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大气探测知识要点

大气探测知识要点
大气探测知识要点

第一章:总论

大气探测:又称之为气象观测,是指对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行个别或系统的、连续的观察和测定,并对获得的记录进行整理的过程和方法。

大气探测的发展历史:

世界地面气象探测网的建立是大气探测史上的第一次革命。

高空气象要素探测系统的发展是大气探测发展的第二次革命。

1960年美国发射第一颗气象卫星泰罗斯-1号,是遥感技术发展的标志,是大气探测的第三次革命。

随着科学与技术的发展,大气探测取得了显著的发展,主要表现在探测能力显著增强,自动化水平迅速提高,观测方法、观测网的设计和观测工具的配合得到重视,直接探测和遥感技术并存,各取所长,综合利用。

观测站的分类:

(1)国家基准气候站(基准站):是国家气候站的骨干;一般300-400公里设一站,每天观测24次。(2)国家基本气象站(基本站):是国家天气气候网中的主体;一般不大于150公里设一站,每天观测8次。

(3)国家一般气象站(一般站):是国家天气气候站的补充;一般50公里左右设一站,每天观测3次或4次。

(4)无人值守气象站(无人站):用于天气气候站网的空间加密;观测项目和发报时次可根据需要而定。

(5)高空气象站:一般300公里设一站,每天探测2次或3-4次。

时制:人工器测日照采用真太阳时,

日界:人工器测日照以日落为日界,

对时:台站观测时钟采用北京时。未使用自动气象站的台站,观测用钟表要每日19时对时,保证误差在30秒之内。

地面气象观测场设置:观测场一般为25m×25m的平整场地。

仪器设施布置:要注意互不影响,便于观测操作。

大气探测资料必须具有代表性、准确性、比较性。“三性”是大气探测工作的基本要求。

“三性”的联系:互相联系、互相制约。观测资料质量的好坏,均以观测资料的“三性”衡量。

第二章云的观测

云是由大气中水汽凝结(凝华)而形成的微小水滴、过冷水滴、冰晶、雪晶,由它们单一或混合组成的,形状各异飘浮在天空中可见的聚合体。其底部不接触地面

我国地面气象观测规范中,按云的外形特征、结构特点和云底高度,将云分为三族,十属,二十九类。

云状特征:

雨层云(Ns):厚而均匀的降水云层,常伴有碎雨云,有时两者融为一体,完全遮蔽日月,呈暗灰色,布满全天,常有连续性降水。如因降水不及地在云底形成雨(雪)旛时,云底显得混乱,没有明确的界限。

透光高层云(As tra):薄而均匀的云层,呈灰白色。透过云层,日月轮廓模糊,像隔了一层毛玻璃,地物无影。

(1)卷云与卷层云的区别

卷云连成片,或者出现晕时,易误认为卷层云。

卷云云片即使相连,仍然能辨别出个体,云丝方向很不一致,各部分厚度不均匀;出现晕时,晕圈不完整。卷层云水平分布范围广,云丝方向比较一致,各部分厚度较均匀,常见完整的晕圈。最显著的差别:是否有晕或晕是否完整

云形成的基本条件:混合冷却。由于湍流交换,空气产生混合,使一定层次内的空气温度和水汽重新分布,暖空气与冷空气混合后,暖空气温度必然降低,当温度降低到一定程度以后,就凝结成云;辐射冷却。任何物理一方面不断吸收物体的辐射能量,同时又不断地向外辐射能量,当它向外辐射能量超过它吸收的辐射能量时,本身温度就下降。

注:在任何一次因冷却而形成云的过程中,有时不只是一种冷却过程在起作用。

几种云的形成机理:对流云垂直发展的厚度不同,取决于对流强度、水汽含量和凝结高度。

絮状云——形成机理与堡状云相似,只不过云中湍流和对流更强更普遍,致使原稳定云层因下沉气流或湍流而破裂,象棉絮团似的不规则地分布在天空。

云的演变有两种含义:(1)云体自身的演变,如云的增厚、变薄、衍生扩展或蒸发消失等。

(2)云随天气系统的移动,不同种类的云依次经过测站上空,使得看起

来像是云在发展变化。

注意事项:云的观测应尽量选择在能看到全部天空及地平线的开阔地点或平台进行,应注意它的连续演变。

云状的判定:

主要根据天空中云的外形特征、结构、色泽、排列、高度以及伴见的天气现象,结合“云图”、天气形势进行综合分析。

实测云高:

●气球测定云高

利用已知升速的氢气球或氦气球,观测其进入云底的时间(气球开始进入像雾一样的云层但未最终消失的点),乘以气球升速。

公式:H=v×Δt

说明:

(1)主要用于测低云云高(云高大于900米时,不采用此法)。

(2)降水时不宜用此法测云高,除非降水轻微。

●云幕灯测定云高

是夜间实测云高的仪器。观测时,利用云幕灯灯光垂直照射云底,形成明显的光点,在距云幕灯已知水平距离的观测点,用仰角器瞄准光点,测得仰角值,算出云高。

公式:H=L*tanα

说明:

云幕灯和观测点间最佳距离为300m,若间距远小于此值,则光点不易识别,若测量高度超过600m,其准确度将降低。

●激光测云仪测定云高

由发射望远镜、接收望远镜、电子门组成。

发射望远镜发射激光,激光脉冲遇到云层被云滴散射,其中后向散射部分被接收望远镜接收,计数电路记下激光在测云仪和被测目标物之间往返一次所经过的时间。

公式:H=S*sinα=(c*Δt/2)* sinα

各云属常见云底高度范围

第三章能见度、天气现象、地面状态的观测

人工观测能见度,一般指有效水平能见度。

有效水平能见度:是指四周视野中二分之一以上的范围能看到的目标物的最大水平距离。

如某一目标物轮廓清晰,但没有更远的或看不到更远的目标物时,可参考下述几点酌情判定:⑴目标物的颜色、细微部分(如村庄的单个树木、远处房屋的门窗等)清晰可辨时,能见度通常可定为该目标物距离的五倍以上;

⑵目标物的颜色、细微部分隐约可辨时,能见度可定为该目标物距离的二倍半到五倍;

⑶目标物的颜色、细微部分很难分辨时,能见度可定为大于该目标物的距离,但不应超过二倍半。

应考虑目标物的大小,背景颜色,以及当时的光照等情况。

●人工观测

夜间观测能见度时,观测员应先在黑暗处停留5—15分钟,待眼睛适应环境后进行观测。根据最远目标灯能见与否确定能见距离。

用于测量气象光学视程的仪器可分为以下两类:

(1)用于测量水平空气柱的消光系数或透射因数。光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸收造成的。

(2)用于测量小体积空气对光的散射系数。在自然雾中,吸收通常可忽略,散射系数可视作与消光系数相同。

降水现象:雨,滴状的液态降水,下降时清楚可见,强度变化较缓慢,落在水面上会激起波纹和水花,落在干地上可留下湿斑。

雨滴直径:0.5-6.0mm。降水性质:间歇性和连续性。

阵雨:开始和停止都较突然、强度变化大的液态降水,有时伴有雷暴。

毛毛雨:稠密、细小而十分均匀的液态降水,下降情况不易分辨,看上去似乎随空气微弱的运动飘浮在空中,徐徐落下。迎面有潮湿感,落在水面无波纹,落在干地上只是均匀地润湿地面而无湿斑。雨滴直径:小于0.5mm。

雪:固态降水,大多是白色不透明的六出分枝的星状、六角形片状结晶,常缓缓飘落,强度变化较缓慢。温度较高时多成团降落。

阵雪:开始和停止都较突然、强度变化大的降雪。

雨夹雪:半融化的雪(湿雪);或雨和雪同时下降。

霾:白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态降水,直径约2-5mm,下降时常呈阵性,着硬地常反跳,松脆易碎。

冰粒:透明的丸状或不规则状的固态降水,较硬,着硬地一般反跳。直径小于5mm。有时内部还有未冻结的水,如被碰碎,则仅剩下破碎的冰壳。

冰雹:坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水;雹核一般不透明,外面包有透明冰层,或由透明与不透明的冰层相间组成;小雹以霰为核心。大小差异大,大的直径可达数十毫米,小的仅几毫米。常伴随雷暴出现。

地面凝结现象:

露:水汽在地面以及近地面物体上凝结而成的水珠常出现在微风、晴朗、湿度大的夜晚,出现时地表温度在0 ℃以上。霜融化成的水珠,不记露

霜:水汽在地面和近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶;或由露冻结而成的冰珠。易在晴朗微风的夜间生成。出现时地表温度在0 ℃以下。以草、屋顶、露天的木板等表面最多。

雨凇:过冷却液态降水碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层,呈透明或毛玻璃状,外表光滑或略有隆起。

雾凇:空气中水汽直接凝华,或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物,常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状,多附在细长的物体或物体的迎风面上,有时结构较松脆,起伏不平,受震易塌落。一般出现在寒冷的雾天。

视程障碍现象:

雾:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,工业区常呈黄、灰色;水平能见度小于1.0千米。出现时,相对湿度常达到或接近100%,高纬度地方出现冰晶雾也记为雾,并加记冰针。

