺起在空中蒸發(fā)后留下的鹽粒、被風(fēng)吹起的土壤微粒、宇宙塵埃、火山噴發(fā)的煙塵以及細(xì)菌、微生物、植物花粉、工業(yè)排放物等。它們大多集中在大氣的底層。這些固體雜質(zhì)懸浮在空中能充當(dāng)水汽凝結(jié)的核心，對云、雨的形成起重要作用。同時它能吸收和散射太陽輻射，有效地阻擋地面長波輻射，從而影響地面和空氣溫度。另外大氣中固體雜質(zhì)的增多，會使空氣混濁，能見度變壞，嚴(yán)重時影響交通安全。二.大氣的垂直結(jié)構(gòu)1、大氣的分布及大氣上界的確定：大氣的分布：在0℃，760mmHg條件睛，50%的大氣集中在距地面5.5km的層次中，離地面36—100km的大氣質(zhì)量僅占整個大氣的1%大氣上界：物理上界：有極光出現(xiàn)的最大高度——1200km極光：在南北半球高緯地帶天空常出現(xiàn)的彩色光幕。密度上界：空氣質(zhì)點：1個/cm3電子濃度：102—103個/cm32000—3000km2、大氣的垂直分層：請同學(xué)們讀書回答下列問題：（1）大氣垂直分層的依據(jù)是什么？（2）大氣垂直分幾層，各層的特點是什么，為什么？根據(jù)大氣中的溫度、水汽、成分、及大氣垂直運(yùn)動等情況，一般將大氣分為五層。（1）對流層（地面——對流層頂）對流層是大氣的最下層，它的下界為地面，集中3/4大氣，90%水汽，日常所見的大氣現(xiàn)象均發(fā)生在此層，也是對人類生活、產(chǎn)生最有影響的層次。對流層有三個特點：①氣溫隨著高度而降低：由于本層的直接熱源是地面，愈近地面大氣獲得熱能愈多，溫度愈加高，其溫度遞減率主-0.65℃/100m。②空氣具有強(qiáng)烈的對流、亂流運(yùn)動：由于下墊面起伏較大，海陸分布不同，大氣受熱不均，暖的地上升，冷的地方下沉，引起對流。對流層的上界因緯度和季節(jié)不同而異，就緯度而言，低緯度：對流強(qiáng)，對流層較厚，平均厚度為17-18km，中緯度：夏季對流強(qiáng)，冬季對流較弱，平均厚度10-20km高緯度：全年受到的太陽輻射最小，對流也最弱，對流層的厚度只有8-9km。③氣象要素水平分布不均勻：由于對流層受地表的影響最大，而地表面性質(zhì)不同，使對流層中，溫度、濕度的水平分布是不均勻的。例如：陸地上的濕度比海洋上要小得多，白天陸地上的溫度要比海洋上高得多。在對流層內(nèi)，按氣流和天氣現(xiàn)象分布特點又可分為三層。下層：又稱摩擦層或擾動層。它的范圍自地面到2km高度。下層受地面強(qiáng)烈影響摩擦作用、湍流交換十分明顯，各氣象要素具有明顯的日變化。由于本層的水汽、塵粒含量多，因而低云、霧、霾、浮塵等出現(xiàn)頻繁。中層：從摩擦層頂?shù)?km左右高度。這一層受地表影響較小，氣流的狀況基本上可以表征整個對流層空氣運(yùn)動的趨勢。大氣中的云和降水現(xiàn)象大都產(chǎn)生在這一層。上層：從6km高度到對流層頂。由于這一層離地面更遠(yuǎn)，受地表影響更小，水汽含量極少，氣溫常在0℃以下，各種云多由冰晶和過冷水滴組成。在中、低緯度地區(qū)上層，常有風(fēng)速＞30m/s的強(qiáng)風(fēng)帶出現(xiàn)。此外，在對流層和平流層之間有一個厚度為數(shù)百米至1-2km的過渡層，稱為對流層頂。此層主要特征是：氣溫隨高度增加變化很小，甚至無變化。這種溫度的垂直分布抑制了對流作用的發(fā)展，上升的水汽、塵粒多聚集其下，能見度變壞。對流層頂?shù)臏囟仍诘途暥鹊貐^(qū)平均為-83℃，在高緯度地區(qū)約為-53（2）平流層（對流層頂?shù)?5km）①溫度隨高度升高而增加在平流層內(nèi)，隨著高度的增高，氣溫最初保持不變或微有上升，自25km以上氣溫隨高度增加而明顯上升，到平流層頂可達(dá)-3℃左右，平流層這種氣溫分布的特征，主要是臭氧對太陽紫外線的強(qiáng)烈吸收。雖然25km以上臭氧的含量已逐漸減少，但紫外輻射的強(qiáng)度隨高度逐漸增強(qiáng)，而空氣密度隨高度升高又迅速減小，致使高層吸收的有限輻射可以產(chǎn)生較大的溫度增量。②沒有強(qiáng)烈的對流運(yùn)動平流層溫度隨高度升高而增加，不利于空氣對流運(yùn)動發(fā)展。所以叫平流層。飛機(jī)在此層飛行不易顛簸。③水汽、塵埃含量很少平流層遠(yuǎn)離地面，加之有逆溫層存在，空氣無對流運(yùn)動，水汽、塵埃很少，使得平流層天氣晴朗，大氣透明程度好。但有時在20-30km處可看到貝母云，它常出現(xiàn)在冬季極區(qū)。（3）中間層（平流層頂?shù)?5km）特點：①氣溫隨高度增加迅速降低：頂界溫度可降至-83℃-113℃，幾乎成為大氣層中的最低溫。其原因是這里沒有臭氧吸收太陽紫外輻射，而氮和氧等氣體所能吸收的波長更短的太陽輻射又大部分被更上層的大氣吸收了。因此，這里的氣溫隨高度是遞減的。②有相當(dāng)強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動：這種下暖上涼的氣溫垂直分布，有利于導(dǎo)致空氣的垂直運(yùn)動，又稱“高空對流層”。該層的80-90km高度上有一個只在白天出現(xiàn)的電離層，叫做D層。（4）暖層（中間層頂?shù)?00km）：暖層有兩個特點：①溫度隨高度增加迅速上升：據(jù)探測，在300km高度上，氣溫可達(dá)1000℃以上，這是因為所有波長＜0.175μm的紫外線輻射，都被該層中的大氣物質(zhì)所吸收的緣故。②空氣處于高度電離狀態(tài)：因而這層也稱為電離層。由于空氣密度極少，暖層中的N2、O2、O等氣體成分在強(qiáng)烈的太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài)。即E層和F層。它們都能反射無線電波，對無線電通訊具有重要意義。（5）散逸層(外層)（800km高度以上的大氣層）是整個大氣層的最外一層，是大氣圈與星際空間的過渡地帶，沒有明顯的邊界。這一層的氣溫也隨高度的增加而升高。由于氣溫高，且距地較遠(yuǎn)，受地球引力作用很小，所以大氣質(zhì)點中某些高速運(yùn)動的分子不斷地向星際空間散逸，散逸層也由此而得名。三、水圈、陸面、冰雪圈、生物圈的概述（學(xué)生自學(xué)）復(fù)習(xí)題：1、什么是干潔空氣，主要成分與次要成分是什么？2、畫圖說明臭氣在空氣中的分布特點是什么，為什么？3、對流層的特點及成因？4、為什么中間層又稱為高空對流層，原因是什么？5、平流層中為什么水汽量、塵埃量少？6、畫出大氣垂直結(jié)構(gòu)中溫度隨高度的變化曲線？§1-3大氣的基本物理特性要求:熟練掌握各主要?dú)庀笠氐亩x、單位及公式掌握干空氣、濕空氣的狀態(tài)方程3.