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1、2020/10/24,第五章、大气（1）,第一节、大气的物质成分和大气圈的结构 第二节、太阳辐射与热量平衡 第三节、大气环流,2020/10/24,发射窗,在一段时间内，为达到预期效果，而需要的天气条件。 如发射航天器，为不影响飞行器上天，便于追踪观察，需晴空，少云。航天中心有气象台站等。而导弹部队有气象人员 万事具备，只欠东风。,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,第一节、大气物质与大气圈结构,大气是由多种气体和悬浮着的固态、液态粒子混合而成 不包括水汽和固态、液态粒子的大气
2、称干洁大气。 大气圈减少了太阳辐射，臭氧层能吸收大量紫外线，从而使地面的生物免遭伤害。 气溶胶和气溶胶粒子，其中的固态物质包括烟粒、盐粒、尘埃、花粉、细菌等,2020/10/24,大气圈层的结构,P.100 1、对流层 2、平流层 3、中间层 4、暖层 5、散逸层,2020/10/24,暖层 中间层 平流层 对流层,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,对流层特点,1、集中大气3/4的质量和全部水汽，主要天气现象都发生在这一层。 2、气温随高度增加而降低，0.65C/100m 3、对流运动显著. 4、温、湿度水平分布不均匀。,2020/10/24,平流层,1、气温受
3、地面影响较小，下层气温随高度增加变化极小，到25Km高度以上，因臭氧含量明显增多，吸收大量紫外线，使气温上升，形成高空暖区 2、平流层水汽含量极少，气流相当平稳，飞机飞行理想层 3、该层气温、密度、压力变化，确定用以制作卫星和飞船材料依据,2020/10/24,大气能量和信息(气象要素),大气中表征不同时期物质和能量交换产生的不同物理过程和物理现象称为气象要素. 它包括:气温、气压、湿度、风、云、降水等。,2020/10/24,大气能量和信息(气象要素),气温：大气冷热程度，离地面1.5米高处百叶箱中干球温度为代表;最冷地？最热地方？ 气压：单位面积上所承受大气柱重量，平原与高山(青臧高原高压
4、锅烧水,心脏病等) 湿度：空气潮湿程度的物理量。夏天：北方干，而南方阴湿. 风: 是气流运动的物理量，有大小和方向，分等级, 云: 由漂浮在大气中水滴、冰晶或它们的混合组成的可见悬浮体，千姿百态的云。 降水和降雨的区别等 水平能见度: 汽车行使,飞机起降,高山上的登高望远,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,第二节、太阳辐射和热量平衡,1、辐射：自然界以不同波长的电磁波向外发射能量 太阳、地面和大气以辐射方式传递辐射能。 太阳辐射波长：0.15um4um, 为短波辐射 太阳常数：8.16J/cm2.min 年总辐射量由高
5、至低：西藏高原、青蒙新疆，长江流域和华南部分地区，四川盆地最少。P112 地面和大气吸收太阳辐射，又据本身的温度向外放射辐射能量 3um120um,地/气间的辐射，称长波辐射： 大气增温主要来自地表的长波辐射，而直接吸收太阳短波辐射增温甚微（高处不胜寒）。,2020/10/24,2、热量变化,大气热量来自地表，岩石面和水面增温和辐射有差别 陆地增温快降温也快，而水体增温慢放热也慢 青岛的夏日，湖边的别墅，湖上的突发风暴（岱海） 1、日变化：， 气温高值在午后2点 气温日较差：靠海地区变化小，内陆大（早穿皮袄，中穿纱） 2、年变化 气温年较差：一年中月平均温度最高与最低的差值 年较差：低纬度小，