轻雾:微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕,水平能见度为1.0-10.0千米以内。出现时,相对湿度较大。

吹雪:由于强风将地面积雪卷起,使水平能见度小于10.0千米的现象。

雪暴:为大量的雪被强风卷着随风运行,并且不能判定当时天空是否有降雪。水平能见度小于1.0千米。

烟幕:大量的由燃烧而生成的小微粒悬浮在空中,使水平能见度小于10.0千米。

霾:大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0千米的空气普遍混浊现象。霾使远处光亮物体微带黄、红色,而使黑暗物体微带蓝色。

沙尘暴:由于强风或强烈的扰动气流将地面大量沙粒、尘土猛烈地卷入空中,使空气很混浊,出现时,黄沙滚滚、遮天蔽日,天空呈土黄色,水平能见度小于1.0千米。

扬沙:由于较大风速或扰动气流将大量本地或附近的沙尘从地面吹起飞扬在空中,使空气相当混浊,出现时阳光减弱,天空呈黄色,水平能见度在1.0-10.0千米以内。

浮尘:尘土、细粒均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0千米。

雷电现象:

雷暴:为积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现象。表现为闪电兼有雷声,有时亦可只闻雷声而不见闪电。

闪电:为积雨云云中、云间或云地之间产生放电时伴随的电光。但不闻雷声。

风暴现象:

大风:瞬间风速达到或超过17.0米/秒(或目测估计风力达到或超过8级)的风。

飑:突然发作的强风,持续时间短促。出现时瞬间风速突增,风向突变,气象要素随之亦有剧烈变化,常伴随雷雨出现。

龙卷:一种小范围的强烈旋风,从外观看,是从积雨云底盘旋下垂的一个漏斗状云体。有时稍伸即隐或悬挂空中;有时触及地面或水面,旋风过境,对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重破坏。

尘卷风:因地面局部强烈增热,而在近地面气层中产生的小旋风,尘沙及其它细小物体随风卷起,从地面向上扩展,形成尘柱。直径超过2 m,高度在10m以上。多形成于干燥地区的春季、夏季午后。

其他现象:

极光:在高纬度地区晴夜见到的一种在大气高层辉煌闪烁的彩色光弧或光幕。亮度一般象满月夜间的云。光弧常呈向上射出活动的光带,光带往往为白色稍带绿色或翠绿色,下边带淡红色;有时只有光带而无光弧;有时也呈振动很快的光带或光幕。

冰针:飘浮于空中的很微小的片状或针状冰晶,在阳光照耀下,闪烁可辨,有时可形成日柱或其它晕的现象。可降自云中,也可从无云的空中降落,下降速度慢,多出现在高纬度和高原地区的严冬季节。

积雪:雪(包括霰、米雪、冰粒)覆盖地面达到台站四周能见面积一半以上时,称为积雪。

结冰:指露天水面(包括蒸发器的水)冻结成冰。

观测注意事项:

凡与水平能见度有关的现象,均以有效水平能见度为准,并在能见度观测地点观测判断天气现象。

第四章气压的观测

大气压力与水银气压表所处环境的温度、重力加速度及纬度有关,为了便于比较,国际上统一规定:

1、以温度0?C为标准。

2、g以纬度为45?的海平面为标准,9.80665m/s2。

如果不在标准状态下,则读得的水银柱高度必须订正到标准条件下。

水银气压表

(1)动槽式

仪器构造:

?内管:一根直径约8mm,长约900mm的玻璃管。

?外套管:用黄铜制成,保护与固定内管。标尺和游尺用来读整数和小数。

?水银槽:分上下两部分,中间有一玻璃圈,可见槽内水银面。

?主要特点:有测定水银柱高度的固定“零点”,故每次测定都需调整水银面的高低,使其符合固定零点的位置。才能读取水银柱高度。

(2)定槽式

?槽顶上有一气孔螺丝,空气通过此螺丝的空隙与槽内水银面接触。

?槽壁中间有一块具有若干小洞的隔板。

7.4 3.2 2.12

2250.012112.1184001273m t C m -==?==??+ ???? 主要特点:槽部没有调整水银面的装置,即没有固定零点,而采用了补偿标尺刻度的方法,

以解决零点位置的变动,它要求内管截面与槽部截面成不变的比例关系。

? 定槽式水银气压表表身刻度要比动槽式短一些,在我国1mmHg 的实际长度只有0.98mm 。

动槽式水银气压表安装:仪器安装:

? 将挂板牢固地固定在准备悬挂气压表的地方。

? 小心地从木盒(皮套)中取出气压表,槽部向上,稍稍拧紧槽底调整螺旋约1—2圈,慢慢地将

气压表倒转过来,使表直立,槽部在下。

? 先将槽的下端插入挂板的固定环里,再把表顶悬环套入挂钩中,使气压表自然下垂后,慢慢

旋紧固定环上的三个螺丝,将气压表固定。

? 旋转槽底调整螺旋,使槽内水银面下降到象牙针尖稍下的位置为止。

安装后要稳定4个小时,方能观测使用。

4.水银气压表的本站气压订正:

水银气压表读数须顺序经过仪器差、温度差、重力差三步订正才是本站气压。

因此,制成的气压表必须进行标定(检定),给出仪器在各个刻度上的订正值。

温度差订正:

这种纯系温度的变化而引起的气压读数的改变值,称为水银气压表的温度差。

怎样进行温度差订正?

假定:气压不变,温度从t ℃降到0℃

水银线胀系数:0001818.0=α

黄铜线胀系数:0000184.0=λ

水银柱收缩比黄铜标尺多,使水银柱降至p 0处 ,而黄铜标尺却只降至p t 处

(p 0和p t 为标准状态下的长度,也表示经仪器差订正后的水银气压表的读数)

为什么要进行重力差订正?

这种因重力不同,造成水银柱高度与标准重力情况下的水银柱高度的差值,称为重力差。 注意事项:

水银气压表的读数要依次经过仪器差、温度差、纬度重力差、高度重力差订正后,就可获得本站气压值。

为什么要进行海平面气压的订正:我国以黄海海面平均高度为海平面基准点。

海平面气压订正计算

计算步骤:

例1:已知P h =730.05mmHg ,t 0=7.4℃ , t h =-3.2℃,h=255m ,求P 0,C ?

解:

例2:已知Ph=735.0mmHg,h=200m,th=10.0℃,

γ=0.6 ℃/100,求Po,C ?

解:

空盒气压表(计)

原理:

用金属弹性膜盒作为感应元件,利用空盒的弹力与大气压力相平衡的原理来测量气压。当大气压力发生变化时,空盒随之产生形变,把这种形变进行一定程度的放大就可以用来指示气压的变化。

1)空盒弹性的温度效应

a 、双金属片补偿法:双金属片被安装在空盒底部。设温度升高影响使厚度减小,使自由端下降了Δk,但双金属片的变形作用使空盒基底提高了ΔS 。

b 、残余气体补偿法:在空盒内残留一定的气体,当温度升高时,盒内气体的张力增大,使空盒向外扩张,以抵消因弹力减弱而引起的空盒压缩。

(2)空盒的弹性后效

a.当气压变化停止后空盒的形变并不停止。

例如气压由1000hPa 降至100 hPa 时,空盒位移由O 点移至P 点,如果气压维持在100 hPa 不变,空盒的形变并不停止,而是继续缓慢地由P 移向P '。

b.空盒的升压曲线和降压曲线不一致。

当气压由1000hPa 降至100 hPa 时,检定线为oap ;然后再由100 hPa 回升到1000hPa 时,检定线为pbo 。两条检定线构成一个封闭曲线,称滞差环。

? 优缺点:

空盒测压不如水银气压表精确,因此一般台站上,只作为参考仪器。

由于它便于携带、使用方便、维护容易,适用于野外考察或测压准确度要求不太高的观测用。 常用的气压传感器类型:

0.012110010730.0510750.69()/1000730.0528.2767/100020.6434()m h h h P P mmHg C P P P M mmHg ==?==-==?=000.620011.2()100

1011.210.6()22

2000.010510.6184001273

h h m t t C t t t C m =+?=?++===?==??+ ???0.0105001073510752.99()752.99735.0017.99()

m h h P P mmHg C P P mmHg ==?==-=-=

(1)膜盒式电容气压传感器

(2)振筒式气压传感器

(3)压阻式气压传感器

自动站中所使用的气压传感器测量出来的是本站气压。

第五章空气温度的观测

温标:

(1)摄氏温标(℃)

(2)华氏温标(℉)

(3)热力学温标(K)规定水的三相点为273.16K,即0.01 ℃

玻璃液体温度表构造原理:

构造:其感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱,一根一端封闭的玻璃毛细管与它相连。

常用的测温液体有水银、酒精和甲苯等。温度表可以根据不同的测温目的,选用不同的测温液。

2.灵敏度:

温度表内液体体积越大,毛细管截面积越小,液体与玻璃的相对膨胀系数越大,则温度表的灵敏度就越高。

最高温度表的测量原理:观测最高温度表时,发现温度表水银柱上滑,脱离开窄管口,稍抬温度表顶端,使水银柱回到正常位置,再读数

(3)最低温度表:

