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文檔簡(jiǎn)介

第三章

大氣和氣候?qū)I(yè):遙感科學(xué)與技術(shù)主講:張文

第三章

大氣和氣候?qū)I(yè):遙感科學(xué)與技術(shù)第三章大氣和氣候第一節(jié)

大氣的組成和熱能第二節(jié)

大氣水分和降水第三節(jié)

大氣運(yùn)動(dòng)和天氣系統(tǒng)第四節(jié)

氣候的形成第五節(jié)

氣候變化教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)大氣的的組成、特性及其運(yùn)動(dòng),掌握氣候的形成和變化規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn):氣候的形成和變化規(guī)律第三章大氣和氣候第一節(jié)

大氣的組成和熱能第二節(jié)

大氣水分和

第一節(jié)大氣的組成和熱能

1大氣的成分大氣的組成成分2大氣的結(jié)構(gòu)大氣的分層3大氣的熱能4氣溫

第一節(jié)大氣的組成和熱能

1大氣的成分1大氣的成分大氣成因干潔空氣水汽固、液體雜質(zhì)(懸浮顆粒)1大氣的成分大氣成因干潔空氣水汽固、液體雜質(zhì)(懸浮顆粒)大氣成因目前的大氣與火山噴出的氣體有密切關(guān)系。但是火山噴出的氣體與目前的大氣成分存在著較大差異,其原因可能是:水分噴出后凝結(jié)變成水——江河、海洋;二氧化碳和二氧化硫與地表礦物發(fā)生作用,轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟锘蛄蚧铮粴錃赓|(zhì)量輕、動(dòng)能大——逃離了地球。大氣成因目前的大氣與火山噴出的氣體有密切關(guān)系。但是火山噴出的

干潔空氣

通常把除水汽、液體和固體雜質(zhì)外的整個(gè)混合氣體,稱為干潔空氣,簡(jiǎn)稱干空氣。在干潔空氣中,大約含有78%

的氮?dú)?21%

的氧氣,0.93%的臭氧,0.0387%

的二氧化碳,以及少量的其他氣體.空氣中還包含著一定量的水汽,平均含量約為1%.

干潔空氣

通常把除水汽、液體和固體雜質(zhì)外的整個(gè)混合氣體

干潔空氣

干潔空氣

干潔空氣

氧:占大氣質(zhì)量的21%,它是動(dòng)植物生存、繁殖的必要條件。氧的主要來(lái)源是植物的光合作用。氧是化學(xué)性質(zhì)高度活躍的元素,有機(jī)物的呼吸和腐爛,礦物燃料的燃燒都需要消耗氧而放出二氧化碳;

干潔空氣

氧:占大氣質(zhì)量的21%,它是動(dòng)植物生存、繁殖的必

干潔空氣

氮:占大氣的78%,性質(zhì)很穩(wěn)定,只有極少量的氮能被微生物固定在土壤和海洋里變成有機(jī)化合物。閃電能把大氣中的氮氧化(變成二氧化氮)為氮肥;

干潔空氣

氮:占大氣的78%,性質(zhì)很穩(wěn)定,只有極少量的

干潔空氣

二氧化碳:其含量隨地點(diǎn)、時(shí)間而異。人煙稠密的工業(yè)區(qū)占大氣質(zhì)量的萬(wàn)分之五,農(nóng)村大為減少。同一地區(qū)冬季多夏季少,夜間多白天少,陰天多晴天少(植物的光合作用)。能強(qiáng)烈吸收和放射長(zhǎng)波輻射,帶來(lái)“溫室效應(yīng)”;

干潔空氣

二氧化碳:其含量隨地點(diǎn)、時(shí)間而異。人煙稠密的工業(yè)

干潔空氣

臭氧:臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外輻射有強(qiáng)烈的吸收作用,加熱了所在高度(平流層)的大氣,對(duì)平流層溫度場(chǎng)和流場(chǎng)起著決定作用,保護(hù)了地球上的生命,臭氧密度在22—35公里處為最大。

干潔空氣

臭氧:臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外輻射有強(qiáng)烈的吸收作用,加熱了干潔空氣臭氧層空洞臭氧層的臭氧從1970年代開(kāi)始,以每十年4%的速度遞減的一種現(xiàn)象。在兩極地區(qū)的部份季節(jié),遞減速度還超過(guò)每十年4%,而在春季時(shí)連對(duì)流層的臭氧也在減少,形成所謂臭氧層空洞。

北極:溫暖的1984年和極端寒冷的1997年2006年9月測(cè)定的南極上空已知最大的臭氧層空洞

干潔空氣臭氧層空洞北極:溫暖的1984年和極端寒冷的1997水汽水汽的分布水汽在大氣中含量很少但變化很大,變化范圍在0-4%之間,水汽絕大部分集中在低層,有一半的水汽集中在2公里以下,四分之三的水汽集中在4公里以下,10-12公里高度以下的水汽約占全部水汽總量的99%。水汽的來(lái)源大氣中的水汽來(lái)源于下墊面,包括水面、潮濕物體表面、植物葉面的蒸發(fā)。水汽水汽的分布水汽在大氣中含量很少但變化很大,變化范圍在0-水汽水汽的特點(diǎn):由于大氣溫度遠(yuǎn)低于水面的沸點(diǎn),因而水在大氣中有相變效應(yīng)。水汽含量在大氣中變化很大,是天氣變化的主要角色,云、霧、雨、雪、霜、露等都是水汽的各種形態(tài)。水汽能強(qiáng)烈地吸收地表發(fā)出的長(zhǎng)波輻射,也能放出長(zhǎng)波輻射,水汽的蒸發(fā)和凝結(jié)又能吸收和放出潛熱,這都直接影響到地面和空氣的溫度,影響到大氣的運(yùn)動(dòng)和變化。水汽水汽的特點(diǎn):由于大氣溫度遠(yuǎn)低于水面的沸點(diǎn),因而水在大氣中懸浮顆粒懸浮顆粒:是指大氣中懸浮的固體雜質(zhì)和液體微粒,也可稱為氣溶膠粒子。這些雜質(zhì)包括來(lái)源于火山爆發(fā)、塵沙飛揚(yáng)、物質(zhì)燃燒的顆粒、流星燃燒所產(chǎn)生的細(xì)小微粒和海水飛濺揚(yáng)入大氣后而被蒸發(fā)的鹽粒,還有細(xì)菌、微生物、植物的孢子花粉等。它們多集中于大氣的底層。懸浮顆粒懸浮顆粒:是指大氣中懸浮的固體雜質(zhì)和液體微粒,也可稱懸浮顆粒造成的威脅:氣溶膠粒子可以吸附或溶解大氣中某些微量氣體,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),污染大氣;氣溶膠粒子還能吸附和散射太陽(yáng)輻射,改變大氣輻射平衡狀態(tài),或影響大氣能見(jiàn)度;容易使水汽凝結(jié),導(dǎo)致云雨的形成。懸浮顆粒造成的威脅:氣溶膠粒子可以吸附或溶解大氣中某些微量氣懸浮顆粒大氣中的主要污染物懸浮顆粒大氣中的主要污染物機(jī)動(dòng)車尾氣污染機(jī)動(dòng)車尾氣污染電廠排污電廠排污農(nóng)民燃燒秸稈農(nóng)民燃燒秸稈由中信廣場(chǎng)鳥(niǎo)瞰廣州由中信廣場(chǎng)鳥(niǎo)瞰廣州北京北京德國(guó)—法蘭克福德國(guó)—法蘭克福南非開(kāi)普敦南非開(kāi)普敦美國(guó)Mont.州Butte市美國(guó)Mont.州Butte市南極臭氧洞南極臭氧洞自然地理ppt課件--第三章-大氣和氣候大氣污染酸雨對(duì)石像的腐蝕大氣污染酸雨對(duì)石像的腐蝕腐蝕獅身人面像腐蝕獅身人面像酸雨使森林枯萎酸雨使森林枯萎2大氣的結(jié)構(gòu)大氣質(zhì)量大氣壓力大氣分層2大氣的結(jié)構(gòu)大氣質(zhì)量大氣壓力大氣分層

大氣質(zhì)量

大氣的平均質(zhì)量約為5*105噸,是地球質(zhì)量的1/1,200,000.美國(guó)大氣研究中心:大氣的總質(zhì)量為5.148*1018kg,其中包含年平均質(zhì)量大約為1.2至1.5*1015kg的水汽,具體要依賴于表面壓強(qiáng)或所使用的水汽數(shù)據(jù),這大大小于預(yù)先的估計(jì)值。

大氣質(zhì)量

大氣的平均質(zhì)量約為5*105噸,是地球質(zhì)量的1

大氣壓力

海平面上的平均大氣壓強(qiáng)約為1個(gè)大氣壓

=1013hPa(百帕)=14.7psi(英鎊每平方英寸)=29.9

英寸水銀氣壓柱高氣壓的大小取決于所在水平面上的大氣質(zhì)量,會(huì)隨著高度的升高而降低。氣壓隨高度的實(shí)際變化與氣溫和氣壓條件有關(guān)。氣壓相同時(shí),氣柱溫度越高,單位氣壓差越大,氣壓垂直梯度越小;氣溫相同時(shí),氣壓越高,單位氣壓高度差越小,氣壓垂直梯度越大。

大氣壓力

海平面上的平均大氣壓強(qiáng)約為1個(gè)大氣壓=101

大氣壓力

高壓與低壓

大氣壓力

高壓與低壓大氣壓力氣壓垂直梯度氣壓垂直梯度大氣壓力氣壓垂直梯度氣壓垂直梯度

大氣分層

大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)有顯著的差異,根據(jù)溫度在垂直方向上的變化情況,可將大氣分為五層:對(duì)流層(Troposphere)平流層(Stratosphere)中間層(Mesosphere)暖層(Thermosphere)散逸層(Exosphere)

