气压介绍PPT学习教案.pptx

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1、会计学1气压气压(qy)介绍介绍第一页，共93页。内容提要内容提要:1 1、气压的定义、单位、变化特点、气压的定义、单位、变化特点(tdin)(tdin)；2 2、气压场的表示方法；、气压场的表示方法；3 3、风的特性、成因及气压场与风、风的特性、成因及气压场与风的关系；的关系；4 4、大气环流的形成原理；、大气环流的形成原理；5 5、一、二、三级环流的形成与变、一、二、三级环流的形成与变化规律；化规律；6 6、风与农林生产的关系；、风与农林生产的关系；第1页/共93页第二页，共93页。重点和难点：重点和难点：1 1、气压的形成、变化；、气压的形成、变化；2 2、气压与风的关系（白贝逻风压、气

2、压与风的关系（白贝逻风压定律定律(dngl)(dngl)）；）；3 3、几种环流形成的原理、规律。、几种环流形成的原理、规律。第2页/共93页第三页，共93页。第一节第一节第一节第一节气压气压气压气压(qy)(qy)及其及其及其及其变化变化变化变化一、气压的定义一、气压的定义一、气压的定义一、气压的定义(dngy)(dngy)及其单位：及其单位：及其单位：及其单位：1、气压：在被测高度上，单位面积所承受的大气压力叫大、气压：在被测高度上，单位面积所承受的大气压力叫大气压强（气压强（atmospheric pressure），简称气压。），简称气压。分析：分析：上面空气运动对它所产生的碰撞力上面

3、空气运动对它所产生的碰撞力所受的力：所受的力：上面空气柱压在其上的重力上面空气柱压在其上的重力 下面空气运动对它所产生的碰撞力下面空气运动对它所产生的碰撞力上下空气运动所产生的碰撞力相互抵消，剩余上下空气运动所产生的碰撞力相互抵消，剩余(shngy)只只有向下的空气柱的重量。大气压强实质上是单位面积上大有向下的空气柱的重量。大气压强实质上是单位面积上大气柱的重量。气柱的重量。第3页/共93页第四页，共93页。从概念可以看出：在被测高度上-当高度发生变化、压在其上的空气柱的长度也发生变化，且随H，空气柱缩短(sudun)，即气压。第4页/共93页第五页，共93页。2 2、单位：、单位：、单位：、

4、单位：-常用常用常用常用“毫米水银毫米水银毫米水银毫米水银(shu(shu yn)yn)柱高柱高柱高柱高”(mmHg)”(mmHg)。国际上规定，将纬度国际上规定，将纬度国际上规定，将纬度国际上规定，将纬度4545的海平面上，气温为的海平面上，气温为的海平面上，气温为的海平面上，气温为0 0，大气压力为，大气压力为，大气压力为，大气压力为760mmHg760mmHg称一个标准大气压。在国际单位制中压强单位是帕称一个标准大气压。在国际单位制中压强单位是帕称一个标准大气压。在国际单位制中压强单位是帕称一个标准大气压。在国际单位制中压强单位是帕(Pa)(Pa)，1Pa1Pa1Nm-21Nm-2。则一

5、个标准大气压等于。则一个标准大气压等于。则一个标准大气压等于。则一个标准大气压等于1 013.25hPa1 013.25hPa。即即即即 标准大气压标准大气压标准大气压标准大气压1013.25 hPa 1013.25 hPa 标准状态下，将水银标准状态下，将水银标准状态下，将水银标准状态下，将水银(shu(shu yn)yn)密度密度密度密度，重力加速度，重力加速度，重力加速度，重力加速度g g代入得：代入得：代入得：代入得：760mmHg=1013.25 hPa 760mmHg=1013.25 hPa 1mmHg4/3 hPa 1mmHg4/3 hPa 1mb=1 hPa 1mb=1 hPa

6、 第5页/共93页第六页，共93页。二、气压随高度的变化二、气压随高度的变化二、气压随高度的变化二、气压随高度的变化 从定义可知：随从定义可知：随从定义可知：随从定义可知：随HHHH，压在其上的空气柱缩短，气压，压在其上的空气柱缩短，气压，压在其上的空气柱缩短，气压，压在其上的空气柱缩短，气压减小。但减小的幅度大小与什么因素有关，用减小。但减小的幅度大小与什么因素有关，用减小。但减小的幅度大小与什么因素有关，用减小。但减小的幅度大小与什么因素有关，用“静力学静力学静力学静力学方程方程方程方程”和和和和“压高公式压高公式压高公式压高公式”来表达。来表达。来表达。来表达。（一）静力学方程（一）静力

7、学方程（一）静力学方程（一）静力学方程当大气处于静力平衡时，气压与高度的关系为当大气处于静力平衡时，气压与高度的关系为当大气处于静力平衡时，气压与高度的关系为当大气处于静力平衡时，气压与高度的关系为:=g g g g 式为大气静力学方程，其中负号表示式为大气静力学方程，其中负号表示式为大气静力学方程，其中负号表示式为大气静力学方程，其中负号表示(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)气压随高度气压随高度气压随高度气压随高度增加而减小。增加而减小。增加而减小。增加而减小。第6页/共93页第七页，共93页。第7页/共93页第八页，共93页。第8页/共93页第九页，共93页。其中其中

8、P P为气压，为气压，m m为气块质量，为气块质量，g g为重力加速度。为重力加速度。当空气块处于静止时，它在当空气块处于静止时，它在水平方向上各面所受的力相互抵消，水平方向上各面所受的力相互抵消，垂直方向上所受的向上净压力（上垂直方向上所受的向上净压力（上下压力差）必为重力所平衡下压力差）必为重力所平衡(pnghng)(pnghng)，即，即 F1 F1F2F2mgmg0 0 Pdxdy Pdxdy（P PdPdP）dxdydxdymgmg0 0 dPdxdydPdxdymgmg0 0 设空气的密度为设空气的密度为，mgmggdxdydzgdxdydz，故有，故有 =g g 第9页/共93页

9、第十页，共93页。由式可知：=g为垂直气压梯度(t d)，静力平衡方程说明气压随高度增加，气压减小，气压减小的大小取决于空气密度和重力加速度。由于重力加速度随高度变化很小，所以气压随高度的变化主要决定于空气密度，密度较大的气层，气压随高度增加而降低较快（低层大气），密度小的气层，气压随高度增加而降低较慢（高层大气）。第10页/共93页第十一页，共93页。针对某一气针对某一气针对某一气针对某一气(yq)(yq)(yq)(yq)块：将块：将块：将块：将 PV=nRT PV=nRT PV=nRT PV=nRT 代入代入代入代入 =gggg得：得：得：得：=3.42 P/T =3.42 P/T =3.

10、42 P/T =3.42 P/T P-P-P-P-气块的气压；气块的气压；气块的气压；气块的气压；T-T-T-T-气块的温度气块的温度气块的温度气块的温度 可知：气块气温高，则可知：气块气温高，则可知：气块气温高，则可知：气块气温高，则 小，反之则大；（常用）小，反之则大；（常用）小，反之则大；（常用）小，反之则大；（常用）气块气压高，则气块气压高，则气块气压高，则气块气压高，则 大，反之则小。大，反之则小。大，反之则小。大，反之则小。第11页/共93页第十二页，共93页。（二）拉普拉斯压高公式（二）拉普拉斯压高公式（二）拉普拉斯压高公式（二）拉普拉斯压高公式(gngsh)(gngsh)将空气

11、状态方程将空气状态方程将空气状态方程将空气状态方程 代入代入代入代入 =gggg，再对高度、气压进行，再对高度、气压进行，再对高度、气压进行，再对高度、气压进行(jnxng)(jnxng)(jnxng)(jnxng)积分，积分，积分，积分，得：得：得：得：式中：高度为式中：高度为式中：高度为式中：高度为z1z1z1z1，气温为，气温为，气温为，气温为t1t1t1t1，气压为，气压为，气压为，气压为p1p1p1p1 高度为高度为高度为高度为z2z2z2z2，气温为，气温为，气温为，气温为t2t2t2t2，气压为，气压为，气压为，气压为p2p2p2p2。t t t t取气层的平均温度取气层的平均温

12、度取气层的平均温度取气层的平均温度第12页/共93页第十三页，共93页。该公式实质上是用气压该公式实质上是用气压该公式实质上是用气压该公式实质上是用气压(qy)(qy)来测定高度的，如登山用的来测定高度的，如登山用的来测定高度的，如登山用的来测定高度的，如登山用的高度表和航空用的高程表，实际上用的是气压高度表和航空用的高程表，实际上用的是气压高度表和航空用的高程表，实际上用的是气压高度表和航空用的高程表，实际上用的是气压(qy)(qy)表。表。表。表。由压高公式可知，气层上界和下界的气压由压高公式可知，气层上界和下界的气压由压高公式可知，气层上界和下界的气压由压高公式可知，气层上界和下界的气压

13、(qy)(qy)若保持不若保持不若保持不若保持不变，气层的厚度与平均温度有关。平均温度高、气层厚；平变，气层的厚度与平均温度有关。平均温度高、气层厚；平变，气层的厚度与平均温度有关。平均温度高、气层厚；平变，气层的厚度与平均温度有关。平均温度高、气层厚；平均温度低，气层薄。均温度低，气层薄。均温度低，气层薄。均温度低，气层薄。第13页/共93页第十四页，共93页。二、气压随时间的变化二、气压随时间的变化二、气压随时间的变化二、气压随时间的变化（一）气压变化的原因（一）气压变化的原因（一）气压变化的原因（一）气压变化的原因 某地气压的变化，实质上是该地上空空气柱重量增加或减少某地气压的变化，实质