6、而高纬大；盆地大山地上部小，昆明的四季如春，花的海洋 3、极昼现象,2020/10/24,2020/10/24,逆温的形成,空气块上升，气温降低： 当一空气块作上升运动时，因压力降低而膨胀做功，消耗内能，引起气温下降。 对流层中气温在垂直方向上变化是随高度增加而降低的，当受各种条件的影响时，出现了上层气温比下层气温高（被子）的逆温现象。 逆温的产生 1、辐射逆温：因地面强烈辐射冷却形成的逆温 2、平流逆温：因暖空气平流到冷地表上形成的逆温 3、下沉逆温：因冷空气下沉，将谷底暖空气抬挤到上空形成逆温 4、锋面逆温：冷暖空气交汇形成锋面，冷空气在下，暖空气在上而形成,2020/10/24,高 度
7、温度增高,2020/10/24,第三节、大气环流,热量分布不均导致大气压变化后，产生了大气运动，运输水分和能量。 1、气压变化 地球引力作用：近地气压高，而高空气压低； 温度影响气压：受热多的低纬区，温度高、空气密度小，地面的气压比邻区低，而高空气压高；而高纬冷区，地面气压比邻区高，而高空又低。 温度高 温度低,2020/10/24,2、风,大气的水平运动称为风 导致大气水平运动的原因：主要由气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力等作用力引起。,2020/10/24,3、全球的大气环流,大气环流示意图：北纬30o线； 大气活动中心：高低压中心位置仅是它们活动最频繁的地方 影响中国气候的几个
8、活动中心：北太平洋高压、阿留申低压（2个永久性），西伯利亚高压，印度低压（2个半永久性）。,2020/10/24,大气环流图,2020/10/24,2020/10/24,第六章、大气（2）,第四节、大气降水 第五节、天气系统 第六节、中国气候特点,2020/10/24,第三节、大气降水,大气降水是水循环的重要环节，实际上是一种特殊的水、气、地之间物质和能量交换，它使地球生命充满生机 春雨和草地，树牙，雨中的蛙鸣。 1、蒸发：液态水转变为水汽的过程，因蒸发需消耗热量而降温（夏天的泼水降温）,2020/10/24,2、凝结：气态水变为液态水的过程称凝结，由水汽直接变成冰的过程称为凝华。树和雾松，图
9、 3、大气降水：从云中降落到地面上的液态水和固态水统称大气降水，春雨（西湖，雨中的漫步），北国雪,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,雨巷 戴望舒,撑着油纸伞，独自 彷徨在悠长、悠长 又寂寥的雨巷， 我希望逢着 一个丁香一样的 结着愁怨的姑娘。 她是有 丁香一样的颜色， 丁香一样的芬芳， 丁香一样的忧愁， 在雨中哀怨， 哀怨又彷徨； 她彷徨在这寂寥的雨巷， 撑着油纸伞 像我一样， 像我一样地 默默彳亍（ch | ch）着 冷漠、凄清，又惆怅。 她默默地走近， 走近，又投出 太息一般的眼光 她飘过 像梦一般的， 像梦一般地凄婉迷茫。 像梦中飘过 一枝丁香的， 我身旁
10、飘过这个女郎； 她静默地远了，远了， 到了颓圮（p）的篱墙， 走尽这雨巷。 在雨的哀曲里， 消了她的颜色， 散了她的芬芳， 消散了，甚至她的 太息般的眼光 丁香般的惆怅。 撑着油纸伞，独自 彷徨在悠长，悠长 又寂寥的雨巷， 我希望飘过 一个丁香一样的 结着愁怨的姑娘。,2020/10/24,大气降水的地理分布,全球的降水的地理分布受地理纬度、海陆位置、大气环流地形等影响，分布不均匀。表15-2。全球降水大致分4个基本带： 1、赤道多雨带；大于1500mm，20003000mm， 2、纬度20o30o少雨带：受副高压控制，年降水不足500mm，为荒漠相对集中带。,2020/10/24,3、中纬度
11、多雨带：受锋面活动的影响，年降水量500 mm1000mm，大陆沿岸受季风雨影响，降水十分丰富。 4、高纬度少雨带：受极地高压控制，气温较低，蒸发微弱，年降水量低于300mm,2020/10/24,湿润度,降水量大小和湿润度是两种概念： 湿润系数（K）为年降水量（R）与蒸发量（E）之比， K =R/E， K1, 湿润地区 K1, 干旱、半干旱地区 高纬地带水汽含量不算多，却因气温低、蒸发较弱，而成为湿润和较湿润地区。,2020/10/24,第四节、天气系统,一、气团和锋 二、锋面类型和天气 三、气旋和天气 四、反气旋与天气,2020/10/24,天气,是指某一地区、在某一时段内由各种气象要素所
