航空氣象：第二章航空氣象要素

1、,氣溫：氣溫是表示空氣冷熱程度的物理量，它實質(zhì)上是空氣平均動能大小的宏觀表現(xiàn)。天氣變化的每一個物理過程都是熱交換的結(jié)果。 氣溫的升高和降低，也就是空氣內(nèi)能的增加和減少 攝氏溫標(biāo)（C） 純水的冰點0C 沸點 100C 華氏溫標(biāo)（F） 32F 212F 絕對溫標(biāo)（K） 273.16K 373.16k,第一節(jié) 基本氣象要素（5）（49）,氣溫、氣壓和濕度 2.1氣 溫,攝氏度換算為華氏的關(guān)系式： 9 tF tC 32 5 5 tc （tF 32） 9,氣溫變化的原因,1.氣溫的非絕熱變化 空氣與外界有熱量交換而引起的溫度變化稱為. 主要交換方式有 ：輻射、傳導(dǎo)、亂流和水相變化。 （1）輻射：是指物體

2、以電磁波的形式向外放射能量的方式。 所有溫度不低于絕對零度的物體，都要向周圍放出輻 射能，同時也吸收周圍的輻射能。物體溫度越高，輻射能 力越強，輻射的波長也越短。 物體吸收的輻射能大于其放出的輻射能，溫度就要升高，反 之溫度就要下降。,當(dāng)太陽輻射通過大氣層時， 24% 被大氣吸收 (臭氧)， 31% 反射和散射到宇宙空間， 45%到達(dá)地表， 地面吸收大部分后又反射和輻射回大氣中，同時大氣也不斷 的放出長波輻射，有一部分又被地面吸收。這種輻射能的交換情 況極為復(fù)雜，但對大氣層而言， 對流層熱量主要直接來自地面長波輻射。 平流層熱量主要來自臭氧對太陽紫外線的吸收。 總的來說，大氣層白天，由于太陽輻

3、射而增溫， 大氣層夜間，由于向外放出輻射而降溫。,（2）亂流： 是空氣無規(guī)則的小范圍渦旋運動。 摩擦層下層由于地表的摩擦阻礙而產(chǎn)生擾動，以及地表增熱不均而引起空氣亂流，是亂流活動最強烈的層次。 亂流使空氣微團產(chǎn)生混合，氣團間熱量得到交換。是近 地層熱量交換的重要方式。,（3）水氣相變 ： 水氣通過相變，蒸發(fā)吸收和凝結(jié)釋放熱量引起氣溫變化。 （4）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，由于空氣分子間隙大，通過傳導(dǎo)交換 的熱 量很少，如 烤火就是胸前暖背后涼。 氣塊與地面之間輻射起主要作用。氣塊與氣塊之間，亂流起主要作用，空氣中的水氣和水氣生成物較多時，水汽相變起主要作

4、 用。,氣溫的絕熱變化,絕熱變化是指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。 例如： 空氣塊上升時，因外界氣壓降低而膨脹，對外作功耗去 一部分內(nèi)能，溫度降低。 氣塊下降時被壓縮，外界對他作功轉(zhuǎn)化成內(nèi)功，空氣塊溫 度會升高。,氣塊在升降過程中溫度的絕熱變化過程有兩種情 況，即伴隨水相變化的絕熱過程和不伴隨水相變化的 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）。 其氣塊溫度的直減率叫干絕熱直減率d約每升降 100m增減10C。,如果氣塊內(nèi)部存在水相變化，叫濕絕熱過程。 飽和空氣塊在上升時，內(nèi)部的水氣會因溫度降 低

5、而凝結(jié)，并放出潛熱補償一部分減少的內(nèi)能。 相反，在下降時則會有水氣凝結(jié)物蒸發(fā)而消耗熱 能，減少一部分內(nèi)能。 因而在濕絕熱過程中，氣塊溫度的直減率比干絕 熱要小。濕絕熱直減率m常在（04-07）0C度/100之間。,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。 1、局地氣溫的周期變化 由于太陽輻射強度的年變化和日變化特點，使得局地氣溫具有年變化和日變化。氣溫一日之中有一個最高值和一個最低值， 最低值一般出現(xiàn)在早晨日出時，最高值一般出現(xiàn)在午后2點左右。 2、局地氣溫的非周期變化 主要是由于大規(guī)模冷暖空氣運動和陰雨天氣的影響。例如：白天產(chǎn)生較大降雨（雪）

6、，氣溫日較差大大減小，最高溫可能出現(xiàn)在晚上。冷空氣南下的“倒春寒”天氣，秋季氣溫突然回暖的“秋老虎”天氣,2.2氣 壓,氣壓即大氣壓強 是指與大氣相接觸的面上 ，空氣分子 作用在每單位面積上的力。這個力是由空氣分子對接觸面的碰撞而引起的，也是空氣分子運動所產(chǎn)生的壓力。 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 =101325hPa=760mmHg=2992ing 1hpa=3/4mmhg 為了確保標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是一個定值，1954年第十屆國際計量大會決議聲明，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101325牛頓米2 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(QNE)：是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下海平面的氣壓。其值為1013.25百帕（或760毫米汞柱高或29.92