14、上是该地上空空气柱重量增加或减少某地气压的变化，实质上是该地上空空气柱重量增加或减少某地气压的变化，实质上是该地上空空气柱重量增加或减少的反映，而空气柱重量的变化是由热力和动力因子引起的。的反映，而空气柱重量的变化是由热力和动力因子引起的。的反映，而空气柱重量的变化是由热力和动力因子引起的。的反映，而空气柱重量的变化是由热力和动力因子引起的。1 1 1 1、热力因素、热力因素、热力因素、热力因素 空气温度的升高与降低引起空气密度的增加与减少。空气温度的升高与降低引起空气密度的增加与减少。空气温度的升高与降低引起空气密度的增加与减少。空气温度的升高与降低引起空气密度的增加与减少。2 2 2 2、

15、动力因素、动力因素、动力因素、动力因素 水平气流的辐合与辐散水平气流的辐合与辐散水平气流的辐合与辐散水平气流的辐合与辐散 不同密度气团的移动不同密度气团的移动不同密度气团的移动不同密度气团的移动(ydng)(ydng)(ydng)(ydng)空气的垂直运动空气的垂直运动空气的垂直运动空气的垂直运动 第14页/共93页第十五页，共93页。一个一个一个一个(y)(y)(y)(y)地方的实际地面气压变化，既包括周地方的实际地面气压变化，既包括周地方的实际地面气压变化，既包括周地方的实际地面气压变化，既包括周期性变化，又包括非周期性变化。期性变化，又包括非周期性变化。期性变化，又包括非周期性变化。期性

16、变化，又包括非周期性变化。（二）地面气压的周期性变化分为日变化和年变化两种。（二）地面气压的周期性变化分为日变化和年变化两种。（二）地面气压的周期性变化分为日变化和年变化两种。（二）地面气压的周期性变化分为日变化和年变化两种。日变化日变化日变化日变化 最高值最高值最高值最高值 9 9 9 910101010时时时时 1 1 1 1、时相时相时相时相 21 21 21 2122222222时时时时 最低值最低值最低值最低值 15 15 15 1516161616时时时时 3 3 3 34 4 4 4时时时时第15页/共93页第十六页，共93页。最高、最低值出现的时间最高、最低值出现的时间(shj

17、in)(shjin)、变化幅度随纬度、季、变化幅度随纬度、季节、地形而异。节、地形而异。2 2、日较差、日较差 地面气压日较差的大小与纬度有关，通常低纬度比中纬度地面气压日较差的大小与纬度有关，通常低纬度比中纬度大（这与气温日较差随纬度增加而减小的特征是一致的）。大（这与气温日较差随纬度增加而减小的特征是一致的）。在低纬度地区，气压日变化最明显，可达在低纬度地区，气压日变化最明显，可达3-53-5百帕，到纬度百帕，到纬度5050附近，日振幅小于附近，日振幅小于1 1百帕。我国中纬度地区，气压变化振幅为百帕。我国中纬度地区，气压变化振幅为1-2.51-2.5百帕，低纬为百帕，低纬为2.5-42.

18、5-4百帕，而在青藏高原东部的山谷有时可百帕，而在青藏高原东部的山谷有时可达达6.56.5百帕。百帕。第16页/共93页第十七页，共93页。（三）年变化（三）年变化（三）年变化（三）年变化 常见的气压年变化可分为大陆型、海洋型和常见的气压年变化可分为大陆型、海洋型和常见的气压年变化可分为大陆型、海洋型和常见的气压年变化可分为大陆型、海洋型和高山型。高山型。高山型。高山型。1 1 1 1大陆型大陆型大陆型大陆型 最高值最高值最高值最高值-冬季，冬季，冬季，冬季，最低值最低值最低值最低值-夏季，夏季，夏季，夏季，气压年较差较大。气压年较差较大。气压年较差较大。气压年较差较大。我国大陆上绝大部分地区

19、的气压年变化都可归入大陆我国大陆上绝大部分地区的气压年变化都可归入大陆我国大陆上绝大部分地区的气压年变化都可归入大陆我国大陆上绝大部分地区的气压年变化都可归入大陆型，愈深入型，愈深入型，愈深入型，愈深入(shnr)(shnr)(shnr)(shnr)内陆，大陆型的特点愈明显。内陆，大陆型的特点愈明显。内陆，大陆型的特点愈明显。内陆，大陆型的特点愈明显。2 2 2 2海洋型海洋型海洋型海洋型 最高值最高值最高值最高值-夏季，夏季，夏季，夏季，最低值最低值最低值最低值-冬季，气压年较差不大。冬季，气压年较差不大。冬季，气压年较差不大。冬季，气压年较差不大。3 3 3 3高山型高山型高山型高山型 最

