基础气象学第6章气压和风解剖.ppt

* * 第五章 气压和风 气压 作用于空气的力 风 本章内容 国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和百帕（百帕斯卡 hPa） 1hPa＝100Pa＝100N／m2 标准大气压（0℃，45°N／S，海平面上） P0＝760mm汞柱＝1013.25hPa 第一节 气 压 气压（大气压强）P 单位面积上所受到的大气压力。 单位面积上空气柱的重量。 气压的单位 一、气压随高度的变化 单位截面 大气上界 P1 P2 G z2 z1 △P＝P1－P2＝﹣G ＝﹣?gV ＝﹣?g（z2－z1） ＝﹣?g△z 取△z→0 大气静力学方程 dP＝﹣?gdz ﹣——＝?g ﹣—— 铅直气压梯度 （单位高度气压差） dP dz dP dz 大气静力学方程 铅直气压梯度 ﹣——＝?g z? ?? P? dP dz 气压 高度 1000 0 850 1500 700 3000 500 5500 250 11000 100 16000 12 30000 气压 （hPa） 海拔高度 （m） △z＝z2－z1＝18400（1＋?tm）log—— △z 两点之间的高度差 z1 较低点的海拔高度 z2 较高点的海拔高度 P1 较低点的气压 P2 较高点的气压 ?＝1／273 tm 两点的平均温度，取tm＝（t1＋t2）／2 P1 P2 压高公式 地面天气形势图（地面天气图、地面图） 本站气压 海平面气压 等高面（海拔高度为0）上的等压线（每隔2.5hPa）图 二、气压的水平分布 气压订正 海平面气压场 海平面气压场的基本型式（气压系统） 低压（低气压、气旋） 高压（高气压、反气旋） D 逆时针旋转 向中心辐合 绝热上升 多阴雨天气 G 顺时针旋转 向四周辐散 绝热下沉 多晴好天气 槽（低压槽） 脊（高压脊） D G 高空天气形势图（高空天气图、高空图） 等压面上的等高线（每隔4位势什米）图 等高线的单位：位势高度 位势米、位势什米 1位势什米＝10位势米 H＝z·g／9.8 H 位势高度（位势米） z 海拔高度（米） g 重力加速度 高空气压场 等压面与等高面的关系 等压面 PA＝PB＝PC＝P HA＜HB＜HC 等高面 Ha＝Hb＝Hc＝H ZAa＜ZBb＜ZCc Pa＜Pb＜Pc A B C a b c ZAa ZBb ZCc 等压面 H P 等高面 高空气压场的基本型式（气压系统） 低压 D 逆 时 针 旋 转 高压 G 顺 时 针 旋 转 脊 G 脊线 脊前 脊后 槽 D 槽线 槽前 槽后 第二节 作用于空气的力 影响大气运动的作用力 作用于空气的力 基本力（牛顿力） 视示力（外观力） 气压梯度力 地心引力 摩擦力 惯性离心力 地转偏向力 水平方向作用于空气的力 水平气压梯度力 G 水平地转偏向力 A 惯性离心力 C 摩擦力 R 一、水平气压梯度力（G） x方向上：气压梯度﹣— 气压差﹣— dx A：气压 p 压力 pdydz B：气压﹣（p＋— dx） 压力﹣（p＋— dx）dydz x方向上的净压力：pdydz﹣（p＋— dx）dydz ＝﹣— dxdydz ?p ?x ?p ?x ?p ?x ?p ?x ?p ?x ?p ?x x y z dx dy dz A B p ﹣（p＋— dx） ?p ?x 0 x方向上的净压力＝﹣— dxdydz ?p ?x y方向上的净压力＝﹣— dxdydz ?p ?y z方向上的净压力＝﹣— dxdydz ?p ?z 总的净压力＝﹣（— i＋— j＋— k）dxdydz ＝﹣▽p dxdydz 由于