7、英寸汞柱高）。,氣壓隨高度的變化,氣壓總是隨高度而降低的。在各個天氣報告點之間， 地表不等溫度的變化導(dǎo)致高度表設(shè)定的變化。 一個氣壓對應(yīng)一個高度。 以標(biāo)準(zhǔn)氣壓為例: 在海平面 1013.25HPA 5000米 540.2HPA 10000米 264.4HPA 20000米 54.7HPA,氣壓隨高度變化的特點： 由于隨高度增加，空氣密度減少，高度越高，氣壓隨高度降低得越慢。 例如: 標(biāo)準(zhǔn)大氣的海平面到高度1000米氣壓降低114.55hpa，而12500米到15000米的2500米氣壓只下降67.2hpa 在同一水平面上，氣溫高的地區(qū)，氣壓降低得比氣溫低的地區(qū)慢。,航空上常用的幾種氣壓,是指地

8、方氣象臺氣壓計直接測得的氣壓。 由于各測站所處地理位置及海拔高度不同，常有較大差異。 1HPA=8.25M 本站所在海拔高度8.25=hpa(本站所在位置小于海平的氣壓) 宜昌三峽機場標(biāo)高2047 米 其修正系數(shù)是248,本站氣壓,修正海平面氣壓（QNH）,修正海平面氣壓（也稱海平面氣壓）是由本站氣壓推算到同 一地點海平面高度上的氣壓值。（我國以黃?；虿澈榛鶞?zhǔn)） 本站位置高于海平面的加， 本站位置低于海平面的減。,A機場,A機場本站氣壓998hpa 82.58.25=10hpa,825m,A機場QNH=998+10=1008hpa,-4125m,B機場,B機場QNH=1005-5=1000h

9、pa,B機場本站氣壓1005hpa,41.258. 25=5hpa,海拔高度大于1500米的測站不推算海壓，因誤差大,如果按修正海平面氣壓撥正氣壓式高度表，高度表將顯示修正海平面氣壓高度。 飛行員要注意 : 在飛機起降時，飛機距機場道面的真正高度是此時高度表指示的高度減去機場標(biāo)高，除非機場在零海拔高度上，否則飛機在跑道上的高度都不指零，千萬不能和場面氣壓高度相互混淆。,1993年11月13日，北方航空公司麥道 82型B-2141號執(zhí)行沈陽 北京烏魯木齊航班， 在烏魯木齊機場進近過程中，由于機組在使用場壓著陸過程中，誤將修正海平面氣壓1024hpa當(dāng)成場壓(當(dāng)時實際場壓為947hpa)使用，使飛

10、機儀表指示偏高635米， 造成飛機墜毀，機上旅客92人8人遇難，機組10人4人遇難。,場面氣壓（QFE）,場面氣壓（QFE）是指著陸區(qū)（跑道入口端）最高點的氣壓值。 它就是飛機相對于起飛或著陸機場跑道的高度。 為使氣壓式高度表指示場面氣壓高度，飛行員須按場壓來調(diào)正氣壓式高度表。,標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓（QNE）,大氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的海平面高度上的氣壓稱為標(biāo)準(zhǔn) 海平面氣壓。 15C 1013.25hPa 760mmHg 飛機在航線上飛行時，都要按標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓調(diào)整高 度表，目的是使所有在航線上飛行的飛機都有相同的零高 度，并按此保持規(guī)定的航線儀表高度飛行，以避免空中相撞。,密度高度：是指飛行高度上的實際

11、空氣密度在標(biāo)準(zhǔn)大氣中所對應(yīng)的高度。 高密度高度：如果在熱天，空氣受熱變暖而輕，飛機所在高度的密度值較小，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣中較高高度的密度值，稱飛機所處的密度高度為高密度高度。反之，低密度高度。,水平氣壓場,是指某一水平面上的氣壓分布。 這一水平面通常取為零海平面（我國以黃?；虿澈榛鶞?zhǔn)）。將海拔1500以下的各氣象觀測站推算出的海平面氣壓（修正海平面氣壓）填在一張圖上（天氣圖），繪出等壓線，則可顯示海平面上的氣壓分布特點。 通常每隔25hpa或5hpa 畫一條等壓線，在其兩端或閉合等壓線的北端標(biāo)注氣壓數(shù)值。,由閉合等壓線構(gòu)成的中心氣壓比四周氣壓低的區(qū)域叫低氣壓，簡稱低壓。,低 壓,低壓槽：由低壓

