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文檔簡介
第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)教學(xué)目的和要求
1.掌握大氣的組成,特性
2.了解大氣水分和降水
3.掌握大氣的運動規(guī)律
4.了解主要的天氣系統(tǒng)
5.掌握氣候形成和變化的規(guī)律
6.理解未來氣候變化趨勢
第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)教學(xué)目的和要求
1.掌握大氣的組成,特性
2.了解大氣水本章的基本概念大氣:指圍繞著地球的厚層氣體。大氣圈:指大氣所形成的連續(xù)圈層。大氣過程:指大氣圈中存在的各種物理過程,如輻射過程、增溫冷卻過程、蒸發(fā)凝結(jié)過程等。氣象(天氣現(xiàn)象):指由大氣過程所形成的風(fēng)、云、雨、雪、霧、露、霜、冰等千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象。第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)本章的基本概念大氣:指圍繞著地球的厚層氣體。大氣圈:指大氣所本章的基本概念第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)天氣:某地區(qū)短時間內(nèi)大氣過程和現(xiàn)象的綜合。即短時間內(nèi)風(fēng)、云、降水、溫度和氣壓等氣象要素連續(xù)變化的綜合現(xiàn)象。其特點是多變。氣候:指某地區(qū)多年間常見的和特有的大氣過程和現(xiàn)象的綜合。本章的基本概念第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)天氣:某地區(qū)短時間內(nèi)大一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能距地表85km以下大氣定常成分氮、氧、氬、惰性氣體可變成分水汽、二氧化碳、硫氧化物等一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能大氣干潔空氣水汽固體雜質(zhì)液體顆粒(懸浮顆粒)一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):
通常把除水汽、液體和固體雜質(zhì)外的整個混合氣體稱為干潔空氣,簡稱干空氣。①主要成分:
N2、O2、Ar,占干空氣容積的99.97%、占干空氣質(zhì)量的99.95%;②次要成分:
CO2、O3、CO、CH4、H2S、SOx等等。★
85km以下大氣運動和分子擴散使空氣充分混合,干空氣成分比例維持常定,可以將干空氣作為單一氣體處理,分子質(zhì)量為28.964
第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):第三章大氣圈與氣一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):干空氣中,以氮、氧、二氧化碳、臭氧最重要。
氮
含量:大氣體積的78%
性質(zhì):化學(xué)性質(zhì)不活潑,不能直接被植物吸收,需要通過豆科植物固氮菌固定在土壤中
影響:對太陽輻射的遠紫外線具有選擇性吸收第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):第三章大氣圈與氣一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):
氧
含量:大氣質(zhì)量的23%,大氣體積的21%
性質(zhì):化學(xué)性質(zhì)活潑,有游離氧、原子氧、臭氧、化合物氧等形式
影響:生命存在的必要條件第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):第三章大氣圈與氣一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):
二氧化碳
含量:大氣體積的0.03%
來源:有機物燃燒、腐爛、生物呼吸
影響:大氣保溫作用(吸收地面長波輻射)、溫室效應(yīng)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):第三章大氣圈與氣一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):
臭氧
分布:10-40km高空,極大值20-25km(臭氧層)影響:強烈吸收太陽紫外線
臭氧層空洞:制冷劑(氟氯烴)大量使用第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(一)干潔空氣(干空氣):第三章大氣圈與氣自然地理學(xué)大氣圈與氣候系統(tǒng)ppt課件一、大氣的成分(二)水汽:含量:占地球總水量的0.001%,相當(dāng)于24mm的水層。隨時間、地點而變,與大氣運動、海陸分布有關(guān)來源:水面蒸發(fā)(海洋蒸發(fā)尤甚)、植物蒸騰。
分布:3km高度以內(nèi),隨高度的增大,水汽含量減少
更新周期:11d
性質(zhì):大氣中唯一可以發(fā)生相變的大氣組分
影響:吸收、放出長波輻射;相變過程中釋放和吸收熱量;是天氣變化的重要因子第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(二)水汽:第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一一、大氣的成分(三)固體雜質(zhì)、液體顆粒(氣溶膠)組成:大氣中懸浮著的各種固體雜質(zhì)和液體微粒(如大氣塵埃、小冰晶)
分布:集中分布于大氣層底部
來源:
自然源(火山灰、宇宙塵埃、隕石灰燼、植物花粉孢子、巖石風(fēng)化后的粉塵、森林著火后的灰燼等)
人工源(人類活動和工業(yè)生產(chǎn)中排放的煙、粉塵等)
影響:吸收太陽輻射,改變大氣透明度;成云致雨必要條件第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分(三)固體雜質(zhì)、液體顆粒(氣溶膠)第三章大氣?PM10與PM2.5第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能?PM10與PM2.5第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第?PM10與PM2.5第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能?PM10與PM2.5第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(一)大氣質(zhì)量1.大氣上界理論上是氣壓為0或接近0的高度
氣象學(xué)家認為,只要發(fā)生在最大高度上的某種現(xiàn)象與地面氣候有關(guān),便可定義這個高度為大氣上界。過去曾把極光出現(xiàn)的最大高度(1200km)定為大氣上界。高層大氣物理學(xué)中常把大氣上界定在3000km左右。第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(一)大氣質(zhì)量第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(一)大氣質(zhì)量2.大氣質(zhì)量理論上大氣質(zhì)量:假定大氣是均質(zhì)的,大氣高度為8000m,整個大氣柱的質(zhì)量為其中ρ0為T=0℃,P=1013.25hPa時的大氣密度。則整個地球大氣的質(zhì)量為5.14×108kg第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(一)大氣質(zhì)量第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能36km二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓定義:從觀測高度到大氣上界單位面積(1cm2)上垂直空氣柱的重量為大氣壓強,簡稱氣壓
單位:毫米汞柱和帕斯卡(Pa)(國際單位),氣象學(xué)采用百帕(hPa)為單位,1hPa=10-2N/cm2
測量方法:水銀氣壓表、空盒氣壓計第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:溫度為0℃,緯度為45°的海平面氣壓為1013.25hPa,稱為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
變化:地面氣壓在980—1040hPa之間變化,平均為1013hPa
周期性變化(日變化、年變化)與非周期性變化第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓水平分布:第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓氣壓場與氣壓系統(tǒng):
等壓線:某一水平面上氣壓相等各點的連線
等壓面:空間氣壓相等各點組成的面,是一個起伏不平的曲面氣壓場:氣壓的空間分布第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓氣壓場與氣壓系統(tǒng):
低氣壓:簡稱低壓,其等壓線閉合,中心氣壓低,等壓面向下凹陷如盆地,空氣向中心輻合,氣流上升高氣壓:簡稱高壓,其等壓線閉合,中心氣壓高,等壓面向上凸出如山丘,空氣向四周輻散,氣流下沉第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓氣壓場與氣壓系統(tǒng):
低壓槽:簡稱槽,由低壓向外延伸出來的狹長區(qū)域,或一組未閉合的等壓線向氣壓較高一方突出的部分。在槽內(nèi)各等壓線彎曲最大處的連線,稱為槽線。槽附近空間等壓面形如山谷,空氣向槽內(nèi)輻合上升第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓氣壓場與氣壓系統(tǒng):
高壓脊:簡稱脊,由高壓向外延伸出來的狹長區(qū)域,或一組未閉合的等壓線向氣壓較低一方突出的部分。在脊中各等壓線彎曲最大處的連線,稱為脊線。脊線附近空間等壓面形如山脊,空氣向外輻散第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力1.氣壓氣壓場與氣壓系統(tǒng):
鞍(鞍型氣壓區(qū)):兩個高壓與兩個低壓相對應(yīng)的中間區(qū)域,其附近空間等壓面形狀似馬鞍第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力2.氣壓的垂直分布
規(guī)律:氣壓大小取決于所在水平面上的大氣質(zhì)量,隨著高度的上升,大氣柱質(zhì)量減少,所以氣壓隨高度升高而降低
近地面層每上升10m,氣壓減少1hPa;隨著高度的升高,遞減率也隨之減小第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力2.氣壓的垂直分布氣壓隨高度的實際變化與氣溫和氣壓條件的關(guān)系(1)氣壓相同條件下,氣柱溫度越高單位氣壓高度差越小,氣壓梯度越小,暖區(qū)氣壓垂直梯度比冷區(qū)?。?)氣溫相同條件下,氣壓越高單位氣壓高度差越小,氣壓垂直梯度越大第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第氣壓垂直梯度二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能氣壓垂直梯度二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力2.氣壓的垂直分布第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力2.氣壓的垂直分布理想大氣中高度與氣壓的關(guān)系常用百帕表示海拔高度1000hPa–海平面;500hPa–5500m;300hPa–9000m
第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力2.氣壓的垂直分布第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(二)大氣壓力第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、成分、密度、電離等物理性質(zhì)和運動狀況,將之分為5層:1、對流層:大氣的最低層,自地面到8—18km,平均11km特點:氣溫隨高度的升高而降低;劇烈的垂直對流運動;天氣變化顯著;對人類和地球生物影響最大第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、成分、密度、電離等物理性質(zhì)和運動狀況,將之分為5層:2、平流層:從對流層頂?shù)?5km高度為平流層特點:氣流以水平運動為主,氣溫隨高度的升高不變或微升,大氣透明度良好第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、成分、密度、電離等物理性質(zhì)和運動狀況,將之分為5層:3、中間層:從平流層頂?shù)?5km高度為中間層特點:溫度隨高度升高迅速降低(因為沒有臭氧吸收太陽紫外輻射,而氮、氧能吸收的太陽短波輻射又大部分被上層的大氣吸收了);存在強烈的垂直對流,所以該層又稱為高空對流層第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、成分、密度、電離等物理性質(zhì)和運動狀況,將之分為5層:4、暖層:從中間層頂?shù)?00km高空為暖層特點:空氣稀?。粶囟纫虼髿鈴娏椅仗栕贤廨椛涠S高度上升迅速升高;高度電離;常常出現(xiàn)極光第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、成分、密度、電離等物理性質(zhì)和運動狀況,將之分為5層:5、散逸層(外層):800—約3000km的大氣層特點:空氣極其稀薄;氣溫很高,而且隨高度升高;地球引力小,高速運動的分子可逃逸至宇宙空間第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(三)大氣分層第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第自然地理學(xué)大氣圈與氣候系統(tǒng)ppt課件二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成二、大氣的結(jié)構(gòu)(四)標(biāo)準(zhǔn)大氣
定義:人們根據(jù)高空探測數(shù)據(jù)和理論,規(guī)定了一種特性隨高度平均分布的大氣模式,稱為“標(biāo)準(zhǔn)大氣”或“參考大氣”
特性:空氣是干燥的(假定);在86km以下是均勻混合物,平均摩爾質(zhì)量為28.964kg/kmol;處于靜力學(xué)平衡和水平成層分布第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能二、大氣的結(jié)構(gòu)(四)標(biāo)準(zhǔn)大氣第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第三、大氣的熱能第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成和熱能三、大氣的熱能第三章大氣圈與氣候系統(tǒng)第一節(jié)大氣的組成三、大氣的熱能★地球大氣系統(tǒng)的能源主要是太陽輻射。(一)太陽輻射◆太陽以電磁波的形式向外傳遞能量,稱為太陽輻射。太陽輻射所傳遞的能量稱為太陽輻射能。特點:太陽表面溫度約6000K,其輻射能絕大部分集中在波長0.15—4.0?之間,因而稱為短波輻射(對流層大氣和地面溫度為250—300K,輻射波長主要在