感应液是酒精,它的毛细管内有一哑铃形游标。不用水银温度表作为测量低温用的温度表是因为水银溶点高。

观测时将游标调整到酒精柱的顶端,然后将温度表平放。

升温时,酒精从游标和毛细管之间的狭缝通过,游标不动;

温度下降时,液柱顶端表面张力使游标向球部方向移动。

因此,游标指示的温度只降不升,远离球部的一端将指示出一定时段的最低温度。

双金属片温度计

1.感应部分:利用双金属片曲率随温度变化的特性来测量温度。

电测温度表:

利用热电动势原理进行温度测量的仪器称为热电偶温度表。

灵敏度与α电阻温度系数、金属电阻率、金属丝长度成正比,与电阻丝的截面积成反比。

金属材料的要求:气象上,常用于测温的金属电阻材料,有铂、镍、铜几种。

仪器特点:缺点:热敏电阻与温度为非线性关系,稳定性较差,互换性不好。

?地温的测量:

理想的测量土壤表面温度的仪器:非接触式的红外辐射计。

草温和雪温观测的切换应在20时进行。

气温测量中的防辐射设备

防辐射罩:轻便防辐射罩、小型防辐射罩主要在野外考察时使用。

小型防辐射罩:防辐射罩性能不如百叶箱,在特殊条件下,如静风,用百叶箱和防辐射罩同时进行气温测量,相差可达2-3度,应注意。

第六章空气湿度的观测

露点温度t d : 空气在水汽含量和气压不变的条件下冷却达到饱和时的温度。单位以摄氏度(℃)表示,取一位小数。当空气中的水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同t =t d,而水汽未达到饱和时,t >t d。t d与t的差值就表示了空气距饱和的程度。

第七章地面风的观测

风向符号与度数对照表

注:6强风

风的平均量:气象台站观测中,一般是取两分钟的平均风速和最多风向,自记仪器是取十分钟的平均风速和最多风向。

7.3 EL型电接风向风速计

风速部分:

当风杯转动时,带动涡轮,并通过拨钩推凸轮一起转动。风速电接簧片的一端在凸轮表面滑动,当凸轮不断转动时,上面一个簧片先从凸轮最高点跌下来,与下面一个簧片接触,紧接着下面一个簧片也从凸轮最高点跌下来,于是上面簧片断开,完成一次电接。风速越大,风杯转的越快,单位时间内电接的次数越多。由于每吹过200m风程(风杯转过80圈),接点就接触一次,记录器风速笔尖就在自记纸风速坐标上向上或向下移动1/3格(三次移动一格)。根据笔尖10分钟内自记纸上移动的格数,就可求出当时的平均风速。

热线风速表:

原理:是利用一根被加热的金属丝置于空气中,散热速率与周围空气的流速有关,利于这种特性来测量风速。

优点:比起风杯风速计和风车风速计,其能更准确的测量风速随时间的瞬间变化。微尺度风速测量感应器常使用热线风速计。

第八章降水与蒸发的观测

测量降水的主要仪器

?承水器:

是用镀锌铁皮或其它金属材料制成。我国采用直径为20cm正圆形承水器,其口缘镶有内直外斜刀刃形的铜圈,以防雨滴溅失和筒口变形。承水器有两种:一是带漏斗的承雨器,另一种不带

漏斗的承雪器,承水器内的漏斗是活动的。漏斗的作用是防止雨量桶中收集到的降水发生蒸发。

外筒内放贮水瓶,以收集降水量。

?量杯:

为一特制的有刻度的专用量杯,其口径和刻度与雨量筒口径成一定比例关系,所以量杯的刻度大小直接表示了降水量,不必要再进行换算。杯上的刻度一般从0.05mm到10.5mm,每一小格代表0.1mm降水量,每一大格为1.0mm降水量。

?储水瓶:

是有一定容量并有倒水咀的玻璃瓶。

雨量计--虹吸式

构造:

是用来连续记录液体降水的自记仪器。

由承水器(通常口径为20cm)、浮子室、自记钟和虹吸管等组成。

雨量计--双翻斗式

构造:

由感应器、采集器、记录器组成。

感应器:由承水器、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧开关等组成。

记录器:由计数器、记录笔、自记钟、控制线路板等构成。

雨量传感器

翻斗式:

?用来连续采集液体降水量的。

?分为双翻斗与单翻斗两种,其结构和测量原理与前述的感应器相同。

双阀容栅式:

?由承水器、贮水室、浮子与感应极板,以及信号处理电路等组成。

?测量原理:是利用贮水室内浮子随雨量上升带动感应极板,使容栅移位传感器产生的电容量变化,经转换为位移计量的原理测得降水量。

降水量观测的误差来源

降水量测量的准确与否,不仅与传感器的性能有关,还和传感器安置的地点、位置、雨水溅失、蒸发损失以及风的影响关系密切。

?雨水溅失:对雨量器造成的误差约0.1~0.2mm。

?蒸发引起的误差:与测点的位置、当时的气象条件、仪器本身结构、制作材料等多因素有关,其引起的平均误差是年降水量的3%-6%。

?风的影响:由于雨量器高出地面,风对雨量器的绕流作用导致筒口上方出现局部上升气流,阻碍雨滴落入筒内,造成降水量偏小。对固体降水影响更大,影响的大小与雨滴大小、风速及承水器安装高度有关。

测量蒸发量的主要仪器

?蒸发筒:

由白色玻璃钢制作,是一个器口面积为3000cm2,有圆锥底的圆柱形桶,器口正圆,口缘为内直外斜的刀刃形。器口向下6.5cm器壁上设置测针座,座上装有水面指示针,用以指示蒸发桶中水面高度。在桶壁上开有溢流孔,孔的外侧装有溢流嘴,用胶管与溢流桶相连通,以承接因降水较大时从蒸发桶内溢出的水量。

是承接因降水较大时而由蒸发桶溢出的水量的圆柱形盛水器,可用镀锌铁皮或其它不吸水的材料组成。桶的横截面以300cm2为宜,溢流桶应放置在带盖的套箱内。须注意防止降落在胶管上的雨水顺着胶管流入溢流桶内。

?水圈:

是安装在蒸发桶外围的环套,材料也是玻璃钢。用以减少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。它由四个相同的弧形水槽组成。内外壁高度分别为13.7cm和15.0cm。每个水槽的壁上开有排水孔。为防止水槽变形,在内外壁之间的上缘设有撑档。水圈内的水面应与蒸发桶内的水面接近。

?测针:

是专用于测量蒸发器内水面高度的部件,应用螺旋测微器的原理制成。读数精确到0.1mm。测针插杆的杆径与蒸发器上测针座插孔孔径相吻合。测量时使针尖上下移动,对准水面。测针针尖外围还设有静水器,上下调节静水器位置,使底部没入水中。

第九章积雪、冻土和电线积冰的观测

积雪:测站四周能见面积被雪(包括米雪、霰、冰粒)覆盖超过一半时称为积雪。

观测项目:雪深、雪压。

符合观测雪深的日子,每天08时在观测地点将量雪尺垂直地插入雪中到地表为止(勿插入土中),依据雪面所遮掩尺上的刻度线,读取雪深的厘米整数,小数四舍五入。

每次观测须作三次测量,记入观测簿相应栏中,并求其平均值。三次测量的地点,彼此相距应在10m以上(丘陵、山地气象站因地形所限,距离可适当缩短),并作出标记,以免下次在原地重复测量。

平均雪深不足0.5cm记0;若08时未达到测定雪深的标准,之后因降雪而达到测定标准时,则应在14时或20时补测一次;记录记在当日雪深栏,并在观测簿备注栏注明。

雪压计算公式为:P=M/100P为雪压(g/cm2);M为样本重量(g),分母100为量雪器内截面积(cm2)。

雪压计算公式:P=M/S=50×m/50=m

P为雪压(g/cm2);S为圆筒内截面积(50 cm2);m为秤杆刻度数;M为样本重量(g)。因秤杆上每一刻度单位(即十个小格)等于50g,故M值用秤杆刻度度数m乘50而得。

冻土:是指含有水分的土壤因温度下降到0℃或以下而呈冻结的状态。

电线积冰:是指雨淞、雾淞凝附在导线上或湿雪冻结在导线上的现象。

积冰重量的测量:是指1m长导线上冰层的重量。

按下式换算成一米长导线上的冰层重量:一米长导线上的冰层重量=冰层重量值/被测量的冰层长度*100。

第十章辐射和日照时数的观测

辐射:是以电磁波形式传递能量的一种方式,太阳辐射是地球表面获得热量的主要源泉,也是地球表面与大气交换热量的一种形式。

气象站用总辐射表:玻璃罩:半球形双层石英玻璃,既防风又能透过短波辐射。

净全辐射测量仪器:上下两个感应面都能吸收全波段辐射。

感光迹线的基本特征:

夏半年(春分至秋分),阳光直射北半球,感光迹线位于洞孔的切平面以南,呈凹形,即偏于水平线之上且较长。

冬半年(秋分至春分),阳光直射南半球,感光迹线位于洞孔的切平面以北,呈凸形,即偏于水平线之上且较短。

用总辐射与散射辐射计算日照时数:临时性措施,不能长期使用。

第十一章自动气象观测系统

自动气象观测系统,从狭义上说是指自动气象站,从广义上说是指自动气象站网。

自动气象站,是一种能自动收集、处理、存储或传输气象信息的装置。

自动气象站网,由一个中心站和若干自动气象站通过通信电路组成。

自动气象站常用传感器:

气压——振筒式气压传感器、膜盒式电容气压传感器

气温——铂电阻温度传感器

湿度——湿敏电容湿度传感器

风向——单翼风向传感器

风速——风杯风速传感器

雨量——翻斗式雨量传感器

蒸发——超声测距蒸发量传感器

辐射——热电堆式辐射传感器

地温——铂电阻地温传感器

日照——直接辐射表、双金属片日照传感器

第十二章高空温压湿风的探测

测量三维温压湿的方法:

探空气球携带无线电探空仪升空(主要):资料具有较高的精确度和分辨率;形成了一个比较严密的全球探测网。其中,探空气球携带无线电探空仪升空是测量高空温压湿的常规方法。

无线电探空仪的测量单位:

气压:百帕(hPa)

温度:摄氏度(℃)

相对湿度:百分数(%)

露点温度:摄氏度(℃)

高度:位势米(gpm),1位势米≈0.980665动力米

五九型转筒式电码探空仪,简称GZZ型探空仪,发射机频率:一种是24.5MHz;一种是400MHz。

五九型转筒式电码探空仪误差:

1.测温误差:滞后误差(双金属片的热滞系数)、和辐射误差、元件沾湿误差、气球的热空气尾流。

2.测湿误差:肠膜性能不稳定、滞后系数随温度降低而加大,在-30度以下几乎无法使用。

3.测压误差:弹性后效、温度效应

变低频式探空仪,简称RS-90探空仪:采用双湿度元件(湿敏电容);硅单晶空盒;感温陶瓷中封入两根铂丝作为电容极板。

根据随气流飘动的物体在空中运动的轨迹,从而测定出风向、风速。这类方法称轨迹法,在高

空观测中广泛采用。

高空风测量中使用的示踪物一般是灌满氢气的气球,即测风气球。 气球轨迹法测风的定位参量至少需要方位角、仰角、垂直距离。

气球只飘浮在某一高度(等密度面)上,一般称为平移气球。

作用在气球上的力:

定义净举力A 为气球所受浮力与重力之差:

式中E 称为总举力,是气球排开空气的重量与球内气体重量之差.

气球升速公式:

气球的运动方程为:

气球的上升速度计算公式:

因此,我们控制球重及净举力,就可改变球的升速。

在净举力及球重不变时,空气密度越小,升速越大,因而,气球的升速随高度会稍有增大。 光学测风经纬仪:主要观测气球仰角和方位角。气球高度由升速和施放时间推算。

无线电经纬仪:利用无线电定向原理,跟踪气球携带的探空仪发射机信号,测得气球仰角和方位角。气球高度则由探空资料计算得出。

测风雷达:利用雷达测定飞升的气球位置。不仅测定气球的角座标,而且能测定气球与雷达的距离,即斜距。由仰角、方位角、斜距计算高空风。 二次雷达测风法:把气球上的反射靶换成回答器,就能增强回波的强度,这种雷达叫二次雷达。 气球上的回答器收到地面雷达发来的询问脉冲后,立即发射一个脉冲代替反射波,称为回答脉冲,回答脉冲被地面接收机接收,确定仰角、方位角、斜距。

GPS 的组成:

GPS 卫星:向用户连续发送定位信息;接收和储存地面监控站发出的卫星导航电文等信息,并适时地发送给用户;接收并执行地面监控站发来的指令;提供精确的时间标准 地面监控系统:监视卫星的运行;确定GPS 时间系统;跟踪并预报卫星星历和卫星钟状态;向

()h A F mg Vg B ρρ=-=--A E B

=-()h E Vg ρρ=-2

12dw m F mg R dt dw dw dz dw dt dz dt dz =--==而

21/2exp()]D C r w z m πρ=-

-,z w ∞→∞=有:

每颗卫星的数据存储器注入卫星导航数据

GPS 接收机:是用户部分的核心,与天线、微处理器及其终端设备和电源等共同构成

第十三章 大气遥感探测

遥感:就是不直接接触测量目标物或有关的大气物理现象,通过探测器接收来自被测目标物发出的辐射信息,并对其处理、分类和识别的一种技术。

雷达:是Radio Detection And Ranging 缩写Radar 的音译,字面上含义是无线电探测和测距。确切的讲,就是无线电方法发现并测定空间目标的位置。

瑞利散射:1871年Rayligh 推出散射公式,粒子直径和入射波长 d <<λ 的小球形粒子散射。 米散射:1908年G.Mie 推出均匀介质圆粒子对平行波散射的函数表达式。粒子直径和入射波长 d ≈ λ 的大球形粒子散射。

红外辐射:光谱段从0.8微米到1000微米。红外辐射也称热辐射。红外辐射是人眼看不见的光线,但是利用仪器可以测量它。 红外辐射探测一般可分为两种情况,一是接收来自地球表面或者是大气发射的红外辐射;另一种是接收太阳的红外辐射,该波段位于大气中某种大气成份的吸收带上,用于遥感大气中该成份的浓度或含量。

利用感应器测量物体发射的微波辐射来探测物体的各种特性的技术称微波遥感。

第十四章 大气边界层探测技术

热线风速仪有两个致命的缺点,一是受到大气污染后其标定值易偏离,二是极易损坏。所以该类仪器不宜于长时间的野外观测。 系留探空仪是大气边界层探测的主要工具之一,它可测量地面至1000m 高度的大气温度、湿度、风速、风向、气压等气象要素。 系留气艇外形如飞艇,呈较好的流线型,在有风情况下能保持较小的阻力,还能保持艇的头部对准风的来向。

湿度计算和海平面气压换算方法

一、湿度计算

(1)水汽压 E:水汽压(hPa);

E tw

:湿球温度t w 所对应的纯水平液面的饱和水汽压;

p 0:本站气压( hPa

);t: 干球温度(℃);t w :湿球温度(℃);

A :干湿表系数(℃-1)。我们取

A=0.8* 10-3 (℃-1)。

(2)露点温度

利用Magnus 公式 E : 实际水汽压( hPa );

E 0: 0 ℃时的饱和水汽压,取6.1078( hPa );

a :系数,取7.69;

b :系数,取243.92。 0()

tw w E E AP t t =--

(3)相对湿度

U:相对湿度(%);

E:实际水汽压(hPa);

E w:干球温度t所对应的纯水平液面的饱和水汽压(hPa)。

二、海平面气压换算

气象台站测的气压值为本站气压,为比较各台站间的气压值,需作海平面气压订正。

由拉普拉斯气压公式

变形得:

p :海平面气压(

h :海拔高度(m)。

t m:假想气柱的平均温度(℃):

t :观测时气温(℃);

t12:观测前12小时气温(℃)

南京h约为23m, 简化

0.1

400

h

用t m和p0查表可得海平面气压,内差相等时取小值。

10

p pα

=

大气科学概论知识梳理大气基础知识

大气科学概论知识梳理(大气的基本知识)一、地球大气成分由三个部分组成Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】①干洁大气(即干空气)Moisture 水汽(滴)② Impurity 悬浮在大气中的固液态杂质③ 二、低层大气的各种主要成分N2):氮气(①存在方式:以蛋白质的形式存在于有机体中。作用:是有机体的基本组成部分,也是合成氮肥的基本原料。):氧气(O2②是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体;积极参加大气中的许多化学过程;对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。):臭氧(O3③ 时空变化:最大值出现在春季,最小值出现在夏季。 空间变化:平:由赤道向两极增加。水 ,含量极少。~60km 垂直:55 ,达最大值,形成臭氧层;~25km 20 15km以上,含量增加特别显著;12 ~ 10km向上,逐渐增加;从 近地面,含量很少; 臭氧的作用: 对紫外线有着极其重要的调控制作用。a. 对高层大气有明显的增 b. 温作用。 CO2) 二氧化碳(④ 空间变化:水平:城市大于农村;

垂直:0~20km,含 量最高;20km 以上,含量显 著减少。 作用: a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射(地面辐射、大气辐射),使地面保持较高的温度,产生“温室效应”。 三、水汽来源:主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。① ②时空变化:时间:夏季多于冬季 空间:一般低纬多于高纬,下层多于上层。 ③作用: a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射,对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒(包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分)。 气溶胶的作用: ①吸收太阳辐射,使空气温度增高,但也削弱了到达地面的太阳辐射; ②缓冲地面辐射冷却,部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量; ③降低大气透明度,影响大气能见度; ④充当水汽凝结核,对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义:表示大气冷热程度的物理量,反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位:摄氏度(℃)温标;绝对温标,以K表示;华氏温标:℉,水的沸点为212℉ ③单位换算:

四 大气环流及其对气候的影响(1)