12、延伸出來的狹長區(qū)域叫低壓槽，低壓槽中各條等壓線彎曲最大處的連線叫槽線,由閉合等壓線構(gòu)成的中心氣壓比四周氣壓高的區(qū)域叫高氣壓，簡稱高壓,高壓,脊 線：由高壓伸展出來的狹長區(qū)域叫高壓脊，其各條等壓線彎曲最大處的連線叫脊線。,鞍型氣壓區(qū),兩高壓 和兩低壓相對組成的中間區(qū)域叫鞍形氣壓區(qū),2.3濕 度,濕度：空氣濕度就是用來量度空氣中水汽含量多少或空氣飽和程度的物理量。潮濕空氣是指飽和程度高的空氣，而不一定是含水汽量多的空氣。 相對濕度： 實際水汽壓 相對濕度= 飽和水汽壓,空氣中的實際水汽壓與同溫度條件下的飽和水汽壓的百分比。大小直接反映了空氣距離飽和狀態(tài)的程度，飽和空氣的相對濕度為100%.,不同溫

13、度下的飽和水汽壓（一個水汽壓對應(yīng)一個溫度）,相對濕度的大小取決于兩個因素： 一，空氣中的水汽含量 二，溫度 這兩個因素的比較，決定相對濕度的大小,當(dāng)空氣容納的水汽達(dá)到最大限度時，就達(dá)到了飽和。而氣溫愈高，空氣中所能容納的水汽也愈多。 1立方米的空氣，氣溫在4時，最多能容納的水汽量是6.36克；而氣溫是20時，1立方米的空氣中最多可以含水汽量是17.30克。 如果空氣中所含的水汽多于一定溫度條件下的飽和水汽量，多余的水汽就會凝結(jié)出來，當(dāng)足夠多的水分子與空氣中微小的灰塵顆粒結(jié)合在一起，同時水分子本身也會相互粘結(jié)，就變成小水滴或冰晶。 空氣中的水汽超過飽和量，凝結(jié)成水滴，這主要是氣溫降低造成的。這也

14、是為什么秋冬早晨多霧的原因。,露點和溫度露點差,露點： 當(dāng)空氣中水汽含量不變且氣壓一定時，氣溫降到使空 氣達(dá)到飽和時的溫度，也就是在這個溫度下，蒸發(fā)的水氣全 部凝結(jié)了，這個溫度稱為露點溫度，簡稱露點。 水汽含量越多，水汽壓越大，其對應(yīng)的露點溫度越高。 露點溫度的高低反映了空氣中水汽含量的多少。 露點溫度的高低還和氣壓大小有關(guān)，在水汽含量不變 時，氣壓降低，露點溫度也會隨之降低。 通常情況下，空氣一達(dá)到飽和就可立即形成云和霧。,溫度露點差： 當(dāng)空氣處于未飽和狀態(tài)時，其露點溫度低于氣溫， 兩溫度之差稱為氣溫露點差。 氣溫露點差降至2度或更低時，空氣接近飽和，形 成霧和低云的可能性就大大增加。 溫度

15、露點差也是反映和衡量空氣潮濕程度的重要條件。,實際大氣中作上升運動的空氣塊： 一方面由于體積膨脹而絕熱降溫，另一方面由于氣壓的減小，其露點溫度降低。 氣溫的降低速度遠(yuǎn)大于露點溫度的降低速度。 未飽和空氣每上升100米，溫度下降1度。 露點溫度每上升100米，下降0.2度。 這樣氣溫露點差的減小速度約為每100米0.8度。也就 是說每上升100米，露點和氣溫就接近0.8度。 因而空氣塊只要能上升到足夠的高度，氣溫和露點就能 區(qū)于一致，空氣塊中的水汽就能達(dá)到飽和，云就形成了。,當(dāng)?shù)孛鏈囟?1，露點18,20,19,露點18,17,氣溫21,100,200,300,400,我們可以根據(jù)氣溫露點差計算

16、云底形成的大概高度： 用攝氏度計算： 云底高露點差0。8100 當(dāng)?shù)孛鏈囟?1，露點18 （2118）0.8100375m 用華氏度計算： 溫度T85F0 露點DP71F0 收斂速度（CR）4.40 T-DP=溫度露點差（TDS） TDSCR=X Xx1000=云底高度AGL（注意加標(biāo)高）,海平面1000英尺高度上的氣溫是70（只能是F） 露點是48，云底高度大概多高 5 氣溫 C ( F 32 )21 9 5 露點 （4832）8.89 90 9 (219) 0.8 100 1500（米） 1500 3.28 4920（英尺） 49201000 5920 6000（英尺）,空氣濕度的變化 空