3—120?之間,為長波輻射)?!籼栞椛鋸姸龋簡挝粫r間內(nèi)垂直投射在單位面積上的太陽輻射能。三、大氣的熱能★地球大氣系統(tǒng)的能源主要是太陽輻射。(一)太陽1、大氣上界的太陽輻射◆太陽常數(shù)(S0):在日地平均距離上,大氣頂界垂直于太陽光線的單位面積上每分鐘接受的太陽輻射,稱為太陽常數(shù),即1367W/m2
。◆到達大氣上界的太陽輻射取決于:太陽高度——太陽輻射強度與太陽高度的正弦成正比(朗伯定律);日地距離——水平面上的太陽輻射強度與日地距離的平方成反比;年變化約7%;可照時數(shù)——太陽輻射強度與可照時數(shù)成正比,夏強冬弱。1、大氣上界的太陽輻射◆太陽常數(shù)(S0):在日地平均距離上,2、太陽輻射在大氣中的減弱過程◆大氣的吸收:能吸收太陽輻射的物質(zhì)包括臭氧、氧、水汽、二氧化碳、云、雨滴、氣溶膠粒子等,它們選擇性吸收太陽輻射(太陽光譜的兩端)?!舸髿獾纳⑸浜头瓷洌嚎諝赓|(zhì)點小,選擇散射短波輻射;而水滴、塵埃等質(zhì)點大,散射無選擇性,稱為漫射。散射波長集中于可見光波段。云層、氣溶膠粒子等有較強的反射作用,如云層平均反射率達50—55%。上述三種方式中,反射作用最主要,其次是散射,而吸收作用最小,它們共使到達地面的太陽輻射減弱了約一半。2、太陽輻射在大氣中的減弱過程◆大氣的吸收:能吸收太陽輻射的3、到達地面的太陽輻射◆包括兩部分:直接輻射(S)和散射輻射(D),
兩者之和稱為太陽總輻射(S+D)?!糁苯虞椛洌浩鋸娙跏芴柛叨群痛髿馔该鞫扔绊?。貝爾(Beer)削減定律S=I0
P
m
I0:太陽常數(shù);P:大氣透明度;
m:大氣質(zhì)量。直接輻射有日變化、年變化和緯度變化?!羯⑸漭椛洌浩鋸娙跏芴柛叨?、大氣透明度、云的特性(云量、云狀)和海拔高度等影響。3、到達地面的太陽輻射◆包括兩部分:直接輻射(S)和散射輻射◆太陽總輻射影響直接輻射和散射輻射的因素,也是影響總輻射的因素,所以總輻射也有日變化、年變化和緯度變化。在我國,年總輻射量最高的地區(qū)是海拔高度大的西藏(212—252W/m2),干旱少云的新疆、青海、黃河流域次之(159—212W/m2
),而云、雨較多的長江流域與華南大部卻較少(119—159W/m2
)。◆太陽總輻射影響直接輻射和散射輻射的因素,也4、地面對太陽輻射的反射到達地面的總輻射一部分被地面吸收,另一部分被反射。反射部分占總輻射量的百分比稱為反射率(r)。反射率的大小取決于:地面性質(zhì)(水面、陸面);地面狀態(tài)(顏色深淺、粗滑、干濕)。陸面反射率約10—30%,潔白的新雪反射率可達90—95%;水面反射率平均約10%。4、地面對太陽輻射的反射到達地面的總輻射一部(二)大氣能量及其保溫效應(yīng)地面和大氣在吸收太陽輻射的同時,又按其自身溫度日夜不停地向外放射長波輻射。1、地面輻射:地面以電磁波的方式向上發(fā)射指向大氣的輻射,稱為地面輻射。其波長為3—80?,最大輻射能量波長在9.6?。地面輻射大小主要取決于地面溫度(平均300K)。白天地面吸收太陽輻射多于放射的輻射而增溫;夜晚沒有太陽輻射,地面因輻射而降溫?!按髿獯啊薄孛孑椛浣^大部分(75—95%)被大氣吸收,只有波長8.4—12?的部分,可穿過大氣層逃逸到宇宙空間,所以稱此波段為“大氣窗”。(二)大氣能量及其保溫效應(yīng)地面和大氣在吸收太2、大氣輻射:大氣主要靠吸收地面輻射而增溫。大氣按其自身溫度,以電磁波的方式向四面八方發(fā)射長波輻射,稱為大氣輻射。它的波長為7—120?,最大輻射能量波長在15?。其大小取決于大氣溫度、濕度和云天狀況。3、大氣的保溫效應(yīng):大氣輻射向下指向地面的部分,方向與地面輻射相反,稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射幾乎全部為地面所吸收,這對地面因輻射而損耗的能量得到一定的補償,所以大氣對地面有保溫作用。這種作用稱為大氣保溫效應(yīng)或溫室效應(yīng)。2、大氣輻射:大氣主要靠吸收地面輻射而增溫。(三)地氣系統(tǒng)的輻射平衡把地面和對流層看作一個統(tǒng)一體,稱為地氣系統(tǒng)。地氣系統(tǒng)在一定時間內(nèi)輻射能收入與支出的差,稱為地氣系統(tǒng)凈輻射,即:
Rs=(S+D)·(1-r)+qa-F∞式中,Rs—地氣系統(tǒng)凈輻射;qa
—大氣吸收的太陽輻射;F∞—地氣系統(tǒng)長波射出輻射。地氣系統(tǒng)凈輻射隨緯度而變,低緯為正值,有熱量剩余;高緯為負值,熱量虧損,以南、北緯30°附近為轉(zhuǎn)折點。高低緯地區(qū)之間的氣溫差異,推動大氣環(huán)流和洋流的運動。(三)地氣系統(tǒng)的輻射平衡把地面和對流層看作一輻射平衡1地氣系統(tǒng)的輻射平衡輻射平衡1地氣系統(tǒng)的輻射平衡地氣系統(tǒng)的溫度多年基本不變,全球是到達輻射平衡的。大氣上界一年中獲得的太陽輻射能為342.8W/m2,同時又有相同數(shù)量的能量,以短波輻射或長波輻射的形式通過大氣上界返回宇宙空間,所以地氣系統(tǒng)的熱能收支是平衡的。地氣系統(tǒng)的溫度多年基本不變,全球四、氣溫氣溫是大氣熱力狀況(即空氣冷熱程度)的數(shù)量度量。目前,氣象觀測和記錄的氣溫,是指離地面一定高度上(我國規(guī)定離地面1.5m高),放在百葉窗箱里的溫度計測得的空氣溫度。通常以攝氏(℃)和華氏(℉)兩種溫度單位表示,我國采用攝氏度數(shù)為單位。在理論研究方面,多數(shù)采用絕對溫度(或稱開氏溫度),以(°
A)或(°
K)表示。溫度單位換算如下:
A=C+273.16K=C+273.16四、氣溫氣溫是大氣熱力狀況(即空氣冷熱程度)(一)氣溫的周期性變化大氣溫度的時間變化,包括由地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)引起的氣溫周期性變化,以及由大氣運動引起的非周期性變化。1、氣溫的日變化:指一天內(nèi)氣溫的高低變化,它有一個最高值(出現(xiàn)在午后兩小時左右)和一個最低值(出現(xiàn)在日出前后),氣溫日變化過程是一條正弦曲線。日最高氣溫與最低氣溫之差,稱為氣溫的日較差或稱日振幅。日較差隨緯度增高而減少,隨海拔高度增加而減少;晴天大陰天??;夏季大冬季?。淮箨懘蠛Q笮?。(一)氣溫的周期性變化大氣溫度的時間變化,包氣溫日變化氣溫日變化2、氣溫的年變化指一年內(nèi)氣溫的高低變化。年最高氣溫出現(xiàn)在夏至后的7月或8月,年最低氣溫出現(xiàn)在冬至后的1月或2月。一年中最熱月的平均氣溫與最冷月的平均氣溫之差,稱為氣溫的年較差。年較差隨緯度增高而增大,隨海拔高度增加而減少;大陸大海洋??;內(nèi)陸大沿海小。氣溫的年變化反映了氣候上的冷暖,是劃分氣候季節(jié)的重要指標(biāo)。氣溫的非周期性變化是由于大規(guī)模的氣流交替而引起的。2、氣溫的年變化指一年內(nèi)氣溫的高低變化。年最(二)氣溫的水平分布氣溫的水平分布通常用等溫線表示。主要受緯度、海陸分布、地形起伏、大氣環(huán)流、洋流等因素影響。全球氣溫分布特點:①氣溫隨緯度增高而遞減,北半球南北溫差冬大夏小,南半球則季節(jié)相反;②冬季北半球等溫線在大陸凸向赤道,在海洋凸向極地,反映同一緯度上陸地冷于海洋,夏季時則相反;南半球洋多陸少,等溫線較平直;③高溫帶(冬、夏月平均溫均>24℃)不是出現(xiàn)在赤道,冬季在5°—10°N,夏季在20°N左右,該帶稱為熱赤道。(二)氣溫的水平分布氣溫的水平分布通常用等溫線表示。④洋流的影響大,中緯度西岸氣溫比同緯度的東岸高。冬季太平洋和大西洋北部等溫線急劇向北凸出,反映黑潮暖流、阿留申暖流、墨西哥灣暖流的強大增溫作用;夏季北半球等溫線沿非洲和北美西岸向南凸出,反映了加那利寒流和加利福尼亞寒流的影響。⑤南半球冬夏最低氣溫都出現(xiàn)在南極,北半球則夏季在極地、冬季在高緯大陸東部、西伯利亞和格陵蘭。最高氣溫北半球夏季出現(xiàn)在低緯大陸內(nèi)部熱帶沙漠地區(qū)。在我國,最低氣溫為-53℃,出現(xiàn)在黑龍江的漠河;最高氣溫48.9℃,出現(xiàn)在新疆的吐魯番。④洋流的影響大,中緯度西岸氣溫比同緯度的東岸高。冬季太平洋和(三)氣溫的垂直分布每上升單位距離氣溫的降低值,稱為氣溫直減率,以r
