《14大气的垂直运动.ppt

中国科学院安徽光学精密机械研究所 第一章 大气的状态及其运动 第四节 空气的垂直运动 一、空气垂直运动的形成原因 二、空气垂直运动的种类及特点 空气块所受的力 二、垂直运动的种类及特点 （一）对流 （二）系统性垂直运动 （三）大气波动 （四）大气乱流 （一）对流 1.对流的概念和特征 对流的概念： 对流是指由于空气块与周围大气有温度差异而产生的,强烈而比较有规则的升降运动 对流的特征 1.垂直速度大，一般为1～10m/s； 2.水平范围小，一般是几千米到几十千米； 3.持续时间短，一般为几十分钟到几小时 2.对流产生的原因 对流产生的原因是气块温度与周围大气温度有差异 当空气块温度高于周围大气温度时，它将获得向上的加速度；反之则获得向下的加速度。 3.对流冲击力 概念：使原来静止的空气产生垂直运动的作用力，称为对流冲击力。 可分为：热力对流冲击力 动力对流冲击力 4.大气稳定度 大气稳定度的概念 大气稳定度是指大气对空气块垂直运动阻碍程度 。 大气稳定度的判断---未饱和空气块 结 论 1 ： 结 论 2 ： 饱和空气块作垂直运动时， 大气稳定度的判断： γ＞ γm 时不稳定 γ＜ γm 时稳定 γ= γm 时中性 综上所述 可将大气稳定度分成三种情形： γ＜γm（＜γd） 绝对稳定 γ＞γd（＞γm） 绝对不稳定 γm＜γ＜γd 条件性不稳定 用层结曲线状和态曲线来判断的方法 层结曲线：气层气温随高度变化的曲线。 状态曲线：气块温度随高度变化的曲线。 用层结曲线和状态曲线表示的大气稳定度 绝对稳定 用层结曲线和状态曲线表示的大气稳定度 条件性不稳定 用层结曲线和状态曲线表示的大气稳定度 绝对不稳定 （二）系统性垂直运动 概念： 大范围空气有规则的升降运动称为系统性垂直运动。 系统性垂直运动的特点 垂直速度小，为1～10cm/s， 水平范围大，几百～几千公里， 持续时间长，为十几小时～几天。 系统性垂直运动出现的地区 大范围空气的水平气流辐合、辐散区 冷、暖空气交锋区 地形抬升 低层气流辐合引起上升运动 摩擦层中低压区和高压区的气流 结 论 低压区中心附近有上升气流 高压区中心附近有下降气流 （三）大 气 波 动 两层密度不同的空气发生相对运动，在其交界面上会出现波动。这种波动常出现在等温层和逆温层界面上 （四）大气乱流 大气乱流是指空气不规则的涡旋运动，又称湍流或扰动气流。 大气乱流的形成 乱流涡旋是由大气中的气流切变引起 的，气流切变是指气流间速度和方向 的差异。 1.热力乱流 当气温水平分布不均匀时，就会产生大大小小的升降气流，由于它们之间有速度和方向的差异，就会形成乱流 2.动力乱流 当气流流过粗糙地表、丘陵和山区时， 由于地表摩擦和地形扰动，会引起气 流切变而形成乱流涡旋。 山地乱流 影响乱流强度的因子 热力因素 动力因素 大气稳定度 作 业 1.解释：夏季晴天午后，在机场经常见到地面风由草地吹向跑道的现象。 2.为什么等温层、逆温层又叫稳定层和阻挡层？ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 中国民航大学国际飞行学院 * 2010年3月 天津 第四节 空气的垂直运动 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、空气垂直运动的形成原因 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro