第二節(jié)基本氣象要素

第二節(jié)基本氣象要素2023/5/41第1頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三第一部分航空氣象學(xué)基礎(chǔ)第二部分飛行危險天氣及對策第三部分航空資料的分析與運用第2頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三第一章大氣的狀態(tài)其運動第一節(jié)大氣的成分及結(jié)構(gòu)第二節(jié)基本氣象要素第三節(jié)空氣的水平運動第四節(jié)空氣的垂直運動第3頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)基本氣象要素氣溫氣壓濕度密度基本氣象要素與飛行第4頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三

一、氣溫1.氣溫的概念2.氣溫變化的基本方式3.氣溫的時空變化第5頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三1.氣溫的概念

表示空氣冷熱程度的物理量是空氣分子平均動能大小的宏觀表現(xiàn)攝氏溫標(biāo)(°C)華氏溫標(biāo)(°F)絕對溫標(biāo)(°K)第6頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三三種溫標(biāo)的關(guān)系第7頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三攝氏度與華氏度的換算：第8頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三2.氣溫變化的基本方式第9頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣溫的非絕熱變化氣溫的非絕熱變化:指空氣塊通過與外界的熱量交換而產(chǎn)生的溫度變化

輻射輻射是大氣獲得熱量的最主要方式亂流傳導(dǎo)水相變化(蒸發(fā)和凝結(jié))對流,大范圍的垂直運動第10頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三輻射的概念輻射：指物體以電磁波的形式向外放射熱量的方式第11頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三亂流的概念亂流：空氣無規(guī)則的小范圍渦旋運動，亂流使空氣微團產(chǎn)生混合，氣塊間熱量也隨之得到交換。第12頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三水相變化水相變化：指水的狀態(tài)變化，水通過相變釋放熱量或吸收熱量，引起氣溫變化。第13頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三第14頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三傳導(dǎo)的概念傳導(dǎo)：依靠分子的熱運動將熱量從高溫物體直接傳遞給低溫物體的現(xiàn)象第15頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三對流,大范圍的垂直運動第16頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣溫的絕熱變化絕熱變化：空氣塊與外界沒有熱量交換，僅由于其自身內(nèi)能增減而引起的溫度變化。第17頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三絕熱變化過程絕熱變化過程有兩種情況

（1）干絕熱過程（2）濕絕熱過程第18頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三干絕熱過程在絕熱過程中，如果氣塊內(nèi)部沒有水相的變化，叫干絕熱過程（即干空氣或未飽和空氣的絕熱過程）

干絕熱直減率γd≈1℃/100m第19頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三濕絕熱過程在絕熱過程中，如果氣塊內(nèi)部存在水相變化，叫濕絕熱過程濕絕熱直減率，用γm表示

γm=0.4～0.7℃/100m第20頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三不同溫度、氣壓下的γm（℃/100m）t

γm

p-20-100102010000.860.760.630.540.447000.810.690.560.470.385000.760.620.480.410.33第21頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三實際大氣中的溫度變化當(dāng)氣塊作水平運動或靜止不動時，非絕熱變化是主要的，當(dāng)氣塊作垂直運動時，絕熱變化是主要的。第22頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三3.氣溫的時空變化日變化年變化南北變化東西變化隨高度變化第23頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三１).局地氣溫的周期變化日較差:一日中氣溫最高值與最低值之差年較差:最熱月的平均溫度與最冷月的平均溫度之差第24頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三圖1-6北京十月份氣溫平均日變化第25頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三

圖1-7北京、廣州氣溫的年變化第26頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三２).局地氣溫的非周期變化由于大規(guī)模冷暖空氣運動和陰雨天氣的影響而產(chǎn)生的溫度變化，沒有周期性。第27頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三二、氣壓氣壓隨高度的變化航空上常用的幾種氣壓氣壓與高度氣壓的水平分布特點(水平氣壓場)第28頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓的概念p=-ρgh第29頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓的概念

氣壓即大氣壓強，在靜止大氣中,任一高度上的氣壓值等于其單位面積上承受的空氣柱的重量百帕：hPa毫米汞柱：mmHg英寸：inches1個大氣壓=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches第30頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三1.氣壓隨高度的變化氣壓總是隨高度而降低的第31頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三第32頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三dp=-ρgdz靜力方程壓高公式狀態(tài)方程p=-ρRT第33頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓隨高度降低的快慢與溫度有關(guān)第34頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三2.航空上常用的幾種氣壓本站氣壓:氣象臺氣壓表直接測得的氣壓,由于各測站所處地理位置及海撥高度不同，本站氣壓常有較大差異。修正海平面氣壓:由本站氣壓推算到同一地點海平面高度上的氣壓值,海撥高度大于1500米的測站不推算修正海平面氣壓場面氣壓:著陸區(qū)（跑道入口端）最高點的氣壓標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的海平面氣壓第35頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三3.氣壓與高度壓高公式第36頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三3.氣壓與高度氣壓式高度表:空盒氣壓表,只是把氣壓刻度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣中的壓高關(guān)系換成了高度刻度,只要高度表所在高度的氣壓不變,指針位置不變,所指示的高度就是標(biāo)準(zhǔn)大氣中與該氣壓值對應(yīng)的高度氣壓高度:氣壓式高度表所顯示的高度

