大气科学基础第一章

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1、第一章大气概述§1地球系统§2地球大气的成分§3大气的重要性§4主要气象要素§5空气状态方程§6大气垂直结构§7＊气压场分布特征§5主要气象要素§4.1气温§4.2气压§4.3空气湿度§4.4风§4.5云§4.6降水§4.7水平能见度§4.1气温(1)概念：表示空气冷热程度的物理量。1、温标：单位符号冰点沸点℃t0100KT273.15373.15℉F32212§4.1气温(2)2、换算关系：§4.2气压1、单位：Pa，hPa，mmHg，atm，mb2、换算关系：标准大气压：在温度为0℃，纬度为45°时，晴天海平

2、面上的大气压为一个标准大气压，其数值等于1013.25hPa。1标准大气压=1013.25hPa=760mmHg1hPa=1mb=3/4mmHg问题：一般来说，地面上高气压的地区往往是晴天，低气压的地区往往是阴雨天，为什么？1005.01002.5.51000.0高地面上高气压的地区往往以晴朗天气为主3、气压与天气的关系(1)压强增大体积减小温度升高凝结物消散低1005.01002.510003、气压与天气的关系(2)地面上低气压的地区往往以阴雨天气为主压强减小体积膨胀温度降低水汽凝结问题：为何冬春季空气干燥，夏

3、季天气闷热？大气湿度：表示大气中水汽含量多少的物理量。湿度参量：1、混合比2、比湿3、水汽压4、水汽密度5、相对湿度6、露点温度难点是各个湿度参量之间的关系§4.3空气湿度(1)1、混合比r混合比r：湿空气中所含水汽质量和干空气质量之比，单位为g/g，g/kg。饱和混合比rs§4.3空气湿度(1)1、混合比r混合比r：湿空气中所含水汽质量和干空气质量之比，单位为g/g，g/kg。v-vapor（1）d-drys-saturated饱和混合比rs:饱和湿空气的混合比。§4.3空气湿度(2)2、比湿q比湿q：湿空气中

4、所含水汽质量与湿空气总质量之比，单位为g/g，g/kg。（2）§4.3空气湿度(2)2、比湿q比湿q：湿空气中所含水汽质量与湿空气总质量之比，单位为g/g，g/kg。（3）饱和比湿qs上下同除md§4.3空气湿度(3)3、水汽压e水汽压e：空气中所含水汽的分压强，单位为Pa，hPa。（4）水汽摩尔分数湿空气压强换算关系：换算关系：e和P同时取Pa或hPa，则r取g/g换算关系：e和P同时取Pa或hPa，则q取g/g§4.3空气湿度(3)饱和水汽压es：某一温度下，空气中的水汽达到饱和时所具有的水汽压，它表示了空气

5、中水汽的最大容量，也叫最大水汽压。单位为hPa。Magnus经验公式：0℃时的饱和水汽压，大小为6.1078hPa§4.3空气湿度(4)4、绝对湿度a：单位容积空气中所含的水汽的质量，即水汽的密度ρv，单位为g·m-3，kg·m-3。水汽比气体常数e：PaT：Kρv：kg/m3§4.3空气湿度(5)5、相对湿度Uw：一定温度和压强下，水汽与饱和水汽的摩尔分数之比，常用百分比表示。§4.3空气湿度(7)6、露点温度td：在湿空气中水汽含量和气压不变的条件下，当气温降低到对水面而言空气达到饱和时的那个温度，简称露点。

6、§4.3习题1、试列出表示空气湿度的六种参量，并简述其含义。2、比较e和es、q和qs、t和td的区别。3、试说明露点温度为什么可以表示空气中湿度的大小。4、某湿空气的气压为1026.8百帕，混合比为5.5克/千克，试求它的水汽压。§4.3习题5、已知某气块的温度为25℃，气压为1080百帕，相对湿度为65%，求该气块的水汽压、饱和水汽压、绝对湿度、比湿和露点温度的大小。(100.7148=5.1860，lg3.3709=0.5277)§4.4风风指空气相对于地面的水平运动1、风向：16方位（地面）360º方位（

7、高空）§4.4风2、风速：m·s-1，km·h-1，mile·h-11m·s-1=3.6km·h-1，1mile·h-1=1.85km·h-1风力等级表：0—12级级别风速[m/s]陆地海洋浪高[m]0小于0.3静烟直上10.3-0.6烟能表示风向，但风标不能转动出现鱼鳞似的微波，但不构成浪0.121.6-3.4人的脸部感到有风，树叶微响，风标能转动小波浪清晰，出现浪花，但并不翻滚0.233.4-5.5树叶和细树枝摇动不息，旌旗展开小波浪增大，浪花开始翻滚，水泡透明象玻璃，并且到处出现白浪0.645.5-8.0沙

8、尘风扬，纸片飘起，小树枝摇动小波浪增长，白浪增多1级别风速[m/s]陆地海洋浪高[m]58.0-10.8有树叶的灌木摇动，池塘内的水面起小波浪波浪中等，浪延伸更清楚，白浪更多（有时出现飞沫）2610.8-13.9大树枝摇动，电线发出响声，举伞困难开始产生大的波浪，到处呈现白沫，浪花的范围更大（飞沫更多）3713.9-17.2整个树木摇动，人迎风行走不便浪大，浪翻滚，白沫象