海洋水文氣象要素

1、海事系統(tǒng)救助技能培訓(xùn)海事系統(tǒng)救助技能培訓(xùn)航海氣象講座航海氣象講座任課教師 盛清波 一、教學(xué)目標(biāo)一、教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)基本的氣象知識學(xué)習(xí)基本的氣象知識,了解寒潮、熱帶氣旋、了解寒潮、熱帶氣旋、雷暴等常見的天氣系統(tǒng)雷暴等常見的天氣系統(tǒng),能在現(xiàn)場對基本氣象要素進(jìn)行簡單能在現(xiàn)場對基本氣象要素進(jìn)行簡單觀測，必要時向指揮中心報告。會識讀氣象圖，利用天氣報觀測，必要時向指揮中心報告。會識讀氣象圖，利用天氣報告或天氣圖判斷現(xiàn)場的天氣形勢和變化趨勢。告或天氣圖判斷現(xiàn)場的天氣形勢和變化趨勢。 二、教學(xué)重點(diǎn)：二、教學(xué)重點(diǎn)： 1、海洋水文氣象基本要素的特征及觀測方法。、海洋水文氣象基本要素的特征及觀測方法。 2、幾種常見

2、霧的特點(diǎn)及生消條件、幾種常見霧的特點(diǎn)及生消條件 3、判斷熱帶氣旋的部位及避離方法、判斷熱帶氣旋的部位及避離方法 4、寒潮大風(fēng)的天氣過程、寒潮大風(fēng)的天氣過程 5、氣象圖符號、天氣系統(tǒng)的識讀，根據(jù)氣象圖判斷現(xiàn)場的、氣象圖符號、天氣系統(tǒng)的識讀，根據(jù)氣象圖判斷現(xiàn)場的天氣形勢及變化趨勢。天氣形勢及變化趨勢。第一章第一章 海洋水文氣象要素海洋水文氣象要素氣象要素氣象要素表征大氣狀態(tài)的物理量或物理現(xiàn)象，如氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)、云、能見度、霧、雷暴、雨、雪、冰雹等。表層水溫、海浪、海流、海冰等是水文要素水文要素。第一節(jié)第一節(jié) 氣溫氣溫一、氣溫的定義和單位一、氣溫的定義和單位1、氣溫（、氣溫（Air Tempe

3、rature）：表示空氣冷熱程度的物理量）：表示空氣冷熱程度的物理量2、三種常有溫標(biāo)之間的換算關(guān)系：、三種常有溫標(biāo)之間的換算關(guān)系： 1) 三種溫標(biāo)對純水冰點(diǎn)和沸點(diǎn)的定義：三種溫標(biāo)對純水冰點(diǎn)和沸點(diǎn)的定義： 冰點(diǎn)冰點(diǎn) 沸點(diǎn)沸點(diǎn) 等分等分?jǐn)z氏溫標(biāo)（攝氏溫標(biāo)（） 0 100 100華氏溫標(biāo)（華氏溫標(biāo)（ ） 32 212 180絕對溫標(biāo)（絕對溫標(biāo)（K） 273 373 1002）三種溫標(biāo)的換算關(guān)系）三種溫標(biāo)的換算關(guān)系已知已知X，則對應(yīng)的，則對應(yīng)的華氏溫標(biāo)華氏溫標(biāo)Y（ ）9X/532絕對溫標(biāo)絕對溫標(biāo)Z（K）273X若已知若已知Y ，則對應(yīng)的，則對應(yīng)的攝氏溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)X（）5（Y32）/9絕對溫標(biāo)絕對溫標(biāo)Z

4、（K）2735（Y32）/9二、氣溫的日、年變化二、氣溫的日、年變化1、日變化、日變化1) 日變化特點(diǎn)：一天中最高氣溫（日變化特點(diǎn)：一天中最高氣溫（Tmax）：陸地上在）：陸地上在1314時，海洋上時，海洋上在在12時時30分。分。 最低氣溫（最低氣溫（Tmin）：近日出前）：近日出前2）氣溫日較差：）氣溫日較差：TmaxTmin3）影響日較差的因素：）影響日較差的因素：下墊面性質(zhì)：陸地日較差下墊面性質(zhì)：陸地日較差海洋，沙漠最大海洋，沙漠最大緯度：低緯日較差緯度：低緯日較差高緯高緯季節(jié)：夏季日較差季節(jié)：夏季日較差冬季冬季天空狀況：晴天日較差天空狀況：晴天日較差陰天陰天海拔高度：低處日較差海拔高

