探空图(T-logP温度一对数压力)分析.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流探空图(T-logP温度一对数压力)分析.精品文档.温度一对数压力（ T lnP ）图解是我国气象台站普遍使用的一种热力学图解，它能反映出测站上空的气压、气温、湿度等气象要素的垂直分布状况，并用来判定层结稳定度，分析云层，确定对流层顶的位置，以及求算各种温、湿特征量等。因而，它在天气分析和预报工作中有着广泛的应用。一、温度对数压力天气图的结构（一）坐标温度对数压力图的横坐标是温度（ T ），以摄氏（）为单位，每隔 10 标出度数值，从图左端一 85 （ 188K ）起向右递增，直至 40 （ 313K ）；纵坐标是气压（对数标尺），以百帕为单

2、位，从基准线 1000 百帕向上递减，至 200 百帕，而不是零百帕。这是由于当 P 趋近于零时， lnP 趋近于无穷大，因而纵坐标的设计不能取 P=0 （见图 7-1 ）。日常工作中使用的气压值通常是 1050 百帕到 50 百帕之间。为了使用方便，图形又不过大，根据对数原理，图上气压值从 1000 （ 5 X 200 ）百帕到 200 百帕间的坐标距离和气压值自 250 （ 5 X 50 ）百帕到 50 百帕间的坐标距离一样，都是等于 ln5 单位，因而，设计的纵坐标从下部的 1050 百帕到顶部 200 百帕。当气压值低于 200 百帕时，可重复使用 1000 百帕至 200 百帕间气压

3、坐标，即把原来的 1000 百帕当作 250 百帕， 200 百帕当作 50 百帕使用。为此，纵坐标的左侧除标注 1000 、 900 、 200 百帕气压数据外，右侧还标注一排相对应的括号内气压数值，即（ 250 ）、（ 200 ）、（ 50 ）。（二）基本线条1 等温线：平行于纵坐标的等距离的黄色直线 ，每隔 1 一条线，每隔 10 标出温度数值，其中大字体为摄氏温度 ( ) ，小字体为绝对温度（ K ）。2 等压线：平行于横坐标的以气压对数值为间隔的黄色直线，从 1050 百帕到 200 百帕之间，每隔 10 百帕一条线，图左右两侧每隔 100 百帕标出气压数值。3. 干绝热线：又称等位

4、温线，是自图右下方向左上方倾斜的黄色实线，线上每隔 10 标出位温（ q ）数值。当气压值低于 200 百帕时，位温使用括号内数值。4 温绝热线：又称等假相当位温线，是自图右下方向左上方倾斜的绿色虚线。线上每隔 10 标出假相当位温数值。5 等饱和比湿线：是图上向左上方倾斜的绿色实线。每条线上都标出饱和比湿值（从左侧的 0 01 直到右倾的 40g kg ）。气压低于 200 百帕时，使用括号内数值。本教材插图中黄、绿线一律用黑线表示。二、温度对数压力图解的应用（一）点绘各种曲线为了对大气状况进行具体分析，经常根据探空资料在图上点绘曲线。1. 温度压力曲线：简称温压曲线或层结曲线，它是把各高度

5、上的气压、温度数据用笔点绘在图上，然后用直线连接起来的曲线。它可以反映出测站上空温度的垂直分布状况。2 露点压力曲线：简称露压曲线，是把各高度上的气压、露点温度数据用笔点绘在图上，依次把各点用虚线连接起来的曲线。它反映出测站上空水汽的垂直分布状况。3 状态曲线：从上升气块某温、压点开始，平行于干绝热线画线，达到凝结高度后，再平行于湿绝热线所画出的曲线。它表示气块在绝热过程中温度随高度变化的情况。（二）求算两用温湿特征量1. 饱和比湿（ q s ）：某点（ A ）的等饱和比湿线所对应的数值，如图 7 2 中 A 点的 P=850 百帕， T= 2 5 ， A 点的等饱和比湿数值为 23g /kg