第37頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓式高度表第38頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓誤差示意圖第39頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三圖1-9各種氣壓高度示意圖第40頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三飛行中常用的氣壓高度場面氣壓高度（QFE）:相對于機場跑道的高度,按場壓來拔正氣壓式高度表,飛機在起飛或降落時使用標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓高度（QNE）:相對于標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓（氣壓為1013.25hPa）的高度,按標(biāo)準(zhǔn)大氣海平面氣壓來拔正氣壓式高度表,飛機在航線上飛行時使用

修正海平面氣壓高度（QNH）:相對于實際海平面氣壓的高度,按實際海平面氣壓來拔正氣壓式高度表第41頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓高度氣壓誤差修正從比標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓高的地方飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，從比標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓低的地方飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，第42頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三溫度誤差示意圖第43頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓高度溫度誤差修正在比標(biāo)準(zhǔn)大氣暖的空氣中飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，在比標(biāo)準(zhǔn)大氣冷的空氣中飛行時，高度表示度將高于實際飛行高度第44頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三用場面氣壓設(shè)定高度表第45頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三5.水平氣壓場水平氣壓場指某一水平面上的氣壓分布水平氣壓場常見的基本形式水平氣壓梯度第46頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三圖1-10水平氣壓場的基本形式第47頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三水平氣壓場常見的基本形式低壓低壓槽（槽線）高壓高壓脊（脊線）鞍形氣壓區(qū)第48頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三天氣圖實例第49頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三一月平均海平面氣壓場第50頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三水平氣壓梯度水平氣壓梯度為一矢量大?。篏n=-ΔP/ΔNΔN為兩等壓線之間的垂直距離

ΔP為兩等壓線差值方向：垂直于等壓線，從高壓指向低壓。第51頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三水平氣壓梯度在天氣圖上，等壓線越密的地方，氣壓梯度越大第52頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三三、空氣濕度

空氣濕度就是用來量度空氣中水汽含量多少或空氣干燥潮濕程度的物理量。第53頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三濕度表示方法絕對的含水量相對的含水量第54頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三表示濕度的幾個物理量1.相對濕度2.露點（td）3.溫度露點差（t-td）第55頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三1.相對濕度相對濕度的大小直接反映了空氣距離飽和狀態(tài)的程度（空氣的潮濕程度）相對濕度的大小取決于兩個因素：空氣中的水汽含量和溫度

相對濕度定義為空氣中的實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比，即

?=e/E×100%第56頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三溫度（C）－30－25－20－15－10－5051015202530E（hPa）0.50.81.31.92.94.26.18.712.317.023.431.742.4不同溫度下的飽和水氣壓第57頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三2.露點（td）當(dāng)空氣中水汽含量不變且氣壓一定時，氣溫降低到使空氣達到飽和時的溫度，稱為露點溫度，簡稱露點。第58頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三3.氣溫露點差（t-td）氣溫減去露點就是氣溫露點差氣溫露點差表示了空氣的干燥潮濕程度氣溫露點差越小，空氣越潮濕。第59頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三四、密度基本氣象要素變化對空氣密度的影響密度高度第60頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三1.基本氣象要素變化對空氣密度的影響空氣密度與氣壓成正比空氣密度與氣溫成反比

水汽含量越大空氣密度越小第61頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三空氣密度與氣溫成反比第62頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三水汽含量越大空氣密度越小第63頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三2.密度高度密度高度是指飛行高度上的實際空氣密度在標(biāo)準(zhǔn)大氣中所對應(yīng)的高度密度小對應(yīng)的密度高度高密度大對應(yīng)的密度高度低低密度高度能增加飛機操縱的效率，高密度高度則降低飛機操縱的效率.第64頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三五.基本氣象要素變化對飛行的影響1.對高度表指示的影響

2.對空速表指示的影響

3.對飛機飛行性能的影響第65頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三1.對高度表指示的影響第66頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三氣壓誤差示意圖第67頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三當(dāng)實際“零點”高度的氣壓低于760MnHg時，高度表顯示的高度會大于實際高度；反之．高度表顯示的高度就會小于實際高度。第68頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三圖1-9各種氣壓高度示意圖第69頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三溫度誤差示意圖第70頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三在比標(biāo)準(zhǔn)大氣暖的空氣中飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，在比標(biāo)準(zhǔn)大氣冷的空氣中飛行時，高度表示度將高于實際飛行高度第71頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三2.空氣密度對空速表指示的影響空氣密度小于標(biāo)準(zhǔn)密度,表速小于真速第72頁，共76頁，2023年，2月20日，星期三3.對飛機飛行性能的影響實際大氣密度大于標(biāo)準(zhǔn)大氣密度時,飛機飛行性