能利用儀器準(zhǔn)確測定主要的氣象要素一、主要?dú)庀笠兀簹庀笠兀罕硎敬髿馕锢頎顟B(tài)的物理量如：云量、能見度、溫度、氣壓、濕度、降水量、風(fēng)向、風(fēng)速、日照、輻射等（一）氣壓：1、定義：單位面積上受到的整個空氣柱的質(zhì)量，即大氣的壓力。實質(zhì)：氣壓的大小決定于整個空氣柱質(zhì)量的多少2、單位：mmHg、mb、hpa3、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：在緯度為45°的海平面上，溫度為0℃時，所測得的水銀柱高高為760mm4、測量儀器：定槽式水銀氣壓表、動槽式水銀氣壓表、自記氣壓計、空盒水銀氣壓表（二）氣溫：1、定義：大氣冷熱程度的物理量2、單位：攝氏溫標(biāo)、絕對溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)大氣溫度：以百葉箱中的干濕球溫度表的讀數(shù)為準(zhǔn)。3、測量儀器：干濕球溫度表、普通溫度表、自記溫度計（三）濕度：表示大氣潮濕程度的物理量。1、水汽壓及飽和水汽壓：水汽壓（e）：大氣中水汽產(chǎn)生的那部分壓力飽和水汽壓（E）：溫度一定，單位體積空氣中的水汽量有一定限度，空氣達(dá)到此限度時為飽和空氣，飽和空氣中的水汽所產(chǎn)生的那部分壓力，即最大水汽壓。2、相對溫度（f）：表示空氣距離飽和的程度。f=e/E*100%3、飽和差（d）：在一定溫度下，表示空氣距離飽和的程度。D=E-e4、比濕（q）：單位質(zhì)量空氣中的含水量（g/g）q=m水/m水+m干或q=e/p*0.6225、測量儀器：毛發(fā)濕度表、干濕球溫度表、自記濕度計6、露點（Td）：空氣中水汽含量不變，在一竅不通氣壓下，若使空氣達(dá)到飽和只有降溫，降到水汽壓與飽和水汽壓相等的溫度時，此時空氣已達(dá)到飽和，此時的溫度稱為空氣的露點溫度。單位與溫度單位相同。例如：T=30℃e=31.7mbE=42.5mbT=25℃總結(jié)：表示濕度大小不一的物理量：水汽壓、比濕、露點表示空氣距離飽和程度的物理量：相對濕度、飽和差、露點（四）降水：1、降水：從天空降至地面的液態(tài)水或固態(tài)水。2、降水量：降水落到地面后，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水平面上積聚的深度（mm），表示干濕狀況。3、雪深：從積雪表面到地面的垂直深度（cm）。表示寒冷的程度（五）風(fēng)：1、定義：空氣的水平運(yùn)動。2、風(fēng)速：單位時間內(nèi)走過的距離（m/s）3、風(fēng)向：風(fēng)的來向。風(fēng)向符號的意義：風(fēng)桿上的林橫道叫做風(fēng)尾。風(fēng)桿上畫有風(fēng)尾的一方，即指示風(fēng)向。第一道風(fēng)尾為4米/秒，即風(fēng)力為2級。一個風(fēng)旗，表示風(fēng)力為8級。風(fēng)尾和風(fēng)旗均放在風(fēng)桿的左側(cè)。例：北風(fēng)八級東南風(fēng)級12級北風(fēng)八級東南風(fēng)級12級西南風(fēng)5級（六）云量：云遮蔽天空視野的成數(shù)，將地平以上全部天空劃分為10份，被云所遮蔽的份數(shù)。無云：云量為0份遮空蔽日：云量為10份半空云：云量為5份（七）能見度：視力正常的人在當(dāng)時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨出目標(biāo)物的最大水平距離。（m,km）二、空氣狀態(tài)方程：空氣狀態(tài)有氣壓、密度、體積、絕對溫度來表示。（一）理想氣體狀態(tài)方程：PV/T=R(常量)適用于未飽和濕空氣和干空氣當(dāng)空氣質(zhì)量為Mg時，PV=（M/μ）?R*TP=M/V?R*/μ?TP=ρRT其中R*/μ=R——比氣體常數(shù)（二）干空氣狀態(tài)方程：干空氣μd=28.96代入R*/μd=Rd則P=ρRdT(三)濕空氣狀態(tài)方程P=ρRdT（1+0.378e/p）復(fù)習(xí)題：1.表示大氣狀態(tài)的物理量有幾個，各自的單位是什么？2.風(fēng)向、風(fēng)速如何表示？3.露點與溫度有何不同？第三章大氣的水分重點：1、影響飽和水汽壓大小的因素2、大氣中水汽的凝結(jié)條件3、人工降水的原理難點：降水的形成條件大氣中的水分的來源:海洋、湖泊、河流、潮濕的土壤、植物的蒸騰作用：1、通過水質(zhì)三態(tài)的變化，形成云、霧、雨、雪、雹等2、參與地球表面的水分循環(huán)?！?-1蒸發(fā)與凝結(jié)要求：1.熟練掌握影響飽和水汽壓的因素，大氣中的水汽凝結(jié)條件2.掌握水的動態(tài)變化及判斷方法一、水相變化：（一）動態(tài)變化：1、蒸發(fā)：大水面上由水轉(zhuǎn)化成水汽的物理過程。條件：溫度愈高，速度大的水分子就越多，單位時間內(nèi)跑出水面的水分子也越多。吸熱：L=600C/g2、凝結(jié)：在水布水汽轉(zhuǎn)化成水的物理過程。條件：大氣中水汽深度愈大，單位時間內(nèi)落回的水分子數(shù)愈多放熱：L=600C/g3、動態(tài)平衡：在水面上，落回的水分子數(shù)與跑出的水分子數(shù)相等，此時的水汽壓就是飽和水汽壓，此時的水汽就是飽和水汽。4、水的升（凝）華：升華：冰面上的冰分子轉(zhuǎn)化成了水分子的過程凝華：冰面上的水汽分子轉(zhuǎn)化成了冰分子的過程潛熱：溶解熱+蒸發(fā)（凝結(jié)）熱=80+600=680C/g（二）水相變化的判據(jù)：設(shè)：N：單位時間內(nèi)跑出水面的水分子數(shù)n：單位時間內(nèi)落回水面的水分子數(shù)當(dāng)N>n時，水面蒸發(fā)，空氣中水分子數(shù)增加N=n時，水面處于動態(tài)平衡狀態(tài)，跑出和落回的水分子數(shù)相等N<n時，水面跑出的水分子數(shù)少于落回的水分子數(shù)。水面出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象但N、n無法計算，根據(jù)e=ρwRTe∝ρw→ρw∝n→e∝n(T一定時)當(dāng)水面再現(xiàn)動態(tài)平衡時，e=En=N→E∝N則：e>E時，水面出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，空氣處于過飽和狀態(tài)e=E時，水面上出現(xiàn)動態(tài)平衡，即沒有蒸發(fā)也沒有凝結(jié)現(xiàn)象e<E時，水面出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，空氣處于未飽和狀態(tài)二、飽和水汽壓：（一）飽和水汽壓與溫度的關(guān)系：1、溫度愈高，空氣中容納的水分子數(shù)愈多，飽和水汽壓愈大，當(dāng)空氣升溫時，空氣由飽和變成未飽和空氣，水面就會不斷蒸發(fā)水汽當(dāng)空氣降溫時，空氣由未飽和變成飽和空氣，出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，飽和水汽壓變小。