20、高值最高值最高值最高值-温暖季节，温暖季节，温暖季节，温暖季节，最低值最低值最低值最低值-寒冷季节。气压年较差小。寒冷季节。气压年较差小。寒冷季节。气压年较差小。寒冷季节。气压年较差小。第17页/共93页第十八页，共93页。气压年较差随纬度而，（T的年变化随纬度而），而且温度年较差越大的地区(dq)，气压年较差也越大，如陆地年较差比海洋大。第18页/共93页第十九页，共93页。（四）气压（四）气压（四）气压（四）气压(qy)(qy)中高纬度的非周期性变化中高纬度的非周期性变化中高纬度的非周期性变化中高纬度的非周期性变化 与气压与气压与气压与气压(qy)(qy)系统的移动和演变有关。系统的移动和

21、演变有关。系统的移动和演变有关。系统的移动和演变有关。气压气压气压气压(qy)(qy)的非周期性变化，通常在中高纬度比低纬的非周期性变化，通常在中高纬度比低纬的非周期性变化，通常在中高纬度比低纬的非周期性变化，通常在中高纬度比低纬度明显的多（中高纬度气压度明显的多（中高纬度气压度明显的多（中高纬度气压度明显的多（中高纬度气压(qy)(qy)系统活动频繁，而低系统活动频繁，而低系统活动频繁，而低系统活动频繁，而低纬地区气压纬地区气压纬地区气压纬地区气压(qy)(qy)系统较为稳定）。以系统较为稳定）。以系统较为稳定）。以系统较为稳定）。以24hr24hr变压为例，高变压为例，高变压为例，高变压为

22、例，高纬可达纬可达纬可达纬可达1010百帕，中纬约百帕，中纬约百帕，中纬约百帕，中纬约3-43-4百帕，低纬一般只有百帕，低纬一般只有百帕，低纬一般只有百帕，低纬一般只有1 1百帕（除百帕（除百帕（除百帕（除台风过境外）。台风过境外）。台风过境外）。台风过境外）。气压气压气压气压(qy)(qy)的非周期性变化大于周期性变化，一年中的非周期性变化大于周期性变化，一年中的非周期性变化大于周期性变化，一年中的非周期性变化大于周期性变化，一年中气压气压气压气压(qy)(qy)的非周期性变化一般在的非周期性变化一般在的非周期性变化一般在的非周期性变化一般在970-1040970-1040百帕之间。百帕之

23、间。百帕之间。百帕之间。气压气压气压气压(qy)(qy)随时间的急剧变化，往往是天气急剧变化随时间的急剧变化，往往是天气急剧变化随时间的急剧变化，往往是天气急剧变化随时间的急剧变化，往往是天气急剧变化的预兆，因此掌握气压的预兆，因此掌握气压的预兆，因此掌握气压的预兆，因此掌握气压(qy)(qy)随时间的变化与天气变化随时间的变化与天气变化随时间的变化与天气变化随时间的变化与天气变化的关系，是天气分析和预报工作的重要内容。的关系，是天气分析和预报工作的重要内容。的关系，是天气分析和预报工作的重要内容。的关系，是天气分析和预报工作的重要内容。第19页/共93页第二十页，共93页。第二节第二节 气压

24、的空间气压的空间分布分布 气压场是指气压的空间分布状况。气压场是指气压的空间分布状况。本节主要本节主要(zhyo)讲解气压的水平讲解气压的水平分布。分布。水平气压场：是指某一水平面上水平气压场：是指某一水平面上的气压分布。的气压分布。一、气压场的表示方法一、气压场的表示方法 海平面：等压线图海平面：等压线图 一定高度处：等压面图一定高度处：等压面图-气压气压随高度增加而降低，由于各地热力随高度增加而降低，由于各地热力和动力条件不同，使得距地一定高和动力条件不同，使得距地一定高度的水平面上各处气压值并不相同，度的水平面上各处气压值并不相同，所以要表示气压在一定高度处水平所以要表示气压在一定高度处

25、水平方向上的分布，则常用等压面图来方向上的分布，则常用等压面图来表示。表示。第20页/共93页第二十一页，共93页。1 1 1 1、等压面、等压面、等压面、等压面-高空天气图高空天气图高空天气图高空天气图 等压面（等压面（等压面（等压面（isobaric surfaceisobaric surfaceisobaric surfaceisobaric surface）是空间气压相）是空间气压相）是空间气压相）是空间气压相等等等等(xingdng)(xingdng)(xingdng)(xingdng)的各点所构成的面。的各点所构成的面。的各点所构成的面。的各点所构成的面。因为气压随高度递减，所以高

