氣象學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、第1章 大氣1、 大氣：由于地球引力的作用，地球的周圍聚集著一層深厚的空氣層，稱為地球大氣，簡(jiǎn)稱大氣。2、 氣象： 大氣現(xiàn)象的統(tǒng)稱。其中除冷、熱、燥、濕、流動(dòng)等現(xiàn)象，由溫度、濕度、風(fēng)等要素直接表現(xiàn)外，還可歸納為凝結(jié)現(xiàn)象、光學(xué)現(xiàn)象、電學(xué)現(xiàn)象、聲學(xué)現(xiàn)象等。3、 氣象學(xué)：研究大氣中發(fā)生的各種物理現(xiàn)象和物理過程的學(xué)科。4、 氣象要素：用來定性或定量的描述大氣物理現(xiàn)象和大氣狀態(tài)特征的物理量。5、 主要?dú)庀笠兀禾栞椛?、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、氣壓、風(fēng)、云、降水等6、 氣溫:通常指地面氣象觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)處于通風(fēng)防輻射條件下的百葉箱離地面1.5m出的干球溫度計(jì)讀數(shù)。7、 降水:是指從天空降落到地面的液態(tài)或

2、固態(tài)水 包括雨、雪、冰雹等(mm)。降水量表示降雨/雪的多少。8、 降水量的劃分:（雨量等級(jí)為24h的降水量mm）：日降水量0.1mm微雨0.19.9mm為小雨10.024.9mm中雨，25.049.9mm大雨50.099.9mm為暴雨，100.0199.9mm為大暴雨，200mm特大暴雨；日降水量2.4mm小雪，2.55.0mm中雪，5mm大雪。9、 風(fēng)指空氣的水平運(yùn)動(dòng)，是矢量（向量），有方向和速度。風(fēng)向指風(fēng)的來向，有16個(gè)方位的風(fēng)，農(nóng)業(yè)常用9個(gè)方位：東、南、西、北、東北、西北、東南、西南和靜風(fēng)10、 農(nóng)業(yè)氣象要素：與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的氣象要素，包括：光、熱、水、氣11、 天氣：某一地區(qū)短時(shí)

3、段內(nèi)各種氣象要素的綜合反映。如：陰、晴、雨、雪、風(fēng)等。12、 天氣學(xué)：研究天氣及其演變規(guī)律，并預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)未來天氣變化的學(xué)科。13、 氣候：一個(gè)地方多年間發(fā)生的天氣狀況，包括最常見的一般的天氣情況和特殊年份出現(xiàn)的極端天氣情況，即：平均狀態(tài)和極端狀態(tài)。14、 氣候?qū)W：研究氣候形成、分布和變化規(guī)律的學(xué)科。15、 臭氧（O3)來源：臭氧是氧分子在太陽紫外線的作用下分解為氧原子，然后又與氧分子結(jié)合而成。含量很小，占大氣的0.00006%。分布:臭氧在大氣中的分布極不均勻，近地面空氣層中臭氧含量很小，5km以上含量逐漸增多，4050km形成明顯臭氧層。作用:保護(hù)傘:臭氧吸收的中短波區(qū)紫外線，對(duì)地球生命有很大

4、的危害作用；而不吸收的長(zhǎng)波區(qū)紫外線對(duì)生物有益，具有殺菌、促進(jìn)人體鈣吸收、加快植物細(xì)胞壁和纖維素合成等作用。隨著“臭氧空洞”的出現(xiàn)及其在面積、深度和延伸時(shí)間三維結(jié)構(gòu)中的發(fā)展，地面紫外線增多，白內(nèi)障、皮膚癌患者也增多。溫室氣體：臭氧吸收太陽紫外線使臭氧層大氣增溫，向大氣、地球發(fā)射更多的長(zhǎng)波輻射，對(duì)地球起保暖增溫作用，并影響大氣溫度鉛直結(jié)構(gòu)分布。大氣污染： 人類活動(dòng)或自然過程使排放到大氣中的物質(zhì)的數(shù)量、濃度及持續(xù)時(shí)間超過了大氣環(huán)境的容量，直接或間接對(duì)人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生不良影響。大氣在垂直方向上分為5層：對(duì)流層、平流層、中間層、熱成層和外層1、 對(duì)流層：對(duì)流層是大氣最底層，在低、中、高緯度地區(qū)平均厚度分

5、別為1718km、1012km、89km。主要特點(diǎn)：1)氣溫隨海拔高度的上升而降低：平均為 -0.65/100m;2）空氣具有強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)。3）氣象要素水平分布不均勻。4)集中了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽。氣溫直減率: 描述大氣溫度在垂直方向的變化，常采用垂直溫度梯度概念，簡(jiǎn)稱氣溫直減率，用表示，并規(guī)定：溫度隨高度的升高而降低為正值。=T/Z 數(shù)值正負(fù)的意義：0，表示氣溫隨高度升而降遞減層結(jié)大氣密度上大下小，下層空氣上升，上層空氣下沉，產(chǎn)生對(duì)流，屬于不穩(wěn)定層結(jié)，有利于污染物擴(kuò)散；0，表示氣溫隨高度的升高而升高逆溫層結(jié)大氣密度上小下大，屬于穩(wěn)定層結(jié)，不利于污染物擴(kuò)散。陰天和早晨易產(chǎn)生逆

6、溫。=0 表示氣溫隨高度的升高基本不變，屬于中性層結(jié)。多發(fā)生在風(fēng)速較大的陰天或多云天。第2章 輻射1、 地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn) 地球圍繞著地軸不停的自西向東運(yùn)動(dòng)。地球自轉(zhuǎn)周期為24小時(shí)。公轉(zhuǎn)地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)，還沿著一條橢圓形軌道自西向東繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)。公轉(zhuǎn)周期為365天5時(shí)48分46秒近日點(diǎn)：地球距太陽最近的時(shí)候，1月3日 遠(yuǎn)日點(diǎn)：地球距太陽最遠(yuǎn)的時(shí)候，7月4日2、 晝夜和季節(jié)的形成1）晝夜的形成 地球在自轉(zhuǎn)過程中，總有半個(gè)球面面向著太陽，有半個(gè)球面背著太陽，分別稱為晝半球、夜半球，分別對(duì)應(yīng)著白天和黑夜。晝夜半球的分界線稱為晨昏線，晨昏線把各緯圈分為兩段弧，處于白天的叫晝弧，處于黑夜的叫夜弧。地球自