表示,單位為℃/100m。對流層大氣平均r=0.65℃/100m。氣溫直減率一般夏季和白天大,冬季和夜晚小。
逆溫:指對流層內(nèi)發(fā)生溫度隨高度增加而上升的局部反?,F(xiàn)象。出現(xiàn)逆溫的氣層稱為逆溫層,它的狀態(tài)穩(wěn)定,會阻止下層空氣的垂直對流運動,因此又叫阻擋層。
(三)氣溫的垂直分布每上升單位距離氣溫的降低(三)氣溫的垂直分布
逆溫:
輻射逆溫:
晴朗平靜的夜晚,地面因輻射而失去熱量,近地氣層冷卻強烈,較高氣層冷卻較慢,形成從地面開始向上氣溫遞增,稱為輻射逆溫。
隨著夜深地面失熱愈多,逆溫層愈厚,日出后,地面增熱,逆溫逐漸消失。輻射逆溫在大陸上常年均可出現(xiàn),以冬季最強、夏季較弱。山谷和盆地因冷空氣沿斜坡流入,常使輻射逆溫加強。云頂因夜間輻射冷卻,也可形成空中輻射逆溫層。(三)氣溫的垂直分布逆溫:(三)氣溫的垂直分布鋒面逆溫:冷暖空氣團相遇時,較輕的暖空氣爬到冷空氣上方,在界面附近也會出現(xiàn)逆溫,稱之為鋒面逆溫。
下沉逆溫:又稱為壓縮逆溫,是由于穩(wěn)定氣層整層空氣下沉壓縮增溫而形成的逆溫。平流逆溫:由暖空氣平流到冷地面上,貼近地面的空氣層受冷地面的冷卻作用,比上層空氣有較大的降溫而形成。(三)氣溫的垂直分布鋒面逆溫:冷暖空氣團相第二節(jié)大氣水分和降水第二節(jié)大氣水分和降水一、大氣濕度(一)濕度概念及其表示方法
大氣中水分含量的多少,稱為濕度,即空氣的干濕程度。
1、水汽壓:指大氣中水汽所產(chǎn)生的那部分壓力,用e
表示,單位是hPa。空氣中水汽含量越多,水汽壓越大。
2、絕對濕度:指單位體積濕空氣所含有的水汽質(zhì)量,又稱為水汽密度,用a
表示,其單位為
g/m3或g/cm3??諝庵兴吭蕉?,絕對濕度就越大。
由于水汽含量難以直接測量,通常以e代替a。一、大氣濕度(一)濕度概念及其表示方法
3、飽和水汽壓:指一定體積空氣在一定溫度條件下所能容納的最大水汽量所具有的壓力,用
E
表示,其單位與水汽壓相同。飽和水汽壓隨溫度升高而增大,隨溫度降低而減小。
4、相對濕度:指空氣中實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓之比的百分數(shù),用
f表示,即:
f=e
/E×100%——相對濕度大小直接反映空氣距離飽和的程度,當(dāng)e
不變時,氣溫升高飽和水汽壓增大,相對濕度減小。3、飽和水汽壓:指一定體積空氣在一定溫度條件下所能容納的
5、露點溫度:指空氣中水汽含量不變,氣壓保持一定時,氣溫下降到使空氣達到飽和時的溫度。用
Td
表示。
氣溫降到露點,是水汽凝結(jié)的必要條件。5、露點溫度:指空氣中水汽含量不變,氣壓保持一定時,氣(二)濕度的變化與分布
1、日變化:相對濕度的日變化主要取決于氣溫。氣溫高相對濕度小,氣溫低相對濕度大。因為氣溫增高時,飽和水汽壓增大比水汽壓增大要快得多,氣溫降低時相反。因此,相對濕度最高值出現(xiàn)在清晨氣溫最低時,最低值出現(xiàn)在午后氣溫最高時。
2、年變化:相對濕度的年變化,一般是冬季最大,夏季最小。但季風(fēng)氣候區(qū)相反,夏季大冬季小,因為夏季風(fēng)來自海洋,而冬季風(fēng)來自大陸。(二)濕度的變化與分布1、日變化:相對濕度的日變化主要取3、濕度的空間分布相對濕度的空間分布特征取決于緯度和海陸分布狀況。赤道地帶終年高溫多雨,而高緯度地帶則全年低溫,所以相對濕度都較高≥80%。副熱帶區(qū)域,相對濕度較低,約50%。通常,相對濕度大陸小海洋大。在大陸,距離海洋越近,相對濕度越大;距離海洋越遠,相對濕度越小。3、濕度的空間分布相對濕度的空間分布特征取決于(一)、蒸發(fā)及其影響因素當(dāng)e<E時,出現(xiàn)蒸發(fā);當(dāng)e
>E時,則出現(xiàn)凝結(jié)。
1.影響蒸發(fā)的因素其影響因素主要包括蒸發(fā)面的溫度、性質(zhì)、性狀、空氣濕度、風(fēng)等。
2.蒸發(fā)量實際工作中,一般以水層厚度(mm)表示蒸發(fā)速度,稱為蒸發(fā)量。蒸發(fā)量的變化與氣溫變化一致,一日內(nèi),午后蒸發(fā)量最大;日出前蒸發(fā)量最小。一年內(nèi),夏季蒸發(fā)量大,冬季小。蒸發(fā)量的空間變化受氣溫、海陸分布、降水量等因素的影響。二、蒸發(fā)和凝結(jié)(一)、蒸發(fā)及其影響因素當(dāng)e<E時,出現(xiàn)蒸發(fā);(二)、凝結(jié)和凝結(jié)條件空氣中水的凝結(jié)必須具備兩個條件:1.空氣要達到飽和或過飽和狀態(tài);◆增加空氣水汽含量,如暖水面的蒸發(fā);◆降低氣溫,大氣中水的凝結(jié)主要由于空氣冷卻而產(chǎn)生(絕熱冷卻:云、雨產(chǎn)生的主要方式;輻射冷卻和平流冷卻:霧、露、霜等產(chǎn)生的主要方式)。2.凝結(jié)核——指具有吸濕性、可作為水汽凝結(jié)核心的微粒。其含量隨高度遞減;陸地多海洋少;城市多鄉(xiāng)村少,工業(yè)區(qū)最多。(二)、凝結(jié)和凝結(jié)條件空氣中水的凝結(jié)必須具備(一)地表面的凝結(jié)現(xiàn)象
1.霜與露日沒后,地面及近地面層空氣冷卻,溫度降低。當(dāng)氣溫降到露點一下時,水汽即凝附于地面或地面物體上。如溫度在00C以上,水汽凝結(jié)為液態(tài),稱為露;溫度在00C以下,水汽凝結(jié)為固態(tài),稱為霜。霜常見于冬季,露見于其他季節(jié),以夏季為最多。
2.霧淞和雨淞霧淞是一種白色固體凝結(jié)物,由過冷霧滴附著于地面物體或樹枝迅速凍結(jié)而成,俗稱“樹掛”。多出現(xiàn)于寒冷而濕度高的天氣條件下。三、水汽的凝結(jié)現(xiàn)象(一)地表面的凝結(jié)現(xiàn)象三、水汽的凝結(jié)現(xiàn)象(二)、大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象(云和霧)1.霧:指漂浮在近地面層乳白色小水滴或小冰晶?!綮F的類型:最常見的是輻射霧和平流霧,還有蒸汽霧、上坡霧和鋒面霧。輻射霧——因地面輻射冷卻,使近地面層空氣變冷,水汽凝結(jié)而成;多出現(xiàn)于秋冬季節(jié)無云的夜晚,諺語有“十霧九晴”之說。平流霧——暖濕氣流移到冷的下墊面上,冷卻降溫,水汽凝結(jié)而形成;出現(xiàn)范圍廣。(二)、大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象(云和霧)1.霧:指漂浮在近地面層2·云云是高空水氣凝結(jié)現(xiàn)象??諝鈱α鳌h面抬升、地形抬升等作用使空氣上升到凝結(jié)高度,就會形成云。云有各式各樣的外貌特征。2·云云族云屬符號特征低云100——2000m積云Cu由水滴組成,云底平坦,垂直向上發(fā)展,常常產(chǎn)生大量降水及陣性降水。積雨云Cb層積云Sc層云St雨層云Ns中云<6000m高層云As由水滴和冰晶組成,可降水或變雨層云。高積云Ac高云>6000m卷云Ci由冰晶組成,一般不產(chǎn)生降水。卷層云Cs卷積云Cc云的類型云族云屬符號特征低積◆云量——天空被云遮蔽的程度叫云量,以0~10的成數(shù)表示。云量的多少與緯度、海陸分布、大氣環(huán)流等因素有關(guān)。晴天:0~4;多云:5~8;陰天:9~10?!粼屏繋С嗟蓝嘣茙В荷仙龤饬?,熱對流,云量6;緯度20°~
30°少云帶:下沉氣流,云量4;中高緯多云帶:氣團、鋒面頻繁活動,云量6~7。◆云量——天空被云遮蔽的程度叫云量,以0~10的成數(shù)表云的結(jié)構(gòu)云的結(jié)構(gòu)積云,平底,向上發(fā)展積云,平底,向上發(fā)展積雨云在13分鐘內(nèi)的發(fā)展積雨云在13分鐘內(nèi)的發(fā)展積雨云在13分鐘內(nèi)的發(fā)展積雨云在13分鐘內(nèi)的發(fā)展強烈發(fā)展的積雨云1強烈發(fā)展的積雨云強烈發(fā)展的積雨云1強烈發(fā)展的積雨云強烈發(fā)展的積雨云2強烈發(fā)展的積雨云強烈發(fā)展的積雨云2強烈發(fā)展的積雨云強烈發(fā)展的積雨云3強烈發(fā)展的積雨云強烈發(fā)展的積雨云3強烈發(fā)展的積雨云層積云層積云層云層云雨層云雨層云高層云高層云高積云高積云卷云1卷云卷云1卷云卷云2卷云卷云2卷云卷云3卷云卷云3卷云卷層云1卷層云卷層云1卷層云卷層云2諺語“日暈風(fēng),月暈雨”
