第二節(jié)基本氣象要素

第二節(jié)基本氣象要素2023/9/171第1頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月第一部分航空氣象學基礎第二部分飛行危險天氣及對策第三部分航空資料的分析與運用第2頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章大氣的狀態(tài)其運動第一節(jié)大氣的成分及結構第二節(jié)基本氣象要素第三節(jié)空氣的水平運動第四節(jié)空氣的垂直運動第3頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)基本氣象要素氣溫氣壓濕度密度基本氣象要素與飛行第4頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、氣溫1.氣溫的概念2.氣溫變化的基本方式3.氣溫的時空變化第5頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月1.氣溫的概念

表示空氣冷熱程度的物理量是空氣分子平均動能大小的宏觀表現(xiàn)攝氏溫標(°C)華氏溫標(°F)絕對溫標(°K)第6頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月三種溫標的關系第7頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月攝氏度與華氏度的換算：第8頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月2.氣溫變化的基本方式第9頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣溫的非絕熱變化氣溫的非絕熱變化:指空氣塊通過與外界的熱量交換而產(chǎn)生的溫度變化

輻射輻射是大氣獲得熱量的最主要方式亂流傳導水相變化(蒸發(fā)和凝結)對流,大范圍的垂直運動第10頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月輻射的概念輻射：指物體以電磁波的形式向外放射熱量的方式第11頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月亂流的概念亂流：空氣無規(guī)則的小范圍渦旋運動，亂流使空氣微團產(chǎn)生混合，氣塊間熱量也隨之得到交換。第12頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月水相變化水相變化：指水的狀態(tài)變化，水通過相變釋放熱量或吸收熱量，引起氣溫變化。第13頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月傳導的概念傳導：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的現(xiàn)象第15頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月對流,大范圍的垂直運動第16頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣溫的絕熱變化絕熱變化：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。第17頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月絕熱變化過程絕熱變化過程有兩種情況

（1）干絕熱過程（2）濕絕熱過程第18頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月干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）

干絕熱直減率γd≈1℃/100m第19頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月濕絕熱過程在絕熱過程中，如果氣塊內(nèi)部存在水相變化，叫濕絕熱過程濕絕熱直減率，用γm表示

γm=0.4～0.7℃/100m第20頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月不同溫度、氣壓下的γm（℃/100m）t

γm

p-20-100102010000.860.760.630.540.447000.810.690.560.470.385000.760.620.480.410.33第21頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月實際大氣中的溫度變化當氣塊作水平運動或靜止不動時，非絕熱變化是主要的，當氣塊作垂直運動時，絕熱變化是主要的。第22頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氣溫的時空變化日變化年變化南北變化東西變化隨高度變化第23頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月１).局地氣溫的周期變化日較差:一日中氣溫最高值與最低值之差年較差:最熱月的平均溫度與最冷月的平均溫度之差第24頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1-6北京十月份氣溫平均日變化第25頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖1-7北京、廣州氣溫的年變化第26頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月２).局地氣溫的非周期變化由于大規(guī)模冷暖空氣運動和陰雨天氣的影響而產(chǎn)生的溫度變化，沒有周期性。第27頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月二、氣壓氣壓隨高度的變化航空上常用的幾種氣壓氣壓與高度氣壓的水平分布特點(水平氣壓場)第28頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓的概念p=-ρgh第29頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓的概念

氣壓即大氣壓強，在靜止大氣中,任一高度上的氣壓值等于其單位面積上承受的空氣柱的重量百帕：hPa毫米汞柱：mmHg英寸：inches1個大氣壓=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches第30頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月1.氣壓隨高度的變化氣壓總是隨高度而降低的第31頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月dp=-ρgdz靜力方程壓高公式狀態(tài)方程p=-ρRT第33頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓隨高度降低的快慢與溫度有關第34頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月2.航空上常用的幾種氣壓本站氣壓:氣象臺氣壓表直接測得的氣壓,由于各測站所處地理位置及海撥高度不同，本站氣壓常有較大差異。修正海平面氣壓:由本站氣壓推算到同一地點海平面高度上的氣壓值,海撥高度大于1500米的測站不推算修正海平面氣壓場面氣壓:著陸區(qū)（跑道入口端）最高點的氣壓標準海平面氣壓:標準狀態(tài)下的海平面氣壓第35頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氣壓與高度壓高公式第36頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氣壓與高度氣壓式高度表:空盒氣壓表,只是把氣壓刻度根據(jù)標準大氣中的壓高關系換成了高度刻度,只要高度表所在高度的氣壓不變,指針位置不變,所指示的高度就是標準大氣中與該氣壓值對應的高度氣壓高度:氣壓式高度表所顯示的高度