5、度：低處日較差高處高處2、年變化、年變化1）年變化特點(diǎn)：）年變化特點(diǎn)：一年中月平均最高氣溫（一年中月平均最高氣溫（Tmax）：北半球，陸地在）：北半球，陸地在7月，海洋在月，海洋在8月月 最低氣溫（最低氣溫（Tmin）：北半球，陸地在）：北半球，陸地在1月，海洋在月，海洋在2月月2）氣溫年較差：月平均）氣溫年較差：月平均Tmax月平均月平均Tmin3）影響年較差的因素：）影響年較差的因素：下墊面性質(zhì)：陸地年較差下墊面性質(zhì)：陸地年較差海洋，沙漠最大海洋，沙漠最大緯度：高緯年較差緯度：高緯年較差低緯，赤道最小低緯，赤道最小海拔高度：低處年較差海拔高度：低處年較差高處高處 第二節(jié)第二節(jié) 風(fēng)風(fēng)一、地轉(zhuǎn)

6、風(fēng)（一、地轉(zhuǎn)風(fēng)（Geostrophic Wind）1、定義、定義自由大氣中，空氣的勻速水平直線運(yùn)動。自由大氣中，空氣的勻速水平直線運(yùn)動。2、力的平衡、力的平衡水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力平衡。水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力平衡。GnAn，方向相反，作用在同一條直線上。，方向相反，作用在同一條直線上。3、Vg的大小，的大小，VgP/（2sinn）1）與水平氣壓梯度成正比，在天氣圖上，等壓（高）線越密，地轉(zhuǎn)風(fēng)）與水平氣壓梯度成正比，在天氣圖上，等壓（高）線越密，地轉(zhuǎn)風(fēng)越大；越大；等壓（高）線越疏，地轉(zhuǎn)風(fēng)越小。等壓（高）線越疏，地轉(zhuǎn)風(fēng)越小。2）與空氣密度）與空氣密度成反比，高空成反比，高空小，地轉(zhuǎn)

7、風(fēng)增大；低空小，地轉(zhuǎn)風(fēng)增大；低空大，地轉(zhuǎn)風(fēng)小。大，地轉(zhuǎn)風(fēng)小。3）與）與sin成反比，緯度越高，成反比，緯度越高，Vg越??；越小；0（赤道上），（赤道上），Vg趨近無窮，說明地轉(zhuǎn)風(fēng)不存在。趨近無窮，說明地轉(zhuǎn)風(fēng)不存在。4、風(fēng)向、風(fēng)向白貝羅風(fēng)壓定律。白貝羅風(fēng)壓定律。風(fēng)沿等壓線吹，背風(fēng)而立，北半球高壓在右，低壓在左；南半球正好相風(fēng)沿等壓線吹，背風(fēng)而立，北半球高壓在右，低壓在左；南半球正好相反。反。5、地轉(zhuǎn)風(fēng)的計算、地轉(zhuǎn)風(fēng)的計算公式法：公式法：VgP/（2sinn）將將1.293kg/m3和和值代入得值代入得Vg4.78P/（sinn） (水平氣壓梯度單位：水平氣壓梯度單位：hPa/赤道度，或赤道度，或

8、hPa/緯距緯距)二、梯度風(fēng)（二、梯度風(fēng)（Gradient Wind）1、定義、定義自由大氣中，空氣的水平勻速曲線運(yùn)動。自由大氣中，空氣的水平勻速曲線運(yùn)動。2、力的平衡、力的平衡水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力達(dá)到平衡。水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力達(dá)到平衡。高壓中（反氣旋）：高壓中（反氣旋）：GnCAn低壓中（氣旋）：低壓中（氣旋）： AnCGn3、主要結(jié)論：、主要結(jié)論：1）北半球，高壓中的風(fēng)順時針旋轉(zhuǎn)，低壓中的風(fēng)逆時針旋轉(zhuǎn)；）北半球，高壓中的風(fēng)順時針旋轉(zhuǎn)，低壓中的風(fēng)逆時針旋轉(zhuǎn)；風(fēng)向與氣壓場之間滿足白貝羅風(fēng)壓定律。風(fēng)向與氣壓場之間滿足白貝羅風(fēng)壓定律。2）梯度風(fēng)風(fēng)速與水平