大氣分層

大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)有顯著的差異,根據(jù)溫度對(duì)流層對(duì)流層是緊貼地面的一層地面附近的空氣受熱上升,而位于上面的冷空氣下沉,這樣就發(fā)生了對(duì)流運(yùn)動(dòng),所以把這層叫做對(duì)流層。它的下界是地面,上界因緯度和季節(jié)而不同。據(jù)觀測(cè),在低緯度地區(qū)其上界為17-18公里;在中緯度地區(qū)為10-12公里;在高緯度地區(qū)僅為8-9公里。夏季的對(duì)流層厚度大于冬季。對(duì)流層對(duì)流層是緊貼地面的一層地面附近的空氣受熱上升,而位于上垂直對(duì)流垂直對(duì)流垂直對(duì)流垂直對(duì)流對(duì)流層對(duì)流層通信精密雷達(dá)都采用對(duì)流層傳播方式,特別是視距傳播方式。尤其在微波和更高頻段,雷達(dá)與目標(biāo)之間的對(duì)流層效應(yīng)是突出的傳播問(wèn)題。微波和毫米波遙感也直接或間接地利用大氣吸收和云霧衰減效應(yīng)。

現(xiàn)代對(duì)流層傳播的研究,主要集中于10吉赫以上頻段的電波傳播問(wèn)題、廣播和移動(dòng)通信中的傳播問(wèn)題以及多徑效應(yīng)等。毫米波在實(shí)用上具有突出的優(yōu)點(diǎn)(見(jiàn)10GHz以上電波傳播),因此對(duì)流層傳播研究正向毫米波方向擴(kuò)展。

對(duì)流層對(duì)流層通信精密雷達(dá)都采用對(duì)流層傳播方式,特別是視距傳播對(duì)流層特性:集中了約75%的大氣質(zhì)量和90%以上的水汽,是主要天氣現(xiàn)象如云、霧、雨、雪等所發(fā)生的大氣層。吸收陽(yáng)光的效率不高,50%的陽(yáng)光穿透該層被地表吸收;氣溫隨高度增加而降低,等溫分布;對(duì)流層特性:集中了約75%的大氣質(zhì)量和90%以上的水汽,是主平流層對(duì)流層頂以上到50—55公里范圍是平流層,該層的氣流穩(wěn)定,溫度呈逆溫分布。特性:水汽、塵埃的含量少,大氣透明度高;該層不斷發(fā)生臭氧的產(chǎn)生和分解作用,吸收了大量的能量;受地面溫度的影響很小。平流層對(duì)流層頂以上到50—55公里范圍是平流層,該層的氣流穩(wěn)平流層航空應(yīng)用目前大型客機(jī)大多飛行于此層,以增加飛行的穩(wěn)定度。能見(jiàn)度高:水汽、懸浮固體顆粒、雜質(zhì)等極少,天氣比較晴朗,光線比較好,能見(jiàn)度很高,便于高空飛行。受力穩(wěn)定:大氣不對(duì)流,以平流運(yùn)動(dòng)為主,飛機(jī)在其中受力比較穩(wěn)定。噪聲污染?。浩搅鲗泳嗟孛孑^高,對(duì)地面的噪音污染相對(duì)較小。安全系數(shù)高:飛鳥(niǎo)飛行的高度一般達(dá)不到平流層,飛機(jī)在平流層中飛行就比較安全平流層航空應(yīng)用目前大型客機(jī)大多飛行于此層,以增加飛行的穩(wěn)定度中間層平流層之上,到高于海平面85公里高空的一層為中間層。特性:這層大氣中幾乎沒(méi)有臭氧,來(lái)自太陽(yáng)輻射的大量紫外線都直接穿過(guò)該層;氣溫隨高度的增加而下降的很快,到頂部氣溫已下降到-83℃以下.由于下層氣溫比上層高,有利于空氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng),故又稱之為高空對(duì)流層或上對(duì)流層;中間層頂部尚有水汽存在,可出現(xiàn)很薄且發(fā)光的“夜光云”,在夏季的夜晚,高緯度地區(qū)偶爾能見(jiàn)到這種銀白色的夜光云。中間層平流層之上,到高于海平面85公里高空的一層為中間層。特夜光云夜光云暖層從中間層頂部到高出海面800公里的高空,又叫電離層。特性:這一層空氣密度很小,在700公里厚的氣層中,只含有大氣總重量的0.5%。暖層里的氣溫很高,據(jù)人造衛(wèi)星觀測(cè),在300公里高度上,氣溫高達(dá)1000℃以上。所以這一層叫做暖層或者熱層。該層空氣因受太陽(yáng)紫外輻射和宇宙線作用處于高度電離狀態(tài);溫度隨高度上升很快。暖層從中間層頂部到高出海面800公里的高空,又叫電離層。特性暖層通信應(yīng)用電離層對(duì)電波傳播的影響與人類活動(dòng)密切相關(guān),如無(wú)線電通訊、廣播、無(wú)線電導(dǎo)航、雷達(dá)定位等。受電離層影響的波段從極低頻(ELF)直至甚高頻(VHF),但影響最大的是中波和短波段。電離層中的這些自由電子對(duì)射電信號(hào)的傳播有巨大的影響。電波信號(hào)被電離層的自由電子“反彈”或者說(shuō)反射回地面,從而我們就能方便地越過(guò)地平線,沿著地球的曲面進(jìn)行無(wú)線電通訊。

暖層通信應(yīng)用電離層對(duì)電波傳播的影響與人類活動(dòng)密切相關(guān),如無(wú)線自然地理ppt課件--第三章-大氣和氣候暖層電離層擾動(dòng)(ionosphericdisturbance)電離層結(jié)構(gòu)偏離其常規(guī)形態(tài)的急劇變化,又稱電離層騷擾。像太陽(yáng)耀斑、地磁暴等電離源的突變、非平衡態(tài)動(dòng)力學(xué)過(guò)程、不穩(wěn)定的磁流動(dòng)力過(guò)程和某些人為因素包括臺(tái)風(fēng)、地震和核爆炸等等,都可引起電離層擾動(dòng)。它常嚴(yán)重影響電離層中無(wú)線電波傳播。

暖層電離層擾動(dòng)(ionosphericdisturbanc暖層高頻活動(dòng)電離層研究計(jì)劃(HighFrequencyActiveAuroralResearchProgram,HAARP)

HAARP擁有目前世界上功率最強(qiáng)大的、既非商業(yè)也非民用的短波無(wú)線電發(fā)射器,稱為電離層加熱器(IonosphereHeater,IH)。

