空气湿气压学习.pptx

（3）按电离状况分（4）按O3浓度分：臭氧层（1050km)非臭氧层（5）按地磁场对带电粒子运动作用明显与否分一、按温度随高度的变化 分为对流层、平流层、中层、热层、外层第1页/共53页第2页/共53页1、对流层（12km以下）在赤道地区对流层顶的高度约18千米，中纬度地区约12千米，极地地区约8千米。夏季的对流层厚度大于冬季。以南京为例，夏季的对流层厚度达17公里，而冬季只有11公里，冬夏厚度之差达6公里之多。特点：第3页/共53页1)、温度随高度的增加而降低，气温递减率为6.5/km定义气温递减率：高度每升高单位高 度气温降低的度数。2)、对流层中的垂直运动显著。3)、集中了80%的大气质量和几乎全部水汽第4页/共53页4)、云雾降水均发生在此层5)、受地表影响最强烈，空气属性的水平分布很不均匀第5页/共53页2、平流层（12km55km)1)25km以下温度递减率接近零，以下温度递减率接近零，25km以以上温度随高度明显增加上温度随高度明显增加2)平流层气流运动主要以水平运动为主平流层气流运动主要以水平运动为主.3)水汽极少，颗粒物极少，能见度极好。4）大气污染物进入平流层后能长期存在第6页/共53页3、中层（85 km)1）层内温度随高度增加而下降2）空气的垂直对流运动强,故又称之为高空对流层或上对流层。第7页/共53页4、热层（550km)1)温度随高度增加而上升2)高度电离。3）带电粒子运动受地球磁场的作用明显。第8页/共53页第9页/共53页第10页/共53页第11页/共53页第12页/共53页第13页/共53页5、外层（大气上界）2）大气成分可以散逸到星际空间。）大气成分可以散逸到星际空间。1）随高度升高气温增加不显著第14页/共53页第15页/共53页二、按电离状况分 地壳和大气中的放射性物质主要对低层大气的电离起作用，而它们的作用较弱，而宇宙线和太阳紫外线辐射对高层大气起作用，且作用较强。因此，大气中离子浓度低层低，高层高，据此分为中性层（60km以下)电离层（60km以上）第16页/共53页三、按地磁场对带电粒子运动作用明显与否分1、非磁层（500km以下）由于空气较稠密，带电粒子的运动主要受粒子间的碰撞支配2、磁层（500km以上）本层内存在大量带电粒子，空气又稀薄，粒子间碰撞稀少，所以，带电粒子的运动主要受地磁场控制第17页/共53页 第四节 主要气象要素气象要素：表征大气状态和现象的物理量。例如，气温、空气湿度、气压、风一、气温1、定义：表示空气冷热程度的物理量2、温标摄氏温标摄氏温标华氏温标华氏温标绝对温标绝对温标单位单位FK常用符号常用符号tFT第18页/共53页关系：3、观测地面气温指离地1.5m（我国）高处百叶箱里的气温第19页/共53页第20页/共53页第21页/共53页二、气压1、定义：大气压力2、单位：国际单位 帕（Pa)气象上常用 百帕（hPa）标准大气压 =1013.25 hPa3、测量：第22页/共53页第23页/共53页第24页/共53页第25页/共53页第26页/共53页三、空气湿度1、定义：表示空气中水汽含量多少或潮湿程度的物理量。2、水汽达饱和3、湿度参量(p19)由水汽和平面纯水（或纯水）组成的系统，在某温度下达到两相平衡时，称为水汽达饱和。有很多个第27页/共53页1）水汽混合比r单位：kg/kg2)比湿 q单位：kg/kgq于r的关系：第28页/共53页3)绝对湿度（水汽密度)单位：kg/m3V为湿空气体积4）水汽压e：湿空气中水汽的分压强。单位 为hPa相对于纯水(冰）平面的饱和水汽压 E w（Ei），仅是温度的函数，随温度升高而增大第29页/共53页饱和水汽压计算公式（p21）5）相对湿度 f6）露点 td、霜点 tf湿空气在水汽含量不变的情况下，等压降温至相对于纯水平面达饱和时的温度，称为露点；等压降温至相对于纯冰平面达饱和时的温度称为霜点。第30页/共53页四、风1、风的概念1）空气相对运动形成风大气科学中的风以地面为参照物，分水平风、垂直风2）风是矢量，水平风是二维矢量3）水平风有两种描述方法：分量法、方向大小法第31页/共53页2、风向1）指风的来向2）表示方法：用16个地理方位用方位角3、风速表示方法1）单位时间里空气所经过的距离。单位：m/s、mile/h第32页/共53页第33页/共53页第34页/共53页第35页/共53页2)风级1.热带低压(中心附近最大风力67级)2.热带风暴(89级)3.强热带风暴(1011级)4.台风(12级)。例如，热带气旋用风级划分为：第36页/共53页第37页/共53页第五节 空气状态方程 一、理想气体状态方程2、地球上自然状态下的空气可看作理想气体第38页/共53页二、干空气状态方程1、方程推导设体积为V、温度为T的干空气中，含有 n 种气体成分，其中第i种 成分的状态方程为：对以上n个式子求和，有第39页/共53页考虑到并令，则有第40页/共53页90km以下，令Rd称为干空气比气体常数（3）式可化为第41页/共53页2、比气体常数第42页/共53页三、湿空气状态方程1、方程推导干空气和水汽状态方程分别为把（5）代入上式（6），有第43页/共53页（4）+（7）得即第44页/共53页（7）/（8），得考虑到（9）式近似为第45页/共53页把（10）代入（8），有若令则（11）式化为第46页/共53页若令则（11）式化为（11）（13）为湿空气状态方程的三种形式，其中最常用的为公式（13）2、虚温第47页/共53页 是关于温度、水汽压和压强的函数。为了能在湿空气状态方程中使用 ，并且使其与干空气状态方程具有类似的简单形式所引入的参量。定义式为第48页/共53页四、常用的湿度参量间关系一块体积为V、温度为T的湿空气中，水汽和干空气状态方程分别为（6）/（14），得第49页/共53页 一块体积为V、温度为T的湿空气中，水汽和湿空气状态方程分别为第50页/共53页（6）/（11），有第51页/共53页第52页/共53页感谢您的观看！第53页/共53页