7、西向東自轉(zhuǎn)，夜半球自西向東跨過晨昏線，變?yōu)榘滋?，此時(shí)晨昏線又稱晨線；晝半球自西向東跨過晨昏線，變?yōu)楹谝?，晨昏線又稱作昏線太陽高度角（h）：太陽光線與地平面的夾角，范圍為0,90。正午太陽高度角一天內(nèi)最大。計(jì)算公式如下：sinh =sinsin+coscoscos15(t-12) h=90-+緯度 太陽赤緯 t地方時(shí)（正午為12，124h）赤緯（）：太陽直射點(diǎn)所在的地理緯度。太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間移動(dòng)，赤緯變化范圍為-23.5，23.5，赤緯在北半球?yàn)檎习肭驗(yàn)樨?fù)。夏至（6月22日）直射北回歸線， =23.5；冬至（12月22日）直射南回歸線，=-23.5 春、秋分太陽直射赤道，=0 。晝

8、夜長(zhǎng)短變化特點(diǎn)：時(shí)間變化特征：對(duì)于同緯度地區(qū)來講，晝夜長(zhǎng)短隨太陽直射點(diǎn)而變；正午太陽高度角越大晝長(zhǎng)越長(zhǎng)，太陽直射時(shí)正午太陽高度角最大為90；夏半年晝長(zhǎng)大于夜長(zhǎng)，冬半年夜長(zhǎng)大于晝長(zhǎng)，春秋分晝夜平分?？臻g（緯度）變化特征：北半球夏半年，北半球越往高緯去，白晝時(shí)間越長(zhǎng)，北極出地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，而在南半球，越往高緯去，白晝時(shí)間越短，南極地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，夏至，太陽直射北回歸線時(shí)，極晝、極夜現(xiàn)象范圍最大，覆蓋北、南極圈；北半球冬半年，南北半球晝夜長(zhǎng)短變化特點(diǎn)與夏半年完全相反；春、秋分，太陽直射赤道，全球晝夜等長(zhǎng)。3、 四季的形成: 地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)地軸始終和公轉(zhuǎn)軌道（黃道）平面保持66.5的傾角，所以

9、地球始終斜著自轉(zhuǎn),因而一年中太陽有時(shí)直射北半球有時(shí)直射南半球。對(duì)于我國(guó)各省而言：“長(zhǎng)夏無冬，秋去春來”福建、兩廣、臺(tái)灣四省;“四季皆夏”海南省;“長(zhǎng)冬無夏，春秋相連”黑龍江省; 四季交換明顯的是黃河、長(zhǎng)江中下游地區(qū)4、二十四節(jié)氣: 古代人們把公轉(zhuǎn)軌道的一周等分為24等分，每一份為一個(gè)節(jié)氣，一個(gè)節(jié)氣15天；將每個(gè)節(jié)氣3等分，每一候?yàn)?天，共72候。春雨驚春清谷天，夏滿芒夏署相連。秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。用候均溫劃分四季。候均溫穩(wěn)定通過10、22的時(shí)間劃分春夏秋冬四季。氣候帶劃分指標(biāo)：最熱月氣溫10為溫帶和寒帶分界線，最冷月氣溫18為熱帶和溫帶分界線。第2節(jié) 輻射的基本知識(shí)1、 輻射：自然

10、界中的一切物體,只要溫度在絕對(duì)溫度零度以上,都以電磁波的形式時(shí)刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量，稱為輻射能，簡(jiǎn)稱輻射。2、 (1).太陽輻射是短波輻射，地球輻射是長(zhǎng)波輻射。（地球發(fā)射的0.1 3.0 m的短波輻射Ee） .太陽發(fā)出的長(zhǎng)波輻射比地球的長(zhǎng)波輻射少。作業(yè)1：求太陽和地球發(fā)射的輻射通量密度(W/m2）？已知：太陽半徑696105Km，T=6000K，1.0；地球平均半徑6.37103Km，T=288K，0.95。太陽： ET=T4 = 5.6710-8 （6 103）47.35 107 （W/m2）地球： ET=T4 = 0.95 5.6710

11、-8 28843.7 102 （W/m2）作業(yè)2.求太陽和地球一天（24小時(shí)）發(fā)射的輻射能量（KJ）？太陽一天發(fā)射輻射能： E=7.3510724360043.14（6.96 108）23.861028地球一天發(fā)射輻射能：E=3.710224360043.14（6.37106）21.63 1019 （KJ）作業(yè) 1：分別求算太陽和地球發(fā)射輻射的波長(zhǎng)峰值？太陽發(fā)射輻射峰值max=0.48 m 短波地球發(fā)射輻射峰值max=10.06 m長(zhǎng)波作業(yè)2：求人體發(fā)射輻射的波長(zhǎng)峰值？T=305Kmax=2897/T 9.48m 遠(yuǎn)紅外（長(zhǎng)波）第三節(jié) 太陽輻射太陽時(shí)刻不斷的向周圍空間放射出巨大的能量，太陽輻射

12、能，簡(jiǎn)稱太陽輻射。3、 太陽輻射RS1、天文輻射穿過可視為透熱體的星際空間到達(dá)大氣上界的太陽輻射太陽常數(shù)（S0）：當(dāng)?shù)厍蛭挥谄骄嚯x時(shí)（約14960萬千米），在地球大氣上界投射的垂直于太陽光線的太陽輻射通量密度，平均為1367w/m2。2、 大氣對(duì)太陽削弱作用：吸收、散射、反射3、 （1）m大氣質(zhì)量(air-mass )太陽光通過大氣路徑的長(zhǎng)度與大氣垂直厚度的比值稱為大氣質(zhì)量。當(dāng)太陽高度角的范圍為3090時(shí)，大氣質(zhì)量可近似表示為：m=1/sinh h為太陽高度角當(dāng)太陽高度角為90即太陽垂直投射到地面時(shí)的大氣質(zhì)量為1，稱為一個(gè)大氣質(zhì)量(2) a大氣透明系數(shù)(atmospheric transmi

13、ssion coefficient)太陽輻射透過一個(gè)大氣質(zhì)量后的輻射強(qiáng)度與透過總的輻射強(qiáng)度之比稱為大氣透明系數(shù)。即：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，大氣透明度是垂直到達(dá)地面的太陽輻射通量密度與太陽常數(shù)之比。a小于1，表明輻射通過大氣后的削弱程度。不同波長(zhǎng)削弱程度不同，a僅表示對(duì)各種波長(zhǎng)的平均削弱程度。大氣透明系數(shù)與大氣中的水汽、塵埃雜質(zhì)等有關(guān)。這些物質(zhì)越多，太陽被削弱的越強(qiáng)，大氣透明系數(shù)越小?？傊竭_(dá)地面的太陽可以概括為兩部分：直接輻射（Rsb）：以平行光形式到達(dá)地面 散射輻射（Rsd）：通過散射到達(dá)地面3、到達(dá)下墊面的太陽輻射：（直接輻射+散射輻射1）太陽直接輻射RSb：太陽直接輻射強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)，以平行