:表示已經(jīng)有鋒面或低氣壓自遠方接近,是為天氣轉(zhuǎn)壞的前兆。卷層云卷層云2諺語“日暈風(fēng),月暈雨”:表示已經(jīng)有鋒面卷卷層云3卷層云卷層云3卷層云卷積云卷積云波狀云1波狀云波狀云1波狀云波狀云2波狀云波狀云2波狀云旗云(地形云)旗云(地形云)火山云美國圣勞倫斯火山火山云美國圣勞倫斯火山UFO云
(地形云)法國UFO云
(地形云)法國莢狀云(地形云)莢狀云(地形云)鏡狀云(地形云)鏡狀云(地形云)四、大氣降水——指從云層中降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水。?!艚邓浚褐附德涞降孛嫔系挠旰腿诨蟮难Ⅵ?、雹等集聚在水平面上的水層厚度,單位為mm?!艚邓畯姸龋褐竼挝粫r間內(nèi)的降水量,單位為mm/h或mm/d?!艚邓兟剩褐父髂杲邓康木嗥綌?shù)與多年平均降水量的百分比,表示降水量的變化程度。
Cv=距平數(shù)/平均數(shù)×100%四、大氣降水——指從云層中降落到地面的液態(tài)或(一)降水的形成
—降水從云中來,但有云未必有降水。形成降水的關(guān)鍵,是云滴迅速增大到能克服空氣阻力和上升氣流的頂托,并在降落過程中不被蒸發(fā)掉。1、云滴凝結(jié)(凝華)增長:指水汽分子凝結(jié)(凝華)在云滴(冰晶)表面上,使云滴(冰晶)增長的過程。①過冷水滴蒸發(fā)→冰晶凝華增長②小水滴蒸發(fā)→大水滴凝結(jié)增長③暖水滴蒸發(fā)→冷水滴凝結(jié)增長(一)降水的形成—降水從云中來,但有云未必有降水。形
2、云滴沖并增長是指兩個或兩個以上的水滴相碰合并而增大的過程。下降時,大水滴追上小水滴;上升時,小水滴追上大水滴,都會發(fā)生碰并,使云滴迅速增大?!粼谠频卧鲩L過程中,上述兩種過程共同作用,初期以凝結(jié)(凝華)增長為主,后期則以碰并增長為主,尤其在低緯度地區(qū)的暖云降水,碰并增長更為重要。2、云滴沖并增長是指兩個或兩個以上的水滴相碰合并◆在云滴增★人工降水——根據(jù)自然界降水的原理,利用催化劑,促使云滴迅速凝結(jié)或碰并增大形成雨滴,達到降水的方法?!衾湓拼呋喝斯ぴ黾颖?,產(chǎn)生冰晶效應(yīng)。方法:①+干冰(降溫→自生冰晶);②+人工冰核(碘化銀、氯化汞等);◆暖云催化:提供大水滴,促進凝結(jié)、碰并增長。方法:+氯化鈉、氯化鉀等吸濕性物質(zhì).★人工降水——根據(jù)自然界降水的原理,利用催化劑,促(二)降水的類型(成因分類)1、對流雨:近地面氣層強烈受熱上升,冷卻凝結(jié)形成積雨云而降雨,常伴隨雷電現(xiàn)象,又稱熱雷雨;赤道常年可見,我國夏季常見;2、地形雨:暖濕氣流沿山地迎風(fēng)坡抬升冷卻凝結(jié)而降水。山地迎風(fēng)坡常形成多雨中心,而背風(fēng)坡則由于焚風(fēng)效應(yīng),降水少,成為雨影區(qū)。3、鋒面雨(氣旋雨):冷暖氣團相遇,暖濕氣流沿鋒面抬升凝結(jié)成雨。降水范圍廣、時間長。在溫帶很常見;4、臺風(fēng)雨:可產(chǎn)生強度極大的降水。夏秋季常見;(二)降水的類型(成因分類)1、對流雨:近地面氣層強烈受熱上(三)降水的時間變化1·降水強度單位時間內(nèi)的降水量,稱為降水強度。氣象部門為確定一定時間內(nèi)降水的數(shù)量特征,并用以預(yù)報未來降水?dāng)?shù)量變化趨勢,將降水強度劃分為若干等級:(三)降水的時間變化1·降水強度★雨量和分級
種類
24小時降水量12小時降水量
目視特征小雨<10.0mm<5.0mm雨滴清晰可辨,地全濕,無積水或積水形成很慢
中雨10.0
~24.95.0
~14.9雨滴連續(xù)成線,可聞雨聲,地面積水形成較快
大雨25.0
~49.915.0
~29.9雨滴模糊成片,雨聲激烈,地面積水形成很快
暴雨50.0
~99.930.0
~69.9雨如傾盆,講話受雨聲干擾而聽不清楚,地面積水→水流大暴雨100.0
~249.070.0
~139.9特大暴雨>
250.0>
140.0★雨量和分級種類24小時12小時目視特征小雨<10.0
2.降水的日變化一天內(nèi)的降水變化,在很大程度受地方條件限制,可大致分為兩個類型:(1)大陸型特點是一天有兩個最大值,分別出現(xiàn)在午后和清晨;兩個最小值,分別出現(xiàn)在夜間和午前。(2)海洋型特點是一天只有一個最大值,出現(xiàn)在清晨,最小值出現(xiàn)在午后。
3.降水的季節(jié)變化降水季節(jié)變化因緯度,海陸位置、大氣環(huán)流等因素影響而不同。全球降水的年類型大致可分為以下幾類:(1)赤道型:全年多雨,其中有兩個高值和兩個低值時期。春、秋分之后降水量最多;冬、夏至之后,降水量出現(xiàn)低值。這種類型分布在南北緯100以內(nèi)的地區(qū)。2.降水的日變化(2)熱帶型:位于赤道型南北兩側(cè)。由于太陽在天頂?shù)臅r間不像在赤道上間隔相等,隨緯度的增加,兩段最多降水量時間逐漸接近,至回歸線附近合并為一個。(3)副熱帶型:副熱帶全年降水只有一個最高值,一個最低值。大陸東岸降水量集中于夏季(季風(fēng)型),大陸西岸則冬季多雨(地中海型)。(4)溫帶及高緯型:內(nèi)陸及東海岸以夏季對流雨為主,西海岸則以秋冬氣旋雨為主。(2)熱帶型:位于赤道型南北兩側(cè)。由于太陽在天頂?shù)臅r間不(四)降水的地理分布(四)降水的地理分布1、赤道多雨帶:赤道及其兩側(cè),是全球降水最多的地帶,年降水量約2000——3000mm;2、副熱帶少雨帶:南北緯15°—35°地帶,受副熱帶高壓的下沉氣流和信風(fēng)影響,干旱少雨,年平均降水量500mm以下,此帶的大陸西岸和內(nèi)部更不到200mm,但大陸東南部受季風(fēng)、地形影響,可形成多雨中心;3、中緯度多雨帶:大陸西岸受西風(fēng)控制,大陸東岸受季風(fēng)影響,降水較多,500—1000mm;4、高緯度少雨帶:氣溫低,蒸發(fā)弱,大氣含水汽少,一般年降水量不到300mm。1、赤道多雨帶:赤道及其兩側(cè),是全球降水最小結(jié)
大氣運動在全球水、熱平衡中起著獨特的作用,其水熱狀況對比與分布,對地表自然景觀的形成和地域分異有著深刻的影響。作業(yè):
討論大氣降水的形成過程小結(jié)大氣運動在全球水、熱平衡中起著獨特的作用,其第三節(jié)大氣運動和天氣系統(tǒng)第三節(jié)大氣運動和天氣系統(tǒng)★
風(fēng)——空氣的水平運動稱為風(fēng);空氣的垂直運動稱為上升氣流或下沉氣流。地球上大氣的運動形式以水平運動最為廣泛和持久。WNSENESESWNW——風(fēng)是矢量,既有風(fēng)向,又有風(fēng)速。風(fēng)向指風(fēng)的來向,以16個方位或360°方位角表示。風(fēng)速以m/s或km/h表示;根據(jù)風(fēng)速的大小,可將風(fēng)力劃分為13級(0—12級)。★風(fēng)——空氣的水平運動稱為WNSENESESWNW——風(fēng)蒲福風(fēng)級(Beaufortscale)由英國海軍上將蒲福,于1805年首創(chuàng)的風(fēng)力分級標(biāo)準(zhǔn),后逐漸發(fā)展成現(xiàn)今通用的風(fēng)級。B為蒲福風(fēng)級數(shù);V為風(fēng)速(m/s)?!@是現(xiàn)今普遍采用的經(jīng)驗公式。蒲福風(fēng)級(Beaufortscale)由英國海軍上將蒲福,一、大氣的水平運動(一)作用于空氣的力氣壓梯度力(原動力)地轉(zhuǎn)偏向力(改變方向)慣性離心力(改變方向)摩擦力(減速、改變方向)一、大氣的水平運動(一)作用于空氣的力氣壓梯度力(原動力)◆當(dāng)氣壓梯度存在時,作用于單位質(zhì)量空氣上的力,稱為氣壓梯度力。氣壓梯度力可分為垂直氣壓梯度力和水平氣壓梯度力兩種?!羲綒鈮禾荻攘κ箍諝鈴母邏簠^(qū)流向低壓區(qū),是大氣水平運動的原動力,其表達式為:G—