暖層高頻活動(dòng)電離層研究計(jì)劃(HighFrequencyA散逸層暖層頂(大約800km)以上的大氣統(tǒng)稱為散逸層,又叫外層。特性:它是大氣的最高層,高度最高可達(dá)到3000公里。溫度很高,空氣稀薄,受地球引力的約束很弱,一些高速運(yùn)動(dòng)著的空氣分子可以掙脫地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空間中去。散逸層暖層頂(大約800km)以上的大氣統(tǒng)稱為散逸層,又叫外散逸層根據(jù)宇宙火箭探測(cè)資料表明,地球大氣圈之外,還有一層極其稀薄的電離氣體,其高度可伸延到22000公里的高空,稱之為地冕。地冕也就是地球大氣向宇宙空間的過(guò)渡區(qū)域。人們形象地把它比作是地球的“帽子”。散逸層根據(jù)宇宙火箭探測(cè)資料表明,地球大氣圈之外,還有一層極其3大氣的熱能太陽(yáng)輻射大氣能量及其保溫效益地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡3大氣的熱能太陽(yáng)輻射大氣能量及其保溫效益地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射在大氣中的減弱過(guò)程大氣的吸收:能吸收太陽(yáng)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(yáng)輻射(太陽(yáng)光譜的兩端)。大氣的散射和反射:空氣質(zhì)點(diǎn)小,選擇散射短波輻射;而水滴、塵埃等質(zhì)點(diǎn)大,散射無(wú)選擇性,稱為漫射。散射波長(zhǎng)集中于可見(jiàn)光波段。云層、氣溶膠粒子等有較強(qiáng)的反射作用,如云層平均反射率達(dá)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(dá)地面的太陽(yáng)輻射減弱了約一半。太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射在大氣中的減弱過(guò)程大氣的吸收:能吸收太陽(yáng)輻射太湖日出太湖日出黃山日落黃山日落太陽(yáng)輻射地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射到達(dá)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)。太陽(yáng)輻射地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射到達(dá)地面的總輻射一部分被地面吸收太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射相關(guān)概念相對(duì)于地球輻射,太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)較短,故稱太陽(yáng)輻射為短波輻射;太陽(yáng)頂界垂直于太陽(yáng)光線的單位面積上每分鐘接受的太陽(yáng)輻射稱為太陽(yáng)常數(shù);經(jīng)大氣削弱后到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射包括兩部分:一是直接輻射,其強(qiáng)弱受太陽(yáng)高度和大氣透明度影響;二是經(jīng)大氣散射后到達(dá)地面的部分,稱為散射輻射,其強(qiáng)弱受太陽(yáng)高度、大氣透明度、云的特性(云量、云狀)和海拔高度等影響;太陽(yáng)輻射相關(guān)概念相對(duì)于地球輻射,太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)較短,故稱太陽(yáng)輻大氣能量及其保溫效應(yīng)大氣獲得能量的主要方式對(duì)太陽(yáng)輻射的直接吸收大氣中吸收太陽(yáng)輻射的物質(zhì)主要是臭氧、水汽和液態(tài)水,占大氣體積99%以上的氮和氧對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收微弱。對(duì)地面輻射的吸收地表吸收了到達(dá)大氣上界太陽(yáng)輻射能的50%,變成熱能,溫度升高,而后再以大于3μm的長(zhǎng)波(紅外)向外輻射。這種再輻射能量的75%~95%被大氣吸收,只有極少部分波長(zhǎng)為8.5-12μm的輻射通過(guò)“大氣窗”逸回宇宙空間。大氣窗:地面輻射絕大部分(75—95%)被大氣吸收,只有波長(zhǎng)8.4—12?的部分,可穿過(guò)大氣層逃逸到宇宙空間,所以稱此波段為“大氣窗”。大氣能量及其保溫效應(yīng)大氣獲得能量的主要方式對(duì)太陽(yáng)輻射的直接吸大氣能量及其保溫效應(yīng)大氣窗口太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣傳輸后,主要是反射、吸收和散射的共同影響衰減了輻射強(qiáng)度,剩余部分即為透過(guò)的部分。對(duì)遙感傳感器而言,只能選擇透過(guò)率高的波段,才對(duì)觀測(cè)有意義。只有位于大氣窗口的波段才能被用于生成遙感圖像。在VIS—IR區(qū)段,常用的大氣窗口有:0.3—1.3μm、1.5—1.8μm、2.0—2.6μm、3.0-4.2μm、4.3—5.0μm、8—14μm。在微波區(qū)段,主要采用的大氣窗口為8mm附近和頻率低于20GHz的波段。大氣能量及其保溫效應(yīng)大氣窗口大氣窗口0.3~1.3μm,即紫外、可見(jiàn)光、近紅外波段。這一波段是攝影成像的最佳波段,也是許多衛(wèi)星傳感器掃描成傷的常用波段,如Landsat衛(wèi)星的TM1-4波段SPOT衛(wèi)星的HRV波段。1.5~l.8μm和2.0-3.5μm,即近、中紅外波段;是白天日照條件好時(shí)掃描成像的常用波段,如TM的5,7波段等,用以探測(cè)植物含水量以及、云、雪,或用于地質(zhì)制圖等。3.5~5.5μm,即中紅外波段。該波段除通透反射光外,也通透地面物體自身發(fā)射的熱輻射能量。如NOAA衛(wèi)星的AVHRR傳感器用3.55~3.93mm探測(cè)海溫度,獲得晝夜云圖。8~14μm,即遠(yuǎn)紅外波段。主要通透來(lái)自地物熱輻射的能量,僅適于夜間成像。0.8~2.5cm,即微波波段。由于微波穿透云霧能力強(qiáng),這一區(qū)間可以全天候觀測(cè),而且是主動(dòng)遙感方式,如側(cè)視雷達(dá)。Radarsat的衛(wèi)星雷達(dá)影像也在這一區(qū)間,常用的波段為0.8cm、3cm、5cm、10cm,甚至可將該窗口擴(kuò)展至0.05~300cm。大氣窗口大氣能量及其保溫效應(yīng)潛熱輸送海面和陸面的水分蒸發(fā)使地面熱量得以輸送到大氣層中。一方面水汽凝結(jié)成雨滴或雪時(shí),放出潛熱給空氣;另方面雨滴和雪降到地面不久又被蒸發(fā),這個(gè)過(guò)程交替進(jìn)行。全球表面年平均潛熱輸送量占輻射平衡的84%.可見(jiàn),地—?dú)忾g的能量交換主要是通過(guò)潛熱輸送完成的。換言之,大氣依靠水汽凝結(jié)釋放潛熱而得到的能量最多。感熱輸送陸面、水面溫度與低層大氣溫度并不相等,因此地表和大氣間便由感熱交換而產(chǎn)生能量輸送(溫差)。在地球表面能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中,當(dāng)?shù)乇頊囟雀哂诘蛯哟髿鈺r(shí),將出現(xiàn)指向大氣的感熱輸送。反之,感熱輸送方向?qū)⒅赶虻孛?。大氣能量及其保溫效?yīng)潛熱輸送海面和陸面的水分蒸發(fā)使地面熱量得大氣能量及其保溫效應(yīng)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(duì)地面因輻射而損耗的能量得到一定的補(bǔ)償,所以大氣對(duì)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)或花房效應(yīng)。大氣能量及其保溫效應(yīng)大氣的保溫效應(yīng)南太平洋島國(guó)圖瓦盧,從2002年起正式舉國(guó)遷往新西蘭。

下一個(gè)會(huì)是誰(shuí)???南太平洋島國(guó)圖瓦盧,從2002年起正式舉國(guó)遷往新西蘭。冰川加速消融冰川加速消融原來(lái)空的海灣衛(wèi)星照片揭示南極冰架50億立方冰體崩塌全過(guò)程2002年3月冰架崩落冰體充滿海灣冰山向外漂移原來(lái)空的海灣衛(wèi)星照片揭示南極冰架2002年3月冰架崩落冰體充3地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡相關(guān)概念輻射平衡:某一時(shí)段內(nèi)物體能量收支的差值,稱為輻射平衡或輻射差額。把地面直到大氣上界當(dāng)作一個(gè)整體,其輻射能凈收入就是地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡。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(yáng)輻射;F∞—地氣系統(tǒng)長(zhǎng)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(fù)值,熱量虧損,以南、北緯30°附近為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。高低緯地區(qū)之間的氣溫差異,推動(dòng)大氣環(huán)流和洋流的運(yùn)動(dòng)。3地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡相關(guān)概念輻射平衡:某一時(shí)段內(nèi)物體能量3地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡3地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡3地—?dú)庀到y(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(dá)輻射平衡的;大氣上界一年中獲得的太陽(yáng)輻射能為342.8W/m2,同時(shí)又有相同數(shù)量的能量,以短波輻射或長(zhǎng)波輻射的形式通過(guò)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。3地—?dú)庀到y(tǒng)的輻射平衡地氣系統(tǒng)的溫度多年基本不變,全球是到4氣溫氣溫的周期性變化氣溫的水平分布?xì)鉁氐拇怪狈植?氣溫氣溫的周期性變化氣溫的水平分布?xì)鉁氐拇怪狈植細(xì)鉁貧鉁貧鉁厥谴髿鉄崃顩r的熱力度量;氣溫實(shí)質(zhì)上是空氣分子平均動(dòng)能大小的表現(xiàn)。通常以攝氏(℃)和華氏(℉)兩種溫度單位表示,我國(guó)采用攝氏度數(shù)為單位。在理論研究方面,多數(shù)采用絕對(duì)溫度(或稱開(kāi)氏溫度),以(°A)或(°K)表示。溫度單位換算如下:A=C+273.16K=C+273.16氣溫氣溫氣溫是大氣熱力狀況的熱力度量;氣溫實(shí)質(zhì)上是空氣分子平氣溫的周期性變化氣溫的周期性變化大氣溫度的時(shí)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(yùn)動(dòng)引起的非周期性變化。氣溫的日變化太陽(yáng)輻射有日變化,氣溫也相應(yīng)出現(xiàn)日變化特征,氣溫日變化過(guò)程是一條正弦曲線;一天之內(nèi),最高溫度與最低溫度之差,稱為氣溫日較差或日振幅;日較差隨緯度增高而減少,隨海拔高度增加而減少;晴天大陰天小;夏季大冬季??;大陸大海洋小。氣溫的周期性變化氣溫的周期性變化大氣溫度的時(shí)間變化,包括由地氣溫的周期性變化氣溫的周期性變化氣溫的周期性變化氣溫的年變化氣溫年變化幅度稱為年較差,是一年內(nèi)最熱月與最冷月平均氣溫之差;海洋上年較差小于陸地;沿海小于內(nèi)陸;植被覆蓋地小于內(nèi)陸;凸地小于凹地;云雨多的地方年較差小,云雨少的地方年較差大;海拔越高年較差越小。氣溫的周期性變化氣溫的年變化氣溫年變化幅度稱為年較差,是一年氣溫的水平分布?xì)鉁氐乃椒植纪ǔS玫葴鼐€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。等溫線將氣溫相同的地點(diǎn)連結(jié)起來(lái)的曲線。氣溫的水平分布?xì)鉁氐乃椒植纪ǔS玫葴鼐€表示。主要受緯度、海氣溫的水平分布水平分布特點(diǎn)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冬季北半球的等溫線在大陸上大致凸向極地,夏季相反;③洋流對(duì)海上等溫線的分布也有很大的影響。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(qiáng)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。