14、光的形式投射到單位面積地表水平面的太陽輻射。 m與RSb 是正比還是反比關(guān)系？ m越大，空氣質(zhì)量數(shù)越大，被空氣質(zhì)點(diǎn)吸收、反射、散射的太陽輻射量就越多，太陽輻射被削減得越多。2）天空散射輻射RSd：太陽輻射被大氣散射后，單位時(shí)間內(nèi)以散射光的形式到達(dá)單位面積地表水平面上的太陽輻射能。例：求廣州（=23.5N）夏至日正午a=0.9時(shí)的直接輻射和散射輻射。解：已知=23.5，=23.5，正午太陽高度h=90-+=90，m=1/sinh=1，a=0.9，Rsc=1382w/m2則：Rsb=Rscamsinh=1243.8w/m2 Rsd=0.5Rsc(1-am)sinh=69.1w/m2太陽總輻射：RS

15、 = RSb + RSd = 0.5 RSc ( 1 + am ) sinh第四節(jié) 地球輻射與輻射平衡一、 地球輻射又稱地球長(zhǎng)波輻射（Length），它包括地面長(zhǎng)波輻射和大氣長(zhǎng)波輻射，記作RLu和Rld。RLu地面輻射：地面晝夜不停的向外放射能量。輻射波長(zhǎng)范圍為380 m發(fā)射輻射量: RLu=T4 （為發(fā)射率，與物體本身性質(zhì)有關(guān)，可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定） 二、 RLd大氣輻射：大氣晝夜不停向外發(fā)射輻射，波長(zhǎng)范圍為7120m，最大輻射波長(zhǎng)為15 m。大氣輻射有一部分向上進(jìn)入宇宙空間，有一部分向下到達(dá)地面，這一部分輻射因與地面輻射的方向相反，稱為大氣逆輻射。大氣輻射光譜:即物體能吸收什么樣的光，也能發(fā)射同樣

16、的光。 大氣對(duì)長(zhǎng)波輻射的吸收非常強(qiáng)烈：大氣中水汽、液態(tài)水、二氧化碳和臭氧是長(zhǎng)波輻射的主要吸收者，吸收均具有選擇性。CO2：13.516.5m有很強(qiáng)的吸收率（紅外測(cè)CO2儀），812 m幾乎不吸收，全部透過，這一波段稱為“大氣天窗”，而這一波段是地面輻射最強(qiáng)的波段，因此地面輻射的20%透過大氣進(jìn)入宇宙。（紅外測(cè)溫儀）H2O：48 m及19 m以上強(qiáng)烈吸收3、 地面有效輻射:Rln地面發(fā)射的輻射（RLU）與地面吸收的大氣逆輻射（RLd）之差：通常，地面溫度高于大氣溫度，因此地面有效輻射為正值。只有當(dāng)近地面層出現(xiàn)很強(qiáng)的逆溫層或空氣濕度很大的情況下，近地面層大氣溫度才會(huì)高于地面溫度，地面有效輻射為負(fù)。

17、 夜間地面有效輻射的大小，可決定地溫的高低和地溫降低的快慢。有效輻射強(qiáng)，地面溫度降低得劇烈，容易出現(xiàn)露、霜或霧，在早春或晚秋能導(dǎo)致霜凍危害作物。1、地面輻射平衡 地面凈輻射Rn:地面由于吸收太陽輻射和大氣輻射而獲得熱量，同時(shí)又不斷向外發(fā)出輻射而失去熱量。單位時(shí)間、單位面積地面吸收和發(fā)射輻射能量的差叫地面凈輻射（net）。Rn = RS ( 1-)+ RLd RLu白天進(jìn)多出少，夜間進(jìn)少出多；夏季進(jìn)多，冬季出多。3、 光合有效輻射（PAR） 太陽輻射中對(duì)植物光合作用有效的光譜成分稱為光合有效輻射。PAR是Photosynthetically Active Radiation 的英文縮寫。PAR的

18、波長(zhǎng)范圍在0.40.7m,與可見光基本重合。二、光照時(shí)間與植物生長(zhǎng)發(fā)育1、光照時(shí)間 1）可照時(shí)數(shù)：某地不受任何遮蔽時(shí)，每天從日出到日落太陽可能照射的時(shí)間長(zhǎng)度。2）實(shí)照時(shí)數(shù):：太陽光實(shí)際照射的時(shí)間。即地面上用日照計(jì)實(shí)際測(cè)得的日照時(shí)數(shù)。 3）日照百分率：實(shí)照時(shí)數(shù)與可照時(shí)數(shù)的百分比，百分比越大，說明晴天越多。4）曙暮光：日出前或日落后一段時(shí)間，雖然太陽直射光不能直接投射到地面上，但地面仍能得到高空大氣的散射輻射，使晝夜的更替不是突然，分別稱為曙光和暮光，合稱為曙暮光。民用曙暮光是指太陽在地平線以下06的一段時(shí)間。5）光照時(shí)間是可照時(shí)數(shù)和曙暮光的總和。臨界光照長(zhǎng)度”可以使植物通過光照階段而開花結(jié)實(shí)的光

19、照時(shí)間的臨界值。2） 對(duì)短日照植物來講：南種北引，由于北方生長(zhǎng)季日照時(shí)間長(zhǎng)，將使作物生育期延長(zhǎng)，甚至不能開花結(jié)實(shí)，因此為了使其及時(shí)成熟，宜引用早熟品種或感光性較弱品種；北種南引，由于南方春夏生長(zhǎng)季內(nèi)光照時(shí)間短，將縮短生長(zhǎng)期，嚴(yán)重會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)，降低作物產(chǎn)量，因此宜引用晚熟或感光性弱的品種。3） 對(duì)長(zhǎng)日照植物來講：北種南引，由于光照時(shí)間縮短，將延遲發(fā)育和成熟，南種北引則相反。就實(shí)際情況看：長(zhǎng)日照作物引種比短日照作物遇到的困難小。3、光能利用率：?jiǎn)挝幻娣e上，農(nóng)作物通過光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物中所含的能量與這塊土地所接收到的太陽能的百分比。即:M表示單位面積上農(nóng)作物產(chǎn)量干重，h為每克干物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的

