第1章大气基本特征2012.ppt

第1章 大气的基本特征 1.5.1 气温 1.5 基本气象要素 概念：表示空气冷热的程度的物理量，实质上反映空气分子平均内能的大小。 特征：当空气获得热量时，其分子运动的平均速度增大，平均动能增加，气温也就升高。反之当空气失去热量时，其分子运动平均速度减小，平均动能随之减少，气温也就降低。 表示法：用摄氏度（℃）温标，以气压1013.3hPa时纯水的冰点为0℃，沸点为100℃，其间100等份中的1份即为1℃。理论研究上常用绝对温标，以K表示，其一度间隔和摄氏度相同，但“绝对零度”，为-273.15℃。两者关系：T（K）=t（ ℃ ）+273.15≈t+273 第一章 引论 概念：指大气的压强，由空气的分子热运动与地球重力场综合作用的结果。 表示法：静止大气中任意高度上的气压值等于其单位面积上所承受的大气柱的重量，即 特征：当气温升高、高度增加、空气流失（辐散）时，空气密度减小，故气压降低；反之亦然； 气压单位：标准单位帕（Pa），气象上为百帕（hPa），即100帕（Pa），其它毫巴(mb)、毫米水银柱(mmHg)等。 Pz 1.5.2 气压 1.5 基本气象要素 等高面图 高度一定的水平面上的等压线分布图。 等压线是同高度的水平面上气压相等的点的连线。 海平面气压分布图即为高度为零的等高面图。 等压线间隔：我国2.5hpa，国外4hpa。 亚洲地面天气分析图 空间气压相同的点所构成的曲面称为等压面。 等高线是某一特定等压面（850hPa、700hPa、500hPa等）上高度相等的点的连线，其高值区和低值区分别表示等压面凸区和凹区。 等压面上凸和下凹区域分别相当于 等高度面上的高压区和低压区。 等高线间隔为60位势米(gpm) H L 等压面图 讨论：等压面图上如何判断高低气压？ ∵ PA’=PA+△PA’A PB’=PB PC’=PC-△PC’C PA=PB=PC ∴ PA’PB’PC’ 为什么等压面图上高值（低值）区相当于等高度面上的高压区（低压）区？ p 500hPa等压面位高度场 海平面气压场的基本型式 ①低气压：由闭合等压线构成，中心气压值比周围低的区域，简称低压。其空间空间等压面向下凹陷，形如盆地； ②高气压：由闭合等压线构成，中心气压值比周围高的区域，简称高压。其空间等压面向上凸起，形如山丘。 ③低压槽和槽线（Trough）：由低压向外延伸出来的狭长区域，或一组未闭合的等压线向气压较高的一方凸出的部分，简称槽。在低压槽中各条等压线曲率最大处的连线，称槽线。 ④高压脊和脊线（Ridge）：由高压向外延伸出来的狭长区域，或一组未闭合的等压线向气压较低的一方凸出的部分，简称脊，脊中曲率最大点的连线称脊线。 ⑤气压鞍：两两相邻的两个高压和两个低压所组成的中间区域称为气压鞍，简称鞍，其空间等压面如马鞍形。。 低压槽 H 高压脊 海平面气压场的基本型式 2011年9月19日0000时亚洲地面天气分析图 高气压 H 低气压 H 2011年9月19日1800时亚洲地面天气分析图 * * * * 大气圈（Atmosphere）：由于地球引力作用而聚集在地球周围的气体物质，亦称大气层或大气圈，其底部即地球表面则为“下垫面”。 1.1 大气的成分 1.2 大气的垂直结构 1.3 大气的状态方程 1.4 大气的静力学方程及其应用 1.5 基本气象要素 思考题 第1章 大气的基本特征 气象学与气候学 第1章 大气的基本特征 　　地球低空大气是由干空气、水汽及浮悬的固态/液态粒子组成。 定义：不含固态、液态微粒和水汽的大气称为干洁空气，简称干空气（dry air）。 组成： 主要成分：氮（N2）、氧（O2）和氩（Ar），占99.96％，其中，氮是生命体的基本成分，氧是生命过程必需的，也决定着燃烧、腐烂和分解过程，氩则为惰性气体。 次要成分：包括二氧化碳*、臭氧**及氢、氖、氦、氪、氡等稀有气体，其中，二氧化碳是主要温室气体（greenhouse gas）。 1.1 大气的成分 1.1.1 干空气 表1·1大气的气体组成成分 主要成分 次要成分 第1章 大气的基本特征 *二氧化碳： 　　含量低、变化大，是最主要的温室气体。来源为火山喷发、有机物燃烧、腐烂及动植物的呼吸等，分布在20km高度以下，含量随季节、地点和昼夜而变，平均含量0.03%，工业区可达0.06%~ 0.07%。 -----温室效应(Greenhouse effect)： 　　二氧化碳等温室气体对太阳（短波）辐射吸收很少（尤其是可见光几乎全部通过大气层到达地面），但对地面（长波）辐射能强烈吸收，然后向地面和周围发出长波辐射，从而对地面产生保暖效应。 1.1 大气的成分 1.1.1 干空气 太阳辐