2、溫度愈高，飽和水汽壓按指數(shù)規(guī)律增大，不同溫度下的飽和水汽壓，降低同樣的溫度，在高溫時空氣凝結(jié)量大。例：35℃下降到30℃水汽凝結(jié)9.2g15℃下降到10℃水汽凝結(jié)3.4g問：為什么夏季經(jīng)常出現(xiàn)暴雨：夏季氣溫高，空氣中能夠容納大量的水汽，飽和水汽壓大，成濃云、厚云、降水多。（二）飽和水汽壓與蒸發(fā)面的關(guān)系：1、冰面和過冷卻水面：過冷卻水：溫度低于0℃水：分子間距大，水汽易跑出去氣溫高，含水量大冰：固體，分子間距小，水汽不易跑出，氣溫低，含水量小則：冰的飽和水汽壓小于過冷卻水的飽和水汽壓當(dāng)T=0℃例：在過冷卻水和冰晶共同組成的混合云中，如果實際水汽壓大于冰晶的飽和水汽壓而小于過冷卻水的飽和水汽壓時，冰面上會出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，水面會出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，冰晶不斷長大，過冷卻水滴不斷變小，這種現(xiàn)象稱為冰晶效應(yīng)。如果過冷卻水的飽和水汽壓與冰晶的飽和水汽壓差愈大時，冰晶效應(yīng)會更強(qiáng)。2、溶液面與純水面：溶液面：水中含有雜質(zhì)的溶液。分子間作用力比純水的作用力大，水分子不易逃跑，則飽和水汽壓比純水面的飽和水汽壓小，溶液濃度愈大，飽和水汽壓愈小，則溶液面的飽和水汽壓小于純水面的飽和水汽壓。3、蒸發(fā)面形狀：如果蒸發(fā)面的形狀是相同時如右圖凹的蒸發(fā)面：吸引水分子的分子數(shù)是ACB范圍的水分子。平的蒸發(fā)面：吸引水分子的分子數(shù)是A1CB1范圍內(nèi)的水分子。凸的蒸發(fā)面：吸引水分子的分子數(shù)是A2CB2范圍內(nèi)的水分子。因為ACB>A1CB1>A2CB2的范圍，所以E凹<E平<E凸如果蒸發(fā)面的大小不相同時，如大小水滴：大水滴：表面吸引水分子作用力大，半徑大，分子多，則E大<E小水汽轉(zhuǎn)移現(xiàn)象：當(dāng)大小水小滴共存時，如果存在著實際水汽壓大于大水滴的飽和水汽壓而小于小水滴的飽和水汽壓時，則小水滴不斷蒸發(fā)變小，大水滴不斷凝結(jié)而長大，產(chǎn)生水汽轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，有利于云雨的形成。三、大氣中水汽的凝結(jié)條件：（一）空氣要達(dá)到飽和或超飽和的狀態(tài)（e≧E）主要途徑有：1、增加大氣中水汽的含量——不斷蒸發(fā)①蒸發(fā)面的溫度高于大氣的溫度②冷氣平流到暖的水面上③潮濕地面受陽光照射2、空氣冷卻使溫度達(dá)到露點溫度，減小飽和水汽壓①絕熱冷卻：空氣上升運(yùn)動②輻射冷卻：夜間當(dāng)?shù)孛娼禍氐铰饵c溫度以下時，空氣產(chǎn)生凝結(jié)—晨霧③平流冷卻：暖氣流到冷的表面，空氣本身降溫，使實際水汽壓達(dá)到飽和水汽壓，當(dāng)空氣溫度與地面溫度差增大時，暖氣流產(chǎn)生凝結(jié)。（二）有充足的凝結(jié)核：1、來源：土壤微粒、風(fēng)化巖石、火山微粒；工業(yè)、失火煙塵；海水飛濺泡沫中的鹽粒；流星、隕石燃燒后的微塵。2、作用：①增大水滴的半徑，降低飽和水汽壓，快速飽和②增大水滴的體積，下降中不易蒸發(fā)掉例：無核冰晶：3—5倍的飽和水汽壓才能凝結(jié)；有核冰晶：相對濕度小于100%也可以凝結(jié)復(fù)習(xí)題：溫度對飽和水汽壓有何影響?冰晶效應(yīng)是如何形成的,有何意義?為什么E溶液<E純水面?為什么E凹最小?為什么在混合云中有水汽轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,對云滴有何影響?大氣中水汽的凝結(jié)條件是什么?請詳細(xì)解釋?為什么夏季會出現(xiàn)暴雨,而冬季則不會?§3-2水汽凝結(jié)物要求1、熟練掌握露、霜、霧淞、雨淞、霧、云等的概念；霧的形成條件、云的形成條件、分類。2.掌握各類霧的形成、云的特點。一、地表面的水汽凝結(jié)物：（一）露和霜1、定義：晴朗無云、少云的夜間，地面或地面物體因輻射冷卻，使貼近地表面的空氣層也隨之降溫。當(dāng)溫度降到露點之下時，空氣達(dá)到飽和。當(dāng)Td>0時:地面或地面物體上出現(xiàn)極其微小的水滴，稱為露。當(dāng)Td<0時:地面或地面物體上出現(xiàn)白色晶體結(jié)構(gòu)的水汽凝華物稱為霜。2、形成條件：①晴朗無云、少云的夜晚使得地面有利于迅速輻射冷卻②微風(fēng)：有利于輻射冷卻在較厚的氣層中進(jìn)行無風(fēng)：只能使近地面氣層冷卻，難以形成大量的露或霜。大風(fēng)：上下層空氣混合強(qiáng)烈，不利于輻射降溫，難以形成凝結(jié)物。③冷平流過后可以形成平流霜④在洼地或山谷中，因輻射冷卻很強(qiáng)，產(chǎn)生霜的頻率較大，稱之為洼地霜。3、霜與霜凍的區(qū)別：霜凍：指在植物生長季節(jié)里，地面和植物表面溫度下降到足以引起農(nóng)作物遭受傷害或者死亡的低溫。黑霜：當(dāng)?shù)蜏?gt;Td時，有霜凍而無霜白霜：當(dāng)?shù)蜏?lt;Td時，即有霜凍又有霜霜：白色的凝華物因此，農(nóng)業(yè)上要預(yù)防的是霜凍而不是霜，霜和露都是好天氣的標(biāo)志：露水見晴天；霜重風(fēng)晴天（二）霧淞和雨淞：1、霧淞：①定義：形成于樹枝上、電線上或其它地面物體的迎風(fēng)面上的白色疏松、微小冰晶或冰粒。②分類：根據(jù)形成條件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類晶狀霧淞：T物<T過冷霧滴時，過冷霧滴蒸發(fā)后，直接在物體表面凝華而成的冰晶特點：結(jié)構(gòu)松散，稍有震動就脫落條件：有霧、微風(fēng)、T≤-15℃粒狀霧淞：過冷卻霧滴碰到冷的物體表面后迅速凍結(jié)而成的冰晶。特點：結(jié)構(gòu)緊密條件：有霧，風(fēng)速較大，T=-2--7危害：能壓斷電線、樹枝、影響交通和通訊2、雨淞：形成于地面、電線桿、電線、樹枝等地面物體上的一層外表光滑略有凸起的而又透明的冰層。條件：過冷卻雨滴、T=0--5危害：壓斷電線等，影響交通、通訊和農(nóng)業(yè)。二、大氣中的水汽凝結(jié)物：（一）霧：1、定義：懸浮于近地面空氣中的大量水滴或冰晶，使水平能見度小于1km的汽凝結(jié)物。