6、 。如果图上没有正好通过 A 点的等饱比湿线，可用内插法求得。2 比湿（ q ）：通过某点（ A ）对应的露点的等饱和比湿线的数值，即 A 点的实际比湿。例如，通过 B 点（ P=950 百帕 T d = 0 ）的等饱和比湿线的数值为 4.0g /kg ，就是 A 点的比湿。图 7 2 求比湿、饱和比湿水汽压 图 7 3 求饱和水汽压3. 饱和水汽压（ E ）：通过某温度（ T ）与 622 百帕等压线交点 E 的等饱和比湿线数值（见图 7-3 ），即温度 T 时饱和水汽压。例如， T= 7 ，等温线与622 百帕等压线交与 F 点，通过 F 点的等饱和比湿线的 数值为 10 ，因而 7 时的

7、饱和水汽压为 10 百帕。4. 水汽压：通过某温度（ T ）的露点 (T d ) 与 622 百帕等压线交点 F 的等饱和比湿线的数值，就是温度 T 时的实际水汽压（见图 7 3 ）。5 相对湿度（ f ）：通常采用图解和公式并用方法求得。例如，已知 A 点的 =850 百帕， T= 25 , T d = 17 。先从图 7-2 上查得实际比湿 (q) 为 14 2g kg ，饱和比湿 q s 为 23 4g kg 。再根据相对湿度公式，得 。6 位温（ q ）：通过 A 点的干绝热线的数值，即为 A 点的位温（见图 7 4 ）。7 凝结高度（ Zc ）：通过 A 点（图 7-4 ）的未饱和空

8、气块沿干绝热线上升，直到与当时露点温度所对应的等饱和比湿线相交，交点即是凝结高度。例如， A 点 P=850 百帕， T= 25 ， T d = 17 ，沿 A 点所在的干绝热线上升，同时也沿 A 点的露点的等饱和比湿线上升，两者相交于 B 点， B 点 755 百帕的高度 Zc ，即为凝结高度。图 7-4 求位温和相当位温 图 7 5 求虚温8 假相当位温（ q se ）：先从图 7 2A 点沿干绝热线上升到凝结高度 B 点后，再沿湿绝热线上升，直到所含水汽全部凝结，再沿干绝热线下降到 1000 百帕时所具有的温度，即 q se 。9 虚温（ T V ）：温度对数压力图的各主要等压线（ 10

9、00 、 900 、 800 百帕等）上，有许多绿色的垂直短划，两个相邻绿色短划所跨的温度范围表示饱和虚温 差 T V ，它是根据 而作出的。当已知气压、温度、露点或相对湿度时，即可求得虚温。若已知 A 点气压（ P 920 百帕），温度（ T= 30 ），露点（ T d = 21 ），通过 P 与 T d 的交点 D 沿等温线移动，与距 D 点最近的主要等压面相交于 E （见图 7-5 ），则包含 E 点的两个绿短划所跨的温度范围，即为由（ P 、 T ）所决定的饱和虚温差（ T V = 2.9 ），然后将虚温差与 A 点温度相加，便得到 A 点的虚温值，即 T V 30 2.9 = 32.

10、9 。（三）求不稳定能量（ E ）1. 正不稳定能：指位于状态曲线左方和层结曲线间的面积（平方厘米） X 功（我国现用温度一对数压力图，图上 1 平方厘米的面积等于 74.5 焦耳每千克的功）2 负不稳定能：指位于状态曲线右方和层结曲线间的面积 X 功。（四）分析逆温性质逆温性质不同，其温度、湿度的垂直分布状态不同。温度曲线随高度向右倾斜，表示有逆温层存在；向左倾斜表示温度是随高度降低的。温度曲线垂直，表示是等温层。1 辐射逆温：逆温层下限与下垫面相接，而且厚度不大，下部温度露点差较小。（图 7 6 ）2 平流逆温：逆温层下限往往离开地面而出现在空中某一高度上。逆温层日变化不明显。3 湍流逆温：逆温层底至地面的温压曲线与干绝热线几乎平行，露压曲线与等饱和比湿线近于平行。逆温层离地面的高度随湍流混合展的厚薄而不同。4 下沉逆温：多出现在 1 2 公里高度上，厚度可达数百米。逆温层顶上的温压曲线常有一段近似平行于绝热线，逆温层中的温度露点差随高度迅速增大。图 7 6 辐射逆温曲线 图 7 7 锋面逆温曲线5 锋面逆温：逆温高度随观测点距锋线的距离及锋面坡度而定，可高可低。逆温层内的湿度分布一般是上湿下干（图 7 7 ）。