26、值等压面在下，低值等压面在上。因为气压随高度递减，所以高值等压面在下，低值等压面在上。因为气压随高度递减，所以高值等压面在下，低值等压面在上。因为气压随高度递减，所以高值等压面在下，低值等压面在上。又由于同一高度上，各地气压不等，因此等压面不是等高平面，又由于同一高度上，各地气压不等，因此等压面不是等高平面，又由于同一高度上，各地气压不等，因此等压面不是等高平面，又由于同一高度上，各地气压不等，因此等压面不是等高平面，而是一个曲面，等压面的起伏形势，是和水平面上气压的分布而是一个曲面，等压面的起伏形势，是和水平面上气压的分布而是一个曲面，等压面的起伏形势，是和水平面上气压的分布而是一个曲面，等

27、压面的起伏形势，是和水平面上气压的分布(fnb)(fnb)相对应的。相对应的。相对应的。相对应的。第21页/共93页第二十二页，共93页。地面地面(dmin)1500米米850hPa850hPa850hPa第22页/共93页第二十三页，共93页。同高度上气压比四周低的地方，其附近等压面是下凹的。同高度上气压比四周低的地方，其附近等压面是下凹的。同高度上气压比四周低的地方，其附近等压面是下凹的。同高度上气压比四周低的地方，其附近等压面是下凹的。气压愈低，等压面下凹的愈深；气压愈低，等压面下凹的愈深；气压愈低，等压面下凹的愈深；气压愈低，等压面下凹的愈深；同高度上，气压比四周高的地方，附近等压面向

28、上凸起。同高度上，气压比四周高的地方，附近等压面向上凸起。同高度上，气压比四周高的地方，附近等压面向上凸起。同高度上，气压比四周高的地方，附近等压面向上凸起。气压愈高，等压面上凸的愈厉害气压愈高，等压面上凸的愈厉害气压愈高，等压面上凸的愈厉害气压愈高，等压面上凸的愈厉害;同高度上，气压到处相等同高度上，气压到处相等同高度上，气压到处相等同高度上，气压到处相等(xingdng)(xingdng)，则等压面为一，则等压面为一，则等压面为一，则等压面为一水平面。水平面。水平面。水平面。通过等压面图可以看出高空气压在水平方向上的分布。通过等压面图可以看出高空气压在水平方向上的分布。通过等压面图可以看出

29、高空气压在水平方向上的分布。通过等压面图可以看出高空气压在水平方向上的分布。目前，我国气象台站绘制的高空天气图实质上就是等压目前，我国气象台站绘制的高空天气图实质上就是等压目前，我国气象台站绘制的高空天气图实质上就是等压目前，我国气象台站绘制的高空天气图实质上就是等压面图。面图。面图。面图。第23页/共93页第二十四页，共93页。2 2、等压线、等压线-地面天气图地面天气图 等压线等压线(isobar)(isobar)是同一水平面上各气压相等的点的连线是同一水平面上各气压相等的点的连线(lin xin)(lin xin)。等压线是按一定的气压间隔（。等压线是按一定的气压间隔（2.5 hPa2.

30、5 hPa）绘制，）绘制，构成一张气压水平分布图。目前，我国气象台绘制的地面天构成一张气压水平分布图。目前，我国气象台绘制的地面天气图，就是高度为零的海平面气压分布图。它是把同一时刻气图，就是高度为零的海平面气压分布图。它是把同一时刻各测站的海平面气压填在一张空白地图上，并把气压数值相各测站的海平面气压填在一张空白地图上，并把气压数值相等的各点用平滑的曲线连结起来，就得该时刻的海平面气压等的各点用平滑的曲线连结起来，就得该时刻的海平面气压分布图，也就是地面天气图，从等压线图即可清楚地看出各分布图，也就是地面天气图，从等压线图即可清楚地看出各地的气压水平分布形势。地的气压水平分布形势。第24页/

31、共93页第二十五页，共93页。10101515101010101001005 51001000 0气压气压(qy)梯度大梯度大气压气压(qy)梯度小梯度小等压等压线疏线疏密密(sh(sh m)m)与与气压气压梯度梯度大小大小气压梯度气压梯度气压梯度气压梯度第25页/共93页第二十六页，共93页。等压线的稀疏可以反映水平方向上气压的变化程度。等压线的稀疏可以反映水平方向上气压的变化程度。等压线的稀疏可以反映水平方向上气压的变化程度。等压线的稀疏可以反映水平方向上气压的变化程度。等压线越密集等压线越密集等压线越密集等压线越密集(mj)(mj)的区域，水平气压变化越大，相反，的区域，水平气压变化越大