2、條件：近地面空氣中水汽充足有充足的凝結(jié)核有使水汽凝結(jié)的冷卻過程（輻射、平流、絕熱）風(fēng)力微弱、層結(jié)穩(wěn)定（r<rm<rd）3、分類：根據(jù)霧的形成天氣條件進(jìn)行分類霧霧鋒面霧氣團(tuán)霧蒸發(fā)霧混合霧冷卻霧輻射霧平流霧上坡霧①輻射霧：由于地面輻射冷卻，使近地面的空氣相應(yīng)變冷，當(dāng)空氣溫度在露點溫度之下時，空氣中的水汽產(chǎn)生凝結(jié)而形成的霧。條件：近地面空氣中水汽充足；晴朗少云的夜晚（輻射降溫強(qiáng)烈）；近地層有微風(fēng)（可以使降溫層增厚）；大氣層結(jié)穩(wěn)定（有利于近地層的水汽和塵埃積存（r<rm<rd）特點：日變化強(qiáng)烈：一般半夜形成，日出后逐漸散開季節(jié)性強(qiáng)：一般在冬半年的陸地上形成地方性強(qiáng)：比如谷地、盆地等地形例：重慶市：位于嘉陵江與長江的匯合處；處于四川盆地中，水汽充足，地形條件又適合，極容易形成地形霧。②平流霧：暖濁空氣移到冷的下墊面上使低層空氣冷卻而形成的霧條件：下墊面與暖濕空氣的溫差大，有利于逆溫的形成；暖空氣濕度大；適宜的風(fēng)向（從暖的地方吹向冷的地方）和風(fēng)速（每秒2—7米）；大氣層結(jié)穩(wěn)定。（二）云：1、定義：飄浮在空中的，由水滴、冰晶或過冷卻水滴組成的大氣中的水汽凝結(jié)物。2、條件：充足的水汽e》E；充足的凝結(jié)核3、分類：按溫度分：冷云（T<0℃）、暖云(T>0按成分分：冰成云(由冰晶組成)、水成云（由水滴或過冷卻水滴組成）、混合云（由冰晶和過冷卻水滴組成）按上升氣流分：積狀云、波狀云、層狀云按高度和形態(tài)分：十種4、各類云的形成及特點：①積狀云：屬于對流性云，是由于空氣對流上升絕熱冷卻，使水汽產(chǎn)生凝結(jié)而形成的云。特點：頂部孤立，分散，個體分明；底部平坦，水平范圍小，云內(nèi)不穩(wěn)定，垂直發(fā)展的云塊。有三種類型：淡積云：上升高度超過凝結(jié)高度，由水滴組成。特點是底平、個小、上部凸起濃積云：上升氣流超過了凍結(jié)高度，由水滴、過冷卻水滴組成；特點是云塊大，頂園、底暗、上升氣流強(qiáng)。積雨云：上升氣流超過凍結(jié)高度，由水、過冷卻水滴、冰晶組成。特點是頂部有絲縷狀，有輻射氣流，常在夏季午后出現(xiàn)，伴有雷電、陣雨。②層狀云：整層空氣大范圍滑升或抬升，絕熱冷卻而致。底部與鋒面相吻合，頂部近水平狀。前：卷云、卷層云：由冰晶組成中；高層云：由冰晶、過冷卻水滴組成后：雨層云：由水滴、過冷卻水滴、冰晶組成卷層云：均勻成層，并能透明看到太陽、月亮的輪廓，并有內(nèi)紅外紫的日暈或月暈?！叭諘炄辏聲炍鐣r風(fēng)”高層云：濃密灰白，均勻成層，產(chǎn)生連續(xù)降水雨層云：均勻的云幕，范圍大，厚度大，能遮月蔽日,產(chǎn)生連續(xù)性降水,有“雨雪幡”產(chǎn)生。③波狀云：是由于空氣的波動和亂流而形成的。條件：有波動的氣流；有充足的水汽和凝結(jié)核。卷積云：氣流波動很高，白色細(xì)磷片狀?！棒~鱗天，不雨也風(fēng)顛?！备叻e云：扁園形，瓦塊狀，在日月照射下有華或虹彩“天上鯉魚斑，明天曬谷不用翻”“瓦塊云，曬死人”層積云：灰白或灰色的大塊云狀④特殊的云：堡狀云：云體細(xì)長，底部水平，頂部并列突起，是由于氣流突破穩(wěn)定氣層而致。“天上云城堡，地下雷雨鳴”絮狀云：邊緣破碎，是由于潮濕氣流不穩(wěn)定且有強(qiáng)烈的湍流混合而致?！俺衅菩踉?，午后雷雨臨”莢狀云：是上升氣流與下降氣流相匯合而成的，呈豆莢狀。一般晴天黃昏時出現(xiàn)，屬于連晴天的標(biāo)志。復(fù)習(xí)題：1、概念：露、霜、霧淞、雨淞、霧、云、晶狀霧淞、粒狀霧淞、輻射霧2、為什么說“露水見晴天，霜重見晴天”？3、霜與霜凍的區(qū)別是什么？4、晶狀霧淞與粒狀霧淞有什么不同？5、輻射霧的形成條件是什么：6、重慶和倫敦都是霧都，其成因有何不同？7、云有那些分類？8、積狀云的天氣特點怎樣？本地什么季節(jié)容易出現(xiàn)此云系，如何判定它的天氣變化？9、典型的層狀云系從前到后是如何分布的，不同位置的云產(chǎn)生的天氣特點有什么不同？10、“十霧九晴”、“日暈三更雨、月暈午時風(fēng)”、“魚磷天，不雨也風(fēng)顛”、“瓦塊云，曬死人”等諺語分別指的是什么天氣現(xiàn)象或云？11、霧與云的相同點與不同點是什么？§3-3大氣降水要點：1.熟練掌握降水形成的微觀條件，人工降水的原理2.掌握降水的類型和分布一、概述：1、降水：從云中降到地面上的液態(tài)或固態(tài)的水稱為降水。云滴D<100?標(biāo)準(zhǔn)云滴D=10?雨滴D>100?標(biāo)準(zhǔn)雨滴D=1000?2、降水的形態(tài)：雨：從云中降下的液體水滴雪：從混合云中降下的固體水霰：從云中降下的不透明的球狀晶體雹：從云中降下的由透明層和不透明層相間組成的固體降水，呈球狀。3、降水的強(qiáng)度：雨（mm/d）小雨<10中雨10-25大雨25-50暴雨50-100大暴雨100-200特大暴雨>200雪（mm/d)小雪<2.5中雪2.5-5.0大雪>5.0二、降水形成的條件：（一）宏觀條件：1、水汽：云是降水的主體，是由水滴、冰晶過冷水滴組成的，只有充足的水汽，才能形成降水的云。2、空氣的上升運(yùn)動（？）絕熱冷卻：水汽產(chǎn)生凝結(jié)；水汽懸在空氣中，防致過早降落（二）微觀條件：1、凝結(jié)或凝華增長（初期）冰水共存：在過冷卻水滴和冰晶共存的冷云中，如果存在E冰<e<E過冷卻水時，冰晶因凝結(jié)而不斷長大，而過冷卻水滴因不斷蒸發(fā)而變小。（低緯度地區(qū)機(jī)會多）冷暖水滴共存：當(dāng)云中有不同溫度的水滴時，如果存在著E冷<e<E暖時，冷水滴因凝結(jié)而不斷長大，暖水滴因不斷蒸發(fā)而變小。大小水滴共存：暖云中存在著大小水滴，當(dāng)E大<e<E小時，小水滴因不斷蒸發(fā)而變小，大小滴因不斷凝結(jié)而變大。以上三個條件，其中冰水共存最重要，但增長速度太慢，還需要一個加速長大的過程。2、沖并增長：①定義：由于云滴大小不同，具有不同的升降速度，相互間因碰撞而合并較大的云滴的過程。另外還有亂流碰并、電荷磁并。②過程：上升：V大<V小，則小水滴追上大水滴，相互合并下降：V小<V大，則大水滴追上小水滴，相互合并。經(jīng)過這樣的多次反復(fù)，象滾雪球一樣，不斷長大。此外，還有亂流碰并，電荷碰并③影響因素：含水量愈多、水滴的大小愈不均勻，云滴增長愈快。云滴增長的初期，以凝結(jié)凝華增長為主，當(dāng)云滴半徑達(dá)到0.05—0.07mm時，以碰并增長為主，特別是低緯地區(qū)，冰水共存機(jī)會多，碰并增長更重要。二、雨、雪的形成（以學(xué)生自學(xué)為主）自學(xué)：1、水成云、混合云或冰成云中降下的分別是哪種雨，在什么情況下是雨而不是雪？