20、熱量；(S+D)到達(dá)水平面上的總輻射日總量，(S+D)為全生育期太陽總輻射日總量總和。4、提高作物光能利用率1）限制光能利用率的自然因素主要有：A、作物生長(zhǎng)初期覆蓋率小；B、作物群體內(nèi)光分布不合理；C、光能轉(zhuǎn)化率低；D、中、高緯度地區(qū)農(nóng)業(yè)受冬季低溫的限制E、不良的水分供應(yīng)與大氣條件使氣孔關(guān)閉，影響CO2的有效性和植物其它功能F、光合作用效率受到不良因素影響；G、作物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的缺乏H、自然災(zāi)害的影響。2、提高光能利用率的途徑1）改革種植制度：因地制宜的間復(fù)套種和合理的行向行距有利于提高作用覆蓋率，改善作物群體內(nèi)的光分布；2）改進(jìn)栽培管理措施：適宜的水肥條件、合理施用化肥農(nóng)藥等、加強(qiáng)機(jī)械化以縮短農(nóng)

21、耗時(shí)間等；3）選育優(yōu)良品種：選育合理株型、葉型、較合適高度密度種植而不倒伏的品種；4）改造自然與充分利用地區(qū)的光能資源1、如果把0.48m 作為太陽黑體輻射的發(fā)射峰值，求太陽發(fā)射的輻射通量密度是多少W/m2 ？如把0.72m 作為太陽黑體輻射的平均波長(zhǎng)，求太陽發(fā)射的光量子通量密度是多少Ei/(m2.s) ？2、某物體溫度為20，發(fā)射率為0.93，同時(shí)物體受到輻射通量密度為320w/m2的大氣長(zhǎng)波輻照，用紅外測(cè)溫儀測(cè)此物體的溫度時(shí)，誤把它的發(fā)射率當(dāng)作1.0處理，問紅外測(cè)溫儀測(cè)得的此物溫度是多少？與此物實(shí)際溫度相比，是偏低還是偏高？3.提高大田作物光能利用率的途徑有哪些?(如何提高大田作物光能利用

22、率？）已知：max=0.48 m， 求： 輻射通量密度？ 解： 由max=2897/T得：T=2897/ max=2897/0.48=6035.42(K) E=T4=1 5.6710-8 6035.424=7.52 107 (W/m2) 已知=0.72 m 求：光量子通量密度解：一個(gè)光量子攜帶的能量e=hc/ =6.63 10-34 3 108/(0.72 10-6)=2.76 10-19(J)一個(gè)愛因斯坦值Ei=6.02 1023 2.76 10-19=1.66 105(J)光量子通量密度E/Ei=(7.52 107)/(1.66 105)=4.53 102 (Ei/(m2 .s)= 4.5

23、3 108 ( Ei/(m2 .s)已知：T實(shí)=20 , 實(shí)=0.93, RLd=320 (W/m2), 測(cè)1.0求： T測(cè)？，T=? 解： 物體實(shí)際發(fā)射的輻射通量密度E實(shí) T4 =0.93 5.6710-8 (273+20)4=388.6 (W/m2)物體反射到達(dá)它表面的大氣長(zhǎng)波輻射通量密度 E反 rRLd =(1-0.93) 320=22.4 (W/m2) 紅外測(cè)溫儀測(cè)得的輻射通量密度E測(cè)= E實(shí)+ E反=411 (W/m2) 由E測(cè) 測(cè)T測(cè)4 = 5.6710-8 T4=411 (W/m2)得T測(cè)291.8（K）291.8-27318.8 （） T=T測(cè) T實(shí)18.8-20-1.2（ ）

24、答：紅外測(cè)溫儀測(cè)得物體溫度為18.8 ,比實(shí)際物體溫度低，低1.2 。第3章 溫度 第一節(jié) 熱力學(xué)基本知識(shí)一、基本概念和定律 1、溫度：是表征物體冷熱程度的一個(gè)宏觀物理量。從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來看，溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，是分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的反映。2、內(nèi)能：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和稱為物體的內(nèi)能。3、熱力學(xué)第一定律即能量守恒定律，在任何發(fā)生能量傳遞和能量轉(zhuǎn)換的熱力過程中，傳遞和轉(zhuǎn)換前后的能量總量保持恒定。4、熱力學(xué)第二定律在有限的空間和時(shí)間內(nèi)，一切和熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理、化學(xué)過程是不可逆的。熱量總是自動(dòng)的從高溫物體向低溫物體傳遞，不可能自動(dòng)的由低溫物體向高溫物體傳遞

25、，除非消耗功。不存在這樣一種循環(huán)過程，系統(tǒng)從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響。即效率問題。二、熱量的傳遞方式 1、輻射 :是通過電磁波的方式傳遞能量的過程，是熱量傳遞的基本方式之一。大氣主要依賴地面地面輻射而增熱，白天地面吸收的輻射大于發(fā)射的輻射，故地面被加熱增溫，夜間反之。 2、分子傳導(dǎo) :物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，分子間相互接觸而交換熱量的方式，稱為傳導(dǎo)。3、流體熱交換:流體可以通過相對(duì)位移而進(jìn)行熱交換，空氣熱交換一般分為對(duì)流、平流和湍流3種。1）對(duì)流：空氣大規(guī)模的有規(guī)則的垂直運(yùn)動(dòng)稱為對(duì)流。對(duì)流是對(duì)流層中大氣熱轉(zhuǎn)移的重要方式之一。2）平流：大范圍地區(qū)空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱為平流。3）湍

26、流：即空氣微團(tuán)雜亂無章的運(yùn)動(dòng)，也稱亂流。4、相變潛熱轉(zhuǎn)移三、物體的熱特性: 物質(zhì)的熱特性主要有熱容量、導(dǎo)熱率和導(dǎo)溫率1、 熱容量：物體溫度升高或降低1所需吸收或放出的熱量，單位為J/。2、 質(zhì)量熱容量（Cm）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)溫度變化1所需吸收或放出的熱量，單位為J/（kg）。3、 容積熱容量（Cv）：?jiǎn)挝惑w積的物質(zhì)溫度變化1所需吸收或放出的熱量，單位為J/（m3）。質(zhì)量熱容量和容積熱容量的關(guān)系為： 熱容量越大的物體，得到熱量升溫和失去熱量降溫的速度慢，溫度變化越緩和；熱容量越小的物體溫度變化劇烈。潮濕緊密的土壤熱容量大，白天升溫和夜間降溫較緩和，干燥疏松的土壤情況則相反。4、 導(dǎo)熱率（）也稱熱