17、氣濕度有兩個含義，水汽含量和飽和程度。 兩者即不相同，又有聯(lián)系，空氣濕度的變化就是從這兩方面考慮 的。 1、空氣中水汽含量的變化 空氣中水汽含量與地表有關(guān)，地面潮濕的地方空氣中水汽 含量較高。 同一地區(qū)，水汽含量與氣溫關(guān)系很大，溫度升高時，飽和水 汽壓增大，空中水汽含量相應(yīng)增大。 對一定地區(qū)來說，水汽含量與氣溫的變化規(guī)律基本相同，即 白天大于晚上，最高值出現(xiàn)在午后。,2、空氣飽和程度的變化 空氣飽和程度與氣溫高低和空氣水汽含量多少有關(guān)。水汽進入不飽和空氣中的過程是蒸發(fā)和升華， 氣溫高低決定飽和水汽壓的大??；空氣水汽含量決定露點的大??； 所以反映空氣飽和程度有：相對濕度和氣溫露點差。 但由于氣溫

18、變化比露點溫度變化要快，空氣飽和程度一般是： 早晨大于午后，露珠一般出現(xiàn)在早晨， 冬季大于夏季。冬季夜間易成霜， 飛機停放夜間結(jié)霜，油箱積水等現(xiàn)象都是空氣 飽和程度變化的結(jié)果。,露點越高實際水汽壓越大 實際水汽壓 相對濕度 飽和水汽壓 溫度越高飽和水汽壓越大,2.4三大要素變化對飛行的影響,氣溫、氣壓、 空氣的濕度 對飛機空速表的影響:空速表是根據(jù)空氣作用在空速 表上的動壓來指示空速的?？账俦硎径炔粌H取決于飛 機的空速，也與空氣密度有關(guān)。如果實際大氣密度與 標(biāo)準(zhǔn)大氣密度不符，表速與真速也就不相等。每升高 1000米,真速比表速增大5%（高度5000米以下）。,指示空速 0 4000 8000

19、12000 16000 20000,400 400 485 597 755 991 1270,空氣密度受氣溫、氣壓和濕度的影響，在 暖濕空氣中飛行（中午）空速表容易示度偏低； 而在氣溫低的時間飛行空速表示度容易 偏高。造成飛行 員做著陸目測時易出現(xiàn)的偏差 早晨目測易低， 中午目測易高。,對飛機飛行性能的影響： 飛機的飛行性能主要受空氣密度的影響。 當(dāng)實際空氣密度大于標(biāo)準(zhǔn)大氣密度時，一方面空氣作用在飛機上的力要加大，另一方面發(fā)動機功率增大，推力增大，這兩方面作用的結(jié)果，會使飛機飛行性能變好。 即最小平飛速度減小，最大上升率和起飛載重量增大，飛機的起飛、滑跑距離會縮短。 當(dāng)實際空氣密度小于標(biāo)準(zhǔn)大氣

20、密度時，情況相反。,氣溫對空氣密度的影響最大，而且地面氣溫變化也很明顯， 國際民航組織建議在起飛前兩小時對發(fā)動機進氣口高度處氣溫預(yù)報要精確到正負(fù)兩度。 長距離飛行，要用預(yù)報溫度來計算燃料和貨物搭載量。 起飛前30分鐘用實況值進行最后校準(zhǔn)。,氣壓對高度表的影響,多指誤差,氣溫對高度表的影響,氣溫高, 氣壓高,氣溫低, 氣壓低,標(biāo)準(zhǔn),指示高度,1、空氣塊在上升過程中溫度降低，主要原因是； A、輻射冷卻 B、絕熱冷卻 C、對流層中越是高處，氣溫越低 B 2、關(guān)于空氣的相對濕度和溫度露點差的關(guān)系，下列 說法哪個正確 A、當(dāng)相對濕度增加時，溫度露點差減小 B、當(dāng)相對濕度下降時，溫度露點差減小 C、當(dāng)相對

21、濕度增加時，溫度露點差增加 A,練習(xí)題,3、水汽含量相同，氣溫不同，則露點溫度 A、不同 B、較小 C、相同 C 4、機場標(biāo)高為530米，地面氣溫26，露點溫度為21，積狀云底高度大約是 A、1350米 B、1150米 C、1000米 B,5、在下面何種條件下能形成霜 A、聚集層的溫度在冰點或低于冰點，并有小水滴落下 B、聚集層的溫度低于周圍空氣的露點，且露點溫度低于冰點 C、聚集層有露水，且溫度低于冰點 B 6、飽和水氣壓的大小表示 A、空氣中所含水汽的部分壓強 B、空氣容納水汽的能力 C、空氣的飽和程度 B,7、空氣能容納最大量水汽的能力，主要取決于 A、空氣的相對濕度 B、大氣的穩(wěn)定度