2、雪花為什么有六角型、柱型、星型、枝型、片型？三、降水的類型與分布：（一）類型：1、按降水時間和強(qiáng)度分：連續(xù)性：均勻的雨滴或雪花，降水時間長，降水量大。（高層云、雨層云）陣性：強(qiáng)度大，降水時間短，雨滴大。（濃積云、積雨云）例：夏雨隔牛背、雹打一條線毛毛雨：雨滴小，強(qiáng)度弱。（層積云、層云）2、按降水成因分：對流雨：對流絕熱上升凝結(jié)而成。伴有雷電。例濃積云、積雨云地形雨：暖濕氣流被迫抬升，絕熱上升而至。例印度的乞拉朋齊11440mm/年。鋒面雨：冷暖空氣團(tuán)在相遇，暖氛圍被迫抬升而致。常在中緯度地區(qū)出現(xiàn)。臺風(fēng)雨：在臺風(fēng)登陸時產(chǎn)生降水，在低緯地區(qū)常見。（二）降水的強(qiáng)度及分布：1、降水量：降落到地面的水分，在不流失、不滲透、也沒有蒸發(fā)的條件下，在單位時間內(nèi)單位面積上積水的深度。2、降水強(qiáng)度：降水強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)的降水量(毫米/日、毫米/小時、毫米/分)。降水強(qiáng)度的等級有:(單位均為毫米/日)小雨:降水強(qiáng)度<10中雨:10<降水強(qiáng)度<25大雨:25<降水強(qiáng)度<50暴雨:50<降水強(qiáng)度<100大暴雨:100<降水強(qiáng)度<200特大暴雨:降水強(qiáng)度>2003、降水變率：是表示降水平均變化情況的量。一般可分為絕對變率和相對變率。4、降水的分布：受緯度、海陸分布、大氣環(huán)流、地形等因素的影響赤道多雨帶：年降水量在2000—3000mm之間，主要是由于氣溫高，水汽充足，上升氣流強(qiáng)，多對流雨而致。此帶分布于赤道及其兩側(cè),大約向南、北延伸至緯度5°----10°，各地寬窄不一。因信風(fēng)帶在這里輻合，濕熱空氣強(qiáng)烈上升而形成豐沛的降水，年降水量多在1500mm以上，一般可達(dá)2000—3000mm。若氣流被山地阻擋上升，可形成更大的降水量。副熱帶少雨帶：信風(fēng)帶的西岸，副熱帶地區(qū)的中部，年降水量小于200mm。主要是由于副熱帶高壓的下沉氣流控制和信風(fēng)帶的背風(fēng)海岸，風(fēng)從陸地吹向海洋而形成的。中緯度多雨帶：西風(fēng)帶大陸西岸，年降水量在500—1000mm之間。主要是由于負(fù)來自海洋中的暖洋流表面，含水量多；另外此地區(qū)又是冷暖空氣相交匯的地區(qū)，多鋒面，多氣旋。高緯少雨帶：緯度高，氣溫低，降水少，年降水量小于300mm。四、人工降水：根據(jù)降水形成的原理，人為地補(bǔ)充某些降水所缺少的條件，促使云滴迅速長大而降落。（一）冷云降水：1、冷云：云體中一部分或全部云體T<0成分：全部是冰晶或過冷卻水滴，或兩者都有2、不降水的原因：缺少冰晶3、方法：人為引入冰晶或冰核造成冰水共存的條件。干冰：-78.9℃升華，吸熱，使云中過冷卻水降溫凍成冰晶。碘化銀：結(jié)構(gòu)是六角形，過冷卻水在上凝華成冰晶，當(dāng)T=-20℃有1014個冰晶（二）暖云降水1、暖云：云體全部或部分T>02、不降水的原因：缺少大小水滴共存的條件。3、方法：氯化鈉或氯化鉀（吸濕性強(qiáng)，形成大小水滴共存的環(huán)境）復(fù)習(xí)題：1、降水形成的條件是什么？2、為什么雪花有的是柱形、有的是片狀、有的是枝形、有的是星狀、而有的是六角形？3、為什么赤道地區(qū)多雨？4、為什么副熱帶地區(qū)是少雨帶？5、為什么中緯度地區(qū)是第二個多雨帶？6、為什么要進(jìn)行人工降水，都有哪些方法，原理是什么？第四章大氣運(yùn)動重點：1.氣壓隨高度分布的定性解釋2.氣壓場的表示方法，氣壓場的基本形式3.促使空氣運(yùn)動的力4.地轉(zhuǎn)風(fēng)、梯度風(fēng)的概念、形成、風(fēng)壓定律5.大氣環(huán)流的概念，三圈環(huán)流的模式及風(fēng)帶、氣壓帶的形成，實際大氣環(huán)流的基本特征難點：1.等高面圖、等壓面圖的形成2.水平地轉(zhuǎn)偏向力的由來3.三圈環(huán)流的形成、風(fēng)帶、氣壓帶的形成§4-1大氣壓力的變化要求：1.熟練掌握單位氣壓高度差、單位高度氣壓差的公式及意義2.掌握引起氣壓隨時間變化的因素3.理解氣壓的日變化、年變化一、氣壓隨高度的變化：由于大氣質(zhì)量的3/4集中于大氣的低層，因此氣壓與高度是成反比，即隨著高度的升高，氣壓是逐漸降低的。但由于空氣質(zhì)量分布不均，氣壓隨著高度減小的快慢程度不一。（一）靜力學(xué)方程：大氣靜力平衡狀態(tài)，垂直受力為零：dp=-ρgdz意義：負(fù)號：表示氣壓隨著高度是降低的因重力加速度變化小，因此氣壓在垂直方向上減小的快慢程度主要決定于空氣密度，低層空氣密度大，氣壓隨高度降的快；高層空氣密度小，氣壓隨高度降的慢。條件：大氣是靜止的，無水平和垂直運(yùn)動。（二）單位高度氣壓差：每改變一個單位高度時氣壓的變化量單位：mb/100m、hpa/100m公式：Gz=-dp/dz=-(-ρgdz)/dz=ρg意義：Gz愈大，氣壓隨高度降得愈快。（三）單位氣壓高度差：氣壓每改變1mb所需要上升或下降的高度單位：：m/mb、m/hpa公式：h=-dz/dp—dz/-ρgdz=1/ρg意義：單位氣壓高度差與空氣密度成反比；低層空氣密度大，單位氣壓高度差小，氣壓隨高度降的快；高層空氣密度小，單位氣壓高度差大，氣壓隨高度降的慢。二、氣壓隨時間的變化：大氣具有流動性和連續(xù)性，因此氣壓變化的實質(zhì)就是空氣柱內(nèi)空氣質(zhì)量的增多或減少。（一）影響空氣運(yùn)動的因素：1、熱力因素：溫度高，空氣受熱膨脹，空氣密度變小，空氣發(fā)生輻散現(xiàn)象，氣壓下降。溫度低，空氣冷卻收縮，空氣密度變大，空氣發(fā)生輻合現(xiàn)象，氣壓升高。2、動力因素：①水平氣流的輻合和輻散輻合：空氣聚積，且前面的運(yùn)動速度小于后面的運(yùn)動速度，產(chǎn)生空氣的堆積，導(dǎo)致氣壓上升。輻散：背離。且前面的運(yùn)動速度大于后面的運(yùn)動速度，產(chǎn)生空氣的擴(kuò)散，導(dǎo)致空氣的氣壓下降?？傮w上看，高空的輻合、輻散量大于低空的輻合、輻散量。②空氣密度：移來的氣團(tuán)密度大，空氣質(zhì)量增多，氣壓上升（如冷空氣南下）移來的氣團(tuán)密度小，空氣質(zhì)量減少，氣壓下降（如暖空氣北上）③空氣的垂直運(yùn)動a：無運(yùn)動，空氣質(zhì)量不變，則Pa不變b：有下沉運(yùn)動，上層空氣質(zhì)量減少，Pb變小c：有上升運(yùn)動，上層空氣質(zhì)量增多，Pc變大aabc輻散上升輻合下降輻散輻合（二）氣壓的變化：1、氣壓的日變化：一天中有兩個高值，兩個低值。