海洋气象课件 海员须知.ppt

第一章 气象要素及其观测 第一节 大气和海洋概况 第二节 气温和海温 第三节 大气压 第四节 空气的水平运动--风 第五节 空气的垂直运动和大气稳定度 第六节 大气环流 第七节 大气湿度和海水盐度 第八节 云与降水 第九节 海洋上的雾 第十节 海面能见度和海水透明度 第十一节 船舶海洋水文气象观测与编报 几个重要的专业术语 大气（Atmosphere） 包围地球表面的整个大气层。 天气 (Weather) 指一定区域在较短时间内各种气象要素的综合表现。天气表示大气运动的瞬时状态。 气候 (Climate) 指某一区域天气的多年平均特征，其中包括各种气象要素的多年平均及极值。气候表示长时间的统计平均结果。 几个重要的专业术语 气象要素（Meteorology　elements)　 反映大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。 海洋要素（Marine elements） 反映海洋状态的物理量或物理现象。如海温、盐度、海浪、海流和海冰等。 第一节 大气和海洋概况 一、大气成分：主要由多种气体、水汽和悬浮的杂质构成。 干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的气体） 气体主要成分:氮（78.09%）、氧(20.95%）、氩（0.93%）、 气体次要成分:二氧化碳（0.03％）、氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧等稀有气体（ 0.01％）。 大 气 成 分 大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而迅速减少。 观测表明，10公里以内集中了75%的大气质量，35公里以下则达99%，近地面空气标准密度为1293g? m-3,大气的总质量为5.3ⅹ 1021g，约为地球质量的百万分之一。 其中影响天气、气候变化的主要大气成分为二氧化碳、臭氧和水汽。 大气中的易变成分 1.二氧化碳（carbon dioxide）:平均含量0.03%,若达到0.2-0.6％，就对人体有害。二氧化碳能强烈地吸收和放射长波辐射，对地面和大气的温度分布有重要影响，类似温室效应，直接影响气候变迁。 2.臭氧（ozone）：主要存在于20-40公里气层中，又称臭氧层（Ozonsphere）。臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分，若没有臭氧层，人类和动物、植物将受到紫外线的伤害。 大气中的易变成分 3.水汽（vapour）：含水汽的空气叫作湿空气（wet air）。空气中的水汽含量随纬度、时间、地点而变化。 湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。大气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是常温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、雾等天气现象的主要物质条件。 水汽能强烈地吸收和放出长波辐射，并在相变过程中吸收和放出潜热能，对地面和空气的温度影响很大。 大气中的易变成分 4.杂质：悬浮在空气中的固体或液体微粒，主要包括尘埃、烟粒、细菌、病毒、花粉和微小盐粒等。它们主要集中在大气的低层，影响能见度，能吸收部分太阳辐射，并对太阳辐射具有散射作用。在水汽相变过程中，杂质可以作为凝结核。 城市大气质量监测报告中空气污染物种类:总悬浮颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等 二、大气的垂直结构 根据气温、水汽的垂直分布、大气扰动程度和电离现象等不同等特点，自下而上将大气分为五个层次。（P5） 1. 对流层（Troposphere）：下界为地面，上界随纬度和季节变化，平均厚度10-12公里。通常在高纬为6-8Km，中纬度10-12Km，低纬度17-18Km。夏季对流层的厚度比冬季高。对流层集中了大气质量的80％和全部水汽，与人类关系最为密切，大气中几乎所有的物理和化学过程都发生在该层。对流层具有三个主要特征。 对流层中三个主要特征 ⑴ 气温随高度而降低。平均幅度为-0.65℃/100m。 即 γ＝0.65℃/100m 称γ为对流层中气温垂直递减率。 ⑵ 具有强烈的对流和湍流运动。是引起大气上下层动量、热量、能量和水汽等交换的主要方式。 ⑶ 气象要素沿水平方向分布不均匀。如温度、湿度等。 摩擦层与自由大气 根据大气运动的不同特征通常将对流层分为： 摩擦层(friction layer) ：摩擦层又称边界层，从地面到1Km高度，其厚度夏季高于冬季，白天高于夜间。湍流输送是该层的基本运动特点。 自由大气(free atmosphere) ：自由大气的基本运动形式是波动，地面摩擦作用减小，可忽略不计，这样大气的运动显得比较简单和清楚。 对流层顶：厚度约为1-2Km，温度随高度呈等温或逆温状态。 大气的垂直高度 大气上界：大气很难定出上界，一般以物理现象发生的最高高度为上界。极光发生在高纬度不同高度上，最高达到1000-1200Km作为大气的物理上界。由卫星探测的大气上界为200