12、综合体现的大气状态，大气中发生的阴、晴、风、雨、雷、电、雾、霜、雪等等都是天气现象，它们的产生都与天气系统的活动有密切的关系，天气与人类的生活、社会、经济活动有十分密切的关系。,2020/10/24,天气系统,是指具有一定的温度、气压或风等气象要素空间结构特征的大气运动系统。如有的以空间气压分布为特征组成高压、低压、高压脊、低压槽等。有的则以风的分布特征来分，如气旋，反气旋，切变线等。有的又以温度分布特征来确定，如锋。还有则的以某些天气特征来分，如雷暴，热带云团等。通常构成天气系统的气压，风，温度及气象要素之间都有一定的配置关系。大气中各种天气系统的空间范围是不同的，水平尺度可从几公里到12千
13、公里。其生命史也不同，从几小时到几天都有。,2020/10/24,天气预报,是根据大气科学的基本理论和技术对某一地区未来的天气作出分析和预测，这是大气科学为国民经济建设和人民生活服务的重要手段，准确及时的天气预报对于经济建设、国防建设的趋利避害。保障人民生命财产安全等方面有极大的社会和经济效益，天气预报的时限分：12天为短期天气预报，315天为中期天气预报，月、季为长期天气预报，,2020/10/24,16小时之内则为短临预报（临近预报）。天气预报的主要方法，目前有天气学方法（以天气图为主，配合气象卫星云图、雷达等资料）数值天气预报以计算机为工具，通过解流体力学，热力学，动力气象学组成的预报方
14、程，来制作天气预报；统计预报，以概率论数理统计为手段作天气预报。,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,2020/10/24,一、气团和锋,1、气团 气团：气团是指水平方向上气象要素（温度、湿度）分布比较均匀的大范围空气团，几百千） 分类 2、锋 锋是相遇的冷、暖气团之间的过渡界面，锋两侧的气象要素有明显的差异，锋区范围内有云、降水天气，出现大风、降温、雷暴等剧烈天气。,2020/10/24,锋：也称为锋面。是指分隔冷、暖两种不同性质气团之间的狭窄的过渡带。这个过渡带自地面向高空冷气团一侧倾斜。过渡带在近地面的宽度只有几十公里，到高层可达到20 0400公里。锋的长
15、度一般可有几百公里到几千公里，垂直方向可伸展十多公里。在这一过渡带里温度变化特别大。,2020/10/24,2020/10/24,二、锋面类型和天气,2、锋面类型和天气 类型：据锋两侧冷、暖气团的移动方向、速度、结构，可将锋面分成： 暖锋 冷锋 准静止锋 锢囚锋 锋面天气：锋面天气主要是锋面附近的气象要素分布和演变情况，因四种锋面类型而据四种锋面天气。,2020/10/24,按照热力学分类方法，若冷气团主动推动暖气团，则称为冷锋。反之称为暖锋。若冷暖气团相当，则称为准静止锋。若冷锋追上暖锋，则会形成锢囚锋。由于锋是冷暖气团交界地区，空气活动十分活跃，可以形成一系列的云、雨、大风、降水等天气。在
16、我国一年四季都有锋的活动，其中冷锋活动最为经常，且能在全国广大地区出现。在春夏之交，往往会有准静止锋活动。锋的活动常经历着生成，加强，消亡的过程。一般历史 3-5天左右。,2020/10/24,2020/10/24,三、气旋和天气,气旋：是占据三维空间的中心气压值比四周低的水平空气旋涡，又称低压。 温带气旋和天气：是指具有锋面结构的低压，也称锋面气旋，分二个地方：北方气旋和江淮气旋 热带气旋和天气（台风）： 热带气旋是夏秋季形成于热带洋面上，具有强大暖湿空气，强烈向中心区域辐合抬升的深厚气旋性涡旋。强风暴雨，极具破坏力。,2020/10/24,温带气旋,是指生成和活动于中高纬温带地区的低气压系统。从气压场看，是中心气压低于四周，并有闭合等压线的低压系统。从风场看，在北半球低压区内，风绕低压中心作逆时针旋转。气象上将这种风逆时针旋转系统称为气旋。温带气旋往往由冷、暖气团组成并伴随有冷、暖锋活动。这种温带气旋也称为锋面气旋。温带气