22、C、空氣的溫度 c 8、氣溫的升高，常常首先引起 A、水汽的增加 B、相對濕度增加 C、相對濕度減小 c,9、當(dāng)實際氣溫高于標(biāo)準(zhǔn)大氣的溫度時，空速表的指示 A、等于真空速 B、大于真空速 C、小于真空速 C 10、飛機保持氣壓式高度表指示的一定高度飛行在飛向低壓區(qū)時，飛機的實際高度將 A、保持不變 B、逐漸升高 C、逐漸下降 C,知識要點,1 關(guān)于空氣的相對濕度和溫度露點差的關(guān)系: 當(dāng)相對濕度增加時，溫度露點差減小 2 氣壓一定時，露點的高低表示了空氣中水汽含量的多少 3 溫度下降到使空氣中的水汽達(dá)到飽和時稱露點溫度 4 決定飽和水氣壓的主要因素是: 氣溫的高低 5 氣溫升高，常常首先引起相對

23、濕度減小,6 何種情況下能形成云、霧或露 水汽凝結(jié)時 7 氣溫露點差可以表示 : 空氣的飽和程度 8 在一定的溫度條件下，空氣中的實際水汽含量 與其能容納的最大水汽含量的比率叫做相對濕度 9 氣溫升高，所有飛機的升限都要減小 10 當(dāng)氣溫高于標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度時，飛機的載重量要減小 11 場面氣壓是用來調(diào)整氣壓式高度表 12 為了使飛機在航線上保持規(guī)定的高度，必須按 照標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓來撥定氣壓高度表 13 飛機在比標(biāo)準(zhǔn)大氣冷的空氣中飛行時，氣壓高度 表所示高度將高于實際飛行高度,思考題 1什么是本站氣壓、場面氣壓、標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓和修正海壓？ 2、基本的氣象要素如何影響飛行性能和儀表指示？,第二節(jié)空氣

24、的水平運動（4）（39）,空氣相對地面的水平運動，就是我們通常說的風(fēng)?？諝膺\動對航空活動有直接影響。 空氣的運動形態(tài)可分水平運動和垂直運動；垂直運動航空上有時也稱為氣流。,2.5 風(fēng),風(fēng)速的單位： 米/秒(M/S)、千米/小時(KM/H)、海里/小時(kn) 它們的換算關(guān)系： 1米/秒=36千米/小時 換算方法: 15M/S = 153.6=54KM/H 72KM/H=723.6=20M/S 1kn=1852千米/小時,360,90,180,270,東北,東南,西北,西南,水平風(fēng)的表示: 風(fēng)是矢量，氣象上的風(fēng)向是指風(fēng)的來向，常用360度來表示 或用16個方位來表示,每22,5為1個方位,N,E

25、,S,W,北東北,東東北,形成風(fēng)的力,要形成風(fēng)，必須有水平方向的力作用在空氣上，使空氣產(chǎn)生水平運動。 當(dāng)作用在空氣上的各水平力達(dá)到平衡，使空氣水平運動能持續(xù)穩(wěn)定的運動時，就形成了穩(wěn)定的風(fēng)。 實際大氣中作用空氣上的水平力有以下幾種,一、水平氣壓梯度力： 使空氣產(chǎn)生水平運動的直接動力是 氣壓在水 平方向上分布不均勻而形成的水平氣壓梯度力。,它促使空氣從高壓向低壓方向運動。 水平氣壓梯度力的方向與水平氣壓梯度方向 一致，垂直于等壓線由高壓指向低壓。 空氣一旦開始運動,就會受到其他水平力的作用。,二、地轉(zhuǎn)偏向力(科氏力)(克里奧利力) 如果風(fēng)的產(chǎn)生僅是由水平氣壓梯度力引起 的，風(fēng)應(yīng)橫穿等壓線由高壓吹向

26、低壓。 但實際測量表明： 自由大氣中的風(fēng)是平行于等壓線吹的， 摩擦層中風(fēng)是斜穿等壓線吹的， 這說明形成風(fēng)的力不止氣壓梯度力一種。 如在赤道以外的地方會受到科氏力（地球自 轉(zhuǎn)偏向力）的作用，它阻止了空氣直接從高壓區(qū)流向低壓區(qū)。,地球的自轉(zhuǎn)和圓盤轉(zhuǎn)動相似，對于北半球來說 地球是不停地自西向東逆時針方向旋轉(zhuǎn)。 由于地球的自轉(zhuǎn)，地球上的觀察者隨地球轉(zhuǎn)動 而改變位置，但運動的空氣質(zhì)點仍保持慣性沿原來 方向運動，所以在北半球上的人來看，空氣的運動 方向右偏轉(zhuǎn)，離開了原來的方向。 這種改變可以認(rèn)為受一種力的作用而引起，這 種力就是地轉(zhuǎn)偏向力。,科氏力：是由地球自轉(zhuǎn)引起的使相對于地球運動的物體偏離原來運動方向

