第三章 基本气象要素
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2、绝热变化
2)湿空气温度的绝热变化: 对于未饱和湿空气:在绝热变化过程中,没有
水相变化,可视为干绝热过程 当未饱和湿空气上升达到饱和状态开始凝结,
就变为饱和湿空气,始终保持饱和状态的气块 所作的绝热过程,称为湿绝热过程。 湿绝热直减率(rm):饱和湿空气绝热上升单 位距离时的温度变化。
1个大气压 = 1013.25 hPa = 760 mmHg = 29.92 inHg
1mmHg ≈ 1.333hPa 1hPa ≈ 0.75mmHg
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(三)气压随高度的变化
规律: 气压总是随高度递减 随高度递减的快慢程度:低层较快,高层较慢。 在近地面层中,高度每升高100米,气压约降低 12.7hPa(9.5mmHg)。 图示
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2、绝热变化总结
绝热变化过程有两种情况 (1)干绝热过程
(2)湿绝热过程
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(1)干绝热过程
在绝热过程中,如果气块内部没有 水相的变化,叫干绝热过程( 即干 空气或未饱和空气的绝热过程)
干绝热直减率 γd≈1℃/100m
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2、绝热变化
当饱和时空起从上升运动转为下降运动时,有两种情况 上升时产生的凝结物全部留在气块中,气块绝热上升的减温
率=气块下降时的增温率,过程可逆,称为可逆湿绝热过程。 气块上升时产生的凝结物全部陆续脱离气块,气块不携带凝
结物下降,当气块下降到原先的起始高度时,温度将比原来的 高。过程不可逆,称为假绝热过程。
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三、气温的表示
天气图上表示某台站各物理量的符号。 某时刻测到的该台站的地面气温数值(单位:摄氏温 标)。
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二、大气压强
(一)气压概念 (二)气压的单位 (三) 气压随高度的变化 (四)航空上常用的几种气压 (五)气压与高度 (六)气压随时间的变化 (七)水平热过程中,如果气块内部存在水相变化, 叫湿绝热过程
湿绝热直减率,用γm表示 γm= 0.4~0.7℃/100m
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实际大气中的温度变化
当气块作水平运动或静止不动时,非 绝热变化是主要的,
当气块作垂直运动时,绝热变化是主 要的。
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(三)气压随高度的变化
气压随高度增加而降低:
在大气处于静止状态时,某一高度上的气压值等于其单位水平面 积上所承受的上部大气柱的重量。
随着高度增加,其上部大气柱越来越短,且气柱中空气密度越来 越小。
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(三) 气压随高度的变化-方程
4/8/2020
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温、压、湿三个 基本气象要素
气象要素
表示大气状态的物理量和物理现象通称为 气象要素。
气温、气压、湿度等物理量是气象要素 风、云、降水等天气现象也包含诸多气象 要素
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一、大气温度
(一)气温的概念 (二)气温的变化 (三)气温的表示
1. 大气静力学基本方程(Equation of Static Equilibrium) 大气静力学基本方程(简称静力方程)表示:大气在垂直 方向上所受的作用力达到平衡时,气压随高度变化的定量关系, 即
dp = - ρgdz
静止大气中气压随高度的变化特点: △Z不变的情况下,随高度增加,空气密度减小,△P随之减小。即随高 度增加,气压随高度降低的越慢。
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局地气温的变化
气温的周期变化 日较差 年较差
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北京十月份气温平均日变化
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北京、广州气温的年变化
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局地气温的变化
气温的非周期变化 由于大规模冷暖空气运动和阴雨天气的 影响 而产生的温度变化,没有周期性。
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(一)气温的概念
表示空气冷热程度的物理量,实质是空气分子平 均动能大小的宏观表现。
一般生活中所说的气温--气象观测所用的 百叶箱中离地面1.5米高处的温度。
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温标
气温通常用三种温标: (1)摄氏温标(Celsius、centigrade)温标(ºC): (2)华氏温标(Fahrenheit)温标(ºF): (3)开氏温标(Kelvin)温标( K):
是成云致雨的主要途径
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2、绝热变化
1)干空气温度的绝热变化:干空气在绝热过程中, 温度变化的直接原因是气压的变化。
干绝热直减率(rd):干空气在绝热上升(下降) 过程中,每上升(下降)单位距离的温度变化。实 际工作中,常取rd=1oc/100m
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(二)气温变化
1、非绝热变化(Non-adiabatic Change) 指空气块通过与外界的热量交换而产生的温 度变化
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1、非绝热变化 非绝热变化的方式
辐射:空气块之间、地气之间、云之间
传导:只要气块间有温差,就有热量传导
湍流:乱流使空气微团产生混合,气块间热量也随之得到 交换。
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水相变化:水通过相变释放热量或吸收热量,引起 气温变化。
相变产生的热量通过空气运动使得热量被传送
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(二)气温变化
2、绝热变化( Adiabatic Change ):
空气块与外界没有热量交换,仅由于外界环境 压强变化,使气块膨胀或压缩而引起气块温度 变化。
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(一)气压概念
气压即大气压强,是指与大气相接触的面上,空 气分子作用在每单位面积上的力 。 在气象上,通常用测量高度到大气上界的单位横 截面积上的垂直大气柱的重量来表示。
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(二)气压的单位
百帕:hPa 毫米汞柱:mmHg 英寸汞柱:inHg
→同一高度处,气温高的地区气压降低得比气温低的地区慢。