《农业气象学气压》PPT课件

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1、第五章气压和风1.气压、气压场2.空气的水平运动(风)3.大气环流1.气压的概念▲大气在地球重力场的作用下，对地球表面施予的压力，称为大气压力。▲单位面积上受到的大气压力，称大气压强，简称气压（P）。压强单位：Pa1Pa=1N/m2(牛顿/m2)气压单位：百帕(hPa)1hPa=100Pa第一节气压和气压场一、气压及其变化2.气压的变化(1)气压随时间变化a.气压的周期性变化（1.气压的日变化；2.年变化）b.气压的非周期性变化(2)气压随空间的变化a.气压的垂直变化b.气压的水平分布（2）气压随

2、空间的变化a.气压的垂直分布b.气压的水平分布a.气压的垂直分布由于大气层的厚度随高度的增高而变薄，空气密度也随高度增高而迅速减小，所以，气压随高度增高而急剧减小。大气静力学方程<如果空气处于静止状态，则作用在小薄气柱上各个方向的力都相等，气象学上称这种空气状况为静力平衡状态。>P=-WW=gzP=-gz地面压高公式b.气压的水平分布各地温度不同空气密度分布有差异气压的水平分布不均匀。1.气压场气压在空间的分布状况称为气压场。气压场可以用等高面上的等压线分布图；等压面上的等高线分

3、布图表示。2.气压场的基本型式3.气压系统的空间结构(垂直结构)二、气压场（1）等高面图高度处处相等的面叫做等高面。等高面上的气压分布情况可用等压线来表示。<绘制出等高面上的等压线这个水平面上的气压分布情况。>1.气压场（等高面图、等压面图）（2）等压面图等压面是空间气压相等的各点所组成的面。等压面上的高度–位势米位势：单位质量空气相对于海平面所具有的位能称为重力位势。<1kg空气上升1m时，克服重力作了9.8J的功，该空气获得9.8J/kg的位势能>单位：位势米（9.8J/kg）H：位

4、势高度(位势米)；位势米Z：几何高度(m);g：重力加速度(m/s2)2.气压场的基本型式（1）低气压：具有闭合等压线，中心气压低，外围气压高的气压区。（2）低压槽：从低压区里延伸出来的狭长区域。在低压槽中，各等压线弯曲最大处的连线称槽线。2.气压场的基本型式（3）高气压：具有闭合等压线，中心气压高，外围气压低的气压区。（4）高压脊：从高压区里延伸出来的狭长区域。在脊中，各等压线弯曲最大处的连线称脊线。2.气压场的基本型式（5）鞍形场：两个高压和两个低压交错相对的中间区域，称为鞍形场2.气压场的基本

5、型式高空气压场3.气压系统的空间结构（垂直结构）气压系统存在于三维空间中，在静力平衡下，气压系统随高度的变化同温度分布密切相关。■温压场对称系统<暖性高压、冷性低压、暖性低压、冷性高压>温度场与气压场配置重合的系统。■温压场不对称系统温度场与气压场配置不重合的系统。3.气压系统的空间结构（垂直结构）（1）温压场对称系统a.暖性高压b.冷性低压c.暖性低压d.冷性高压3.气压系统的空间结构（垂直结构）（2）温压场不对称系统高气压：由于暖区一侧气压随高度升高而降低比冷区一侧慢，所以高压中心越到高空越向暖

6、区靠近。低气压：由于冷区一侧气压随高度升高而降低比暖区一侧快，所以低压中心越到高空越向冷区靠近。第二节空气的水平运动一、作用于空气质点上的力(形成风的作用力)二、大气中的风1.自由大气中空气的水平运动(地转风、梯度风)2.摩擦层中空气的水平运动空气的任何方向运动，均可分解为水平和垂直方向的两个部分。气象学上把空气的水平运动称之为风。风是矢量，包括风向和风速。风向：指风的来向，通常用16个方位表示。风速：指单位时间内空气水平移动的距离，用米·秒-1表示。风的概念1.水平气压梯度力(AirPres

7、sure-GradientForce)气压梯度：指垂直于等压面，向气压减低的方向，在单位距离内气压减低的数值。气压梯度力：由于气压梯度的存在，空气从高压区流向低压区，这种促使空气流动的力称之为气压梯度力（G）。(单位质量空气受到的气压梯度力)一、作用于空气质点上的力(形成风的作用力)2.水平地转偏向力(CoriolisForce)空气在转动着的地球上运动着，当运动着的空气质点依其惯性顺着气压梯度力的方向运动时，由于地球转动而产生的使空气偏离气压梯度力方向的力，叫做地转偏向力(A)。3.惯性离心力(C

8、entrifugalforce)当空气作曲线运动时，还要受到惯性离心力。惯性离心力的方向，同空气运动方向相垂直，并自曲线路径的曲率中心指向外线。4.摩擦力(Frictionforce)两个相互接触的物体相对运动时，接触面之间所产生的一种阻碍物体运动的力。摩擦力–内摩擦力、外摩擦力内摩擦力：速度不同或方向不同的，相互接触的两个空气层之间所产生的一种相互牵制的力。外摩擦力：空气贴近下垫面运动时，下垫面对空气的阻力。它的方向与空气运动方向相反，大小与空气运动速度和摩擦系数