32、，相反，的区域，水平气压变化越大，相反，的区域，水平气压变化越大，相反，等压线越稀疏的地区，则表示水平方向上气压的差异越等压线越稀疏的地区，则表示水平方向上气压的差异越等压线越稀疏的地区，则表示水平方向上气压的差异越等压线越稀疏的地区，则表示水平方向上气压的差异越小。小。小。小。水平方向上气压的变化水平方向上气压的变化-水平气压梯度水平气压梯度水平气压梯度大小水平气压梯度大小(dxio)：水平气压梯度方向：高压水平气压梯度方向：高压-低压低压第26页/共93页第二十七页，共93页。二、气压场的基本形式二、气压场的基本形式 由于各地气压高低不同且时刻由于各地气压高低不同且时刻变化着，故在海平面等

33、压线图上和变化着，故在海平面等压线图上和高空等压面图上反映的气压场形式高空等压面图上反映的气压场形式是多种多样的，但通过是多种多样的，但通过(tnggu)仔细分析基本上有以下五种基本形仔细分析基本上有以下五种基本形式。式。第27页/共93页第二十八页，共93页。第28页/共93页第二十九页，共93页。1 1 1 1低气压（简称低压）低气压（简称低压）低气压（简称低压）低气压（简称低压）低气压（低气压（低气压（低气压（cyclonecyclonecyclonecyclone）也称为气旋）也称为气旋）也称为气旋）也称为气旋(qxun)(qxun)(qxun)(qxun)，它是由一组，它是由一组，它

34、是由一组，它是由一组闭合等压线构成的中心气压较低，四周气压较高的区域，其闭合等压线构成的中心气压较低，四周气压较高的区域，其闭合等压线构成的中心气压较低，四周气压较高的区域，其闭合等压线构成的中心气压较低，四周气压较高的区域，其空间等压面的分布向下凹陷，形如盆地。空间等压面的分布向下凹陷，形如盆地。空间等压面的分布向下凹陷，形如盆地。空间等压面的分布向下凹陷，形如盆地。第29页/共93页第三十页，共93页。2 2高气压高气压高气压高气压(qy)(qy)（简称高压）（简称高压）（简称高压）（简称高压）高气压高气压高气压高气压(qy)(anticyclone)(qy)(anticyclone)也称

35、反气旋。它是也称反气旋。它是也称反气旋。它是也称反气旋。它是由一组闭合等压线构成的中心气压由一组闭合等压线构成的中心气压由一组闭合等压线构成的中心气压由一组闭合等压线构成的中心气压(qy)(qy)较高，四较高，四较高，四较高，四周气压周气压周气压周气压(qy)(qy)较低的区域。其空间等压面向上凸起，较低的区域。其空间等压面向上凸起，较低的区域。其空间等压面向上凸起，较低的区域。其空间等压面向上凸起，形如山丘。形如山丘。形如山丘。形如山丘。第30页/共93页第三十一页，共93页。3 3低压槽（简称槽）低压槽（简称槽）由低压延伸出来的狭长区由低压延伸出来的狭长区域叫低压槽域叫低压槽(trough

36、)(trough)。在槽中。在槽中各等压线弯曲最大处的连线，各等压线弯曲最大处的连线，称为槽线。气压沿槽线向两边称为槽线。气压沿槽线向两边递增，槽线附近的空间递增，槽线附近的空间(kngjin)(kngjin)等压面形似山谷。等压面形似山谷。北半球低压槽一般从北向南伸展北半球低压槽一般从北向南伸展(shnzhn)，称为，称为“竖槽竖槽”，从南向北伸展从南向北伸展(shnzhn)称为称为“倒槽倒槽”，从东向西伸展，从东向西伸展(shnzhn)称为称为“横槽横槽”第31页/共93页第三十二页，共93页。4 4 4 4高压脊（简称脊）高压脊（简称脊）高压脊（简称脊）高压脊（简称脊）由高压延伸出来的狭

37、长区域叫高压脊由高压延伸出来的狭长区域叫高压脊由高压延伸出来的狭长区域叫高压脊由高压延伸出来的狭长区域叫高压脊(ridge)(ridge)(ridge)(ridge)。在脊中各。在脊中各。在脊中各。在脊中各条等压线弯曲条等压线弯曲条等压线弯曲条等压线弯曲(wnq)(wnq)(wnq)(wnq)最大处的连线，称为脊线。气压沿脊线最大处的连线，称为脊线。气压沿脊线最大处的连线，称为脊线。气压沿脊线最大处的连线，称为脊线。气压沿脊线向两边递减，脊线附近的空间等压面形似山脊。向两边递减，脊线附近的空间等压面形似山脊。向两边递减，脊线附近的空间等压面形似山脊。向两边递减，脊线附近的空间等压面形似山脊。第

38、32页/共93页第三十三页，共93页。5 5鞍形气压区鞍形气压区 由两高压和两低压相对组成的由两高压和两低压相对组成的中间区域称为鞍形气压区。中间区域称为鞍形气压区。鞍型场建立时，区域内风速小，鞍型场建立时，区域内风速小，风向风向(fngxing)(fngxing)多变，气压较稳定，多变，气压较稳定，但这种情形维持不久即迅速改变，但这种情形维持不久即迅速改变，它预示着剧烈天气发生。它预示着剧烈天气发生。上述气压场的几种基本形式，上述气压场的几种基本形式，统称为气压系统统称为气压系统(pressure system)(pressure system)；在不同的天气系统中，天气情况；在不同的天气系