四大气环流及其对气候的影响(1) 一、选择题 读北半球大气环流示意图,回答1~2题。 1.受①②气压带、风带交替控制形成的气候类型是( ) A.地中海气候 B.热带草原气候 C.亚热带季风气候 D.热带沙漠气候2.当气压带⑤被切断时,下列说法正确的是 ( ) A.正值北半球夏季,北京盛行东南风 B.南亚盛行东北风 C.北印度洋的季风洋流呈顺时针流动 D.我国东南沿海常受台风影响下图为某月沿0°经线海平面平均气压分布图。读图,回答3~4题。 3.上述“某月”是( ) A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 4.该月份甲地盛行( ) A.东南风 B.东北风 C.西南风 D.西北风 读我国东部某地某月的气温分布情况图,回答5~6题。 5.造成等温线在D处发生弯曲的主要因素是( ) A.地形影响 B.大气环流 C.太阳辐射 D.人为活动 6.从气温分布情况判断,F处(图中阴影部分)可能为( ) ①山峰②高原③湖泊④城市 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 下图示意某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化状况。读图,回答7~8题。 7.该月份可能是( ) A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 8.图示区域50°N纬线的东西气压差大于30°N的,其主要影响因素是( ) A.太阳辐射 B.海陆分布C.大气环流 D.地势起伏 气压系统分两类,一类始终与三圈环流形成的气压带保持一致,终年存在,称为永久性气压系统;另一类由海陆热力差异形成,主要限于低空且具有季节性,称为半永久性气压系统。读北半球某月气压中心分布图,回答9~10题。

9.图中气压中心气压状况出现的时间和P地的风向分别为( ) A.1月东南风 B.7月西北风C.7月东南风 D.1月西北风 10.图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个气压中心,属于永久性气压系统的是( ) A.Ⅰ、Ⅲ B.Ⅱ、Ⅳ C.Ⅰ、Ⅳ D.Ⅱ、Ⅲ 读某半岛及周边区域示意图,回答11~12题。 11.关于甲、乙两地降水的差异及原因的叙述,正确的是( ) A.甲地多于乙地,甲地距海洋近 B.甲地少于乙地,乙地多地形雨 C.甲地多于乙地,甲地受副高控制 D.甲地少于乙地,乙地受西风控制时间长12.该半岛1月和7月盛行风向有明显的变化,根本原因是( ) A.地形差异 B.海陆位置差异 C.植被差异 D.地球的公转 二、综合题 13.下图为世界部分地区气候类型分布图。读图,回答下列问题。 (1)在图的左侧用箭头画出风带的风向。 (2)图中反映的是北半球________(季节)气压带风带位置,其中甲气压带的名称是____________。 (3)图中①气候的特点是______________。②气候的成因是________________,该气候在地中海沿岸面积最大,主要原因有____________等。③地发展种植业的优势条件是________;④处为________气候; ⑤地在图示季节盛行风向为______________。 (4)澳大利亚大陆降水从北、东、南三面向中西部减少,其中澳大利亚北部________(1、7)月份多雨,其原因是________________________________________________________________________。 14.下图为某季节沿60°N纬线海平面气压变化柱状图(单位:百帕)。读图,回答下列问题。

气压带和风带 知识点总结

第二节气压带和风带 第一课时三圈环流 ?课标:绘制全球气压带、风带分布示意图,说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响。 ?学习目标: ?学生能够根据热力环流原理以及地转偏向力的影响画出“三圈环流”示意图,能够说出全球的七个气压带的名称以及六个风带的风向。 ?学生能够通过分析说出各个气压带垂直方向气流的性质(干湿冷暖状况),地面各个风带气流的性质。 ?学生能够结合气压带风带的成因描述不同季节气压带风带的移动规律。 一.大气环流有何作用? 1.促进高低纬之间、海路之间水热交换,维持水热平衡 2.影响天气和气候 二.气压带和风带的形成(以北半球为例) 1.假设:地球不自转、地表性质均一、太阳直射赤道不移动(只考虑太阳辐射的纬度分布差异)——单圈环流 2.假设:地表性质均一,太阳直射赤道不移动(考虑高低纬间热量不均和地转偏向力)——三圈环流 规律总结:气压带与风带相间分布;若只看气压带,高压与低压相间分布。 思考:观察风带,南北半球都存在盛行西风带与极地东风带,名称相同但风向相同吗? 盛行西风在北半球是西南风,南半球是西北风;极地东风在北半球是东北风,南半球是东南风。 三、气流性质: 四、移动规律 气压带、风带的位置随太阳直射点南北移动, 夏季偏北,冬季偏南。

第二课时北半球冬夏季气压中心、东亚季风和南亚季风 小结:北半球气压带被分成了一个个高低气压中心(名称和位置);南半球海洋面积广大,所以仍然近似带状。 为什么亚洲东部的季风最为典型? 亚欧大陆是最大的大陆,太平洋是最大的大洋,造成了最显著的海陆热力性质差异,形成了最典型的季风气候。

第三课时世界主要气候类型 补充: 1.一个地方的气候形成是太阳辐射、大气环流、海陆分布、地形、洋流等因素共同作用的结果。 2.分布最广泛的气候类型——地中海气候(除南极洲外各大洲均有分布,但面积并不大) 3.非洲没有温带海洋性气候的分布区 4.热带季风气候和温带季风气候只分布在亚洲 注意: 温带海洋性气候、地中海气候在欧洲和北美洲的分布特点不同(在欧洲呈片状,北美呈狭长带状),原因都是由于地形的不同,北美大陆西岸南北走向的高大山脉阻挡了西风气流的前进。

1第一章 空气动力学基础知识复习过程

1第一章空气动力学 基础知识

第四单元飞机与飞机系统 第一章空气动力学基础知识 1.1 大气层和标准大气 1.1.1 地球大气层 地球表面被一层厚厚的大气层包围着。飞机在大气层内运动时要和周围的介质——空气——发生关系,为了弄清楚飞行时介质对飞机的作用,首先必须了解大气层的组成和空气的一些物理性质。 根据大气的某些物理性质,可以把大气层分为五层:即对流层(变温层)、平流层(同温层)、中间层、电离层(热层)和散逸层。 对流层的平均高度在地球中纬度地区约11公里,在赤道约17公里,在两极约8公里。对流层内的空气温度、密度和气压随着高度的增加而下降,并且由于地球对大气的引力作用,在对流层内几乎包含了全部大气质量的四分之三,因此该层的大气密度最大、大气压力也最高。大气中含有大量的水蒸气及其它微粒,所以云、雨、雪、雹及暴风等气象变化也仅仅产生在对流层中。另外,由于地形和地面温度的影响,对流层内不仅有空气的水平流动,还有垂直流动,形成水平方向和垂直方向的突风。对流层内空气的组 成成分保持不变。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢1

从对流层顶部到离地面约30公里之间称为平流层。在平流层中,空气只有水平方向的流动,没有雷雨等现象,故得名为平流层。同时该层的空气温度几乎不变,在同一纬度处可以近似看作常数,常年平均值为摄氏零下56.5度,所以又称为同温层。同温层内集中了全部大气质量的四分之一不到一些,所以大气的绝大部分都集中在对流层和平流层这两层大气内,而且目前大部分的飞机也只在这两层内活动。 中间层从离地面30公里到80至100公里为止。中间层内含有大量的臭氧,大气质量只占全部大气总量的三千分之一。在这一层中,温度先随高度增加而上升,后来又下降。 中间层以上到离地面500公里左右就是电离层。这一层内含有大量的离子(主要是带负电的离子),它能发射无线电波。在这一层内空气温度从-90℃升高到1 000℃,所以又称为热层。高度在150公里以上时,由于空气非常稀薄,已听不到声音。 散逸层位于距地面500公里到1 600公里之间,这里的空气质量只占全部大气质量的1011 ,是大气的最外一层,因此也称之为“外层大气”。 1.1.2 大气的物理性质 大气的物理性质主要包括:温度、压强、密度、粘性和可压缩性等。 气体的压强p是指气体作用于容器内壁的单位面积上的正压力。大气的压强是指大气垂直地作用于物体表面单位面积上的力。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

大气科学测习题

精心整理 大气科学基础习题集(分章分知识点) 第2章 地球大气的成分及分布 1、现代地球大气的主要成分是() A 、H 2、He 和CO B 、CO 2、CH 4、NH 3和H 2O C 、N 22、kg/m3) 3A C 4A C 567、对于地球大气中对流层臭氧的来源,以下说法错误的是()P20 A 、平流层臭氧是以扩散和湍流方式输送来的 B 、对流层大气中发生的光化学反应 C 、雷暴闪电、有机物氧化生成

D、分子氧吸收波长小于0.24微米紫外辐射离解为原子氧,此后原子氧在第三种中性粒子的参与下与分子氧结合形成臭氧。 8、何为干洁大气?若按浓度分类,干洁大气可分为几部分,主要成分分别是? 9、若气压和温度相同,干空气的密度比湿空气的密度 10、()在大气中所占比例很小,却是大气中很活跃的成分 A C 11 A C 12 13 14 15 16 17 18 19、能产生温室效应的大气成分为:() A、氧气 B、水汽 C、臭氧 D、二氧化碳 20、一些大气污染成分在大气中发生化学变化形成有害物质,最常见的有() A、酸雨和粉尘 B、氢氧化合物和粉尘 C、氢氧化合物和光化学烟雾 D、酸雨和光化学烟雾