2、氣壓的年變化：陸地上：最大在冬季，最小在夏季海洋上：最大在夏季，最小在冬季高原上：最大在夏季，最小在冬季復(fù)習(xí)題：1、請解釋溫度與氣壓的關(guān)系？2、空氣的垂直運(yùn)動與氣流的輻合與輻散有什么關(guān)系？3、冬季與夏季的氣壓有什么不同，為什么？4、什么是單位氣壓高度差、單位高度氣壓差，它們的公式、有何意義，單位是什么？5、影響空氣運(yùn)動的因素是什么？§4-2氣壓場要求：1.熟練掌握等壓面圖、等高面圖的來由，氣壓場的基本形式2.掌握氣壓場的對稱系統(tǒng)、不對稱系統(tǒng)的垂直變化特點一、氣壓場的表示方法：氣壓場：氣壓的空間分布（一）等高面圖：在等高面上用等壓線表示水平方向上的氣壓分布狀況1、等壓線：同一水平面上氣壓相等各點的連線2、等高面：空間海拔高度相等各點連成的面3、等高面圖：等高面與一組等壓面在空間相割，在等高面上有許多交線，即等高面上的等壓線所組成的圖。高壓區(qū)：等高面與上凸的等壓面相割得到一組氣壓值遞減的閉合區(qū)低壓區(qū)：等高面與下凹的等壓面相割得到一組氣壓值遞增的閉合區(qū)4、海平面圖：把同一時刻各測站的海平面氣壓值填在一張空白的地形圖上，結(jié)合風(fēng)向，把氣壓值勤相等的各點用平滑的曲線連接起來，構(gòu)成當(dāng)時的海平面圖，即高度為零的等高面圖。（二）等壓面圖：在等壓面上用等高線表示等壓面空間起伏特征的圖1、等高線：空間高度相等各點的連線2、等壓面：空間氣壓相等各點連成的曲面。特點：不是平面，而是曲面或傾斜的面等壓面上凸：中心數(shù)字大于四周等壓面下凹：中心數(shù)字小于四周3、等壓面圖：用不同高度的等高面截等壓面，在等高面上得到許多交線（等高線），將各高度上的截線投影到水平面上，得到一張有許多等高線的等壓面圖。等高線中心數(shù)值大——對應(yīng)上凸的等壓面等高線中心數(shù)值小——對應(yīng)下凹的等壓面等高線密集——說明空間的等壓面此處坡陡等高線稀疏——說明空間的等壓面此處坡緩4、等壓面圖上的等高線的單位：位勢高度：單位質(zhì)量（1000g）的物體，從海平面（位勢高度為零）抬升到Z高度時克服重力所作的功。即位勢米。1位勢米=9.8J/kg1位勢什米=10位勢米位勢米與幾何高度的換算：H=gΦ/9.8?ZH：位勢米（能量單位，作功的大?。ゞΦ：緯度Φ處的重力加速度Z：幾何高度（高度的單位）（三）空間氣壓場的分布：hpa(mb)1000850700500300100m0150030005500900016000二、氣壓場的基本形式：1、低氣壓（低壓）：在流場中稱氣旋等高面圖：等壓線閉合，中心氣壓值低，空間形狀類似盆地2、高氣壓（高壓）：在流場中稱反氣旋等高面圖：等壓線閉合，中心氣壓值高，空間形狀類似倒放的鍋3、低壓槽：從低壓中心向外伸出的狹長的區(qū)域。槽中曲率最大點的連線就是槽線?？臻g形狀類似狹谷。4、高壓脊：從高壓中心向外伸出的狹長的區(qū)域。脊中曲率最大點的連線就是脊線?？臻g形狀類似山脊。5、鞍型氣壓場（鞍）：兩個高壓、兩個低壓相對的中心區(qū)域。類似馬鞍。三、氣壓場的空間結(jié)構(gòu)：根據(jù)單位氣壓高度差h=1/ρg得，單位氣壓高度差與溫度成正比，溫度高，空氣密度小，兩個等壓面的間距大，氣壓降低的慢；溫度低，空氣密度大，兩個等壓面的間距小，氣壓降低的快。根據(jù)氣壓和氣溫的配置關(guān)系，有如下的溫壓系統(tǒng)：（一）深厚的對稱系統(tǒng)溫度場中的暖中心與氣壓場區(qū)中的高壓中心相重合，冷中心與低壓中心相重合，形成暖高壓和冷低壓兩個深厚的對稱系統(tǒng)。1、暖高壓：由于中心溫度高，空氣密度小，則單位氣壓高度差大，而四周相對中心溫度低，空氣密度大，單位氣壓高度差小，越向高空，中心位置的兩個等壓面的間距愈大，四周兩個等壓面的間距變小，等壓面上凸的強(qiáng)烈，形成深厚的暖高壓系統(tǒng)。2、冷低壓：由于中心溫度低，空氣密度高，則兩個等壓面的間距小，而四周相對中心溫度高，空氣密度小，兩個等壓面的間距大，越向高空，中心位置的兩個等壓面的間距愈小，四周兩個等壓面的間距變大，等壓面下凹強(qiáng)烈，形成深厚的冷低壓系統(tǒng)。（二）淺薄的對稱系統(tǒng)溫度場中的暖中心與氣壓場中的冷低壓中心相重合，冷中心與高壓中心相重合，形成暖低壓和冷高壓兩個淺薄的對稱溫壓系統(tǒng)。1、暖低壓：由于中心溫度高，空氣密度小，則兩個等壓面間距大，則四周相對溫度較低，空氣密度大，兩個等壓面的間距小。越向高空，中心位置的兩個等壓面的間距愈大，而四周兩個等壓面的間距越小，等壓面趨于平緩，到一定高度后，低壓中心消失，再向高度發(fā)展則形成暖高壓形勢。2、冷高壓：由于高壓中心溫度低，空氣密度大，兩個等壓面的間距小，而四周相對中心溫度高，空氣密度小，兩個等壓面的間距大，隨著高度的增加，等壓面上凸平緩，到一定高度后，高壓中心消失，繼續(xù)發(fā)展則形成冷低壓。（三）溫壓場不對稱系統(tǒng)：即溫度場中的冷暖中心與氣壓場中的高低壓中心不重合，氣壓中心軸線是傾斜的。1、高壓區(qū)：在暖區(qū)上空，因空氣密度小，則兩個等壓面的間距大，愈向高空，溫差愈大，暖區(qū)一側(cè)的等壓面間距愈大，因此中心軸線向暖區(qū)一側(cè)傾斜。北半球的暖空氣來自南方，則軸線傾向西南方向形成脊。2、低壓區(qū)：在冷區(qū)上空，因空氣密度大，則兩個等壓面的間距小，冷區(qū)一側(cè)等壓面愈向高空愈向冷區(qū)一側(cè)傾斜。北半球的冷空氣來自西北，則軸線傾向西北形成槽。復(fù)習(xí)題：1.為什么等高面圖能反映出氣壓的水平分布特點？2.為什么等壓圖能反映出氣壓的空間分布特點？3.等壓面與等高面是什么關(guān)系？4.解釋暖高壓（冷低壓）系統(tǒng)隨高度的變化特點？5.解釋冷高壓（暖高壓）系統(tǒng)隨高度的變化特點？6.在北半球高（低）壓區(qū)的垂直結(jié)構(gòu)特點是什么？7.什么是氣壓系統(tǒng)？8.什么是等壓面，有何特點？§4-3大氣的水平運(yùn)動要求：熟練掌握水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力的方向、地轉(zhuǎn)風(fēng)、梯度風(fēng)的形成及風(fēng)壓定律；熱成風(fēng)2.掌握慣性離心力、摩擦力的大小、方向；風(fēng)隨高度的變化規(guī)律一、促使空氣運(yùn)動的力：（一）水平氣壓梯度力：1、氣壓梯度：垂直等壓線方向，單位距離內(nèi)氣壓的改變量。即有方向，又有大小。方向：垂直等壓線從高壓指向低壓大?。?dp/dndp：兩個等壓線間的壓差，為負(fù)值dn：兩個等壓線的垂直距離-：表示沿此方向氣壓是降低的單位：mb/赤道度（1赤道度=111公里）特點：當(dāng)兩個等壓線間的壓差一定時，兩個等壓線間的垂直距離愈大，即等壓線愈稀疏，氣壓變化愈小，反之，氣壓變化愈大。