27、導(dǎo)率，指在單位厚度間，保持單位溫度差時(shí)，其相對(duì)的兩個(gè)面在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量，單位是J/(ms)。 物體導(dǎo)熱率的大小表明了物體傳遞熱量的快慢，物體的導(dǎo)熱率越大，其表明溫度的變化越緩和；反之。土壤導(dǎo)熱率隨土壤空隙度的增加而減小，隨土壤濕度的增加而增加；當(dāng)其余條件相同時(shí)，導(dǎo)熱率大的土壤熱量容易傳入深層土壤或從深層得到熱量，因而表層土壤溫度變化??；土壤中導(dǎo)熱率固體水空氣；一般有機(jī)質(zhì)含量增多，導(dǎo)熱率變小。5、 導(dǎo)溫率：是表征物體增溫快慢的物理量，也稱熱擴(kuò)散系數(shù)。指在一定的熱量得失情況下，物體溫度變化快慢的物理量。與導(dǎo)熱率成正比，與物體的容積熱容量成反比。物體的導(dǎo)溫率越大，說明熱量擴(kuò)散能力越強(qiáng)，

28、各深度溫差消除越快，導(dǎo)溫率越小則反之。導(dǎo)溫率大的土壤，如濕潤(rùn)的黏土，溫度變化幅度小；而導(dǎo)溫率小的土壤，如干燥的泥炭土，溫度變化幅度大。第2節(jié) 溫度1、 大氣溫度 ：氣溫是表示空氣冷暖程度的物理量，氣溫反應(yīng)空氣內(nèi)能大小的變化，當(dāng)空氣獲得熱量時(shí)，內(nèi)能增加，溫度升高；當(dāng)空氣失去熱量時(shí)，內(nèi)能減少，溫度降低。引起空氣內(nèi)能變化的原因有兩種：絕熱過程空氣與外界沒有熱量的交換，內(nèi)能變化是由于做功引起。非絕熱過程空氣與外界發(fā)生熱量交換1、空氣的絕熱變化在氣象學(xué)上，任一氣塊與外界之間無熱量交換時(shí)的狀態(tài)變化過程，叫做絕熱過程。當(dāng)升、降氣塊內(nèi)部既沒有發(fā)生水相變化，又沒有與外界發(fā)生熱量交換的過程，稱為干絕熱變化；過程發(fā)

29、生水相變化的，稱為濕絕熱變化。 氣塊絕熱上升單位距離時(shí)的溫度降低值，稱為絕熱垂直減溫率（絕熱直減率或絕熱垂直遞減率）。1）干絕熱直減率對(duì)干空氣(dry)和未飽和的濕空氣而言。干絕熱過程中，空氣塊每上升100m，溫度下降1。2）濕絕熱直減率(m) 飽和濕空氣絕熱上升時(shí)，因膨脹而引起的m 要比 d 小，m平均值一般為m =0.5/100m。 干絕熱直減率d、濕絕熱直減率m及氣溫垂直梯度含義是不同的。d和m是同一氣塊在升降過程中，氣塊本身的溫度變化率。是上升氣塊周圍大氣 層中溫度隨高度的變化率。大氣層結(jié)：大氣中溫度等氣象要素的垂直分布狀況。如果某氣層氣溫直減率0或者某氣團(tuán)受到垂直方向的擾動(dòng)后發(fā)生對(duì)流

30、運(yùn)動(dòng)。那么，在這種絕熱垂直運(yùn)動(dòng)過程中，可出現(xiàn)3種情況：第一：運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，具有返回原路高度的趨勢(shì)大氣穩(wěn)定；第二：運(yùn)動(dòng)逐漸加速，具有遠(yuǎn)離原高度的趨勢(shì)大氣不穩(wěn)定；第三：空氣團(tuán)被推到某一高度后，靜止在該位置中性 A）d絕對(duì)不穩(wěn)定B）m 絕對(duì)穩(wěn)定 C）=d干中濕不穩(wěn)D）=m 濕中干穩(wěn)E) m 平地凸地下墊面性質(zhì)：陸地海洋；天氣：晴天氣溫日較差陰天，無風(fēng)或微風(fēng)天氣大風(fēng)天氣。 B、氣溫的年變化：一年中月平均氣溫的最高值與最低值之差，稱為氣溫年較差。北半球來講，內(nèi)陸地區(qū)一年中月平均氣溫最高值出現(xiàn)在7月份，最低值出現(xiàn)在1月份；海洋地區(qū)一年中月平均氣溫最高值出現(xiàn)在8月份，最低值出現(xiàn)在2月份。 影響因素有：緯度：

31、隨緯度升高而增大。海洋的影響：距海越近，氣溫年較差越小地形：海拔越高氣溫年較差越小。二、土壤溫度 1、土壤溫度的變化特征 1） 垂直變化（空間變化）土壤溫度的垂直變化的三種類型：日射型：土溫隨深度增加而減小。一般出現(xiàn)在白天和夏季。土壤表面得到太陽輻射增熱，熱量由地表向下層傳導(dǎo)。輻射型：土溫隨深度增加而增加。一般出現(xiàn)在夜間和冬季。土壤表面輻射冷卻，熱量由土壤下層向表層傳導(dǎo)。過渡型：在晝夜轉(zhuǎn)換和季節(jié)交替時(shí)出現(xiàn)，由一種類型向另一種類型過渡。2）周期性變化（時(shí)間變化）到達(dá)地面的太陽輻射的周期性變化是產(chǎn)生土壤溫度周期性變化的主要原因。A、土壤溫度的日變化一天中，土壤溫度最高值出現(xiàn)在13時(shí)左右，最小值出現(xiàn)

32、在日出前。一天中土壤溫度的最高值和最低值之差稱為土壤溫度日較差，也稱日變幅。隨土壤深度增加，日變幅逐漸減小。影響因素有：緯度：隨緯度增加而減小土壤熱特性：導(dǎo)熱率、熱容量大的土壤日較差小土壤顏色；地形：凹地平地凸地 天氣：晴天陰。B、土壤溫度的年變化一年中，北半球土壤月平均溫度最高值出現(xiàn)在7月，最小值出現(xiàn)在1月。一年中土壤月平均溫度的最高值和最低值之差稱為土壤溫度年較差，也稱年變幅。隨土壤深度增加，年變幅逐漸減小。土壤溫度年較差隨緯度增高而增大。從土壤和空氣的溫度的年變化曲線和日變化曲線，都可看到兩個(gè)特點(diǎn)：1）隨離地表的距離向上或向下的增加，溫度變化振幅越小。2）隨離地表的距離向上或向下的增加，