④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;⑤南北球不論冬夏,最低溫度都出現(xiàn)在南極。北半球僅夏季最低溫度出現(xiàn)在極地附近。冬季最冷地區(qū)在南極,曾低于-90o;世界絕對(duì)最高氣溫出現(xiàn)在索馬里,為63o。氣溫的水平分布水平分布特點(diǎn)①氣溫隨緯度增高而遞減,北半球南北自然地理ppt課件--第三章-大氣和氣候我國(guó)實(shí)測(cè)最低氣溫-53℃,黑龍江漠河我國(guó)實(shí)測(cè)最低氣溫-53℃,黑龍江漠河漠河漠河我國(guó)實(shí)測(cè)最高氣溫48.9℃,新疆吐魯番我國(guó)實(shí)測(cè)最高氣溫48.9℃,新疆吐魯番火焰山火焰山-90℃,南極-90℃,南極北極北極氣溫的垂直分布相關(guān)概念氣溫直減率: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(duì)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:在一定條件下,可能呈現(xiàn)下層氣溫反比上層為低的現(xiàn)象,氣溫隨高度增大而上升的現(xiàn)象。成因:輻射逆溫、平流逆溫、下沉逆溫、鋒面逆溫、融雪逆溫。影響:對(duì)天氣和污染物擴(kuò)散有一定的影響。如阻礙空氣垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展,使大量煙、塵、水汽凝結(jié)物聚集在其下面,使能見(jiàn)度變壞等。氣溫的垂直分布相關(guān)概念氣溫直減率:每上升單位距離氣溫的降低值氣溫的垂直分布對(duì)流層氣溫的垂直分布特征:總規(guī)律是氣溫隨高度升高而降低。氣溫隨高度變化用氣溫垂直遞減率來(lái)表示。氣溫垂直遞減率(氣溫直減率γ):?jiǎn)挝桓叨龋ㄍǔH?00米)氣溫變化值,單位為℃/100m。整個(gè)對(duì)流層的氣溫直減率平均0.65℃/100m。氣溫的垂直分布對(duì)流層氣溫的垂直分布特征:總規(guī)律是氣溫隨高度升第二節(jié)大氣水分和降水1大氣濕度2蒸發(fā)和凝結(jié)3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象4大氣降水第二節(jié)大氣水分和降水1大氣濕度2蒸發(fā)和凝結(jié)3水汽的凝1大氣濕度濕度的概念及其表示方法水汽壓:大氣中水汽所產(chǎn)生的那部分壓力叫水汽壓(e),單位是hPa(百帕);飽和空氣:當(dāng)水汽含量恰好達(dá)到一定體積的空氣中所容納的水汽數(shù)量的極限時(shí)的空氣;飽和水汽壓E(最大水汽壓):飽和空氣的水汽壓。飽和水汽壓隨溫度升高而增大,隨溫度降低而減?。?大氣濕度濕度的概念及其表示方法水汽壓:大氣中水汽所產(chǎn)生的濕度的概念及其表示方法絕對(duì)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;空氣中水汽含量越多,絕對(duì)濕度就越大;由于水汽含量難以直接測(cè)量,通常以e代替a。相對(duì)濕度指空氣中實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓之比的百分?jǐn)?shù),用

f表示,即:f=e

/E×100%相對(duì)濕度大小直接反映空氣距離飽和的程度,當(dāng)e

不變時(shí),氣溫升高飽和水汽壓增大,相對(duì)濕度減小。濕度的概念及其表示方法絕對(duì)濕度指單位體積濕空氣所含有的水汽質(zhì)濕度的概念及其表示方法相對(duì)濕度的確定濕度的概念及其表示方法相對(duì)濕度的確定濕度的概念及其表示方法露點(diǎn)溫度指空氣中水汽含量不變,氣壓保持一定時(shí),氣溫下降到使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。用Td表示。氣溫降到露點(diǎn),是水汽凝結(jié)的必要條件。露點(diǎn)完全由空氣的水汽壓決定,氣壓一定時(shí),它是等壓冷卻過(guò)程的保守量??諝庖话阄达柡停事饵c(diǎn)常比氣溫低??諝怙柡蜁r(shí),露點(diǎn)和氣溫相等。根據(jù)露點(diǎn)差,即氣溫和露點(diǎn)的差,可以判斷空氣的飽和程度。差值越大,說(shuō)明相對(duì)濕度越低。濕度的概念及其表示方法指空氣中水汽含量不變,氣壓保持一定時(shí),濕度的變化與分布濕度的變化日變化相對(duì)濕度的日變化主要取決于氣溫。氣溫高相對(duì)濕度小,氣溫低相對(duì)濕度大。年變化相對(duì)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?yàn)橄募撅L(fēng)來(lái)自海洋,而冬季風(fēng)來(lái)自大陸。濕度的變化與分布日變化相對(duì)濕度的日變化主要取決于氣溫。氣溫高濕度的變化與分布濕度的空間分布相對(duì)濕度的空間分布特征取決于緯度和海陸分布狀況。通常,相對(duì)濕度大陸小海洋大。在大陸,距離海洋越近,相對(duì)濕度越大;距離海洋越遠(yuǎn),相對(duì)濕度越小。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(duì)濕度都較高≥80%。副熱帶區(qū)域,相對(duì)濕度較低,約50%。濕度的變化與分布濕度的空間分布相對(duì)濕度的空間分布特征取決于緯2蒸發(fā)和凝結(jié)水相變化與潛熱交換水相變化蒸發(fā)——由水變成水汽;凝結(jié)——由水汽變成水;凍結(jié)——由水變成冰;融解——由冰變成水;凝華——由水汽直接變成冰;升華——由冰直接變成水汽。潛熱:水的相變過(guò)程伴隨著能量轉(zhuǎn)化和交換,這種能量稱為潛熱(能)。由水的相變導(dǎo)致的熱量吸收和釋放過(guò)程,稱為潛熱交換(過(guò)程)。蒸發(fā)、融解、升華——吸收潛熱;凝結(jié)、凍結(jié)、凝華——釋放潛熱。2蒸發(fā)和凝結(jié)水相變化與潛熱交換水相變化蒸發(fā)——由水變成水汽2蒸發(fā)和凝結(jié)蒸發(fā)及其影響因素影響蒸發(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;蒸發(fā)量:因蒸發(fā)而消耗的水量,以水層厚度mm表示。蒸發(fā)1mm厚的水,相當(dāng)于1m2面積上蒸發(fā)1000g的水量。蒸發(fā)速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間從單位面積上蒸發(fā)出來(lái)的水分質(zhì)量,單位為g/cm2·s。當(dāng)e<E時(shí),出現(xiàn)蒸發(fā)。蒸發(fā)受氣象因子和地理環(huán)境影響。蒸發(fā)面溫度越高,蒸發(fā)越快、蒸發(fā)量越大。蒸發(fā)量變化與氣溫變化基本一致,即每天午后最大日出前最?。幌募敬蠖拘?;海洋大、大陸小。2蒸發(fā)和凝結(jié)蒸發(fā)及其影響因素2蒸發(fā)和凝結(jié)凝結(jié)和凝結(jié)條件凝結(jié):凝結(jié)是發(fā)生在f>=100%(e>=E)過(guò)飽和情況下的與蒸發(fā)想法的過(guò)程。大氣中水汽凝結(jié)的兩個(gè)必備條件:空氣中的水汽要達(dá)到飽和與過(guò)飽和;要有凝結(jié)核。凝結(jié)核:指具有吸濕性、可作為水汽凝結(jié)核心的微粒。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。一是對(duì)水汽有吸附作用;二是形成的滴粒較大,有助于水汽繼續(xù)凝結(jié)。2蒸發(fā)和凝結(jié)凝結(jié)和凝結(jié)條件2蒸發(fā)和凝結(jié)如何使空氣中的水汽達(dá)到飽和或過(guò)飽和增加空氣的水汽含量;使含有一定量水汽的空氣冷卻。絕熱冷卻;大氣中許多凝結(jié)現(xiàn)象是絕熱冷卻的產(chǎn)物輻射冷卻;一般比較緩慢,水汽凝結(jié)量不多平流冷卻;混合冷卻。2蒸發(fā)和凝結(jié)如何使空氣中的水汽達(dá)到飽和或過(guò)飽和增加空氣的水3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象地表面的凝結(jié)現(xiàn)象當(dāng)近地面層空氣冷卻至露點(diǎn)溫度以下時(shí),水汽會(huì)凝結(jié)在地面或地面物體上。露:如果露點(diǎn)溫度高于0℃,水汽凝結(jié)為液態(tài),稱為露,以夏季為最多;霜:如果露點(diǎn)溫度低于0℃,水汽凝結(jié)為固態(tài),稱為霜,霜常見(jiàn)于冬季;露和霜的形成條件近地面層空氣濕度要大;有利于輻射冷卻的天氣條件;地面或地物熱傳導(dǎo)不良。3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象地表面的凝結(jié)現(xiàn)象當(dāng)近地面層空氣冷卻至露點(diǎn)溫春露春露秋霜秋霜3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象霧凇霧淞是一種白色固體凝結(jié)物,由過(guò)冷霧滴附著于地面物體或樹(shù)枝迅速凍結(jié)而成,俗稱“樹(shù)掛”。多出現(xiàn)于寒冷而濕度高的天氣條件下。雨凇雨凇是形成在地面或地物迎風(fēng)面上的、透明或毛玻璃狀的緊密冰層,俗稱“冰凌”。3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象霧凇霧淞是一種白色固體凝結(jié)物,由過(guò)冷霧滴附松花江畔霧淞松花江畔霧淞霧淞江西三清山(2010年12月)霧淞江西三清山(2010年12月)雨淞雨淞3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象霧:漂浮在近地面層的乳白色微小水滴或冰晶。根據(jù)成因的不同,霧可分為以下五種:(輻射霧和平流霧較為常見(jiàn))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)于秋冬季無(wú)云的夜晚,諺語(yǔ)有“十霧九晴”。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。蒸汽霧:冷空氣移動(dòng)到暖水面上形成的霧。在北冰洋的冬季較為常見(jiàn),叫極地?zé)熿F或北極煙。上坡霧:潮濕空氣沿山坡上升使水汽凝結(jié)而產(chǎn)生的霧。鋒面霧:發(fā)生于鋒面附近的霧。3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象霧:漂浮在近地面層的乳白色輻射霧:江城武漢輻射霧:江城武漢平流霧:山東蓬萊平流霧:山東蓬萊平流霧:山東煙臺(tái)平流霧:山東煙臺(tái)蒸氣霧:江蘇淮安里運(yùn)河蒸氣霧:江蘇淮安里運(yùn)河城市之霧2城市之霧城市之霧2城市之霧山地之霧山地之霧峨眉云海峨眉云海倫敦之霧倫敦之霧3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象云云是高空水氣凝結(jié)現(xiàn)象??諝鈱?duì)流、鋒面抬升、地形抬升等作用使空氣上升到凝結(jié)高度,就會(huì)形成云。云有各式各樣的外貌特征。云的成因:對(duì)流運(yùn)動(dòng):主要形成積狀云;系統(tǒng)性上升運(yùn)動(dòng):主要形成層狀云;波狀運(yùn)動(dòng):主要形成波狀云;地形作用:比較復(fù)雜,可以形成各種云。3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象云云是高空水氣凝結(jié)現(xiàn)象。空氣對(duì)流、鋒面抬升3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象云屬符號(hào)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云族卷層云Cs卷積云Cc云的分類3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象云屬符號(hào)特征低3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象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。云量帶赤道多云帶:上升氣流,熱對(duì)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(tuán)、鋒面頻繁活動(dòng),云量6~7。3水汽的凝結(jié)現(xiàn)象云量天空被云遮蔽的程度叫云量,以0~1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(qiáng)烈發(fā)展的積雨云1強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云1強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云2強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云2強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云3強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云3強(qiáng)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(yǔ)“日暈風(fēng),月暈雨”:表示已經(jīng)有鋒面或低氣壓自遠(yuǎn)方接近,是為天氣轉(zhuǎn)壞的前兆。卷層云卷層云2諺語(yǔ)“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(guó)圣勞倫斯火山火山云美國(guó)圣勞倫斯火山UFO云