27、的力。,地轉(zhuǎn)偏向力的影響： 由地球自轉(zhuǎn)引起的使相對于地球運動的物體 偏離原來運動方向的力。由氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏 向力相平衡而形成的風(fēng)，稱為地轉(zhuǎn)風(fēng)。,科氏力方向始終與空氣的運動方向垂直,地球自轉(zhuǎn)： 科氏力是一種慣性力，它不改變運動物體速度 的大小，只改變其方向。 科氏力是由地球自轉(zhuǎn)引起的一種效應(yīng)，它是虛力不是實力，但具有實力的作用。,對于地轉(zhuǎn)偏向力的幾點結(jié)論： 1、地轉(zhuǎn)偏向力只是在物體相對于地面有運動時才產(chǎn)生。 2、在北半球，地轉(zhuǎn)偏向力垂直指向物體運動方向的右方，使物體向原運動方向的右方偏轉(zhuǎn)，南半球相反。 3、地轉(zhuǎn)偏向力的大小與風(fēng)速和所在緯度的正弦成正比。在風(fēng)速相同的情況下，它隨緯度的減小而減小

28、。所以在赤道地區(qū)，地轉(zhuǎn)偏向力可以忽略不計。,實際大氣中，當(dāng)某地水平方向上氣壓出現(xiàn)差異時，就會形成水平氣壓梯度力，促使空氣從高壓向低壓運動。1 空氣一旦開始運動，就會受到其他水平力的作用： 在摩擦層會受到摩擦力的作用。2 赤道以外地方科氏力（低轉(zhuǎn)偏向力）的作用3 作曲線運動受到慣性離心力4 作用在空氣上的各力達(dá)到平衡形成相對穩(wěn)定的風(fēng),自由大氣中風(fēng)與氣壓場的關(guān)系,高空,低,高,自由大氣中的風(fēng)壓定理,在北半球，低壓區(qū)空氣沿逆時針方向旋 轉(zhuǎn)，高壓區(qū)空氣沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。 在北半球背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在 左（南半球相反）； 風(fēng)平行于等壓線吹；等壓線越密，風(fēng)速越 大。,摩擦層中的風(fēng)壓定理,摩擦層中的風(fēng)

29、：（高度在1500米以下）摩擦力使風(fēng)速減小，地轉(zhuǎn)偏向力也相應(yīng)減小，同時在北半球使風(fēng)向向左偏轉(zhuǎn)一定的角度。 摩擦層中的風(fēng)壓定理： 風(fēng)斜穿等壓線吹 在北半球背風(fēng)而立，高壓在右后方，低壓在左前方（南半球相反）； 風(fēng)斜穿等壓線指向低壓一側(cè)吹；等壓線越密，風(fēng)速越大。,摩擦層中風(fēng)場與氣壓場的關(guān)系,近地面以下,L,H,A,B,C,1、自由大氣中風(fēng)向平行等壓線 2、A B順風(fēng) 3、B C左順側(cè)風(fēng)先左后右 4、過槽線要向右修正航向,3000M空中氣壓形式圖,A,B,C,高,風(fēng),根據(jù)風(fēng)壓定理判斷飛機飛向高壓區(qū) 高壓區(qū)內(nèi)盛行下沉運動，少云前方天氣通常較好,摩擦層中風(fēng)的變化： 1、摩擦層中風(fēng)隨高度的變化 由于摩擦力隨

30、高度升高而減小，在氣 壓場隨高度變化不大的情況下，北半球隨高度 增加，風(fēng)速增大，風(fēng)向右偏，逐漸趨于與等壓 線平行。,2、摩擦層中風(fēng)的日變化： 摩擦層中，上下風(fēng)向風(fēng)速不一致。 當(dāng)上下層空氣混合強烈時，其相互影響就大， 風(fēng)有趨于一致的趨勢。 白天，特別是晴朗的午后，近地面氣溫升高， 地面增熱不均，空氣垂直混合作用增強.使上、下層 風(fēng)向、風(fēng)速趨于一致，所以近地面白天風(fēng)速增大， 風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)。,3、摩擦層中風(fēng)的陣性： 摩擦層中由于地表對空氣運動的影響， 如：地面增熱不均而產(chǎn)生的空氣垂直運動； 地表對空氣運動的摩擦阻礙及擾動等； 常使氣流中挾（斜）帶著空氣的亂流運動。 亂流渦旋隨大范圍基本氣流一起運動，

31、引起局地風(fēng)向不斷改變，風(fēng)速時大時小，形成陣風(fēng)。 一日之中，風(fēng)的陣性午后最明顯； 一年之中，夏季最明顯。,自由大氣中風(fēng)的變化,其不受摩擦力的影響， 主要取決于氣壓場的變化。 自由大氣中，氣壓隨高度的變化，主要是由氣溫水平差 異引起的。 氣溫差異使氣壓隨高度升高而降低的程度不同，氣溫高 的氣壓隨高度降低慢，氣溫低的氣壓隨高度降低快，隨高度升 高，將逐漸形成水平氣壓梯度，高度上升得越多，氣壓梯度越 大。這樣，由于水平方向溫度分布不均，在自由大氣中不同的 高度上風(fēng)就發(fā)生變化。,北半球氣溫一般分布情況是低緯度地氣溫高， 高緯度地區(qū)氣溫低，根據(jù)熱成風(fēng)原理，在地轉(zhuǎn)偏向力作 用下，北半球上空，吹西風(fēng)，高度越高