33、最高最低溫度出現(xiàn)的時(shí)間越來越滯后 ？滯后現(xiàn)象主要是因?yàn)闊崃康膫鲗?dǎo)、輸送需要有一定時(shí)間，所以每層達(dá)到最高或最低的時(shí)間也越滯后。一天中：水面溫度最高溫度出現(xiàn)在午后1516時(shí)，最低溫度出現(xiàn)在日出后23小時(shí)。日較差小于土壤。一年中：水面溫度最高溫度出現(xiàn)在8月，最低溫度出現(xiàn)在2月，晚于陸地極值出現(xiàn)時(shí)間約1個(gè)月，年較差較小。水溫日較差和年較差隨水層深度的增加而減小。第三節(jié) 溫度與農(nóng)業(yè) 一、主要溫度指標(biāo)1、基點(diǎn)溫度：溫度三基點(diǎn)：生長(zhǎng)最低、最適、 最高溫度。2、農(nóng)業(yè)界限溫度 0C-農(nóng)事活動(dòng)開始或終止，喜涼作物生長(zhǎng)的起始溫度,小于為寒冷期。 0：對(duì)某地區(qū)（一般而言），廣義的生長(zhǎng)期系指作物能生長(zhǎng)的時(shí)期。5C：早春

34、作物播種，（ 5日數(shù)為喜涼作物生長(zhǎng)期）10：喜溫作物開始生長(zhǎng)、喜涼作物生長(zhǎng)迅速；10日數(shù)為喜溫作物生長(zhǎng)期。15：喜溫作物生殖生長(zhǎng)下限、早稻移栽、熱帶作物生長(zhǎng)。20：水稻分蘗及迅速生長(zhǎng)；安全齊穗；玉米、高粱安全灌漿。二、溫周期現(xiàn)象：將植物對(duì)季節(jié)或晝夜溫度變化的反應(yīng)稱為溫周期現(xiàn)象。一般的春夏季植物生長(zhǎng)速率呈白天較慢，而夜間生長(zhǎng)較快的晝夜周期變化。因?yàn)榘滋鞙囟雀?，蒸發(fā)量大，光照強(qiáng)，抵制生長(zhǎng)，晝夜變溫對(duì)植物生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。當(dāng)溫度處于最低溫度和最適溫度之間時(shí)，日較差越大對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育越有利。三、 積溫理論及其應(yīng)用 積溫是某一段時(shí)間內(nèi)逐日平均氣溫累積之和，它是衡量作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)熱量條件要求和評(píng)價(jià)熱

35、量資源的重要指標(biāo)。單位是d。 積溫種類（活動(dòng)積溫：高于生長(zhǎng)下限溫度的日平均氣溫的累積和有效積溫：有效溫度的總和。有效溫度為日平均氣溫減去生長(zhǎng)下限溫度。）第4章 水分 第一節(jié) 地球上的水2、 表示空氣濕度的物理參量 表示空氣中水汽含量多少或潮濕程度的物理量稱為空氣濕度。大氣的濕度狀況是決定云、霧、降水等天氣現(xiàn)象的重要因素。1.水汽壓e：大氣中由水汽所產(chǎn)生的分壓力叫水汽壓，單位是hpa，在溫度一定條件下，單位體積空氣中所能容納的水汽數(shù)量是一定的。如果水汽含量已達(dá)到這個(gè)限量，空氣就成飽和狀態(tài)。此時(shí)的空氣稱為飽和空氣，飽和空氣的水汽壓稱為飽和水汽壓。飽和水汽壓es是溫度的函數(shù)飽和水汽壓除與溫度有關(guān)外，

36、還與蒸發(fā)面的狀態(tài)、蒸發(fā)面的形狀和溶液純度有關(guān)：在同溫度條件下：冰面平面凹液面；純水液面溶液面。2.絕對(duì)濕度 （a）單位體積空氣中所含水汽質(zhì)量，稱為絕對(duì)濕度，又稱為水汽密度，單位g/m3 3.相對(duì)濕度（RH） 空氣中實(shí)際水汽壓ea與此空氣溫度下的飽和水汽壓之百分比，可表示實(shí)際空氣距離飽和的程度。與溫度呈反比。4.飽和差（d） d= esea (pa)5.露點(diǎn)溫度（td）當(dāng)空氣中水汽含量不變、大氣壓力也無大變化時(shí)，降溫使水汽達(dá)到飽和的那點(diǎn)溫度叫露點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱露點(diǎn)（）。當(dāng)大氣壓力一定時(shí)，td高低只與空氣中水汽含量有關(guān)。水汽含量越多，td就越高。達(dá)到飽和時(shí)td=ta。所以td也是反映空氣中水汽實(shí)際含量

37、的物理量。三、空氣濕度的時(shí)空變化1、空氣濕度的空間變化 水汽壓隨高度減小的關(guān)系，一般可用下式表示：ea =ea010Z/ 2、空氣濕度的時(shí)間變化1）水汽壓的日、年變化：日變化有單峰型（海洋及秋冬陸地），雙峰型（夏季陸地）圖a；年變化與溫度高低一致：7、8月高，1、2月低；2）相對(duì)濕度的日、年變化：與溫度呈反比第三節(jié) 蒸發(fā)一、蒸發(fā) 在一定溫度下，由液態(tài)或固態(tài)水轉(zhuǎn)為水汽的過程稱為蒸發(fā)。蒸發(fā)過程的發(fā)生取決于實(shí)際水汽壓與飽和水汽壓兩者的對(duì)比關(guān)系。當(dāng)eaes(未飽和）時(shí)，出現(xiàn)蒸發(fā)；eaes（過飽和）時(shí)，蒸發(fā)停止并出現(xiàn)凝結(jié)；ea=es（飽和）時(shí)，進(jìn)入水中的水分子數(shù)和逸出水面的水分子數(shù)相等，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)

38、 。1、 水面蒸發(fā)的影響因素：1）水源：水源是蒸發(fā)源，沙漠中蒸發(fā)很小；2）熱源：蒸發(fā)消耗熱量，夏季比冬季蒸發(fā)多；3） 飽和差 ；蒸發(fā)速度與飽和差成正比；4）風(fēng)速與湍流擴(kuò)散；風(fēng)速和湍流擴(kuò)散速度能加快蒸發(fā)速度。5）溶質(zhì)濃度：蒸發(fā)速度與溶質(zhì)濃度成反比，江河水比海水蒸發(fā)快。3、 農(nóng)田蒸散(evapor transpiration)農(nóng)田蒸散是指植物蒸騰量和植被表面及土壤表面的蒸發(fā)量的總和。第3節(jié) 凝結(jié)與降水1、 水汽凝結(jié)：氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水的過程。1、水汽凝結(jié)的條件：1）空氣中的水汽達(dá)到飽和與過飽和 。要滿足這個(gè)條件，一是增加空氣的水汽含量，使水汽壓增大到飽和狀態(tài)。二是使含有一定量水汽的空氣冷卻，使之達(dá)到