(地形云)法國(guó)UFO云

(地形云)法國(guó)莢狀云(地形云)莢狀云(地形云)鏡狀云(地形云)鏡狀云(地形云)4大氣降水相關(guān)概念大氣降水:指從云層中降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水降水量:指降落到地面上的雨和融化后的雪、霰、雹等集聚在水平面上的水層厚度,單位為mm;降水強(qiáng)度:指單位時(shí)間內(nèi)的降水量,單位為mm/h或mm/d;降水變率:指各年降水量的距平數(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%平均數(shù)為某地多年平均降水量;距平數(shù)為當(dāng)年降水量與平均數(shù)之差。4大氣降水相關(guān)概念大氣降水:指從云層中降落到地面的液態(tài)或固4大氣降水降水的形成降水形成的兩個(gè)基本條件:雨滴下降速度超過(guò)上升氣那個(gè)流速度;雨滴從云中降落到地面前不至于完全被蒸發(fā)。云滴凝結(jié)(凝華)增長(zhǎng)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(zhǎng)的過(guò)程。①過(guò)冷水滴蒸發(fā)→冰晶凝華增長(zhǎng)②小水滴蒸發(fā)→大水滴凝結(jié)增長(zhǎng)③暖水滴蒸發(fā)→冷水滴凝結(jié)增長(zhǎng)4大氣降水降水的形成①過(guò)冷水滴蒸發(fā)→冰晶凝華增長(zhǎng)②小水滴蒸4大氣降水冰晶效應(yīng)在溫度相同條件下,冰面飽和水汽壓小于水面飽和水汽壓,水滴不斷蒸發(fā)變小,而冰晶則不斷凝華增大,這種過(guò)程稱為冰晶效應(yīng)。冷云由冰晶和過(guò)冷卻水滴混合組成的云稱為冷云或冰水混合云;暖云由不同大小、冷暖水滴組成的云則稱為暖云。冰晶效應(yīng)是冷云云滴增長(zhǎng)的主要過(guò)程;而小(暖)水滴蒸發(fā)變小、大(冷)水滴凝結(jié)增大卻是暖云云滴增長(zhǎng)的主要方式。4大氣降水冰晶效應(yīng)在溫度相同條件下,冰面飽和水汽壓小于水面4大氣降水云滴的沖并增長(zhǎng)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的水滴相碰合并而增大的過(guò)程。下降時(shí),大水滴追上小水滴;上升時(shí),小水滴追上大水滴,都會(huì)發(fā)生碰并,使云滴迅速增大。在云滴增長(zhǎng)過(guò)程中,初期以凝結(jié)(凝華)增長(zhǎng)為主,后期則以沖并增長(zhǎng)為主,尤其在低緯度地區(qū)的暖云降水,碰并增長(zhǎng)更為重要。4大氣降水云滴的沖并增長(zhǎng)4大氣降水人工降水:借助催化劑,改變?cè)频蔚男再|(zhì)、大小和分布狀況。基本方法:冷云催化:人工增加冰晶,產(chǎn)生冰晶效應(yīng)。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(jìn)凝結(jié)、碰并增長(zhǎng)。方法:+氯化鈉、氯化鉀等吸濕性物質(zhì).4大氣降水人工降水:借助催化劑,改變?cè)频蔚男再|(zhì)、大小和分布人工增雨火箭高炮人工增雨火箭高炮碘化銀增雨寧夏20030406碘化銀增雨寧夏4大氣降水降水的類型一(按成因劃分)對(duì)流雨:近地面氣層強(qiáng)烈受熱上升,冷卻凝結(jié)形成積雨云降雨,常伴隨雷電現(xiàn)象,又稱熱雷雨;赤道常年可見(jiàn),我國(guó)夏季常見(jiàn);地形雨:暖濕氣流沿山地迎風(fēng)坡抬升冷卻凝結(jié)降水。山地迎風(fēng)坡常形成多雨中心,背風(fēng)坡由于焚風(fēng)效應(yīng),降水少,成為雨影區(qū);鋒面雨(氣旋雨):冷暖氣團(tuán)相遇,暖濕氣流沿鋒面抬升凝結(jié)成雨。降水范圍廣、時(shí)間長(zhǎng)。在溫帶很常見(jiàn);臺(tái)風(fēng)雨:可產(chǎn)生強(qiáng)度極大的降水。夏秋季常見(jiàn)。4大氣降水降水的類型一(按成因劃分)對(duì)流雨:近地面氣層強(qiáng)烈4大氣降水降水的類型二(按性質(zhì)劃分)連續(xù)性降水:雨或雪連續(xù)不斷地下,而且比較均勻,強(qiáng)度變化不大,一般降水歷時(shí)長(zhǎng)、范圍廣,降水量往往也比較大。間斷性降水:雨或雪時(shí)下時(shí)停,或強(qiáng)度有明顯的大小變化,但其變化較緩慢,降水歷時(shí)長(zhǎng)短不等。陣性降水:雨或冰雹呈陣性下降,偶爾有陣雪。驟降驟停,或強(qiáng)度變化很突然,下降速度快,強(qiáng)度大,但往往降水歷時(shí)短,范圍小。如果在陣雨的同時(shí)還伴有閃電和雷鳴,便是雷陣雨。4大氣降水降水的類型二(按性質(zhì)劃分)連續(xù)性降水:雨或雪連續(xù)思考:雷陣雨屬于哪一種降水呢?雷陣雨是蒸發(fā)到午后再而降雨,為對(duì)流雨思考:雷陣雨屬于哪一種降水呢?雷陣雨是蒸發(fā)到午后再而降雨,為4大氣降水降水的時(shí)間變化降水強(qiáng)度劃分標(biāo)準(zhǔn)種類24小時(shí)降水量12小時(shí)降水量目視特征小雨<10.0mm<5.0mm雨滴清晰可辨,地全濕,無(wú)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?dòng)曷?,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(tīng)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>140.04大氣降水降水的時(shí)間變化種類24小時(shí)降水量12小時(shí)降水量4大氣降水降水的日變化大陸型:特點(diǎn)是一天有兩個(gè)最大值,分別出現(xiàn)在午后和清晨;兩個(gè)最小值,分別出現(xiàn)在夜間和午前。海洋型:特點(diǎn)是一天只有一個(gè)最大值,出現(xiàn)在清晨,最小值出現(xiàn)在午后。4大氣降水降水的日變化大陸型:特點(diǎn)是一天有兩個(gè)最大值,分別4大氣降水降水的季節(jié)變化赤道型:南北緯10°以內(nèi)地區(qū),終年多雨。春分、秋分前后降水最多,而夏至、冬至期間降水較少。熱帶型:位于赤道型南北兩側(cè)。由于太陽(yáng)在天頂?shù)臅r(shí)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(shí)間逐漸接近,至回歸線附近合并為一個(gè)。副熱帶型:大陸東岸降水集中在夏季(季風(fēng)型或稱夏雨型),大陸西岸則冬季多雨(地中海型或稱冬雨型);溫帶及高緯型:內(nèi)陸及東海岸夏季對(duì)流雨;西海岸秋冬氣旋雨(海洋型)。4大氣降水降水的季節(jié)變化赤道型:南北緯10°以內(nèi)地區(qū),終年4大氣降水降水的地理分布赤道多雨帶:赤道及其兩側(cè),是全球降水最多的地帶,年降水量約2000—3000mm;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;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;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。4大氣降水降水的地理分布赤道多雨帶:赤道及其兩側(cè),是全球降4大氣降水降水的空間分布4大氣降水降水的空間分布第三節(jié)大氣運(yùn)動(dòng)和天氣系統(tǒng)1大氣的水平運(yùn)動(dòng)2大氣環(huán)流3主要天氣系統(tǒng)第三節(jié)大氣運(yùn)動(dòng)和天氣系統(tǒng)1大氣的水平運(yùn)動(dòng)

1大氣的水平運(yùn)動(dòng)

基本概念空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng),地球上大氣的運(yùn)動(dòng)形式以水平運(yùn)動(dòng)最為廣泛和持久??諝獾拇怪边\(yùn)動(dòng)稱為上升氣流或下沉氣流。

1大氣的水平運(yùn)動(dòng)

