气象气候学 第2讲大气的物理过程.pptVIP

土壤温度日变化随深度的衰减土壤温度随深度的日变化土壤温度垂直廓线的日变化海水温度垂直变化海水温度廓线土壤温度的测量地表土壤温度:平放温度表深度40cm土壤温度:曲管温度表深度40-320cm土壤温度:直管地温表自动土壤温度测定3下垫面与大气间的湍流热交换和气温变化3.1下垫面与大气间的湍流热交换大气的湍流运动由于热力和动力的原因,大气分子产生不规则运动地面与大气之间实现了热量、动量、水汽的交换湍流热交换强度大、是地—气热量交换的主要交换形式决定与大气风场和温度场(空间分布--field)下垫面与大气的湍流热交换量湍流热交换系数k和温度的函数k随高度而变,计算方法主要有:梯度法热平衡法3.2气温变化大气中的热量传输方式：对流、湍流、潜热导致气温的局地变化周期性变化:日变化年变化非周期性变化气温的日变化和年变化日较差:随纬度减少随海拔高度减少夏季大于冬季地表性质湿润地表大于干燥地表气温日变化与辐射平衡深圳海拉尔北京气温日变化天气对气温日变化的影响年较差:随纬度增加随海拔高度减少海洋的影响地表性质湿润地表大于干燥地表月平均温度和年较差随纬度的变化年平均海平面气温的纬向特征纬度对气温年变化的影响（高纬年较差大于低纬）地表状况对气温年变化的影响（干燥地表年较差大于湿润地区）水体减少气温年变化高海拨地区气温年较差减小作图分析各站气温年变化3.3气温的空间分异3.4气层的稳定度和气温的垂直变化气层的稳定度气块的非绝热变化绝热变化干绝热过程湿绝热过程火山活动引起平流层硫化物气溶胶浓度变化菲律宾火山活动对大气透明度的影响厄尔奇冲皮纳图博皮纳图博火山爆发后10-15月对流层下部气温距平4.2温室气体的浓度变化CO2、CH4、NX0、CFCS、O3、H2O化石能源燃烧活动（二氧化碳CO2等）化石能源开采过程（二氧化碳CO2和甲烷CH4）工业生产过程（二氧化碳CO2）农业和畜牧业（甲烷CH4）废弃物处理（甲烷CH4和氧化亚氮N2O）土地利用变化(二氧化碳CO2)主要温室气体变化4.3气溶胶浓度变化气溶胶对辐射的影响：阳伞效应（直接作用、云量增加）黑碳气溶胶对可见光和部分红外光谱有很强的吸收能力气溶胶的季节变化第二节大气的热力学过程辐射收支差额的平衡地面与其上的大气之间的湍流热交换（显热）空气或水体的水平运动地球上水分蒸发或凝结（潜热）地面与土壤、海面的热量传输1地球的热量平衡1.2地球表面的热量平衡R=LE+P+B+WP—地面与空气间的湍流热交换B—地（海）面与下层间的热交换W—平流热输送LE—水汽相变1.2热量平衡的气候特征1.2.1热平衡的地理分布1.2.2热平衡的年、日变化热平衡分量的纬度特征不能平衡的热量地气系统总能量及其各分量的平均经向输送(总能量、大气感热、海洋感热、潜热)洋流热带天气系统北极南极全球潜热的年总量地表与大气间感热输送年总量沙漠高温海面洋面与水体的热输送年总量草地热量平衡各分量的日变化沙漠地区热量平衡各分量的日变化半湿润、干旱地区热平衡各分量的年变化2地表与下层土壤（水体）间的热交换和土壤温度变化土壤中的热交换B=f(土壤的热力性质,温度梯度)土壤的热力性质:土壤导热率?单位时间、单位距离温差为1K时,通过单位面积传输的热量土壤的容积比热C单位容积的土壤增加1K温度时所需的热量土壤的导温率k’=?/C单位容积的土壤吸收或放出?热量时的温度变化