[理学]第13讲 大气运动.ppt

二 气压的变化 不同密度气团的移动 空气垂直运动 二 气压的变化 1.1 周期性变化 热力原因—即由温度的日变化和年变化引起。 气压的日变化（以中纬度地区为例，一天中地面 气压有两个高值(09:00～10:00和15:00～16:00)和两个低值(21:00～22:00和03:00～04:00） 气压的年变化受气温年变化的影响，与纬度、海陆性质等地理因素有关。通常是陆地大于海洋，高纬大于低纬。在陆地上最高值在冬季，最低值在夏季。 即：等压面上高度高的区域对应高压；等压面上高度低的区域对应低压； 二、气压场的基本型式 （一）低气压 简称低压，是由闭合等压线构成的低气压区。气压值由中心向外逐渐增高。空间等压面向下凹陷，形如盆地。见图4·10a。 二、气压场的基本型式 （二）低压槽 简称槽，是低气压延伸出来的狭长区域。在低压槽中，各等压线弯曲最大处的连线称槽线。气压值沿槽线向两边递增。槽附近的空间等压面类似地形中狭长的山谷，呈下凹形。 二、气压场的基本型式 （三）高气压 简称高压，由闭合等压线构成，中心气压高，向四周逐渐降低，空间等压面类似山丘，呈上凸状，见图4·10b。 （四）高压脊 简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域，在脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线，其气压值沿脊线向两边递减，脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。 二、气压场的基本型式 二、气压场的基本型式 （五）鞍形气压场 简称鞍，是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。鞍形区空间的等压面形似马鞍。图4·11。 以上几种气压水平分布型式统称气压系统。气压系统存在于三度空间中。由于愈向高空受地面影响愈小，以致高空气压系统比低空系统要相对简单，大多呈现出沿纬向的平直或波状等高线，有时也有闭合系统如切断低压、阻塞高压。见图4·12。 二、气压场的基本型式 三、气压系统的空间结构 （一）温压场对称系统 由于温压场配置重合，所以该系统中水平面上等温线与等压线是基本平行的。系统中包括暖性高压、冷性低压和暖性低压、冷性高压，图4·13。 1.暖性高压 高压中心区为暖区，四周为冷区，等压线和等温线基本平行，暖中心与高压中心基本重合的气压系统。由于暖区单位气压高度差大于周围冷区，因而高压的等压面凸起程度随高度增加不断增大，即高压的强度愈向高空愈增强。 三、气压系统的空间结构 2.冷性低压 低压中心区为冷区，四周为暖区，等温线与等压线基本平行，冷中心与低压中心基本重合的气压系统。因为冷区单位气压高度差小于周围暖区，因而冷低压的等压面凹陷程度随高度增加而增大，即冷低压的强度愈向高空愈增强。 3.暖性低压 低压中心为暖区，暖中心与低压中心基本重合的气压系统。由于暖区的单位气压高度差大于周围冷区，所以低压等压面凹陷程度随高度升高而逐渐减小，最后趋于消失。如果温压场结构不变，随高度继续增加暖低压就会变成暖高压系统。 4.冷性高压 高压中心为冷区，冷中心与高压中心基本重合的气压系统。因为冷区单位气压高度差小于周围暖区，因而高压等压面的凸起程度随高度升高而不断减小，最后趋于消失。若温压场结构不变，随高度继续增加，冷高压会变成冷低压系统。 三、气压系统的空间结构 暖性高压和冷性低压系统不仅存在于对流层低层，还可伸展到对流层高层，而且其气压强度随高度增加逐渐增强，这类系统称为深厚系统。而暖性低压和冷性高压系统主要存在于对流层低空，称浅薄系统。 三、气压系统的空间结构 （二）温压场不对称系统 是指地面的高、低压系统中心同温度场冷暖中心配置不相重合的系统。这种气压系统，中心轴线不是铅直的，而发生偏斜。地面低压中心轴线随高度升高不断向冷区倾斜，高压中心轴线随高度升高不断向暖区倾斜。北半球中高纬度的冷空气多从西北方向移来，因而低压中心轴线常常向西北方向倾斜，而高压的西南侧比较温暖，高压中心轴线多向西南方向倾斜，见图4·14。 大气中气压系统的温压场配置绝大多数是不对称的，对称系统是很少的，因而气压系统的中心轴线大多是倾斜的，系统的结构随高度发生改变的，气压系统的温压场结构对于天气的形成和演变有着重要影响。 三、气压系统的空间结构 第三节 大气的水平运动和垂直运动 一、作用于空气的力 空气的运动是在力的作用下产生的。作用于空气的力除重力之外，尚有由于气压分布不均而产生的气压梯度力，由于地球自转而产生的地转偏向力，由于空气层之间、空气与地面之间存在相对运动而产生的摩擦力，由于空气作曲线运动时产生的惯性离心力。 一、作用于空气的力 （一）水平气压梯度力 气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差（△P）除以其间的垂直距离（△N），用下式表达