21、降水能清除掉大气中的气溶胶粒子,是能见度好转,空气清新。平均而言,降水能洗刷()%左右的气溶胶粒子。 A.50-60 B.60-70 C.70-80 D.80-90 22、大气三大部的组成分为() A、干洁大气、水汽、气溶胶 B、氮气、氧气、二氧化碳 C 23 A 0 24 A.30% 1 A C E 2 A、 C、 3、逆温层指的是温度随高度()的某层大气 A、降低 B、升高 C、不变 D、视具体情况而定 4、气团变性: 5、锋(面):

气象基础知识培训中期学习总结

气象基础知识培训中期学习总结 XX年3月,我来到气象培训中心参加第十一期全国气象基础知识培训班,我们这个班是由一半文科生一半理科生组成,学生基础参差不齐,培训中心的老师按照中国气象局制定的培训大纲,结合我们的实际情况,尽可能的以我们能接受的方式进行教学。培训已至中期,总结如下。 一、学习大气科学基础知识,了解天气过程基本原理。 目前为止,我们开设了《天气学原理》、《气象学》、《气候学》、《动力气象学》、《气候学概论》这四门基础课程,通过这些课程,学习大气科学基础知识。在《天气学原理》中,学习了大气环流的概念和原理,知道了热力环流、经圈环流和季风的特点;明白了气团和锋的概念分类及特点,并了解了几种锋面天气;学习了气旋反气旋以及影响我国天气的气旋活动,学习了强天气和暴雨的天气过程。在《气象学》中,了解了地球大气的成分和分布、大气的分层和结构、大气静力学原理、热力学过程、空气的水平运动以及大气辐射学等气象学的理论基础。在《动力气象学》中,我们学习到了大气运动的几个重要的力和运动方程,明白大气运动的基本原理。《气候学概论》中,学习了气候系统的几个部分,学习了大气圈、水圈、冰雪圈以及人类活动对气候的影响,了解到了全球气候变暖的趋势。这些大气科学的基础知识和基本原理为我们今后进一步学习打下了基础。 二、讨论当前热门气象课题,了解公共气象服务常识

在学习过程中,老师不但传授一些基础知识,而且还结合实际和我们讨论了大气科学的最新热点话题。比如应对气候变化的课题,让我们认识到人类活动所造成的温室气体排放是引起全球气候变暖的主要根源,虽然我们不能改变这一趋势,可以通过节能减排来延缓气候变暖趋势。针对当前日本的地震海啸所引起的核危机,让我们了解到核危机过程中气象要素的观测以及有害物质的监测,明白了气象工作在其中发挥的重要作用。同时,给我们开设了公共气象服务专题讲座,请到**省局减灾处的领导为我们讲解公共气象服务的有关知识,了解到气象为公众服务的方式和渠道,探讨了如何进一步做好公共气象服务,提升气象部门在防灾减灾和服务民生中的地位和作用。这些课题,为我们提供了学习气象的一把钥匙,让我们进一步体会到气象与人类生活的密切关系。 三、参与高空探测实习,了解高空观测基本流程 经过高空气象观测的理论学习,我们进行了高空气象观 测实习。在实习的一个周里,每天早上和晚上跟着高空气象站的工作人员学习高空气象观测的基本流程,进行实地观测,学习观测气象要素的基本方法,在老师的带领下,通过实际操作,学会施放高空探测气球。虽然时间不长,但是也有收获,增加了对气象观测工作的感性认识,为进一步学习理论打下基础。 四、理解气象工作的辛苦,增强作为气象人的自豪感 在理论学习和高空观测实习中,我深刻地体会到气象工

1大气环流及其对气候的影响

1大气环流及其对气候的影响

四大气环流及其对气候的影响(1) 一、选择题 读北半球大气环流示意图,回答1~2题。 1.受①②气压带、风带交替控制形成的气候类型是( ) A.地中海气候 B.热带草原气候 C.亚热带季风气候 D.热带沙漠气候 2.当气压带⑤被切断时,下列说法正确的是 ( ) A.正值北半球夏季,北京盛行东南风 B.南亚盛行东北风 C.北印度洋的季风洋流呈顺时针流动 D.我国东南沿海常受台风影响 下图为某月沿0°经线海平面平均气压分布图。读图,回答3~4题。 3.上述“某月”是( ) A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 4.该月份甲地盛行( ) A.东南风 B.东北风 C.西南风 D.西北风读我国东部某地某月的气温分布情况图,回答5~6题。 2

3 5.造成等温线在D 处发生弯曲的主要因素是( ) A .地形影响 B .大气环流 C .太阳辐射 D .人为活动 6.从气温分布情况判断,F 处(图中阴影部分)可能为( ) ①山峰 ②高原 ③湖泊 ④城市 A .①② B .②③ C .①④ D .③④ 下图示意某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化状况。读图,回答7~8题。 7.该月份可能是( ) A .1月 B .4月 C .7月 D .10月 8.图示区域50°N 纬线的东西气压差大于30°N 的,其主要影响因素是( ) A .太阳辐射 B .海陆分布 C .大气环流 D .地势起伏 气压系统分两类,一类始终与三圈环流形成的气压带保持一致,终年存在,称为永久性气压系统;另一类由海陆热力差异形成,主要限于低空且具有季节性,称为半永久性气压系统。读北半球某月气压中心分布图,回答9~10题。

大气环流的理论模型

由抽象到具体 ——大气环流像数学公式一样来推论大气环流部分主要内容有两部分,三圈环流和季风环流,一直以来。历来是学生学习的一个难点,其实学习这部分有几个必备的背景知识必须要牢固掌握: 1.地转偏向力的作用(主要把握在不同的地点对风向的影响); 2.热力环流(主要把握其核心,即地表温度对热力环流的影响); 3.太阳直射点的移动状况及其对气温的影响。 在掌握以上两个知识点的情况下,整个部分其实可以作为一个整体来学习。首先是一个完全抽象的理论模型。该模型有三个假设条件: ①地球不自转(无地转偏向力)。其目的是保证风向不受除了水平气压梯度力外因素的影响; ②太阳直射点位于赤道。其目的是保证赤道地球温度最高,形成上升气流; ③地球表面介质均一。其目的是保证气温完全的由赤道向两级递减。 在以上三个条件全部满足的条件下于是有了下面一个理论模型——单圈环流: 当第一个假设条件我们剔除掉,即我们考虑地转偏向力的影响。只剩下后两个假设条件时,就出现了下面的三圈环流:

当假设条件的第二个也被剔除掉,即太阳直射点是在南北移动的,那么赤道地球就不能够保证它的温度一定是最高的了,高温带应该是随着太阳直射点的南北移动,相对应的南北移动。于是赤道低压带也会相应的南北移动,进而整个气压带风带也会南北移动。于是有了下面气压带风带的季节移动: 当三个假设条件都完全不满足的时候,即第三个假设条件也被剔除掉的时候,也就是有了海陆差异的影响,根据海陆差异对气温的影响于是有了海洋和陆地相对气温的变化,先是冬季和夏季的海陆气压差异: 7月全球气压分布: 在海陆差异最大的亚洲东部地球于是形成了最典型的7月海陆热力环流模式:

大气科学概论知识梳理[大气基础知识](可编辑修改word版)

大气科学概论知识梳理(大气的基本知识) 一、地球大气成分由三个部分组成 ①干洁大气(即干空气)C l ea n A i r【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】 ②水汽(滴)M o i s t u r e ③悬浮在大气中的固液态杂质I m p u r i t y 二、低层大气的各种主要成分 ①氮气(N2): 存在方式:以蛋白质的形式存在于有机体中。 作用:是有机体的基本组成部分,也是合成氮肥的基本原料。 ②氧气(O2): 是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体; 积极参加大气中的许多化学过程; 对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。 ③臭氧(O3): 时空变化: 最大值出现在春季,最小值出现在夏季。 空间变化: 水平:由赤道向两极增加。 垂直:55~60km,含量极少。 20~25km,达最大值,形成臭氧层; 12~15km 以上,含量增加特别显著; 从 10km 向上,逐渐增加; 近地面,含量很少; 臭氧的作用: a.对紫外线有着极其重要的调控制作用。 b.对高层大气有明显的增 温作用。 ④二氧化碳(C O2) 空间变化: 水平:城市大于农 村; 垂直:0~20km,含 量最高;20km 以上,含量显 著减少。 作用: a.绿色植物进行光合作用 不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射(地 面辐射、大气辐射), 使地面保持较高的温 度,产生“ 温室效

应”。 三、水汽 ①来源:主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。 ②时空变化: 时间:夏季多于冬季 空间:一般低纬多于高纬,下层多于上层。 ③作用: a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射,对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒(包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分)。 气溶胶的作用: ①吸收太阳辐射,使空气温度增高,但也削弱了到达地面的太阳辐射; ②缓冲地面辐射冷却,部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量; ③降低大气透明度,影响大气能见度; ④充当水汽凝结核,对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义:表示大气冷热程度的物理量,反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位:摄氏度(℃)温标;绝对温标,以 K 表示;华氏温标:℉,水的沸点为212℉ ③单位换算:o C =5 ( o F - 32) 9 K =o C + 273.15 o F =9 o C + 32 5 ④百叶箱的设置条件: 1.全为白色 2.四周全为百叶 3.离地面1.5m