2、水平氣壓梯度力：當(dāng)水平氣壓梯度存在時，作用在單位質(zhì)量空氣上的力。ωA′ABωA′ABO方向：垂直于等壓線從高壓指向低壓意義：水平氣壓梯度力與氣壓梯度是成正比的，氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力也愈大；當(dāng)氣壓梯度一定時，水平氣壓梯度力與空氣密度成反比，即愈高空，空氣密度愈小，水平氣壓梯度力也就愈大，風(fēng)也就愈大。因此水平氣壓梯度力是空氣運(yùn)動的原始動力，是實力。（二）水平地轉(zhuǎn)偏向力：若無其它力與水平氣壓梯度力抗衡，則風(fēng)從高壓吹向低壓，風(fēng)速不斷增大，并垂直于等壓線。而實際上風(fēng)是平行于等壓線的，風(fēng)速也受到了限制。1、定義：空氣是在轉(zhuǎn)動的地球上運(yùn)動的，由于地球的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生作用于空氣的慣性力。它是使空氣運(yùn)動偏離水平氣壓梯度力方向的主要原因。ΦΦΦΦωsinΦωωω′如右圖3、水平地轉(zhuǎn)偏向力的大?。篛A=Vt∠A′OA=ωtA′A=oA∠A′OA=VωtS=1/2at2A′A≈SVωt=1/2at2a=2VωF=ma=2mVω單位質(zhì)量空氣受到的地轉(zhuǎn)偏向力是A=2Vω北極：地平面軸與地軸相重合，則A=2Vω赤道：地平面軸與地軸垂直，ω=0，則A=0任一緯度：自轉(zhuǎn)軸與地軸交角大于零小于90o，則ω′=ωsinΦA(chǔ)=2VωsinΦ4、特點：①A是為解釋轉(zhuǎn)動的物體產(chǎn)生偏向而假想的力，只有物體相對于地面有運(yùn)動時產(chǎn)生的，物體靜止時，沒有A②A的方向與空氣運(yùn)動方向始終是垂直的，只改變空氣運(yùn)動的方向，不改變運(yùn)動的速度，在北半球，背風(fēng)而立，偏向運(yùn)動的右方，南半球則偏向左方。③水平地轉(zhuǎn)偏向力與空氣運(yùn)動的速度成正比④若空氣運(yùn)動的速度一定時，水平地轉(zhuǎn)偏向力與緯度成正比，緯度愈高水平地轉(zhuǎn)偏向力愈大。（三）慣性離心力：1、定義：在曲線軌道上運(yùn)動的空氣質(zhì)點時刻受到一個離開曲率半徑中心向外的作用力，這個力是為空氣質(zhì)點保持慣性方向而產(chǎn)生的。2、大小C=V2/r=ω2rrvcaV：空氣運(yùn)動的線速度r：空氣運(yùn)動的曲率半徑ω：空氣運(yùn)動的角速度3、方向：與空氣運(yùn)動方向相垂直，指向曲率半徑的處側(cè)。4、特點：慣性離心力是一個假想的力，只改變空氣的方向，不改變空氣運(yùn)動的速度；此力的值較小，只有在氣旋中才很大。（四）摩擦力：1、定義：空氣運(yùn)動時，因受地面摩擦和氣層間的相互摩擦作用，減緩空氣運(yùn)動速度，此阻力稱為摩擦力。2、公式：R=-KVR：摩擦力K：摩擦系數(shù)V：風(fēng)速-：R與V方向相反（五）四種力的區(qū)別：1、水平氣壓梯度力是促使空氣運(yùn)動的原始動力2、水平地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力都是假想的力，只改變空氣運(yùn)動的方向，而不改變空氣運(yùn)動的速度。3、水平氣壓梯度力和摩擦力是實力，即改變空氣運(yùn)動的方向，又改變空氣運(yùn)動的速度4、在赤道上：A=0，忽視水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用空氣作直線運(yùn)動：r=0，忽視慣性離心力的作用在自由大氣中的空氣：K=0，忽視摩擦力的作用二、自由大氣中的空氣運(yùn)動：（一）地轉(zhuǎn)風(fēng)：1、定義：在自由大氣中，因氣壓場是平直的，空氣僅受水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，當(dāng)二力大小相等方向相反時，空氣的水平運(yùn)動稱為地轉(zhuǎn)風(fēng)。高壓低壓a高壓低壓aAGV2、形成：①在自由大氣中，因氣壓場是平直的，空氣僅受水平氣壓梯度力的作用，從高壓指向低壓。②當(dāng)質(zhì)點產(chǎn)生運(yùn)動時，立刻受到水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，并指向質(zhì)占運(yùn)動的右方面③隨著水平氣壓梯度力的增大，風(fēng)速增大，水平地轉(zhuǎn)偏向力增大，氣流不斷右偏④當(dāng)水平地轉(zhuǎn)偏向力增到與水平氣壓梯度力大小相等方向相反時，空氣沿著等壓線平行作直線運(yùn)動，稱地轉(zhuǎn)風(fēng)3、風(fēng)速：條件：水平氣壓梯度力=水平地轉(zhuǎn)偏向力即：G=A-dp/ρdn=2VωsinΦ則：Vg=-dp/ρdn?1/2ωsinΦ意義：當(dāng)密度和緯度一定時，風(fēng)速與氣壓梯度成正比，等壓線愈密，風(fēng)速愈大當(dāng)水平氣壓梯度力和緯度一定時，風(fēng)速與空氣密度成正比，高空密度小，風(fēng)速大當(dāng)水平氣壓梯度力和空氣密度一定時，風(fēng)速與緯度成反比，緯度愈高，風(fēng)速愈大。低壓a低壓aVAGC在北半球，風(fēng)是順著等壓線吹的，背風(fēng)而立，低壓在左手邊，高壓在右手邊，南半球則相反。（二）梯度風(fēng)1、定義：在自由大氣中，空氣質(zhì)點作曲線運(yùn)動時，受到水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力的共同作用，當(dāng)三個力達(dá)到平衡時的空氣運(yùn)動，稱梯度風(fēng)2、低壓區(qū)中的風(fēng)速在北半球A+C=G風(fēng)是逆時針吹3、高壓區(qū)中的風(fēng)速：在北半球A=G+C風(fēng)是順時針吹4、梯度風(fēng)的特性：①空氣運(yùn)動的速度受水平氣壓梯度、緯度和曲率半徑的影響②當(dāng)氣壓梯度和緯度在同一氣壓場中時，Vac>Vg>VcVg:A=GVac:A=G+CVc:A=G-C而實際大氣中則是Vc>Vac在高壓中：如果空氣運(yùn)動的曲率半徑減小，則慣性離心力增大（C=V2/r），空氣運(yùn)動速度增大，水平地轉(zhuǎn)偏向力增大（A=2VωsinΦ），則水平氣壓梯度力減?。℅=A-C），因A與V是線性關(guān)系，而C與V（C=V2/r）平方關(guān)系，則C比A增大程度強(qiáng)，所以G變小。因此高壓中空氣運(yùn)動的速度受到限制，不能無限制增大。