32、風(fēng)速越大，到一 定高度后，就可能形成西風(fēng)急流。,N,S,W,E,地方性的風(fēng)海 風(fēng),暖,冷,白天陸地增溫比水面塊,從海上吹向陸地,陸風(fēng),冷,暖,晚上水面比陸地降溫慢,從陸上吹向海面,谷風(fēng),暖,暖,冷,白天，山坡氣溫高于山谷,谷地吹向山坡,山區(qū)的上坡霧,山 風(fēng),冷,暖,冷,冷,山坡吹向谷地,峽谷風(fēng),由于空氣的連續(xù)性，當(dāng)其進入狹窄的地方 時流速要加大。 在山口、河谷地區(qū)常產(chǎn)生風(fēng)速較大的風(fēng)，稱為峽谷風(fēng)。,焚風(fēng)的形成,氣流過山后沿著背風(fēng)坡向下吹的熱而干的風(fēng)，稱為焚風(fēng)。在我國，天山南北、秦嶺腳下、川南丘陵、金沙江河谷等到處可見到其蹤跡。大興安嶺和太行山腳下由于西部利亞冷空氣南下形成的焚風(fēng)，使北京1月平均氣

33、溫比同緯度秦皇島高1.2度、遼寧復(fù)縣、丹東高3.7度和4.1度之多。,風(fēng)對飛行的影響,一風(fēng)對起飛著陸的影響 飛機順風(fēng)著陸過程中，飛行員需要減小油門使空速減小，才能在預(yù)定點接地.否則飛機將在預(yù)定接地點之前落地，出現(xiàn)危險.但當(dāng)順風(fēng)過大時，就需要減小過多的油門，容易造成飛機失速。 順風(fēng)起飛時飛機達(dá)到離陸速度所需要的距離要加長，當(dāng)較大順風(fēng)時，飛機容易沖出跑道。 在側(cè)風(fēng)條件下起降飛行操縱動作難度加大，尤其在側(cè)風(fēng)條件下著陸更加困難，為克服側(cè)風(fēng)的影響采取大坡度接地可能使飛機打地轉(zhuǎn)甚至發(fā)生滾轉(zhuǎn)。 波音707-747最大風(fēng)速在側(cè)風(fēng)角0度時為25m/s; 45度18m/s; 90度12m/s。 二風(fēng)對航行的影響

34、順風(fēng) 、 逆風(fēng) 、 側(cè)風(fēng),1、空氣在運動時，是什么力阻止了空氣直接從高壓區(qū)流向低壓區(qū) A、水平氣壓梯度力 B、地轉(zhuǎn)偏向力 C、地面摩擦力 B 2、在500HPA等壓面圖上的低壓中，空氣質(zhì)點所受到的水平力有 A、水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、慣性離心力 B、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力、慣性離心力 C、水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力 A,3、在北半球離地3000米上空飛行，如果航線上是逆風(fēng)，則高壓區(qū)的位置是 A、在航線的左邊 B、在航線的右邊 C、在航線的右前邊 A 4、在北半球，近地層風(fēng)從早上到中午的日變化規(guī)律是 A、風(fēng)向向順時針方向偏轉(zhuǎn)，風(fēng)速增大 B、風(fēng)向向逆時針方向偏轉(zhuǎn)，風(fēng)速增大 C、風(fēng)向向順時針

35、方向偏轉(zhuǎn)，風(fēng)速減小 A,5、在北半球由高壓區(qū)飛向低壓區(qū)，航線上一定 會碰上 A、順風(fēng) B、左側(cè)風(fēng) C、右側(cè)風(fēng) B 6、關(guān)于山谷風(fēng)，正確的說法是 A、山谷風(fēng)是由于海陸差異而形成的熱力環(huán)流 B、沿著山谷吹的風(fēng)稱為山谷風(fēng) C、白天風(fēng)由山谷吹向山坡 C,7、在北半球，一個飛行員作一次由東向西的長途飛行，在下面何種情況下，他將很有可能碰到因高壓和低壓系統(tǒng)形成的逆風(fēng) A、高壓系統(tǒng)北側(cè)和低壓系統(tǒng)南側(cè) B、高壓系統(tǒng)南側(cè)和低壓系統(tǒng)北側(cè) C、高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)北側(cè) A,第三節(jié)空氣的垂直運動,一、空氣的垂直運動的形成原因： 空氣的垂直運動及其變化，是作用在空氣上的垂 直方向的力造成的。 這種力有兩個： 即向下的重力