水平氣壓梯度力;ρ—空氣密度;Δp—兩條等壓線之間的氣壓差;Δn—兩條等壓線之間的垂直距離;Δp/Δn—為水平氣壓梯度;“-”負號表示方向由高壓指向低壓。1、氣壓梯度力◆當(dāng)氣壓梯度存在時,作用于單位質(zhì)量空氣G—水平氣壓梯度力1007100510031001氣壓梯度大氣壓梯度小等壓線疏密與氣壓梯度大小氣壓梯度1007100510031001氣壓梯度大氣壓梯度小等壓線疏2、地轉(zhuǎn)偏向力◆指由于地球的自轉(zhuǎn)而使地表上運動的物體發(fā)生方向偏轉(zhuǎn)的力。它包括水平和垂直兩個分力。水平地轉(zhuǎn)偏向力為:m:空氣質(zhì)量;v:風(fēng)速;ω:地球自轉(zhuǎn)角速度;j:地理緯度?!舻剞D(zhuǎn)偏向力是使運動空氣發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力,它總是與空氣運動方向垂直。在北半球,它使風(fēng)向右偏;它的大小與風(fēng)速和緯度成正比,在赤道為零,隨緯度而增大,在兩極達最大?!舻剞D(zhuǎn)偏向力只能改變風(fēng)的方向,而不能改變風(fēng)的速度。2、地轉(zhuǎn)偏向力◆指由于地球的自轉(zhuǎn)而使地表上運動的物體m:空3、慣性離心力◆離心力是指空氣作曲線運動時,受到一個離開曲率中心而沿曲率半徑向外的作用力。這是空氣為了保持慣性方向運動而產(chǎn)生的,所以稱為慣性離心力。它的方向與空氣運動方向垂直。C—離心力;V—空氣運動速度;r—曲率半徑?!粼谝话闱闆r下,空氣運動路徑的曲率半徑很大,慣性離心力遠小于地轉(zhuǎn)偏向力;但在空氣運動速度很大而曲率半徑很小時,如龍卷風(fēng)、臺風(fēng),離心力很大,甚至超過地轉(zhuǎn)偏向力。3、慣性離心力◆離心力是指空氣作曲線運動時,受到一個C—4、摩擦力◆摩擦力指地面與空氣之間,不同運動狀況的空氣層之間相互作用而產(chǎn)生的阻力。氣層之間的阻力,稱為內(nèi)摩擦力;地面對空氣的阻力,稱為外摩擦力?!裟Σ亮σ越孛鎸幼铒@著,隨高度增加而迅速減弱,一般到1—2km以上就可以忽略不計了,此高度以上氣層稱為自由大氣?!裟Σ亮Ψ较蚺c風(fēng)向相反,使風(fēng)速減小,導(dǎo)致地轉(zhuǎn)偏向力也相應(yīng)減弱。陸地表面摩擦力總是大于海洋表面。4、摩擦力◆摩擦力指地面與空氣之間,不同運動狀況的(二)自由大氣中的空氣運動1、地轉(zhuǎn)風(fēng)指自由大氣中空氣作等速、直線水平運動。102010101000hPa高壓低壓氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力(二)自由大氣中的空氣運動1、地轉(zhuǎn)風(fēng)102010101000地轉(zhuǎn)風(fēng)——地轉(zhuǎn)風(fēng)出現(xiàn)時,地轉(zhuǎn)偏向力(A)與氣壓梯度力(G)平衡。——地轉(zhuǎn)風(fēng)(Vg)風(fēng)速與氣壓梯度()成正比,與空氣密度(ρ)及緯度的正弦(sinj)成反比?!剞D(zhuǎn)風(fēng)方向與水平氣壓梯度力的方向垂直,即平行于等壓線。在北半球,背風(fēng)而立,高壓在右,低壓在左,南半球相反,此稱為白貝羅風(fēng)壓定律。地轉(zhuǎn)風(fēng)——地轉(zhuǎn)風(fēng)出現(xiàn)時,地轉(zhuǎn)偏向力(A)與2、梯度風(fēng)◆自由大氣中,當(dāng)空氣作曲線運動時,水平氣壓梯度力G、地轉(zhuǎn)偏向力A和慣性離心力C三個力達到平衡時的空氣水平運動,稱為梯度風(fēng)。LHGA、CG、CAVVGAVg北半球逆時針順時針LH地轉(zhuǎn)風(fēng)2、梯度風(fēng)◆自由大氣中,當(dāng)空氣作曲線運動時,水平氣LHGA、——以北半球圓形等壓線為例,在低壓中,氣壓梯度力G指向低壓中心,而地轉(zhuǎn)偏向力A和慣性離心力C都指向外,而且A+C=G
,由于地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力都與風(fēng)向垂直,所以梯度風(fēng)的方向是沿著等壓線按逆時針方向吹;在高壓中則相反,G+C=A
,梯度風(fēng)繞高壓中心按順時針吹。南半球的情況剛好相反?!荻蕊L(fēng)的風(fēng)向,也遵從白貝羅風(fēng)壓定律,即在北半球,背風(fēng)而立,高壓在右,低壓在左,南半球則相反。梯度風(fēng)——以北半球圓形等壓線為例,在低壓中,氣壓梯度風(fēng)(三)風(fēng)隨高度的變化1.地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度的變化——熱成風(fēng)氣溫水平梯度的存在,引起氣壓梯度力隨高度發(fā)生變化,影響風(fēng)隨高度發(fā)生相應(yīng)變化。由于水平溫度梯度引起的上下層風(fēng)的向量差,稱為熱成風(fēng)(VT)?!獰岢娠L(fēng)風(fēng)向與等溫線平行,在北半球,背熱成風(fēng)而立,高溫在右,低溫在左,南半球則相反?!獰岢娠L(fēng)的大小與氣層平均水平溫度梯度及氣層的厚度成正比。在自由大氣中,隨著高度的增加,風(fēng)越來越趨于熱成風(fēng),如北半球中緯度對流層頂部的西風(fēng)急流。(三)風(fēng)隨高度的變化1.地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度的變化——熱成風(fēng)氣溫水2.摩擦層中風(fēng)隨高度的變化——在摩擦層中,空氣的水平運動因受摩擦力的作用,風(fēng)速減小,風(fēng)向改變。如地轉(zhuǎn)風(fēng)斜穿等壓線從高壓吹向低壓,梯度風(fēng)斜穿等壓線,低壓向中心輻合,高壓自中心向外輻散。——地面摩擦作用隨高度減小,風(fēng)速隨高度增大,不斷右偏,達到摩擦層頂部,最終風(fēng)向與等壓線平行。2.摩擦層中風(fēng)隨高度的變化——在摩擦層中,空氣的水平運動因二、大氣環(huán)流
★大氣環(huán)流是指地球上具有一定穩(wěn)定性的各種氣流運行的綜合現(xiàn)象。
(一)全球環(huán)流1、全球7個緯向氣壓帶①赤道低壓帶;②極地高壓帶;③副熱帶高壓帶;④副極地低壓帶。二、大氣環(huán)流★大氣環(huán)流是指地球上具有一定穩(wěn)定性(一)全球
2、行星風(fēng)系——行星風(fēng)系是指不考慮海陸分布和地形起伏等的影響,全球性的低層盛行風(fēng)帶。
主要包括三個盛行風(fēng)帶:①信風(fēng)帶:由副熱帶高壓帶吹向赤道。北半球為東北信風(fēng),南半球為東南信風(fēng);②盛行西風(fēng)帶:由副熱帶高壓帶吹向高緯地區(qū)。北半球為西南風(fēng),南半球為西北風(fēng);③極地東風(fēng)帶:由極地高壓向外輻散形成。2、行星風(fēng)系——行星風(fēng)系是指不考慮海陸分布和地形全球大氣環(huán)流示意圖全球大氣環(huán)流示意圖40°S—60°S盛行西風(fēng)帶40°S—60°S盛行西風(fēng)帶開普敦好望角40°S—60°S盛行西風(fēng)帶40°S—60°S盛行西3、經(jīng)向三圈環(huán)流65°NNS30°N30°S65°SHHHHLLLEENESEWWWWWW極地高壓副極地低壓副熱帶高壓赤道低壓副熱帶高壓副極地低壓極地高壓0°3、經(jīng)向三圈環(huán)流65°NNS30°N30°S65°SHHHH經(jīng)向三圈環(huán)流①信風(fēng)環(huán)流圈(Hadley環(huán)流):分布于赤道與南北緯30°之間。高空由赤道吹向副熱帶高壓帶(西風(fēng)),地面由副熱帶吹向赤道(信風(fēng))。②中緯度環(huán)流圈(Ferrel環(huán)流):分布于中緯度約30°—65°地帶。地面由副熱帶高壓帶吹向副極地低壓帶(西風(fēng)),高空由副極地低壓帶返回。③極地環(huán)流圈:分布于高緯度約60°與極地之間地帶。