四章節(jié)大氣運動ppt課件

1、第四章大氣的運動第一節(jié) 氣壓的變化氣壓發(fā)生變化的根本緣由是空氣質(zhì)量的變化氣壓隨高度的變化定性描畫：在同高度上，密度大的地方或者冷空氣所在的地方，氣壓隨高度的上升遞減的快些；反之那么慢些。靜力學(xué)方程如圖示，在整個大氣柱中截取面積如圖示，在整個大氣柱中截取面積為為1 1厘米，厚度為厘米，厚度為Z Z的薄氣柱的薄氣柱 ，設(shè)，設(shè)高度高度Z1Z1處的氣壓為處的氣壓為P1P1，高度，高度Z2Z2處的處的氣壓為氣壓為P2P2，空氣密度為，空氣密度為，重力加，重力加速度為速度為g g。在靜力平衡條件下，。在靜力平衡條件下，Z1Z1面面上的氣壓上的氣壓P1P1和和Z2Z2面上的氣壓面上的氣壓P2P2間的間的氣壓

2、差應(yīng)等于這兩個高度面間的薄氣壓差應(yīng)等于這兩個高度面間的薄氣柱分量，即氣柱分量，即P2-P1=-P2-P1=-P=-gP=-gZ2-Z1Z2-Z1=g=gZ Z式中負號表示隨高度增高，氣壓降式中負號表示隨高度增高，氣壓降低。假設(shè)低。假設(shè)Z Z趨于無限小，那么上式趨于無限小，那么上式可寫成可寫成-dP=gdZ-dP=gdZ，上式是氣候上運，上式是氣候上運用的大氣靜力學(xué)方程。用的大氣靜力學(xué)方程。 將上式進一步整理即得：式中高度所降低的氣壓值。通常用每百米mm汞柱或每百米百帕表示實踐任務(wù)中還經(jīng)常援用氣壓高度差h，它表示在鉛直氣柱中氣壓每改動一個單位所對應(yīng)的高度變化值。顯然它是鉛直氣壓梯度的倒數(shù)，即式中

3、Rd=287J/kgK為干空氣的氣體常數(shù)。將Rd、g值代入，并將T換成攝氏溫標(biāo)t，那么得 舉例：某測站海拔高度為40米，本站氣壓為1000百帕，氣溫為0，求h值，并將本站氣壓訂正為海平面氣壓。計算結(jié)果： h=8；海平面氣壓為1005百帕。以上是將大氣看成是靜力平衡形狀條件下，對一薄氣柱的討論。假設(shè)研討的氣層高度變化范圍很大，氣柱中上下層溫度、密度變化顯著時，該式就難以直接運用，就需采用適宜于較大范圍氣壓隨高度變化的關(guān)系式，即壓高方程。 壓高公式氣壓隨時間的變化變化緣由 程度氣流的輻合與輻散；冷暖氣流程度運動；空氣垂直運動氣壓的變化周期性 日變化：二高二低、最高上午9-10次高晚9-10最低下午

4、3-4次低早3-4 年變化：中緯最明顯，冬：大陸高海洋低；夏：大陸低海洋高非周期性 與氣壓系統(tǒng)挪動和氣團變化有關(guān)系。第二節(jié) 氣壓場 氣壓的空間分布叫氣壓場。三度空間的氣壓場叫空間氣壓場，某一程度面上的氣壓場叫程度氣壓場。氣壓場方式的變化可引起天氣的變化。表示方法圖示法 等高面上畫等壓線：等高面、等壓線等壓面 空間氣壓相等的各點所組成的曲面叫等壓面。由于在同一高度上各點的氣壓值并不完全一樣，所以等壓面并不是一個平面，而是象地形一樣是一個曲面。在這個曲面上，向上突出的地方表示在同一高度上其氣壓值比周圍高，凹下的地方表示在同一高度上其氣壓值比周圍低。 既然等壓面不是一個平面，那么它一定能與等高面相交

5、，其交線就是等高面上的等壓線。氣壓梯度氣壓梯度是一個既有大小，又有方向的向量，它的方向垂直于等壓線，由高壓指向低壓，其大小等于沿這個方向上單位間隔內(nèi)氣壓的改動量，用-P/ 來表示。 為兩等壓面之間的垂直間隔， P為相應(yīng)的氣壓改動量。氣壓梯度可以分解為在程度方向、垂直方向上的2個分量，程度氣壓梯度是空間氣壓梯度在程度方向上的分量，用-P/ n來表示，垂直氣壓梯度用-P/ Z來表示本質(zhì)上就是單位高度氣壓差。程度氣壓梯度的單位是百帕/赤道度。1赤道度等于在赤道上，經(jīng)度相差1度時的緯圈長度，其值約為111千米。程度氣壓梯度數(shù)值很小，但它在空氣的程度運動中作用宏大，可引起大規(guī)模運動，它的大小反映在程度氣

6、壓場中就是一個等壓線疏密的問題。垂直氣壓梯度很大，故可把空間氣壓場看作是程度的。氣壓場的根本型式氣壓場的根本型式 一低氣壓簡稱低壓，是由閉合等壓線構(gòu)成的低氣壓區(qū)。氣壓值由中心向外逐漸增高?？臻g等壓面向下凹陷，形如盆地。二低壓槽簡稱槽，是低氣壓延伸出來的狹長區(qū)域。在低壓槽中，各等壓線彎曲最大處的連線稱槽線。氣壓值沿槽線向兩邊遞增。槽附近的空間等壓面類似地形中狹長的山谷，呈下凹形。 三高氣壓簡稱高壓，由閉合等壓線構(gòu)成，中心氣壓高，向周圍逐漸降低，空間等壓面類似山丘，呈上凸?fàn)睿母邏杭购喎Q脊，是由高壓延伸出來的狹長區(qū)域，在脊中各等壓線彎曲最大處的連線叫脊線，其氣壓值沿脊線向兩邊遞減，脊附近空間等壓面類似地形中狹長山脊。 五鞍形氣壓場簡稱鞍，是兩個高壓和兩個低壓交錯分布的中間區(qū)域。鞍形區(qū)空間的等壓面形似馬鞍。 氣壓系統(tǒng)的空間構(gòu)造氣壓系統(tǒng)的空間構(gòu)造由地面溫度場和氣壓場的配置情況而定。對稱系統(tǒng)：深沉系統(tǒng)1冷低壓2暖高壓淺薄系統(tǒng)1冷高壓2暖低壓非對稱系統(tǒng)： 1高壓2低壓對稱系統(tǒng) 深沉系統(tǒng)：指在500百帕等壓面上依然維持閉合等高線的地面低壓或地面高壓。 簡單地說，地面為低壓或高壓，到5500米高度仍存在與地面相對應(yīng)的低壓或高壓。 淺薄系統(tǒng)：指只存在于5500米以下的氣壓系統(tǒng)。等壓面與等高面的對應(yīng)關(guān)系：