36、 向上的垂直氣壓梯度力。 原來靜止的空氣塊，在作用其上的垂直方向的力 不平衡時，就會產(chǎn)生垂直運動。,二、空氣垂直運動的種類及特點： 空氣的垂直運動有四種 （一）對流 1、對流的概念和特征： 是指由于空氣塊與周圍大氣有溫度差異而產(chǎn)生 的強烈而比較有規(guī)律的升降運動，局地空氣的熱升 冷降運動，就是空氣的對流運動。對流的垂直運動速度是各種垂直運動中最大的。一般為1-10米每秒，有時可達(dá)幾十米每秒。,2.對流產(chǎn)生的原因: 當(dāng)空氣塊密度與周圍大氣密度不相等時，空氣塊 就會獲得垂直加速度，產(chǎn)生垂直運動。 而空氣塊密度的變化，可由其溫度的變化引起。 當(dāng)空氣塊溫度高于周圍大氣溫度時，它將獲得向 上的加速度，空氣

37、塊可以上升到更高的高度。 空氣塊溫度相同于周圍大氣溫度時，垂直運動不能發(fā)展。 空氣塊溫度低于周圍大氣溫度時，其將獲得向下的加 速度，制止其上升到更高的高度。,3.對流沖擊力： 使原來靜止的空氣，產(chǎn)生垂直運動的作用力。 （1）熱力對流沖擊力： 是由地面熱力性質(zhì)差異引起的。在太陽輻射下，山巖地、 沙地、城市比水面、草地林區(qū)升溫快，溫度高于周圍地區(qū)，空氣 體積膨脹，密度減小，產(chǎn)生上升運動。 （2）動力對流沖擊力： 是由于空氣運動時受到機械拉升而引起的。如山坡迎風(fēng)面 對空氣的抬升，氣流輻合輻散時造成的空氣升降運動。,對流沖擊力使空氣產(chǎn)生了垂直運動，但這種垂 直運動能否繼續(xù)發(fā)展和加強，并最終形成強烈的對

38、 流運動，取決于大氣穩(wěn)定度。 4.大氣穩(wěn)定度 大氣穩(wěn)定度是指大氣對垂直運動的阻礙程度。 怎么評價呢？ 大氣是否穩(wěn)定，垂直運動的速度是加大還是減小，取決于空氣的溫度直減率（）與干絕熱直減率（d）或濕絕熱直減率（ ）的對比。,1,0.8,1.2,甲,乙,丙,A,B,C,、越大，大氣越不穩(wěn)定；越小，大氣越穩(wěn)定。 如果很小，甚至等于零（等溫）或小于零 （逆溫）那將是對流發(fā)展的巨大障礙。 、當(dāng)（濕）時，不論空氣是否達(dá)到飽和，大氣總是處于穩(wěn)定狀態(tài)，因而稱為絕對穩(wěn)定； d（干）時，稱為絕對不穩(wěn)定。,、當(dāng)時， 對于作垂直運動的飽和空氣來說，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)； 對于作垂直運動的未飽和空氣來說，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)

39、。 所以這種情況的大氣稱為處于條件性不穩(wěn)定狀態(tài)。 大氣穩(wěn)定度具有明顯的日變化和年變化規(guī)律 冬季比夏季穩(wěn)定， 夜晨比午后穩(wěn)定。,（二）、系統(tǒng)性垂直運動 大范圍空氣有規(guī)律的升降運動稱為其運動范圍廣闊， 升降速度小，持續(xù)時間長，空氣一晝夜也可上升幾百米 到幾千 米。 系統(tǒng)性垂直運動一般產(chǎn)生于大范圍空氣的水平氣流輻合、輻散區(qū)以及冷、暖空氣交鋒區(qū)。 輻合是指水平氣流向某一區(qū)域匯集，在輻合區(qū)，垂直氣壓 梯度力增大，其上空產(chǎn)生上升運動。 輻散指水平氣流背離某一區(qū)域散開，其上空空氣產(chǎn)生下降運動。 低壓區(qū)盛行上升運動 ； 高壓區(qū)盛行下降運動。,（三）、大氣波動 大氣和其他流體一樣，可產(chǎn)生各種波動。 其中在重力作用下產(chǎn)生的波動，叫重力波。空氣在波峰 處作上升運動，在波谷處作下沉運動。 重力波的形成有兩種原因： 1、是兩層密度不同的空氣發(fā)生相對運動時，其交界面 上會出現(xiàn)波動，與風(fēng)吹過水面引起波動道理一樣。 大氣中等溫層或逆溫層中，由于上下空氣密度和風(fēng)向風(fēng) 速存在較大差異，常會引起波動。 2、有較強的風(fēng)吹過山脈時，由于山脈對氣流的擾動作 用，在一定條件下，可在山的背風(fēng)面形成背風(fēng)波或山岳波。,（四）.大氣亂流： 是空氣不規(guī)則的渦旋運動，又稱湍流或擾動氣流。 是由大氣中的氣流切變引起的。 氣流切變是指，氣流間的速度和方向