基本概念1大氣的水平運(yùn)動(dòng)作用于空氣的力水平氣壓梯度力原動(dòng)力,使空氣運(yùn)動(dòng)即形成風(fēng)和決定風(fēng)向、風(fēng)速的主導(dǎo)因素;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。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)水平氣壓梯度力原動(dòng)力,使空氣運(yùn)動(dòng)即形成風(fēng)和1大氣的水平運(yùn)動(dòng)水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力使空氣從高壓區(qū)流向低壓區(qū),是大氣水平運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力,其表達(dá)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(fù)號(hào)表示方向由高壓指向低壓。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)水平氣壓梯度力G—水平氣壓梯度力;ρ—1大氣的水平運(yùn)動(dòng)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1大氣的水平運(yùn)動(dòng)1007100510031001氣壓梯度大1大氣的水平運(yùn)動(dòng)地轉(zhuǎn)偏向力由于地球轉(zhuǎn)動(dòng)而使在地球上運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生方向偏轉(zhuǎn)的力,稱為地轉(zhuǎn)偏向力。水平地轉(zhuǎn)偏向力的計(jì)算公式:

m:空氣質(zhì)量;v:風(fēng)速;ω:地球自轉(zhuǎn)角速度;j:地理緯度。地轉(zhuǎn)偏向力是使運(yùn)動(dòng)空氣發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力,它總是與空氣運(yùn)動(dòng)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(dá)最大。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)地轉(zhuǎn)偏向力m:空氣質(zhì)量對(duì)動(dòng)力很大的汽車、飛機(jī)以及人的運(yùn)動(dòng)而言,地轉(zhuǎn)偏向力可忽略不計(jì)。但在討論大范圍空氣運(yùn)動(dòng)時(shí),地轉(zhuǎn)偏向力因與水平氣壓梯度力相近,必須考慮。對(duì)動(dòng)力很大的汽車、飛機(jī)以及人的運(yùn)動(dòng)而言,地轉(zhuǎn)偏向力可忽略不計(jì)1大氣的水平運(yùn)動(dòng)慣性離心力離心力是指空氣作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到一個(gè)離開(kāi)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(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,所以稱為慣性離心力。計(jì)算公式:C—離心力;V—空氣運(yùn)動(dòng)速度;r—曲率半徑。在一般情況下,空氣運(yùn)動(dòng)路徑的曲率半徑很大,慣性離心力遠(yuǎn)小于地轉(zhuǎn)偏向力;但在空氣運(yùn)動(dòng)速度很大而曲率半徑很小時(shí),如龍卷風(fēng)、臺(tái)風(fēng),離心力很大,甚至超過(guò)地轉(zhuǎn)偏向力。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)慣性離心力C—離心力;V—空氣運(yùn)動(dòng)1大氣的水平運(yùn)動(dòng)摩擦力摩擦力指地面與空氣之間,不同運(yùn)動(dòng)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(duì)空氣的阻力,稱為外摩擦力。摩擦力以近地面層最顯著,隨高度增加而迅速減弱,一般到1—2km以上就可以忽略不計(jì)了,此高度以上氣層稱為自由大氣。摩擦力總是和運(yùn)動(dòng)方向相反,使空氣運(yùn)動(dòng)速度減小,地轉(zhuǎn)偏向力也相應(yīng)減小。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)摩擦力摩擦力指地面與空氣之間,不同運(yùn)動(dòng)狀況1大氣的水平運(yùn)動(dòng)自由大氣中的空氣運(yùn)動(dòng)地轉(zhuǎn)風(fēng)地轉(zhuǎn)風(fēng)指自由大氣中空氣作等速、直線水平運(yùn)動(dòng)。地轉(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。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)自由大氣中的空氣運(yùn)動(dòng)地轉(zhuǎn)風(fēng)地轉(zhuǎn)風(fēng)指自由大氣1大氣的水平運(yùn)動(dòng)梯度風(fēng)自由大氣中,當(dāng)空氣作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),水平氣壓梯度力G、地轉(zhuǎn)偏向力A和慣性離心力C三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí)的空氣水平運(yùn)動(dòng),稱為梯度風(fēng)。LHGA、CG、CAVVGAVg北半球逆時(shí)針順時(shí)針LH地轉(zhuǎn)風(fēng)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(shí)針?lè)较虼担辉诟邏褐袆t相反,G+C=A

,梯度風(fēng)繞高壓中心按順時(shí)針吹。南半球的情況剛好相反。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)梯度風(fēng)LHGA、CG、CAVVGAVg北半1大氣的水平運(yùn)動(dòng)風(fēng)隨高度的變化地轉(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)。熱成風(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。熱成風(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(lái)越趨于熱成風(fēng),如北半球中緯度對(duì)流層頂部的西風(fēng)急流。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)風(fēng)隨高度的變化地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度的變化-熱成風(fēng)氣1大氣的水平運(yùn)動(dòng)摩擦層中風(fēng)隨高度的變化在摩擦層中,空氣的水平運(yùn)動(dòng)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(dá)到摩擦層頂部,最終風(fēng)向與等壓線平行。1大氣的水平運(yùn)動(dòng)摩擦層中風(fēng)隨高度的變化在摩擦層中,空氣的水2大氣環(huán)流大氣環(huán)流是指大范圍內(nèi)具有一定穩(wěn)定性的各種氣流運(yùn)行的綜合現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)形式包括全球行星風(fēng)系、三圈環(huán)流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西風(fēng)帶中的大型擾動(dòng)、季風(fēng)環(huán)流。全球環(huán)流季風(fēng)環(huán)流局地環(huán)流2大氣環(huán)流大氣環(huán)流是指大范圍內(nèi)具有一定穩(wěn)定性的各種氣流運(yùn)行全球環(huán)流全球氣壓帶全球七個(gè)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。全球環(huán)流全球氣壓帶全球環(huán)流氣壓帶口訣高氣壓帶四,低氣壓帶三:

南北五度間,高溫氣上翻,

赤道低氣壓,降水造方便;

南北三十度,氣流下偏轉(zhuǎn),

副熱高氣壓,少雨常干旱;

極地氣壓低,靠近兩極點(diǎn);

南北六十度,副極低壓然。全球環(huán)流氣壓帶口訣全球環(huán)流行星風(fēng)系不考慮海陸和地形的影響,地面盛行風(fēng)的全球性形式稱為行星風(fēng)系。主要包括三個(gè)盛行風(fēng)帶:信風(fēng)帶西風(fēng)帶極地東風(fēng)帶全球環(huán)流行星風(fēng)系不考慮海陸和地形的影響,地面盛行風(fēng)的全球性形全球環(huán)流信風(fēng)帶由副熱帶高壓帶吹向赤道。北半球?yàn)闁|北信風(fēng),南半球?yàn)闁|南信風(fēng)東南及東北信風(fēng)圖全球環(huán)流信風(fēng)帶由副熱帶高壓帶吹向赤道。北半球?yàn)闁|北信風(fēng),南半全球環(huán)流盛行西風(fēng)帶由副熱帶高壓帶吹向高緯地區(qū)。北半球?yàn)槲髂巷L(fēng),南半球?yàn)槲鞅憋L(fēng)西風(fēng)帶的形成全球環(huán)流盛行西風(fēng)帶由副熱帶高壓帶吹向高緯地區(qū)。北半球?yàn)槲髂巷L(fēng)40°S—60°S盛行西風(fēng)帶開(kāi)普敦好望角40°S—60°S盛行西風(fēng)帶40°S—60°S盛行西風(fēng)帶開(kāi)普敦好望角40°S—60全球環(huán)流極地東風(fēng)帶由極地高壓向外輻散形成,在地轉(zhuǎn)偏力的作用下,形成偏東風(fēng)。北半球?yàn)闁|北風(fēng),南半球?yàn)闁|南風(fēng),所以又叫做極地東風(fēng)帶全球環(huán)流極地東風(fēng)帶由極地高壓向外輻散形成,在地轉(zhuǎn)偏力的作用下全球環(huán)流經(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°全球環(huán)流經(jīng)向三圈環(huán)流65°NNS30°N30°S65°SHH全球環(huán)流信風(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));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。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))。全球環(huán)流信風(fēng)環(huán)流圈(Hadley環(huán)流)分布于赤道與南北緯3全球環(huán)流全球環(huán)流自然地理ppt課件--第三章-大氣和氣候全球環(huán)流高空西風(fēng)帶的波動(dòng)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(duì)流層上層,高空西風(fēng)帶環(huán)繞極地并形成巨大渦旋。西風(fēng)帶中的波動(dòng)形成大氣長(zhǎng)波,其波長(zhǎng)一般達(dá)3000-8000km,瑞典氣象學(xué)家羅斯貝最早研究這種波動(dòng),因而命名為羅斯貝波。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。全球環(huán)流高空西風(fēng)帶的波動(dòng)和急流高空風(fēng)不受地面或水面摩擦力影響季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)大陸和海洋間的廣大地區(qū),以一年為周期、隨著季節(jié)變化而方向相反的風(fēng)系,稱為季風(fēng)。季風(fēng)是海陸間季風(fēng)環(huán)流的簡(jiǎn)稱,它是由大尺度的海洋和大陸間的熱力差異形成的大范圍熱力環(huán)流。季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)大陸和海洋間的廣大地區(qū),以一年為周期、隨著季節(jié)變季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的成因海陸風(fēng)白天:陸地溫度上升快,海洋溫度上升慢——風(fēng)從海洋吹向陸地;晚上:陸地溫度下降快,海洋溫度下降慢,風(fēng)從陸地吹向海洋季風(fēng)是因?yàn)榇蠓秶Q蠛完懙貙?duì)于太陽(yáng)輻射年變化的反應(yīng)差異不同造成季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的成因季風(fēng)是因?yàn)榇蠓秶Q蠛完懙貙?duì)于太陽(yáng)輻射年變北半球冬季氣壓中心亞洲高壓阿留申低壓冰島低壓