39、露點(diǎn)。大氣降溫過程有下面四種：a絕熱冷卻b輻射冷卻c平流冷卻d混合冷卻。2）凝結(jié)核2、水汽凝結(jié)物：水汽的凝結(jié)可產(chǎn)生于地表或地物上，也可產(chǎn)生于空氣中。前者主要有露、霜、霧淞、雨淞等，后者主要有云和霧。1）地表面的凝結(jié)現(xiàn)象A、露與霜 ：夜晚或清晨，由于地面、地物表面的輻射冷卻，使貼地層氣降低，當(dāng)溫溫度將到露點(diǎn)以下，在地面或地物表面則有水汽凝結(jié)物形成。若凝結(jié)時(shí)露點(diǎn)高于0則水汽凝結(jié)為露，凝結(jié)時(shí)露點(diǎn)低于0，則水汽凝華為霜。形成天氣：晴朗微風(fēng)的夜晚。 霜與霜凍的區(qū)別：有霜并不一定霜凍，霜凍是一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。入冬后第一次出現(xiàn)的霜日為初霜日，冬天過后最后一次出現(xiàn)的霜日為終霜日。自終霜日到初霜日的的持續(xù)期為無

40、霜期。露水與吐水的區(qū)別：在天氣現(xiàn)象的記錄里,有時(shí)會(huì)把植物吐水誤記為“露” 。露是水汽在地物上的凝結(jié)物,而吐水則是植物的一種生理現(xiàn)象。在初春或盛夏的日子里,植物生長(zhǎng)得比較旺盛,根系也較為發(fā)達(dá),到了夜間,氣溫下降,植物葉面收縮,水分蒸發(fā)減少,而根部所處土壤中溫度下降較少,相對(duì)葉面來說,溫度高,生理活動(dòng)很活躍,吸收的水分較多,造成葉面的水壓較大,把水分從葉尖或莖上擠出。由于外界氣溫較低,被擠出的水份不會(huì)馬上蒸發(fā)掉,則留于葉尖,形成小水珠,即為吐水。露珠比較稠密,遍布植物周身,出現(xiàn)的面積大,特別是地溫表和日照計(jì)上表現(xiàn)明顯;而吐水的水珠比較稀疏,只限于植物莖部及葉尖上,不是所有的植物莖上或葉上都有,面積

41、較小。B、雨淞和霧凇 ：霧凇是集聚在地面物體（樹、電線桿等）迎風(fēng)面上呈針狀和粒狀的一種白色疏松微小固體凝結(jié)物。 雨淞是在0以下由過冷卻的雨滴或毛毛雨雨滴，在接觸的物體表面形成的光滑而透明的冰層。2）空中凝結(jié)物：空中凝結(jié)物主要有霧和云。A、霧：懸浮在近地面空氣中的大量水滴或冰晶，使水平能見度小于1的物理現(xiàn)象稱為霧。 霧形成的條件取決于空氣冷卻過程。一般可分為輻射霧、平流霧、輻射平流霧、鋒面霧等。由地面強(qiáng)烈輻射冷卻形成的霧稱為輻射霧。由暖濕空氣平流到冷海面上而形成的霧稱為平流霧。B、云：云是空中凝結(jié)物，空氣對(duì)流、鋒面抬升、地形抬升等作用使空氣上升到凝結(jié)高度時(shí)，就會(huì)形成云?！霸瞥造F下，霧吃云晴”（1

42、） 積狀云包括淡積云、濃積云和積雨云 （2）層狀云：包括卷云、卷層云、高層云和雨層云。 3）波狀云 包括層積云、層云、高積云、和卷積云。2、 降水地面從大氣中獲得的各種形態(tài)的水分稱為降水2、降水的種類1）按降水形態(tài)，可將降水分為雨、雪、霰、雹。雨是從云中降落到地面的液態(tài)水；雪是從云中降落到地面的各種類型冰晶的集合物；霰是白色不透明而疏松的小冰球，其直徑為15mm時(shí)稱為霰；冰雹是從云中降落的冰球或冰塊，直徑一般為550mm，大的有時(shí)達(dá)30cm。2）按降水性質(zhì)分，有連續(xù)性降水、陣性降水及毛毛狀降水。連續(xù)性降水的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，強(qiáng)度變化較小，降水范圍較大，通常降自高層云和雨層云中；陣性降水持續(xù)時(shí)間短，

43、強(qiáng)度大，降水范圍小，而且分布不均勻，通常自層積云或積雨云中降落；毛毛狀降水是極小的滴狀液體降水，降水強(qiáng)度很小，通常降自層云或?qū)臃e云中。3) 按降水的成因分：地形雨、對(duì)流雨、氣旋雨、臺(tái)風(fēng)雨。地形雨：暖濕氣流在移動(dòng)過程中遇到地形抬升，發(fā)生絕熱冷卻而形成的降水。山的迎風(fēng)坡常為多雨中心；山的背風(fēng)坡，氣流下沉增溫，加之水汽在迎風(fēng)坡已經(jīng)凝結(jié)降落而變得十分干燥，故背風(fēng)坡往往十分干燥（焚風(fēng)效應(yīng)）。對(duì)流雨：暖季白天，地面劇烈受熱，引起強(qiáng)烈對(duì)流，若此時(shí)空氣濕度較大，就會(huì)形成積雨云而產(chǎn)生降水。常伴有雷電現(xiàn)象，又稱熱雷雨。氣旋雨：在低壓中心（氣旋）氣流輻合上升形成降水。臺(tái)風(fēng)雨：臺(tái)風(fēng)是熱帶洋面的強(qiáng)大氣旋，臺(tái)風(fēng)常伴隨強(qiáng)大

44、降水。4）按降水強(qiáng)度分：小雨、中雨、大雨、暴雨等3、 降水的特征量1）降水量：表征降水多少的特征量，從云中降落的液態(tài)或固態(tài)水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透或流失，在單位水平面積上所積聚的水層深度稱為降水量。2）降水強(qiáng)度：表征降水快慢，單位時(shí)間內(nèi)的降水量，稱為降水強(qiáng)度。單位為mm/d或mm/h。3)降水變率：用來表征降水量的變化程度4、 距平：某地某年（月）降水量與同期多年平均降水量之差。絕對(duì)變率：距平值可為正也可為負(fù)，各年距平的絕對(duì)值的平均稱為絕對(duì)變率。相對(duì)變率：為絕對(duì)變率與同期多年平均降水量的百分比不同作物生長(zhǎng)時(shí)期需要水的量是不同的，對(duì)水分的敏感程度不同，在作物生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程中，對(duì)水分最敏感的時(shí)期稱為

