大气物理学：第三章 大气热力学基础2.ppt

第三章 大气热力学基础 §1 热力学定律在大气过程中的应用 §2 干绝热过程 §3 湿绝热过程和假绝热过程 §4 绝热混合过程 §5 等压冷却过程 §6 大气热力学图解 §7 温湿参量 §8 §9 §10 静力稳定度问题 焚风现象 美国落基山焚风 焚风发生机制的模型 五、焚风 1、定义：指气流过山后形成的干而暖的地方性风。 2、焚风形成原理 焚风是指气流过山后形成的干而暖的地方性风，潮湿气流经过山脉时受地形作用被近抬升按干绝热减温率变化，达到凝结高度后水汽开始凝结成云，此后气块继续上升时凝结出的水分部分或全部降落，气块温度按假绝热减温率变化，气流越过山顶后，若气块内的水分已部分降落，则气块先按湿绝热过程下沉，再按干绝热过程下沉，若或全部降落，气块按干绝热过程下沉，因此在山的迎风面和背风面气流的温湿特性不同，背风面形成温度高而湿度小的干热风，称之为焚风。 第三章 大气热力学基础 §1 热力学定律在大气过程中的应用 §2 干绝热过程 §3 湿绝热过程和假绝热过程 §4 绝热混合过程 §5 等压冷却过程 §6 大气热力学图解 §7 温湿参量 §8 §9 §10 静力稳定度问题 6.5 绝热混合过程 第三章 大气热力学基础 §1 热力学定律在大气过程中的应用 §2 干绝热过程 §3 湿绝热过程和假绝热过程 §4 绝热混合过程 §5 等压冷却过程 §6 大气热力学图解 §7 温湿参量 §8 §9 §10 静力稳定度问题 §5 等压冷却过程 第三章 大气热力学基础 §1 热力学定律在大气过程中的应用 §2 干绝热过程 §3 湿绝热过程和假绝热过程 §4 绝热混合过程 §5 等压冷却过程 §6 大气热力学图解 §7 温湿参量 §8 §9 §10 静力稳定度问题 §6 大气热力学图解 热力学图解要求： 1、坐标为实测气象要素或其简单函数，纵坐标与高度成正比。 2、各组线条是直线或近似直线。 3、坐标尺度设计使各组线条之间夹角尽可能大，便于区分各热力过程。 4、图解上的面积与能量成正比，即为能量图解。 §6 大气热力学图解 常用大气热力学图解：埃玛图（温度对数压力图）、 温熵图、假绝热图 图解上的等值线：等温线、等压线、等饱和比湿线、 干绝热线（等位温线）、 假绝热线（等假相当位温线）。 §6 大气热力学图解 一、埃玛图的构造 1、坐标 2、基本线条 二、埃玛图的点绘 三、埃玛图的应用 一、埃玛图的构造(1) 1、埃玛图坐标： 一、埃玛图的构造(2) 2、埃玛图基本线条： （1）等温线：平行于纵轴的黄色直线(℃或K） （2）等压线：平行于横轴的黄色直线（hPa) （3）等饱和比湿线：自右下方向左上方倾斜的绿色实线(g/kg) 一、埃玛图的构造(2) （4）干绝热线：黄色斜实线(θ) （5） 假绝热线：绿色虚线(θse) 埃玛图为能量图解，图中每平方厘米面积等于74.5J/kg的能量。 气象预报流程 大气探测：包括地面观测、高空探测、特种观测和遥感探测等。 各气象站的天气记录资料汇总，通过人工绘制或计算机绘制出天气图。 根据天气图上各种气象情况的发生、发展、减弱、消失等进行详细分析，再结合各地区当时的天气情况，运用天气变化规律和实践经验，就可以预测各地区将出现什么天气。 §6 大气热力学图解 一、埃玛图的构造 二、埃玛图的点绘 1、绘制大气层结曲线 2、绘制气块的路径曲线（状态曲线） 三、埃玛图的应用 二、埃玛图的点绘(1) 1、绘制大气层结曲线 大气层结：指一个地区上空大气温度和湿度的垂直分布。 （1）绘制温度层结曲线：即温度―气压曲线，简称温压曲线。 二、埃玛图的点绘(1) 1、绘制大气层结曲线 大气层结：指一个地区上空大气温度和湿度的垂直分布。 （1）绘制温度层结曲线：即温度―气压曲线，简称温压曲线。 （2）绘制露点层结曲线：即露点―气压曲线，简称露压曲线。 二、埃玛图的点绘(1) 1、绘制大气层结曲线 大气层结：指一个地区上空大气温度和湿度的垂直分布。 （1）绘制温度层结曲线：即温度―气压曲线，简称温压曲线。 （2）绘制露点层结曲线：即露点―气压曲线，简称露压曲线。 2、绘制气块的路径曲线（状态曲线） 路径曲线：空气块温度随气压（或高度）的变化曲线。 §6 大气热力学图解 一、埃玛图的构造 1、坐标 2、基本线条 二、埃玛图的点绘 1、绘制大气层结曲线 2、绘制气块的路径曲线（状态曲线） 三、埃玛图的应用 三、埃玛图的应用 1、确定湿度