副極地低氣壓帶冬季,大陸降溫比海洋快,大陸形成冷高壓北半球冬季氣壓中心亞洲高壓阿留申低壓冰島低壓北半球夏季氣壓中心印度低壓夏威夷高壓亞速爾高壓

副熱帶高氣壓帶夏季,大陸增溫比海洋快,大陸形成熱低壓北半球夏季氣壓中心印度低壓夏威夷高壓亞速爾高壓季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)區(qū)分布亞洲季風(fēng)區(qū)非洲季風(fēng)區(qū)澳洲季風(fēng)區(qū)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(qiáng)度大,冬季風(fēng)強(qiáng)于夏季風(fēng)。南亞季風(fēng)(印度季風(fēng)),夏季風(fēng)強(qiáng)于冬季風(fēng)。季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)區(qū)分布亞洲季風(fēng)區(qū)非洲季風(fēng)區(qū)澳洲季風(fēng)區(qū)季風(fēng)環(huán)流夏季,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(gè)地帶輻合,進(jìn)而形成雨帶?!艏撅L(fēng)槽季風(fēng)環(huán)流夏季,在大陸地表形成并保持的低壓槽稱為季風(fēng)槽,導(dǎo)致低季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的特點(diǎn)涵蓋的范圍廣帶來(lái)大量的降雨季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的特點(diǎn)季風(fēng)環(huán)流東亞季風(fēng)南亞季風(fēng)分布區(qū)東亞青藏高原以南(南亞、我國(guó)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(dòng)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(guò)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)季風(fēng)環(huán)流東亞季風(fēng)南亞季風(fēng)分布區(qū)東亞青藏高原以南(南亞、成因巨季風(fēng)環(huán)流思考:我國(guó)的季風(fēng)區(qū)分布季風(fēng)環(huán)流思考:我國(guó)的季風(fēng)區(qū)分布不毛之地魚(yú)米之鄉(xiāng)撒哈拉沙漠長(zhǎng)江中下游平原干旱濕潤(rùn)?不毛之地魚(yú)米之鄉(xiāng)撒哈拉沙漠長(zhǎng)江中下游平原干旱濕潤(rùn)?從太平洋帶來(lái)的暖濕氣流使我國(guó)東部地區(qū)降水豐沛,形成了森林、草原景觀,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也生機(jī)勃勃。例如,長(zhǎng)江中下游地區(qū),由于降水豐富(水熱同期),為亞熱帶常綠闊葉林景觀,一年四季,大地呈現(xiàn)出一派綠色,水網(wǎng)密布;而緯度位置大致相同的非洲撒哈拉地區(qū),常年受副熱帶高壓的影響,降水稀少,形成沙漠景觀。

季風(fēng)環(huán)流從太平洋帶來(lái)的暖濕氣流使我國(guó)東部地區(qū)降水豐沛季風(fēng)環(huán)流青藏高原的隆起加強(qiáng)東亞季風(fēng),形成東部濕潤(rùn)氣候。造成西北干旱。形成沙漠。形成高原季風(fēng),加強(qiáng)高原季風(fēng)環(huán)流。造成四川盆地易出現(xiàn)梅雨季節(jié)。季風(fēng)環(huán)流青藏高原的隆起季風(fēng)環(huán)流受熱帶海陸熱力差異的調(diào)控,水汽被輸送到南亞南部,形成南支季風(fēng)環(huán)流;受伊朗-青藏高原感熱氣泵影響,水汽被輸送到南亞北部,產(chǎn)生強(qiáng)降水,形成南亞北支季風(fēng);其他水汽則在海陸對(duì)比和青藏高原熱力強(qiáng)迫作用下到達(dá)東亞地區(qū),維持東亞季風(fēng)。季風(fēng)環(huán)流受熱帶海陸熱力差異的調(diào)控,水汽被輸送到南亞南部,形成季風(fēng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)1998年5月1日—8月31日進(jìn)行的南海季風(fēng)試驗(yàn)(SCSMEX)是一個(gè)多國(guó)、多地區(qū)的氣象、海洋等研究機(jī)構(gòu)共同完成的項(xiàng)目,該試驗(yàn)包括無(wú)線電探空、地面觀測(cè)、雷達(dá)、科學(xué)考察、無(wú)人飛機(jī)、衛(wèi)星觀測(cè)、海洋邊界層和通量觀測(cè)、綜合探空系統(tǒng)、輻射、浮標(biāo)、ADCP、CTD和AXBT等主要觀測(cè)平臺(tái)其科學(xué)目的是為了更好的了解東南亞和中國(guó)南海地區(qū)的季風(fēng)爆發(fā)、維持和變化的主要物理過(guò)程,從而改進(jìn)對(duì)季風(fēng)的預(yù)報(bào)。季風(fēng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)1998年5月1日—8月31日進(jìn)行的南海季風(fēng)試驗(yàn)小結(jié)季風(fēng)環(huán)流概念成因:海陸熱力性質(zhì)差異氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)風(fēng)向東亞地區(qū):冬季——西北季風(fēng)夏季——東南季風(fēng)南亞地區(qū):冬季——東北季風(fēng)夏季——西南季風(fēng)小結(jié)季風(fēng)概念成因:海陸熱力性質(zhì)差異風(fēng)向東亞地區(qū):冬季——西北局地環(huán)流概念局地環(huán)流由局部環(huán)境如地形起伏、地標(biāo)受熱不均等引起的小范圍氣流,稱為局地環(huán)流,包括海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和梵風(fēng)等地方性風(fēng)。海陸風(fēng)在濱海地區(qū),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.海陸風(fēng)局地環(huán)流局地環(huán)流由局部環(huán)境如地形起伏、地標(biāo)受熱不均等引起的小局地環(huán)流山谷風(fēng)谷風(fēng)山地區(qū)域日出后山坡受熱,上空快速增溫。而山谷中同一高度上的空氣,由于距地面較遠(yuǎn),增溫較慢,因而產(chǎn)生由山谷指向山坡的氣壓梯度力,風(fēng)由山谷吹向山坡,形成谷風(fēng)。山風(fēng)夜間山坡輻射冷卻,氣溫降低很快,谷中同一高度空氣冷卻較慢,與白天相反的熱力環(huán)流由山坡吹向山谷,形成山風(fēng)。山谷風(fēng)局地環(huán)流山谷風(fēng)谷風(fēng)山地區(qū)域日出后山坡受熱,上空快速增溫。而山局地環(huán)流梵風(fēng)成因:氣流受山地阻擋被迫抬升.迎風(fēng)坡空氣上升冷卻,起初按干絕熱直減率降溫,直到水汽飽和凝結(jié),產(chǎn)生降水。氣流越山后順坡下沉,空氣中的水汽含量大大減少,下沉氣流按干絕熱直減率增溫,以致背風(fēng)坡氣溫比迎風(fēng)坡同高度氣溫高,濕度小的多,從而形成相對(duì)干熱的風(fēng),這就是焚風(fēng)。意義:無(wú)論冬夏與晝夜,山區(qū)都可出現(xiàn)焚風(fēng)。焚風(fēng)效應(yīng)對(duì)植被類型與生態(tài)特征、成土過(guò)程和土壤類都有一定影響。焚風(fēng)效應(yīng)在我國(guó)西南山地區(qū)表現(xiàn)特別顯著。局地環(huán)流梵風(fēng)成因:氣流受山地阻擋被迫抬升.迎風(fēng)坡空氣上升冷卻梵風(fēng)形成示意圖局地環(huán)流迎風(fēng)坡背風(fēng)坡梵風(fēng)形成示意圖局地環(huán)流迎風(fēng)坡背風(fēng)坡3主要天氣系統(tǒng)大氣中引起天氣變化的各種尺度的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)稱為天氣系統(tǒng)。根據(jù)水平尺度和生命史,可對(duì)天氣進(jìn)行分類。大尺度(>2000km)中間尺度(2000~200km)中尺度(200~2km)小尺度(<2km)溫帶超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波氣旋、鋒背風(fēng)波雷暴副熱帶副熱帶高壓副熱帶低壓切變線線、暴雨龍卷風(fēng)熱帶赤道輻和帶季風(fēng)臺(tái)風(fēng)、云團(tuán)熱帶風(fēng)暴對(duì)流群對(duì)流單體3主要天氣系統(tǒng)大氣中引起天氣變化的各種尺度的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)稱為天3主要天氣系統(tǒng)天氣是一定區(qū)域短時(shí)段內(nèi)的大氣狀態(tài)(如冷暖、風(fēng)雨、干濕、陰晴等)及其變化的總稱。天氣過(guò)程天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展、消亡及其相應(yīng)的天氣演變的全過(guò)程。如一次雷雨天氣過(guò)程可分為:生長(zhǎng)階段(積云——積雨云);成熟階段(積雨云——降雨);消散階段(云消雨散)。天氣形勢(shì)天氣系統(tǒng)的分布狀況。天氣形勢(shì)分析是天氣預(yù)報(bào)的重要依據(jù)。3主要天氣系統(tǒng)天氣是一定區(qū)域短時(shí)段內(nèi)的大氣狀態(tài)(如冷暖、風(fēng)

氣團(tuán)和鋒

氣團(tuán)及其分類氣團(tuán):在廣大區(qū)域內(nèi)水平方向上溫度、濕度、垂直穩(wěn)定度等物理屬性較均勻的大塊空氣團(tuán)。氣團(tuán)具有明顯的天氣意義。范圍:水平范圍由數(shù)百千米到數(shù)千千米;垂直范圍由數(shù)千米到十余千米甚至伸展到對(duì)流層頂。形成條件:地表溫度和濕度狀況穩(wěn)定的環(huán)流條件與下墊面相適應(yīng)的均勻?qū)傩?/p>

氣團(tuán)和鋒

氣團(tuán)及其分類氣團(tuán):在廣大區(qū)域內(nèi)水平方向上溫度、濕

氣團(tuán)和鋒

氣團(tuán)變性在氣團(tuán)移動(dòng)的過(guò)程中,由于下墊面性質(zhì)的改變和大范圍空氣垂直運(yùn)動(dòng)狀況的變化,氣團(tuán)的物理屬性及其天氣特點(diǎn)也隨之改變,這種過(guò)程就稱為氣團(tuán)變性。日常所見(jiàn)的氣團(tuán),大多屬于變性氣團(tuán)。