45、作物的水分臨界期。第1節(jié) 氣壓及其變化氣壓是單位地球表面所承受大氣柱的重量。單位：長(zhǎng)度單位：mm汞柱；壓強(qiáng)單位：百帕hpa或毫巴（mb)1） 氣壓的日變化通常是氣壓值一天中出現(xiàn)一個(gè)最高值、一個(gè)次高值；一個(gè)最低值和一個(gè)次低值。早晨最高值出現(xiàn)在9點(diǎn)10點(diǎn)，以后氣壓下降到15點(diǎn)16點(diǎn)出現(xiàn)最低值；此后氣壓回升到2122點(diǎn)出現(xiàn)次高值，再度下降之次日34點(diǎn)出現(xiàn)次低值。氣壓日變幅隨緯度增加而減小3、 氣壓的空間分布（1）氣壓水平分布的表示方法等壓面、等高線在空間同高度的平面上，氣壓有高低起伏的變化，氣壓的空間分布稱為氣壓場(chǎng)。氣壓場(chǎng)呈現(xiàn)出各種不同的氣壓形勢(shì)，稱為氣壓系統(tǒng)。等高面圖（稱地面天氣圖），海拔高度處處

46、相等的面，等高面上氣壓相等的各點(diǎn)的連線稱為等壓線。氣壓包括：低氣壓、低壓槽、高氣壓、高壓脊、鞍形氣壓區(qū)由于溫壓場(chǎng)中心重合，所以該系統(tǒng)中各水平面上等溫線與等壓線基本平行。氣壓系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)（1）對(duì)稱系統(tǒng)：溫度場(chǎng)高、低溫中心與氣壓場(chǎng)的高、低壓中心重合，稱該氣壓系統(tǒng)為溫壓場(chǎng)對(duì)稱系統(tǒng)；暖性高壓、冷性低壓和暖性低壓、冷性高壓。暖高壓和冷低壓為深厚系統(tǒng)，可存在于對(duì)流層高層；而暖低壓和冷高壓為淺薄系統(tǒng)。（2）不對(duì)稱系統(tǒng)：當(dāng)溫度場(chǎng)與氣壓場(chǎng)配置不重合時(shí)，稱該氣壓系統(tǒng)為溫壓場(chǎng)不對(duì)稱系統(tǒng)；高氣壓中，高壓軸線隨高度升高不斷向暖區(qū)傾斜；低氣壓中，低壓軸線隨高度升高不斷向冷區(qū)傾斜。第2節(jié) 空氣運(yùn)動(dòng) 空氣的運(yùn)動(dòng)可分為水平運(yùn)

47、動(dòng)、垂直運(yùn)動(dòng)、環(huán)流運(yùn)動(dòng)、湍流運(yùn)動(dòng)等形式。一、空氣的水平運(yùn)動(dòng) 空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)。風(fēng)是矢量，包括風(fēng)向、風(fēng)速。風(fēng)向桿所指得方向?yàn)轱L(fēng)的方向，即指風(fēng)吹來的方向。風(fēng)速：風(fēng)向桿上橫杠，長(zhǎng)的代表34 m/s,短的代表12 m/s。1） 水平氣壓梯度力：氣壓梯度存在時(shí)，單位質(zhì)量空氣所承受的力。（2）水平氣壓梯度力的大?。篏 = 1/(P/N)（3）水平氣壓梯度力的方向：由高壓指向低壓（4）水平氣壓梯度力是產(chǎn)生風(fēng)的原動(dòng)力2） 地磚偏向力：地轉(zhuǎn)偏向力是因地球繞自身軸轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的非慣性力。因把有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的地球當(dāng)作參照物，使相對(duì)地球作運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)方向向右偏轉(zhuǎn)（南半球向左偏轉(zhuǎn)）的力叫地轉(zhuǎn)偏向力。（2）地轉(zhuǎn)偏向力的

48、方向：與運(yùn)動(dòng)方向垂直，并指向運(yùn)動(dòng)方向的右方（北半球）(3)地轉(zhuǎn)偏向力的大小：A=2Vsin在極地=90，A最大，在赤道=0，A最小 為0。（4）地轉(zhuǎn)偏向力只有存在運(yùn)動(dòng)時(shí)才存在。3） 慣性離心力：物體為保持沿慣性方向運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力，因而叫慣性離心力。（2）慣性離心力大小：C=V2 / r（龍卷風(fēng)的 r 特小）(3)慣性離心力的方向：與運(yùn)動(dòng)方向垂直，由曲率中心沿曲率半徑指向外緣（4）只有存在曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)才存在。4） 摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸界面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力叫摩擦力。（2）摩擦力的方向：與空氣運(yùn)動(dòng)方向相反。(3) 摩擦力的大?。篟= - kV（4）在低層大氣中存在摩擦力

49、，高層大氣中摩擦力很小，可忽略，又稱自由大氣。5） 對(duì)以上四種力作一個(gè)簡(jiǎn)要總結(jié)：1、水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的原動(dòng)力，是最基本的力，其它力是在空氣開始運(yùn)動(dòng)后才產(chǎn)生和起作用的。2、由于地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力的方向與空氣運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以只能改變空氣運(yùn)動(dòng)方向，不能改變運(yùn)動(dòng)速度。而摩擦力可以改變空氣運(yùn)動(dòng)速度，不能改變運(yùn)動(dòng)方向。3、地轉(zhuǎn)偏向力對(duì)高緯地區(qū)的空氣運(yùn)動(dòng)影響較大，而對(duì)低緯地區(qū)特別是赤道附近的空氣運(yùn)動(dòng)的影響可忽略不計(jì)。4、慣性離心力是當(dāng)空氣作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)才起作用，而當(dāng)空氣作近于直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可忽略不計(jì)。5、摩擦力只在地表面上空1-2Km的摩擦層內(nèi)起作用，而在自由大氣層中可忽略不計(jì)?？諝馑竭\(yùn)動(dòng)的形式：自由大氣中的風(fēng)地轉(zhuǎn)風(fēng)和梯度風(fēng)。1）地轉(zhuǎn)風(fēng)：只受到水平氣壓梯度力G和地轉(zhuǎn)偏向力A兩個(gè)力的作用。當(dāng)水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力達(dá)到平衡時(shí)所形成風(fēng)，稱為地轉(zhuǎn)風(fēng)。白貝羅風(fēng)壓定律：背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右。2)梯度風(fēng)：有G、A、C三個(gè)力作用：在