地面由極地高壓帶吹向副極地低壓帶(東風(fēng)),高空由副極地低壓帶返回(西風(fēng))。經(jīng)向三圈環(huán)流①信風(fēng)環(huán)流圈(Hadley環(huán)流):分布于赤道4.高空西風(fēng)帶的波動和急流高空風(fēng)不受地面或水面摩擦力影響,地轉(zhuǎn)偏向力使氣流與等壓線平行。對流層上層,高空西風(fēng)帶環(huán)繞極地并形成巨大蝸旋。急流是全球大氣環(huán)流的重要環(huán)節(jié),與天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展有著密切關(guān)系。4.高空西風(fēng)帶的波動和急流高空風(fēng)不受地面或水面摩擦力影響,地(二)季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的英文名稱是“monsoon”,源自阿拉伯語“mausem”,意為季節(jié)?!粢砸荒隇橹芷?,大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)隨季節(jié)而有顯著改變的現(xiàn)象,稱為季風(fēng)。季風(fēng)是由于海洋與大陸之間的熱力差異而形成的大范圍熱力環(huán)流。◆夏季,風(fēng)由海洋吹向陸地,形成夏季風(fēng);冬季,風(fēng)由陸地吹向海洋,形成冬季風(fēng)。(二)季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的英文名稱是“monsoon”,◆亞洲夏季風(fēng)
南太平洋副高(澳大利亞高壓)
東南信風(fēng)過赤道流
西南季風(fēng)
西太平洋副高(夏威夷高壓)
梅雨鋒
極地氣團TUSRQOP亞洲低壓(印度低壓)
◆亞洲夏季風(fēng)南太平洋副高(澳大利亞高壓)東南信風(fēng)過赤道流夏季風(fēng)季風(fēng)槽0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N西太平洋副高西南季風(fēng)東南季風(fēng)印度低壓夏季風(fēng)季風(fēng)槽0°10°N20°N30°N40°N50°N60◆季風(fēng)槽夏季,在大陸地表形成并保持的低壓槽稱為季風(fēng)槽,導(dǎo)致低層大氣往這個地帶輻合,進而形成雨帶。◆季風(fēng)槽夏季,在冬季風(fēng)0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N亞洲高壓東北風(fēng)西北風(fēng)阿留申低壓冬季風(fēng)0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N亞◆東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)東亞季風(fēng)南亞季風(fēng)分布區(qū)東亞青藏高原以南(南亞、我國西南部分地區(qū))成因巨大的海陸熱力差異行星風(fēng)系季節(jié)移動盛行風(fēng)夏季東南風(fēng)(海洋→陸地)西南風(fēng)(海洋→陸地)氣壓變化亞洲低壓切斷副高,使其只保留在海上東南信風(fēng)越過赤道轉(zhuǎn)為西南風(fēng)冬季西北風(fēng)(陸地→海洋)東北風(fēng)(陸地→海洋)氣壓變化亞洲高壓切斷副極地低壓,使其只保留在海上東北信風(fēng)◆東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)東亞季風(fēng)南亞季風(fēng)分布區(qū)東亞青藏高原以南(◆世界季風(fēng)區(qū)分布:約在30°W—170°E,20°S—35°N的范圍,其中以東亞和南亞的季風(fēng)最顯著。東亞季風(fēng)范圍廣、強度大,冬季風(fēng)強于夏季風(fēng)。南亞季風(fēng)(印度季風(fēng)),夏季風(fēng)強于東季風(fēng)。亞洲季風(fēng)區(qū)
非洲季風(fēng)區(qū)
澳洲季風(fēng)區(qū)
◆世界季風(fēng)區(qū)分布:約在30°W—170°E,20°S(三)局地環(huán)流——指由于局部環(huán)境如地形起伏、受熱不均等而產(chǎn)生的小范圍環(huán)流,也稱地方性風(fēng)系。
1、海陸風(fēng):白天,地面風(fēng)由海向陸,上層風(fēng)則由陸向海;夜晚風(fēng)向相反;2、山谷風(fēng):白天,地面風(fēng)從谷地吹向山坡,夜晚風(fēng)向相反;3、焚風(fēng):背風(fēng)坡氣溫比迎風(fēng)坡同高度上的氣溫高很多、干燥很多。在山區(qū),一年四季均可出現(xiàn)。(三)局地環(huán)流——指由于局部環(huán)境如地形起伏、受熱不均等海陸風(fēng)與山谷風(fēng)海陸風(fēng)山谷風(fēng)海陸風(fēng)與山谷風(fēng)海山谷風(fēng)谷風(fēng)地形雨與焚風(fēng)迎風(fēng)坡背風(fēng)坡地形雨與焚風(fēng)迎風(fēng)坡背風(fēng)坡三、主要天氣系統(tǒng)◆指大氣中引起天氣變化的水平或垂直分布的各種尺度的運動系統(tǒng)?!舾鶕?jù)其水平范圍可以分為:小尺度天氣系統(tǒng)——101km級,存在數(shù)小時內(nèi);中尺度天氣系統(tǒng)——101~102km級,存在1天內(nèi);大尺度天氣系統(tǒng)——103km級,存在數(shù)天或以上。三、主要天氣系統(tǒng)◆指大氣中引起天氣變化的水平或垂直分布的各種(一)氣團和鋒◆氣團是指在水平方向上物理屬性比較均勻的大塊空氣。其水平范圍幾百到幾千公里,垂直范圍幾到十幾公里。同一氣團內(nèi)部的水平溫度梯度一般小于1~2℃/100km?!魵鈭F形成的條件:①范圍廣闊、地表性質(zhì)比較均勻的下墊面;②有利空氣停滯和緩行的環(huán)流條件。◆氣團變性:當(dāng)氣團離開源地,其物理屬性逐漸改變,這種過程就稱為氣團變性。日常所見的氣團,大多屬于變性氣團。(一)氣團和鋒◆氣團是指在水平方向上物理屬性比較均勻的大塊空1、氣團的分類
①地理分類法(地理位置和下墊面性質(zhì))按氣團源地分成四個基本類型:冰洋氣團、極地氣團、熱帶氣團、赤道氣團;按氣團源地的海陸位置,又把每一基本類型分為海洋氣團和大陸氣團。赤道氣團源地是海洋,不再分海、陸型。②熱力分類法凡是氣團溫度高于流經(jīng)下墊面溫度的,稱為暖氣團;相反,氣團溫度低于流經(jīng)下墊面溫度的,稱為冷氣團。1、氣團的分類①地理分類法(地理位置和下墊面性質(zhì))2、鋒及其分類冷氣團暖氣團地面對流層頂下界上界寬度高度——指兩種性質(zhì)不同的氣團相遇時,在它們之間形成一個狹窄的過渡帶。通常把鋒看成是一個幾何面,稱為鋒面,鋒面與地面的交線稱為鋒線。鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒。2、鋒及其分類冷氣團暖氣團地面對流層頂下界上界寬度高度——指鋒面云鋒面云鋒面云鋒面云◆鋒的分類根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團移動方向和結(jié)構(gòu)可分為:①冷鋒:冷氣團主動向暖氣團方向移動的鋒;②暖鋒:暖氣團主動向冷氣團方向移動的鋒;③準(zhǔn)靜止鋒:很少移動或移動速度很慢的鋒;④錮囚鋒:兩條移動的鋒相遇合并所形成的鋒。根據(jù)形成鋒的氣團源地可分為:冰洋鋒:冰洋氣團——極地氣團;極鋒:極地氣團——熱帶氣團;赤道鋒:熱帶氣團——赤道氣團;◆鋒的分類根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團移動方向和結(jié)構(gòu)可分為:3、鋒面天氣是指鋒附近的云、降水、風(fēng)等氣象要素的分布狀況。3、鋒面天氣是指鋒附近的云、降水、風(fēng)等氣象要素的分布狀①冷鋒天氣一型冷鋒:移動慢,鋒面坡度較?。?/100)。鋒后為穩(wěn)定性降水區(qū)。由于移動慢,暖空氣上升較慢較平穩(wěn)而出現(xiàn)層狀云,降雨緩和。