氣團(tuán)和鋒

氣團(tuán)變性在氣團(tuán)移動(dòng)的過(guò)程中,由于下墊面性質(zhì)的改變

氣團(tuán)和鋒

氣團(tuán)的分類地理分類法(地理位置和下墊面性質(zhì))按氣團(tuán)源地分成四個(gè)基本類型:冰洋氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán);按氣團(tuán)源地的海陸位置,又把每一基本類型分為海洋氣團(tuán)和大陸氣團(tuán)。赤道氣團(tuán)源地是海洋,不再分海、陸型。熱力分類法暖氣團(tuán):氣團(tuán)溫度高于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度。一般含有大量的水汽,容易形成云雨天氣。冷氣團(tuán):氣團(tuán)溫度低于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度。一般形成干冷天氣。

氣團(tuán)和鋒

氣團(tuán)的分類地理分類法(地理位置和下墊面性質(zhì))按氣

氣團(tuán)和鋒

鋒及其分類指兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)相遇時(shí),在它們之間形成一個(gè)狹窄的過(guò)渡帶。通常把鋒看成是一個(gè)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。冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)地面對(duì)流層頂下界上界寬度高度

氣團(tuán)和鋒

鋒及其分類冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)地面對(duì)流層頂下界上界寬度高

氣團(tuán)和鋒

鋒的特點(diǎn)鋒是占據(jù)三維空間的天氣系統(tǒng),其水平寬度約數(shù)十到數(shù)百千米,垂直范圍可達(dá)數(shù)千米到十余千米,遠(yuǎn)比氣團(tuán)小,可以將其看作兩個(gè)氣團(tuán)的界面。鋒面兩側(cè)的空氣溫度、濕度、氣壓、風(fēng)、云等氣象要素有明顯的差異,常常形成廣闊的云系和降水天氣,甚至出現(xiàn)大風(fēng)、降溫、雷暴等劇烈天氣現(xiàn)象。鋒附近等溫線特別密集,這是確定鋒線的重要標(biāo)志。

氣團(tuán)和鋒

鋒的特點(diǎn)鋒是占據(jù)三維空間的天氣系統(tǒng),其水平寬度約

氣團(tuán)和鋒

鋒的分類根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團(tuán)移動(dòng)方向和結(jié)構(gòu)可分為:冷鋒:冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)方向移動(dòng)的鋒;暖鋒:暖氣團(tuán)主動(dòng)向冷氣團(tuán)方向移動(dòng)的鋒;準(zhǔn)靜止鋒:很少移動(dòng)或移動(dòng)速度很慢的鋒;錮囚鋒:兩條移動(dòng)的鋒相遇合并所形成的鋒。根據(jù)形成鋒的氣團(tuán)源地可分為:冰洋鋒:冰洋氣團(tuán)——極地氣團(tuán);極鋒:極地氣團(tuán)——熱帶氣團(tuán);赤道鋒:熱帶氣團(tuán)——赤道氣團(tuán);

氣團(tuán)和鋒

鋒的分類根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團(tuán)移動(dòng)方向和結(jié)構(gòu)可分為鋒面云鋒面云

氣團(tuán)和鋒

鋒面天氣:指鋒附近的云、降水、風(fēng)等氣象要素的分布狀況。鋒面性質(zhì)不同,鋒面天氣也不同。冷鋒天氣一型冷鋒:移動(dòng)慢,鋒面坡度較?。?/100)。鋒后為穩(wěn)定性降水區(qū)。由于移動(dòng)慢,暖空氣上升較慢較平穩(wěn)而出現(xiàn)層狀云,降雨緩和。過(guò)境時(shí)氣溫下降,氣壓升高。冷鋒二型冷鋒:移動(dòng)快,鋒面坡度較大(1/40~1/80),云雨區(qū)較窄。由于移動(dòng)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)。過(guò)境時(shí)氣溫急降,但時(shí)間短暫,鋒線一過(guò)天氣轉(zhuǎn)晴。

氣團(tuán)和鋒

鋒面天氣:指鋒附近的云、降水、風(fēng)等氣象要素的分布

氣團(tuán)和鋒

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(huì)使所經(jīng)過(guò)地區(qū)的氣溫增高。暖鋒

氣團(tuán)和鋒

暖鋒天氣:鋒面坡度小(1/150)。鋒前

氣團(tuán)和鋒

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)

氣團(tuán)和鋒

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)

氣團(tuán)和鋒

準(zhǔn)靜止鋒天氣鋒面坡度比暖鋒更小(1/250),鋒前連續(xù)性降水區(qū)更寬廣,但降水強(qiáng)度小,持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。鋒面帶上常有低氣壓擾動(dòng)發(fā)生并伴隨中到大雷陣雨?!懊酚赇h”屬于準(zhǔn)靜止鋒?!懊酚辍敝鹪从诿磕?、7月間我國(guó)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”。準(zhǔn)靜止鋒

氣團(tuán)和鋒

準(zhǔn)靜止鋒天氣鋒面坡度比暖鋒更小(1/250),鋒

氣團(tuán)和鋒

錮囚鋒天氣:是兩個(gè)移動(dòng)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)錮囚鋒

氣團(tuán)和鋒

錮囚鋒天氣:是兩個(gè)移動(dòng)鋒面相遇形成的,其云系具有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氣旋和反氣旋氣旋氣旋是由鋒面上或不同密度空氣分界面上發(fā)生波動(dòng)形成的,占有三度空間、中心氣壓比四周低的水平空氣渦旋。分類溫帶氣旋(鋒面氣旋):產(chǎn)生于極鋒上。其中,最常見(jiàn)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)。熱帶氣旋:產(chǎn)生于赤道鋒上。生成于熱帶海洋上的強(qiáng)大而深厚的氣旋性渦旋。氣旋和反氣旋氣旋氣旋是由鋒面上或不同密度空氣分界面上發(fā)生波動(dòng)氣旋和反氣旋名稱屬性熱帶低壓Tropicaldepression最大風(fēng)速:<17.2m/S即風(fēng)力為:6~7級(jí)熱帶風(fēng)暴Tropicalstorm最大風(fēng)速:17.2~24.4m/S即風(fēng)力為:8~9級(jí)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴Severetropicalstorm最大風(fēng)速:24.5~32.6m/S即風(fēng)力為:10~11級(jí)臺(tái)風(fēng)Typhoon最大風(fēng)速:>32.6m/S即風(fēng)力為:>12級(jí)熱帶氣旋按中心附近地面最大風(fēng)速劃分氣旋和反氣旋名稱屬性熱帶低壓最大風(fēng)速:<17.2m/S熱帶氣旋和反氣旋臺(tái)風(fēng)臺(tái)風(fēng)的成因:熱帶海洋上的空氣因受熱而對(duì)流上升,四周較冷的空氣流入補(bǔ)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(shí)造成擾動(dòng)產(chǎn)生旋渦。這種擾動(dòng)與對(duì)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(dòng)得更快,風(fēng)速加大,于是就演變成熱帶風(fēng)暴→強(qiáng)熱帶風(fēng)暴→臺(tái)風(fēng)。臺(tái)風(fēng)常常帶來(lái)狂風(fēng)暴雨,一天的降雨量可達(dá)30億噸,多的甚至超過(guò)200億噸。氣旋和反氣旋臺(tái)風(fēng)臺(tái)風(fēng)的成因:熱帶海洋上的空氣因受熱而對(duì)流上升氣旋和反氣旋臺(tái)風(fēng)形成的基本條件低空存在一個(gè)熱帶擾動(dòng),造成輻合流場(chǎng),是熱帶氣旋發(fā)展的基礎(chǔ);有廣闊的高溫洋面,蒸發(fā)大量水汽到空中凝結(jié),提供臺(tái)風(fēng)形成所需的巨大潛熱;有一定的地轉(zhuǎn)偏向力,使擾動(dòng)氣流漸變?yōu)闅庑孕D(zhuǎn)的水平渦旋;基本氣流的風(fēng)速垂直切變要小,使?jié)摕岵粩U(kuò)散,形成、保持暖心結(jié)構(gòu)及加強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)。氣旋和反氣旋臺(tái)風(fēng)形成的基本條件低空存在一個(gè)熱帶擾動(dòng),造成輻合臺(tái)風(fēng)形成過(guò)程臺(tái)風(fēng)形成過(guò)程菲律賓菲律賓菲律賓菲律賓熱帶擾動(dòng),臺(tái)風(fēng)形成前一天熱帶低壓形成加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴臺(tái)風(fēng)形成臺(tái)風(fēng)形成過(guò)程臺(tái)風(fēng)形成過(guò)程菲律賓菲律賓菲律賓菲律賓熱帶擾動(dòng),臺(tái)氣旋和反氣旋臺(tái)風(fēng)的特點(diǎn)臺(tái)風(fēng)的空間形態(tài)就象一個(gè)巨大的云柱,其半徑一般200~300km,最大的可>500km。臺(tái)風(fēng)的頂部是大致圓形呈螺旋狀順時(shí)針向外旋出的氣流,臺(tái)風(fēng)的底部在北半球是繞臺(tái)風(fēng)中心逆時(shí)針旋進(jìn)的氣流(在南半球則作順時(shí)針?lè)较蛐M(jìn))。在臺(tái)風(fēng)云柱中央有一個(gè)直徑約50km的基本無(wú)風(fēng)、無(wú)云、無(wú)雨的區(qū)域,這就是臺(tái)風(fēng)眼。離開(kāi)臺(tái)風(fēng)眼向外就是云層最厚的暴雨

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