大气环流及其对气候的影响

四大气环流及其对气候的影响(1)一、选择题 读北半球大气环流示意图,回答1~2题。 1.受①②气压带、风带交替控制形成的气候类型是( ) A.地中海气候 B.热带草原气候C.亚热带季风气候 D.热带沙漠气候2.当气压带⑤被切断时,下列说法正确的是 ( ) A.正值北半球夏季,北京盛行东南风B.南亚盛行东北风 C.北印度洋的季风洋流呈顺时针流动D.我国东南沿海常受台风影响 下图为某月沿0°经线海平面平均气压分布图。读图,回答3~4题。 3.上述“某月”是( ) A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 4.该月份甲地盛行( ) A.东南风 B.东北风 C.西南风 D.西北风 读我国东部某地某月的气温分布情况图,回答5~6题。 5.造成等温线在D处发生弯曲的主要因素是( ) A.地形影响 B.大气环流C.太阳辐射 D.人为活动 6.从气温分布情况判断,F处(图中阴影部分)可能为( ) ①山峰②高原③湖泊④城市 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 下图示意某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化状况。读图,回答7~8题。 7.该月份可能是( ) A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 8.图示区域50°N纬线的东西气压差大于30°N的,其主要影响因素是( ) A.太阳辐射 B.海陆分布C.大气环流 D.地势起伏 1 / 7

2 / 7 气压系统分两类,一类始终与三圈环流形成的气压带保持一致,终年存在,称为永久性气压系统;另一类由海陆热力差异形成,主要限于低空且具有季节性,称为半永久性气压系统。读北半球某月气压中心分布图,回答9~10题。 9.图中气压中心气压状况出现的时间和P 地的风向分别为( ) A .1月 东南风 B .7月 西北风C .7月 东南风 D .1月 西北风 10.图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个气压中心,属于永久性气压系统的是( ) A .Ⅰ、Ⅲ B .Ⅱ、ⅣC .Ⅰ、Ⅳ D .Ⅱ、Ⅲ 读某半岛及周边区域示意图,回答11~12题。 11.关于甲、乙两地降水的差异及原因的叙述,正确的是( ) A .甲地多于乙地,甲地距海洋近 B .甲地少于乙地,乙地多地形雨 C .甲地多于乙地,甲地受副高控制 D .甲地少于乙地,乙地受西风控制时间长 12.该半岛1月和7月盛行风向有明显的变化,根本原因是( ) A .地形差异 B .海陆位置差异 C .植被差异 D .地球的公转 二、综合题 13.下图为世界部分地区气候类型分布图。读图,回答下列问题。 (1)在图的左侧用箭头画出风带的风向。 (2)图中反映的是北半球________(季节)气压带风带位置,其中甲气压带的名称是____________。 (3)图中①气候的特点是______________。②气候的成因是________________,该气候在地中海沿岸面积最大,主要原因有____________等。③地发展种植业的优势条件是________;④处为________气候;⑤地在图示季节盛行风向为______________。 (4)澳大利亚大陆降水从北、东、南三面向中西部减少,其中澳大利亚北部________(1、7)月份多雨,其原因是________________________________________________________________________。 14.下图为某季节沿60°N 纬线海平面气压变化柱状图(单位:百帕)。读图,回答下列问题。

高中地理知识点复习:大气

高中地理知识点复习:大气 【】为了帮助学生们了解高中学习信息,查字典地理网分享了高中地理知识点复习:大气,供您参考! 一:大气的组成和垂直分层 1)低层大气的组成:干洁空气(氮生物体的基本成分、氧生物维持生命活动的基本物质、二氧化碳光合作用的基本原料、臭氧吸收太阳紫外线地球生命的保护伞)、水汽和固体杂质(成云致雨的必要条件) 2):大气的垂直分层(课本29页图2.1) 高度温度大气运动对人类活动的影响 高层大气2019-3000千米电离层反射无线电波 平流层50-55千米随高度的增加而上升平流运动臭氧吸收紫外线升温;有利于高空飞行 对流层低纬:17-18千米,中纬:10-12千米,高纬:8-9千米随高度增加而递减对流运动天气现象复杂多变,与人类关系最密切 二:大气热力作用 (1)对太阳辐射的削弱作用 吸收作用:具有选择性,水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线,对于可见光部分吸收比较少 反射作用:无选择性,云层越厚,反射作用越强,在夏季多云的白天,气温不是很高

散射作用:具有选择性,对于波长较短的篮紫光易被散射,所以晴朗的天空呈蔚蓝色 (2)对地面的保温效应 ①大气吸收地面的长波辐射,截留热量而增温,由于大气对于太阳短波辐射的吸收能力比较差,但是对于地面长波辐射吸收作用强,所以地面辐射大部分都是被大气吸收 ②大气逆辐射是大气辐射的一种,方向朝向地面,对地面热量进行补偿,起保温作用 大气的热力作用 1)热力环流:由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式。 从图中可以看出,近地面等压线向低压方向(向下)弯曲,高空等压线向高压方向(向上)凸起 2)大气的水平运动--风 影响因素:等压线越密集的地方,则风力越大(图2.10,2.11,2.12) 在单一水平气压梯度力作用下:风向垂直等压线,指向低压风向在水平气压梯度力和地转偏向力作用下:风向与等压线平行 在三个力作用下:风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方向. 三:全球性的大气环流

大气环流对气候的影响教案

第二章第一节大气的热状况与大气受热过程 【教学目标】 了解空气的流向对地球气候的影响,掌握大气环流对气候影响的规律。 理解单个的气压带或风带控制下地区的气候特征,以及气压带和风带交替控制下的气候特征。通过对不同的气候类型进行分析,让学生掌握单一的各气压带或风带控制下地区的气候特征。【教学重难点】 教学重点:各气压带或风带控制下形成的气候类型以及特征。 教学难点:单一的气压带或风带控制下的气候特征以及气压带和风带交替控制下的气候特征。【课前准备】 课件制作、收集资料、设置导学案 【教学方法】 讲述法、多媒体辅助教学法、讨论法 【教学过程】 一、复习导入 同学们还记得我们之前所学的三圈环流吗?下面,我们一起来回忆一下三圈环流的形成。 赤道:赤道附近是地球接受太阳辐射量最多的地区,其气温 高,空气上升形成低气压带。 极地:空气受冷下沉,形成高气压带。 30°附近:受重力的影响高空空气下沉,形成高气压带。 60°附近:两只气流相互挤压上升,形成低气压。 下面同学们再来分析一下各风带的空气流向。 (信风带——高纬向低纬,中纬西风带——低纬向高纬,极 地东风带——高纬向低纬) 二、讲授新课 今天,我们要学习的就是大气环流对气候的影响,首先,我们先回忆一下气候的要素。 气温 降水 气候风向 风速 今天,我们重点讨论气候的降水与气温。 同学们阅读教材,思考带起环流是怎样影响气候的,完成导学案。 (一)大气运动对气候的影响 学生讨论:大气运动的垂直方向有哪些,分别会形成怎样的气候特征? 大气运动的水平方向有哪些,分别会形成怎样的气候特征?(提示:维度变化方向) 1、气流方向对气候的影响 (1)垂直方向上的气流变化 气流上升:湿润,降水多 气流下沉:干燥,降水少 (2)水平方向上的气流变化

高中地理知识点总结:三圈环流与气压带、风带的形成

高中地理知识点总结:三圈环流与气压带、风带的形成 (1)无自转,地表均匀--单圈环流(热力环流) (2)自转,地表均匀--三圈环流 (3)三圈环流的组成:0-30低纬环流;30-60中纬环流;60-90高纬环流 地表形成7压6风:纬向分布的理想模式(带状) 各气压带的干湿状况(低压湿;高压干) 各风带的风向及干湿状况(信风一般较干;西风较湿) 极锋:60度附近,由盛行西风和极地东风相遇形成 气压带和风带随太阳直射点的季节性南北移动而移动 (4)海陆分布对气压带和风带的影响:实际地表状况(块状) 最重要的影响:海陆热力差 表现(大气活动中心):北半球7月(夏季):亚欧大陆-亚洲低压;太平洋上高压 北半球1月(冬季):亚欧大陆-亚洲高压;太平洋上低压 (5)季风环流(重视图示) 概念理解:是全球性大气环流的组成部分;东亚季风最典型 季风的成因:主因--海陆热力差(可解释东亚的冬夏季风;南亚的冬季风) 南亚夏季风的成因--南半球东南信风北移过赤道右偏成西南风 (或概括说:气压带和风带的季节移动) 季风的影响:季风的共性特点:雨热同期;降水量季节变化大,易有旱涝灾 东亚的两种季风气候及各自分布区(以秦淮一线为界);各自气候特点 --温带季风气候:秦淮以北季风区;冬干冷;夏湿热 --亚热带季风气候:秦淮以南季风区;冬温和少雨;夏湿热 --东亚两种季风气候的冬夏季风风向相同,成因相同 --注意季风区城市工业布局中大气污染企业的分布 南亚的热带季风气候: --全年高温,旱季(东北季风控制)和雨季(西南季风控制)交替 季风区是世界上水稻种植业主要分布地区 --东亚、南亚和东南亚的季风气候区和东南亚的热带雨林气候区 高中地理知识点总结第 1 页共1 页