第37頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓式高度表第38頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓誤差示意圖第39頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1-9各種氣壓高度示意圖第40頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月飛行中常用的氣壓高度場面氣壓高度（QFE）:相對于機場跑道的高度,按場壓來拔正氣壓式高度表,飛機在起飛或降落時使用標準海平面氣壓高度（QNE）:相對于標準海平面氣壓（氣壓為1013.25hPa）的高度,按標準大氣海平面氣壓來拔正氣壓式高度表,飛機在航線上飛行時使用

修正海平面氣壓高度（QNH）:相對于實際海平面氣壓的高度,按實際海平面氣壓來拔正氣壓式高度表第41頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓高度氣壓誤差修正從比標準海平面氣壓高的地方飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，從比標準海平面氣壓低的地方飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，第42頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度誤差示意圖第43頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓高度溫度誤差修正在比標準大氣暖的空氣中飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，在比標準大氣冷的空氣中飛行時，高度表示度將高于實際飛行高度第44頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月用場面氣壓設定高度表第45頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月5.水平氣壓場水平氣壓場指某一水平面上的氣壓分布水平氣壓場常見的基本形式水平氣壓梯度第46頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1-10水平氣壓場的基本形式第47頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月水平氣壓場常見的基本形式低壓低壓槽（槽線）高壓高壓脊（脊線）鞍形氣壓區(qū)第48頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月天氣圖實例第49頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月一月平均海平面氣壓場第50頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月水平氣壓梯度水平氣壓梯度為一矢量大小：Gn=-ΔP/ΔNΔN為兩等壓線之間的垂直距離

ΔP為兩等壓線差值方向：垂直于等壓線，從高壓指向低壓。第51頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月水平氣壓梯度在天氣圖上，等壓線越密的地方，氣壓梯度越大第52頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月三、空氣濕度

空氣濕度就是用來量度空氣中水汽含量多少或空氣干燥潮濕程度的物理量。第53頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月濕度表示方法絕對的含水量相對的含水量第54頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月表示濕度的幾個物理量1.相對濕度2.露點（td）3.溫度露點差（t-td）第55頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月1.相對濕度相對濕度的大小直接反映了空氣距離飽和狀態(tài)的程度（空氣的潮濕程度）相對濕度的大小取決于兩個因素：空氣中的水汽含量和溫度

相對濕度定義為空氣中的實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比，即

?=e/E×100%第56頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度（

C）－30－25－20－15－10－5051015202530E（hPa）0.50.81.31.92.94.26.18.712.317.023.431.742.4不同溫度下的飽和水氣壓第57頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月2.露點（td）當空氣中水汽含量不變且氣壓一定時，氣溫降低到使空氣達到飽和時的溫度，稱為露點溫度，簡稱露點。第58頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氣溫露點差（t-td）氣溫減去露點就是氣溫露點差氣溫露點差表示了空氣的干燥潮濕程度氣溫露點差越小，空氣越潮濕。第59頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月四、密度基本氣象要素變化對空氣密度的影響密度高度第60頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月1.基本氣象要素變化對空氣密度的影響空氣密度與氣壓成正比空氣密度與氣溫成反比

水汽含量越大空氣密度越小第61頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月空氣密度與氣溫成反比第62頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月水汽含量越大空氣密度越小第63頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月2.密度高度密度高度是指飛行高度上的實際空氣密度在標準大氣中所對應的高度密度小對應的密度高度高密度大對應的密度高度低低密度高度能增加飛機操縱的效率，高密度高度則降低飛機操縱的效率.第64頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月五.基本氣象要素變化對飛行的影響1.對高度表指示的影響

2.對空速表指示的影響

3.對飛機飛行性能的影響第65頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月1.對高度表指示的影響第66頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月氣壓誤差示意圖第67頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月當實際“零點”高度的氣壓低于760MnHg時，高度表顯示的高度會大于實際高度；反之．高度表顯示的高度就會小于實際高度。第68頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1-9各種氣壓高度示意圖第69頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度誤差示意圖第70頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月在比標準大氣暖的空氣中飛行時．高度表所示高度將低于實際飛行高度，在比標準大氣冷的空氣中飛行時，高度表示度將高于實際飛行高度第71頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月2.空氣密度對空速表指示的影響空氣密度小于標準密度,表速小于真速第72頁，課件共76頁，創(chuàng)作于2023年2月3.對飛機飛行性能的影響實際大氣密度大于標準大氣密度時,飛機飛行