39、统中，天气情况是不同的，预报这些系统的移动与是不同的，预报这些系统的移动与演变，是天气预报的重要内容。演变，是天气预报的重要内容。第33页/共93页第三十四页，共93页。三、气压系统三、气压系统(xtng)垂直结垂直结构构 暖空气中气压随高度减小暖空气中气压随高度减小比冷空气要慢的多，由于温度比冷空气要慢的多，由于温度分布的不均匀，气压形式随高分布的不均匀，气压形式随高度的变化将发生改变，常见的度的变化将发生改变，常见的气压系统气压系统(xtng)的垂直结构的垂直结构归纳为三类。归纳为三类。（一）深厚而对称的冷低压和（一）深厚而对称的冷低压和暖高压暖高压 （二）浅薄而对称的冷高压和（二）浅薄而

40、对称的冷高压和暖低压暖低压 （三）温压场不对称的气压系（三）温压场不对称的气压系统统(xtng)第34页/共93页第三十五页，共93页。第三节第三节空气空气(kngq)的运动的运动 空气的运动有：水平方向上的运动空气的运动有：水平方向上的运动-平流运动、垂直方向上的运动平流运动、垂直方向上的运动-对流运动，对流运动，无规则性的运动无规则性的运动-乱流运动。乱流运动。空气的水平运动能引起空气质量的输送，空气的水平运动能引起空气质量的输送，同时也造成热量、动量以及水汽同时也造成热量、动量以及水汽(shu q)、二氧化碳等的输送和交换，是天气变化和气二氧化碳等的输送和交换，是天气变化和气候形成的重要

41、因素。候形成的重要因素。第35页/共93页第三十六页，共93页。一、空气的水平运动一、空气的水平运动一、空气的水平运动一、空气的水平运动-风风风风风的概念：风的概念：风的概念：风的概念：空气在水平方向上的运动叫做风。空气在水平方向上的运动叫做风。空气在水平方向上的运动叫做风。空气在水平方向上的运动叫做风。风是矢量：风是矢量：风是矢量：风是矢量：风向风向风向风向-指风的来向，通常是用八或十六方位来表示指风的来向，通常是用八或十六方位来表示指风的来向，通常是用八或十六方位来表示指风的来向，通常是用八或十六方位来表示 NNE-NNE-NNE-NNE-东北偏北东北偏北东北偏北东北偏北风速风速风速风速-

42、单位时间内风的行程，通常用单位时间内风的行程，通常用单位时间内风的行程，通常用单位时间内风的行程，通常用m/sm/sm/sm/s（米（米（米（米/秒）秒）秒）秒）或风级来表示或风级来表示或风级来表示或风级来表示 一横表示一横表示一横表示一横表示2 2 2 2级，半横表示一级，级，半横表示一级，级，半横表示一级，级，半横表示一级，大风大风大风大风(d fn)(d fn)(d fn)(d fn)用用用用 八级以上用八级以上用八级以上用八级以上用第36页/共93页第三十七页，共93页。风的速度和等级之间的换算口诀：风的速度和等级之间的换算口诀：二是二来一是一，三级三上二是二来一是一，三级三上(sn

43、shn)加个一，加个一，四到九级不难算，级数减二乘个四到九级不难算，级数减二乘个三，三，十到十二不多见，牢记十级就好十到十二不多见，牢记十级就好办，办，十级风速二十七，每加四来多一十级风速二十七，每加四来多一级。级。如：如：11级：级：27+4=31m/s第37页/共93页第三十八页，共93页。二、风的成因二、风的成因(chngyn)(chngyn)空气运动是由于空气微团受力而产生的。空气运动是由于空气微团受力而产生的。空气的水平运动是空气微团在水平方向上空气的水平运动是空气微团在水平方向上受力的结果。空气在水平方向上受的力有：受力的结果。空气在水平方向上受的力有：水平气压梯度力、水平地转偏向

44、力、摩擦水平气压梯度力、水平地转偏向力、摩擦力、惯性离心力。这些力之间互相联系，力、惯性离心力。这些力之间互相联系，又互相制约。又互相制约。第38页/共93页第三十九页，共93页。（一）水平气压梯度力（一）水平气压梯度力（一）水平气压梯度力（一）水平气压梯度力（GnGnGnGn）当水平方向上气压分布不均匀时，就产生了水当水平方向上气压分布不均匀时，就产生了水当水平方向上气压分布不均匀时，就产生了水当水平方向上气压分布不均匀时，就产生了水平气压梯度。水平气压梯度是指在垂直于等压线平气压梯度。水平气压梯度是指在垂直于等压线平气压梯度。水平气压梯度是指在垂直于等压线平气压梯度。水平气压梯度是指在垂直