在低壓中：如果空氣運(yùn)動的曲率半徑減小，則慣性離心力增大（C=V2/r），空氣運(yùn)動速度增大，水平地轉(zhuǎn)偏向力增大（A=2VωsinΦ），，則水平氣壓梯度力增大（G=A+C）因此空氣運(yùn)動的速度可以不受任何限制，無限制增大。③梯度風(fēng)遵守地轉(zhuǎn)風(fēng)風(fēng)壓定律在實際大氣中，嚴(yán)格的梯度風(fēng)是不存在的，地轉(zhuǎn)偏向力、水平氣壓梯度力、慣性離心力的平衡只是暫時的。由于地球上的方向是以經(jīng)緯線為準(zhǔn)的，則空氣的水平運(yùn)動經(jīng)常跨緯圈的。緯度變化則水平地轉(zhuǎn)偏向力、慣性離心力、水平氣壓梯度力就不平衡。在自由大氣中空氣近似地轉(zhuǎn)風(fēng)。因此地轉(zhuǎn)風(fēng)是梯度風(fēng)的特例，可以近似代表實際空氣運(yùn)動的狀況。（三）自由大氣中風(fēng)隨高度的變化：1、熱成風(fēng)：由于水平溫度分布不均所形成的風(fēng)隨高度的改變量。即：特點：①熱成風(fēng)與溫度和氣壓有關(guān)，溫度差愈大，等壓面越傾斜，水平氣壓梯度力愈大，空氣運(yùn)動的速度也就愈快。②熱成風(fēng)的風(fēng)壓定律：在北半球，背熱成風(fēng)而立，高溫在右，低溫在左，熱成風(fēng)與等溫線是平行的。③只要溫度場不變，熱成風(fēng)的大小、方向就不變P-2P-2P-1冷暖V上GAZ22、風(fēng)隨高度的變化規(guī)律：原則：地轉(zhuǎn)風(fēng)的風(fēng)壓定律、熱成風(fēng)的風(fēng)壓定律①等溫平行于等壓線：暖高壓與冷低壓：氣壓、溫度梯度方向相同，則地面風(fēng)與熱成風(fēng)的方向相同，隨高度的增加，風(fēng)向不變，風(fēng)速增大。①①等溫線與等壓線平行暖高壓與冷低壓VgVT冷低壓暖高壓P-1T1P-2T2Z1Z2Z3Z4Z5VgVTV2=Vg+VTV3=V2+VTV4=V3+VTVTVTVTV5冷高壓與暖低壓：氣壓、溫度梯度方向相反，則地面風(fēng)與熱成風(fēng)的方向相反，隨高度的增加，風(fēng)速減小，到某一高度，風(fēng)速為零，再上升，風(fēng)向與熱成風(fēng)的冷高壓暖低冷高壓暖低壓VTVgZ1Z1Z2Z3Z4Z5VgVTV2VTV3=0V4VTV5②等溫線等壓線相垂直：暖平流（低層風(fēng)從暖的地方吹向冷的地方）由于氣壓、溫度梯度相垂直，則地面風(fēng)與熱成風(fēng)風(fēng)向相垂直，且指向下層風(fēng)的右方，隨著高度的增加，風(fēng)向右偏，風(fēng)速增大。冷平流（低層風(fēng)從冷的地方吹向暖的地方）高壓低壓暖高壓低壓暖V1VTV2V3V4冷平流冷暖冷低壓高壓暖V1VTV2V3V4暖平流低壓低壓高壓GARV因此，在自由大氣中，隨高度的增加，不論風(fēng)向如何變化，總是趨向于熱成風(fēng)。例，北半球北冷南暖，熱成風(fēng)的方向則從西向東，高空風(fēng)都為西風(fēng)急流。三、摩擦層中的空氣運(yùn)動：（一）摩擦對風(fēng)的作用：在平直等壓線氣壓場中，空氣受到平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力三力的作用，則A=R+G，風(fēng)不能平行等壓線吹，而是斜穿等壓線，由高壓指向低壓，摩擦力愈大，風(fēng)與等壓線的交角就愈大，風(fēng)速就愈小。（二）運(yùn)動特征：1、風(fēng)壓定律：在北半球，背風(fēng)而立，高壓在右后方，低壓在左前方，風(fēng)斜穿等壓線。南半球相反。2、氣壓系統(tǒng)中的風(fēng)（北半球）高VG高VGCA低GACRRV復(fù)習(xí)題1、什么是白貝羅風(fēng)壓定律？2、在同一個氣壓場中，Vc、Vg、Vac是什么關(guān)系，請解釋？3、北半球暖高冷低區(qū)風(fēng)隨高度變化的規(guī)律是什么？4、水平氣壓梯度力的表達(dá)式是什么，有什么意義？5、隨著緯度的增高水平地轉(zhuǎn)偏向力有什么變化？6、赤道上空的空氣會發(fā)生偏向嗎？為什么？7、為什么在北半球0-30°N間吹東北風(fēng)嗎？8、請解釋為什么風(fēng)箏會越放越高越穩(wěn)？9、在北半球中畫出氣壓場、受力、風(fēng)向、熱成風(fēng)、風(fēng)隨高度變化的平面圖冷平流冷平流§4-4大氣環(huán)流要點：1.熟練掌握大氣環(huán)流的概念、三圈環(huán)流、風(fēng)帶、氣壓帶的形成；實際大氣環(huán)流的基本特征。2.掌握海陸分布、地形對大氣環(huán)流的影響。3.理解鋒區(qū)、急流及大氣環(huán)流的變化。問：1、為什么天空中的云總是向西移動呢？2、為什么南極的冰雪樣中會發(fā)現(xiàn)DDT化學(xué)成分呢？3、為什么在緯度20—25處沙漠面積如此廣大呢？4、日本的汽球炸彈為什么會出現(xiàn)在美國的西部呢？一、大氣環(huán)流的概述：（一）定義：具有行星尺度、規(guī)模比較大的空氣運(yùn)動。即有平均狀況也有瞬時狀況，并代表全球大氣的基本運(yùn)動狀況大氣環(huán)流是地氣系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行熱量、水分、等交換和能量轉(zhuǎn)換的重要機(jī)制，也是這些物理量的輸送轉(zhuǎn)換的重要結(jié)果，是各種天氣系統(tǒng)形成和活動的基礎(chǔ)。（二）尺度：名稱水平尺度活動時間例子大環(huán)流>2000km一周東風(fēng)波、西風(fēng)帶中間環(huán)流2000-200km2-3天季風(fēng)、氣旋、反氣旋中環(huán)流200-2km1天地方性風(fēng)（山谷風(fēng)、海陸風(fēng)）小環(huán)流<2km12小時單一環(huán)單一環(huán)流圈北極南極赤道赤道二、影響大氣環(huán)流的因素：大氣環(huán)流主要受太陽輻射、地球自轉(zhuǎn)、海陸分布、地形等因素的影響，其中太陽輻射是大氣環(huán)流形成的基本因子。（一）太陽輻射——單一的環(huán)流圈假設(shè)條件：1、地表是均勻的——消除海陸及地形的影響2、忽略地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力對大氣運(yùn)動的影響在高低緯間形成環(huán)圈，維持了高低緯間的熱量平衡，其根本原因就是太陽輻射在地表分布不均產(chǎn)生的。而高低緯間的熱量平衡是產(chǎn)生和維持大氣環(huán)流的直接原動力。（二）地球自轉(zhuǎn)——三圈環(huán)流和三風(fēng)四帶赤道赤道南極北極赤道30°30°60°60°60°60°30°30°赤道低氣壓帶副熱帶高壓帶東北信風(fēng)帶低緯環(huán)流圈極地高壓帶副極地低壓帶中緯環(huán)流