冷鋒過境時,氣溫下降,氣壓升高。二型冷鋒:移動快,鋒面坡度較大(1/40~1/80),云雨區(qū)較窄。由于移動快,暖空氣受冷空氣猛烈沖擊快速上升而成濃厚的積雨云,常有雷雨狂風(fēng)。冷鋒過境時,氣溫急降,但時間短暫,鋒線一過天氣轉(zhuǎn)晴。①冷鋒天氣一型冷鋒:②暖鋒天氣:鋒面坡度?。?/150)。鋒前為較寬的連續(xù)性降水區(qū),廣闊的云雨區(qū)連綿數(shù)百公里,造成持續(xù)不斷的降雨。暖鋒會使所經(jīng)過地區(qū)的氣溫增高。③準(zhǔn)靜止鋒天氣:鋒面坡度比暖鋒更?。?/250),鋒前連續(xù)性降水區(qū)更寬廣,但降水強度小,持續(xù)時間更長。鋒面帶上常有低氣壓擾動發(fā)生并伴隨中到大雷陣雨。④錮囚風(fēng)天氣:是兩個移動鋒面相遇形成的,其云系具有兩種鋒面的特征,鋒面兩側(cè)都有降水區(qū)。②暖鋒天氣:鋒面坡度?。?/150)。鋒前為較寬的連續(xù)鋒的符號鋒的符號暖鋒冷鋒錮囚鋒準(zhǔn)靜止鋒鋒的符號鋒的符號暖鋒冷鋒錮囚鋒準(zhǔn)靜止鋒冷鋒冷鋒冷氣團暖氣團冷鋒冷鋒冷氣團暖氣團暖鋒暖鋒冷氣團暖氣團暖鋒暖鋒冷氣團暖氣團冷鋒與暖鋒天氣冷鋒暖鋒鋒后鋒前鋒后鋒前鋒后降水區(qū)鋒前降水區(qū)冷鋒與暖鋒天氣冷鋒暖鋒鋒后鋒前鋒后鋒前鋒后降水區(qū)鋒前降水區(qū)◆梅雨鋒梅雨鋒“梅雨鋒”屬于準(zhǔn)靜止鋒“梅雨”之名起源于每年6、7月間我國江南一帶梅子成熟季節(jié)的連綿降雨由于久雨不晴,器物容易發(fā)霉,所以又稱“霉雨”◆梅雨鋒梅雨鋒“梅雨鋒”屬于準(zhǔn)靜止鋒梅雨衛(wèi)星云圖梅雨衛(wèi)星云圖梅雨衛(wèi)星云圖梅雨衛(wèi)星云圖錮囚鋒天氣冷空氣涼空氣冷空氣涼空氣暖空氣冷鋒暖鋒暖空氣暖空氣大雨小雨錮囚鋒錮囚鋒錮囚鋒天氣冷空氣涼空氣冷空氣涼空氣暖空氣冷鋒暖鋒暖空氣暖空氣鋒面氣旋鋒面氣旋暖鋒冷鋒云雨區(qū)域圖例暖鋒暖鋒冷鋒冷鋒LL冷氣團暖氣團HH鋒面氣旋鋒暖鋒冷鋒云雨區(qū)域圖例暖鋒暖鋒冷鋒冷鋒LL冷氣團鋒面氣旋的形成與消亡L冷氣團準(zhǔn)靜止鋒準(zhǔn)靜止鋒暖氣團冷鋒冷鋒冷鋒冷鋒暖鋒LL暖鋒暖鋒暖鋒錮囚鋒新生期:冷、暖氣團對峙新生期:氣旋生成成熟期:冷、暖鋒相互入侵降水降水降水成熟期:氣旋加深,降水?dāng)U大錮囚期:氣旋趨于消亡消散期:冷、暖氣團恢復(fù)對峙鋒面氣旋的形成與消亡L冷氣團準(zhǔn)靜止鋒準(zhǔn)靜止鋒暖氣團冷鋒冷鋒冷北半球冬季的氣旋、鋒面系統(tǒng)P102冷空氣冷空氣暖空氣暖空氣赤道北回歸線南回歸線北半球冬季的氣旋、鋒面系統(tǒng)P102冷空氣冷空氣暖空氣暖空氣赤(二)氣旋和反氣旋◆大氣中占據(jù)三度空間的大尺度水平空氣渦旋,中心氣壓比周圍低的,稱為氣旋;中心氣壓比周圍高的,稱為反氣旋。從氣壓場來說,分別稱為低氣壓和高氣壓。(二)氣旋和反氣旋◆大氣中占據(jù)三度空間的1月氣壓中心冬季亞洲HHHLL阿留申夏威夷亞速爾冰島HH1月氣壓中心冬季亞洲HHHLL阿留申夏威夷亞速爾冰島HH7月氣壓中心夏季H夏威夷H亞速爾亞洲L北美低壓L澳洲H亞洲LHH7月氣壓中心夏季H夏威夷H亞速爾亞洲L北美低壓L澳洲H亞洲L氣旋與反氣旋◆氣旋、反氣旋的大小,以地面最外一條閉合等壓線為界。氣旋為102~103km數(shù)量級。反氣旋比氣旋大得多,大的占據(jù)最大的大陸或海洋(如冬季亞歐大陸的蒙古反氣旋),小的則可能只有幾百公里?!魵庑?、反氣旋的強度,用地面最大風(fēng)速來度量。風(fēng)速與水平氣壓梯度力成正比。中心氣壓值越低,氣旋越強,反氣旋越弱;中心氣壓值越高,反氣旋越強,氣旋越弱。氣旋與反氣旋◆氣旋、反氣旋的大小,以地面最外一條1、鋒面氣旋(溫帶氣旋)◆生成和活動在溫帶地區(qū)的氣旋,稱為溫帶氣旋。其中,最常見的是帶有鋒面的溫帶氣旋,所以又稱鋒面氣旋。鋒面氣旋是溫帶地區(qū)產(chǎn)生大范圍云雨天氣的主要系統(tǒng)。溫帶氣旋主要出現(xiàn)在東亞、北美、地中海等地區(qū)?!舭l(fā)展成熟的鋒面氣旋天氣模式為:氣旋前方是寬闊的暖鋒云系和相伴的連續(xù)性降水天氣,氣旋后方是比較狹窄的冷鋒云系和降水天氣,氣旋中部是暖氣團天氣。1、鋒面氣旋(溫帶氣旋)◆生成和活動在溫帶地區(qū)的氣旋,稱為溫2、熱帶氣旋◆生成于熱帶海洋上的強大而深厚的氣旋性渦旋。赤道全世界平均每年發(fā)生熱帶氣旋和臺風(fēng)為79.8次南北緯5~20°,年平均水溫>26.5℃。赤道2、熱帶氣旋◆生成于熱帶海洋上的強大而深厚的氣旋性渦旋。赤道熱帶氣旋按中心附近地面最大風(fēng)速劃分名稱屬性熱帶低壓Tropicaldepression最大風(fēng)速:<17.2m/S即風(fēng)力為:6~7級熱帶風(fēng)暴Tropicalstorm最大風(fēng)速:17.2~24.4m/S即風(fēng)力為:8~9級強熱帶風(fēng)暴Severetropicalstorm最大風(fēng)速:24.5~32.6m/S即風(fēng)力為:10~11級臺風(fēng)Typhoon最大風(fēng)速:>32.6m/S即風(fēng)力為:>12級熱帶氣旋按中心附近地面最大風(fēng)速劃分名稱屬性熱帶低壓最大風(fēng)速:◆臺風(fēng)的形成
熱帶海洋上的空氣因受熱而對流上升,四周較冷的空氣流入補充,然后再受熱上升,如此循環(huán)往復(fù),形成了熱帶低壓。在夏秋季節(jié),西南季風(fēng)與東北信風(fēng)相遇時造成擾動產(chǎn)生旋渦。這種擾動與對流作用相輔相成,使已形成的熱帶低壓的旋渦繼續(xù)加深,也就是使四周空氣流動得更快,風(fēng)速加大,于是就演變成熱帶風(fēng)暴→強熱帶風(fēng)暴→臺風(fēng)。
臺風(fēng)常常帶來狂風(fēng)暴雨,一天的降雨量可達30億噸,多的甚至超過200億噸。大西洋——颶風(fēng);印度洋——旋風(fēng)?!襞_風(fēng)的形成
熱帶海洋上的空氣因受熱而對流上升,四大西洋——◆臺風(fēng)形成的基本條件①低空存在一個熱帶擾動,造成輻合流場,是熱帶氣旋發(fā)展的基礎(chǔ);②有廣闊的高溫洋面,蒸發(fā)大量水汽到空中凝結(jié),提供臺風(fēng)形成所需的巨大潛熱;③有一定的地轉(zhuǎn)偏向力,使憂動氣流漸變?yōu)闅庑孕D(zhuǎn)的水平渦旋;④基本氣流的風(fēng)速垂直切變要小,使?jié)摕岵粩U散,形成、保持暖心結(jié)構(gòu)及加強對流運動?!襞_風(fēng)形成的基本條件①低空存在一個熱帶擾動,造成輻合流場,臺風(fēng)的流場云柱向上發(fā)展旺盛垂直高度:15-20km下:逆入;上:順出臺風(fēng)的流場云柱向上發(fā)展旺盛◆臺風(fēng)的特征
臺風(fēng)的空間形態(tài)就象一個巨大的云柱,其半徑一般200~300km,最大的可>500km。臺風(fēng)的頂部是大致圓形呈螺旋狀順時針向外旋出的氣流,臺風(fēng)的底部在北半球是繞臺風(fēng)中心逆時針旋進的氣流(在南半球則作順時針方向旋進)。
在臺風(fēng)云柱中央有一個直徑約50km的基本無風(fēng)、無云、無雨的區(qū)域,這就是臺風(fēng)眼。離開臺風(fēng)眼向外就是云層最厚的暴雨帶,再向外則是大風(fēng)區(qū)。
臺風(fēng)的生命周期,短者只一、兩天,長者可達兩星期,平均約四~五天?!襞_風(fēng)的特征
臺風(fēng)的空間形態(tài)就象一個巨大的云柱,其半徑◆臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)與天氣大風(fēng)區(qū)臺風(fēng)眼暴雨帶暴雨帶500km◆臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)與天氣大風(fēng)區(qū)臺風(fēng)眼暴雨帶暴雨帶500km◆臺風(fēng)的移動路徑西北太平洋年均發(fā)生熱帶氣旋和臺風(fēng)30.5次,是世界上熱帶氣旋和臺風(fēng)發(fā)生次數(shù)最多的區(qū)域。西北
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