9、氣壓梯度、緯度的正弦、空氣密度和曲率半徑有）梯度風(fēng)風(fēng)速與水平氣壓梯度、緯度的正弦、空氣密度和曲率半徑有關(guān)。關(guān)。 3）低壓（氣旋）區(qū)中的水平氣壓梯度不受限制；）低壓（氣旋）區(qū)中的水平氣壓梯度不受限制； 高壓（反氣旋）中的水平氣壓梯度不能超過某一臨界值。高壓（反氣旋）中的水平氣壓梯度不能超過某一臨界值。 4）反氣旋區(qū)內(nèi)，邊緣風(fēng)速較大，中心附近微風(fēng)或者靜風(fēng)；）反氣旋區(qū)內(nèi)，邊緣風(fēng)速較大，中心附近微風(fēng)或者靜風(fēng)； 曲率較?。ㄇ拾霃酱螅┨?，即等壓線平直處，等壓線密，曲率較?。ㄇ拾霃酱螅┨?，即等壓線平直處，等壓線密，風(fēng)速大；風(fēng)速大； 曲率較大（曲率半徑?。┨?，即等壓線彎曲較大處，等壓線曲率較大（曲率半徑小

10、）處，即等壓線彎曲較大處，等壓線疏，風(fēng)速較小。疏，風(fēng)速較小。 5）中高緯度反氣旋的風(fēng)速較大，低緯度反氣旋內(nèi)風(fēng)速較小。）中高緯度反氣旋的風(fēng)速較大，低緯度反氣旋內(nèi)風(fēng)速較小。 6）Va（反氣旋中的風(fēng)）（反氣旋中的風(fēng)）Vg（地轉(zhuǎn)風(fēng)）（地轉(zhuǎn)風(fēng)）Vc（氣旋的風(fēng)）（氣旋的風(fēng)） 三、風(fēng)隨高度的變化三、風(fēng)隨高度的變化 隨高度的升高，風(fēng)速增大，北半球風(fēng)向逐漸右偏，南半球逐隨高度的升高，風(fēng)速增大，北半球風(fēng)向逐漸右偏，南半球逐漸左偏，摩擦層頂處，風(fēng)速接近地轉(zhuǎn)風(fēng)，風(fēng)向接近地轉(zhuǎn)風(fēng)向。漸左偏，摩擦層頂處，風(fēng)速接近地轉(zhuǎn)風(fēng)，風(fēng)向接近地轉(zhuǎn)風(fēng)向。 近地面層（近地面層（30m50m以下），風(fēng)隨高度的變化不明顯。以下），風(fēng)隨高度的變化

11、不明顯。第三節(jié)第三節(jié) 云云一、觀測分類一、觀測分類云族云族 云底高度云底高度 云屬云屬 降水特點(diǎn)降水特點(diǎn) 中文名中文名 國際名國際國際名國際 縮寫縮寫高云高云 5000m 卷云卷云 Cirrus Ci 卷層云卷層云 Cirro-Stratus Cs 卷積云卷積云 Cirro-Cumulus Cc中云中云 2500m5000m 高層云高層云 Alto-Stratus As 連續(xù)性或間歇性的雨、雪連續(xù)性或間歇性的雨、雪 高積云高積云 Alto-Cumulus Ac 低云低云 50，準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度22。測濕原理：測濕原理：t干干t濕濕0，空氣未飽和；，空氣未飽和；t干干t濕濕0，空氣飽和。，空氣飽和。 八、海浪的觀測八、海浪的觀測 觀測項目：風(fēng)浪高、涌浪向和涌浪波高。觀測項目：風(fēng)浪高、涌浪向和涌浪波高。 觀測方法：風(fēng)浪、涌浪分別觀測，各挑選觀測方法：風(fēng)浪、涌浪分別觀測，