45、于等压线的方向上，由高压指向低压，单位距离的方向上，由高压指向低压，单位距离的方向上，由高压指向低压，单位距离的方向上，由高压指向低压，单位距离(jl)(jl)(jl)(jl)内内内内气压的改变值，记作气压的改变值，记作气压的改变值，记作气压的改变值，记作 。水。水。水。水 当有水平气压梯度存在时，作用于单位质量空当有水平气压梯度存在时，作用于单位质量空当有水平气压梯度存在时，作用于单位质量空当有水平气压梯度存在时，作用于单位质量空气上的力，称为水平气压梯度力。平气压梯度表气上的力，称为水平气压梯度力。平气压梯度表气上的力，称为水平气压梯度力。平气压梯度表气上的力，称为水平气压梯度力。平气压梯

46、度表示水平方向上气压分布的不均匀程度，我们讨论示水平方向上气压分布的不均匀程度，我们讨论示水平方向上气压分布的不均匀程度，我们讨论示水平方向上气压分布的不均匀程度，我们讨论空气的水平运动时，通常取单位质量的空气作为空气的水平运动时，通常取单位质量的空气作为空气的水平运动时，通常取单位质量的空气作为空气的水平运动时，通常取单位质量的空气作为对象，并把在水平气压梯度存在时，单位质量空对象，并把在水平气压梯度存在时，单位质量空对象，并把在水平气压梯度存在时，单位质量空对象，并把在水平气压梯度存在时，单位质量空气在水平方向上所受的力，称为水平气压梯度力，气在水平方向上所受的力，称为水平气压梯度力，气在

47、水平方向上所受的力，称为水平气压梯度力，气在水平方向上所受的力，称为水平气压梯度力，记作记作记作记作GnGnGnGn。第39页/共93页第四十页，共93页。式中式中 为空气密度，负号表示水平气压梯度力的方向是从高压为空气密度，负号表示水平气压梯度力的方向是从高压指向低压。指向低压。空气在水平气压梯度力的作用下，就会由高压区流向低压区，空气在水平气压梯度力的作用下，就会由高压区流向低压区，因此因此(ync(ync)，水平方向上气压分布不均是使空气产生水平运动的，水平方向上气压分布不均是使空气产生水平运动的原始动力。原始动力。第40页/共93页第四十一页，共93页。（二）水平地转偏向力（二）水平地

48、转偏向力（二）水平地转偏向力（二）水平地转偏向力（A A A A）指由于地球指由于地球指由于地球指由于地球(dqi)(dqi)(dqi)(dqi)的自转而使地表上运动的的自转而使地表上运动的的自转而使地表上运动的的自转而使地表上运动的物体物体物体物体发生方向偏转的力。它包括水平和垂直两个发生方向偏转的力。它包括水平和垂直两个发生方向偏转的力。它包括水平和垂直两个发生方向偏转的力。它包括水平和垂直两个分力。其中水平地转偏向力的大小为：分力。其中水平地转偏向力的大小为：分力。其中水平地转偏向力的大小为：分力。其中水平地转偏向力的大小为：m：空气质量：空气质量(kn q zh lin)；v：风速；：

49、风速；：地球自转角地球自转角速度；速度；j：地理纬度。：地理纬度。第41页/共93页第四十二页，共93页。水平地转偏向力的特点：水平地转偏向力的特点：水平地转偏向力的特点：水平地转偏向力的特点：、A A A A只有空气相对只有空气相对只有空气相对只有空气相对(xingdu)(xingdu)(xingdu)(xingdu)于地面运动时才产生，于地面运动时才产生，于地面运动时才产生，于地面运动时才产生，若若若若=0=0=0=0，则则则则A=0A=0A=0A=0；、在北半球，、在北半球，、在北半球，、在北半球，A A A A垂直指向垂直指向垂直指向垂直指向的右侧，使空气向右偏的右侧，使空气向右偏的右

50、侧，使空气向右偏的右侧，使空气向右偏 转，南半球则相反；转，南半球则相反；转，南半球则相反；转，南半球则相反；、A A A A只改变只改变只改变只改变V V V V的方向，不改变的方向，不改变的方向，不改变的方向，不改变的大小；的大小；的大小；的大小；、A A A A的大小还与的大小还与的大小还与的大小还与 有关，随有关，随有关，随有关，随 而而而而。第42页/共93页第四十三页，共93页。（三）惯性离心力（三）惯性离心力（三）惯性离心力（三）惯性离心力（C C C C）当空气做曲线运动时，空气质点时刻受到一离开曲当空气做曲线运动时，空气质点时刻受到一离开曲当空气做曲线运动时，空气质点时刻受到