1第一章 空气动力学基础知识

第四单元飞机与飞机系统 第一章空气动力学基础知识 1.1 大气层和标准大气 1.1.1 地球大气层 地球表面被一层厚厚的大气层包围着。飞机在大气层内运动时要和周围的介质——空气——发生关系,为了弄清楚飞行时介质对飞机的作用,首先必须了解大气层的组成和空气的一些物理性质。 根据大气的某些物理性质,可以把大气层分为五层:即对流层(变温层)、平流层(同温层)、中间层、电离层(热层)和散逸层。 对流层的平均高度在地球中纬度地区约11公里,在赤道约17公里,在两极约8公里。对流层内的空气温度、密度和气压随着高度的增加而下降,并且由于地球对大气的引力作用,在对流层内几乎包含了全部大气质量的四分之三,因此该层的大气密度最大、大气压力也最高。大气中含有大量的水蒸气及其它微粒,所以云、雨、雪、雹及暴风等气象变化也仅仅产生在对流层中。另外,由于地形和地面温度的影响,对流层内不仅有空气的水平流动,还有垂直流动,形成水平方向和垂直方向的突风。对流层内空气的组成成分保持不变。 从对流层顶部到离地面约30公里之间称为平流层。在平流层中,空气只有水平方向的流动,没有雷雨等现象,故得名为平流层。同时该层的空气温度几乎不变,在同一纬度处可以近似看作常数,常年平均值为摄氏零下56.5度,所以又称为同温层。同温层内集中了全部大气质量的四分之一不到一些,所以大气的绝大部分都集中在对流层和平流层这两层大气内,而且目前大部分的飞机也只在这两层内活动。 中间层从离地面30公里到80至100公里为止。中间层内含有大量的臭氧,大气质量只占全部大气总量的三千分之一。在这一层中,温度先随高度增加而上升,后来又下降。 中间层以上到离地面500公里左右就是电离层。这一层内含有大量的离子(主要是带负电的离子),它能发射无线电波。在这一层内空气温度从-90℃升高到 1 000℃,所以又称为热层。高度在150公里以上时,由于空气非常稀薄,已听不到声音。 散逸层位于距地面500公里到1 600公里之间,这里的空气质量只占全部大气质量的1011 ,是大气的最外一层,因此也称之为“外层大气”。 1.1.2 大气的物理性质 大气的物理性质主要包括:温度、压强、密度、粘性和可压缩性等。

气象基础知识资料

气象基础知识 一,人工影响天气 1. 概述 2. 人工降水 3. 人工消雾 4. 人工防雹 5. 人工消云 6. 人工防霜冻三,大气科学 1.概述 2.厄尔尼诺现象 3.什么是天气预报 4.什么是气象、天气和气候 5.天气学, 天气图, 副热带高压, 天气, 天气系统, 气团, 锋面, 温带气旋, 温带反气旋, 切变线, 大气环流, 大气动力学 人工影响天气 根据人们的意愿,通过人为干预,使某些局地天气现象朝有利于人们预定目的的方向转化,以克服或减轻恶劣天气引发的灾害,这种改造自然的科学技术措施称人工影响天气。由于天气过程的能量十分巨大,一个10立方公里的云体,其含水量的凝结潜热相当于10万吨煤燃烧发出的热量,而一个台风的水汽每分钟释放的潜热,便相当于20个百万吨级核弹爆炸所释放的能量数。因此直接制造和消灭一个天气过程是不可能的,比较现实的作法是在云、降水和其他过程中某些关键环节,施放一些催化剂,因势利导,促使天气过程按预定方向发展,以少量代价换取巨大经济效益。 中国人从17世纪至今的土炮、火炮消雹,便是人工影响天气的例子。目前正在各国试验的人工影响天气项目有:人工降水、人工消雾、人工防雹、人工削弱台风、人工消云、人工防霜冻、人工抑制雷电等。我国从50年代开始,至今已在大多数省(自治区)开展了人工影响天气试验。世界上第一次对自然云作人工催化试验则是1946年美国V.J. 谢费尔等进行的,从那时起至今,全世界已有80多国家与地区开展过人工影响天气试验。 i) 人工降水也称人工增雨,是根据不同云层的物理特性,选择合适时机,用飞机、火箭弹向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂,促使云层降水或增加降水量。人工增雨常分为暧云催化剂增雨与冷云催化剂增雨。欲要暧云(温度高于0℃的云)降水,就得使云中半径大于0.04毫米的大云滴有足够的数密度,让它们迅速与小云滴碰并增长,成为半径超过 1.0毫米的雨滴形成降水,因此在那些大云滴数密度小而无法形成降雨的云中,用飞机、炮弹携带等方法,播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子,使形成许多大云滴,便可导致形成或增加降水。欲要冷云降水,就得使冷云上部的冰晶数密度超过1个/升,对那些冰晶数密度不足的冷云,用飞机等播撒干冰、碘化银等催化剂,便可产生大量冰晶,促成或增加降水。为了弄

航模基础知识空气动力学

航模基础知识空气动力学 一章基础物理 本章介绍一些基本物理观念,在此只能点到为止,如果你在学校已上过了或没兴趣学,请跳过这一章直接往下看。第一节速度与加速度速度即物体移动的快慢及方向,我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞加速度即速度的改变率,我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞,如果加速度是负数,则代表减速。第二节牛顿三大运动定律第一定律:除非受到外来的作用力,否则物体的速度(v)会保持不变。没有受力即所有外力合力为零,当飞机在天上保持等速直线飞行时,这时飞机所受的合力为零,与一般人想象不同的是,当飞机降落保持相同下沉率下降,这时升力与重力的合力仍是零,升力并未减少,否则飞机会越掉越快。第二定律:某质量为m 的物体的动量(p = mv)变化率是正比于外加力F 并且发生在力的方向上。此即著名的F=ma 公式,当物体受一个外力后,即在外力的方向产生一个加速度,飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力,于是产生向前的加速度,速度越来越快阻力也越来越大,迟早引擎推力会等于阻力,于是加速度为零,速度不再增加,当然飞机此时早已飞在天空了。第三定律:作用力与反作用力是数值相等且方向相反。你踢门一脚,你的脚也会痛,因为门也对你施了一个相同大小的力第三节力的平衡作用于飞机的力要刚好平衡,如果不平衡就是合力不为零,依牛顿第二定律就会产生加速度,为了分析方便我们把力分为X、Y、Z 三个轴力的平衡及绕X、Y、Z 三个轴弯矩的平衡。轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度,飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞,升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称x 及y 方向﹝当然还有一个z 方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x 方向阻力与推力大小相同方向相反,故x 方向合力为零,飞机速度不变,y 方向升力与重力大小相同方向相反,故y 方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞 弯矩不平衡则会产生旋转加速度,在飞机来说,X 轴弯矩不平衡飞机会滚转, Y 轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z 轴弯矩不平衡飞机会俯 第四节伯努利定律 伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越大,静压力 越小,速度越小,静压力越大,这里说的流体一般是指空气或水,在这里当然是 指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢, 静压力较大,两边互相较力,于是机翼就被往上推去,然后飞机就 飞起来,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流 经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无 法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上 缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘 我曾经在杂志上看过某位作者说飞机产生升力是因为机翼有攻角,当气流 通过时机翼的上缘产生”真空”,于是机翼被真空吸上去﹝如图1-6﹞,他的真 空还真听话,只把飞机往上吸,为什么不会把机翼往后吸,把你吸的动都不能动, 还有另一个常听到的错误理论有时叫做***理论,这理论认为空气的质点如同子 弹一般打在机翼下缘,将动量传给机翼,这动量分成一个往上的分量于是产生升 力,另一个分量往后于是产生阻力﹝如图1-7﹞,可是克拉克Y 翼及内凹翼在攻 角零度时也有升力,而照这***理论该二种翼型没有攻角时只有上面”挨子 弹”,应该产生向下的力才对啊,所以机翼不是风筝当然上缘也没有所谓真空。 伯努利定律在日常生活上也常常应用,最常见的可能是喷雾杀虫剂了﹝如

大气科学专业

大气科学专业 专业简介 学科:理学 门类:大气科学类 专业名称:大气科学专业 本专业培养具有扎实的大气科学基本理论、基本知识和基本技能,具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力,能够到气象、海洋、环保、航空、军事部门及中央、地方研究机构和高校,在大气物理、大气环境、大气探测、气象学、气候学、应用气象及相关学科从事科研、教学、科技开发及相关管理工作的高级专门人才。 专业信息 培养目标:本专业培养具有扎实的大气科学基本理论、基本知识和基本技能,能够在大气物理、大气环境、大气探测、气象学、气候学、应用气象及相关学科从事科研、教学、科技开发及相关管理工作的高级专门人才。 培养要求:本专业学生主要学习大气科学等方面的基本理论和基本知识,受到科学思维与科学实验(包括野外实习和室内实验)方面的基本训练,具备良好的科学素养,具有进行大气科学基础研究或应用研究,进行理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力: ◆掌握系统的数学、物理、化学、计算机等方面的基本理论和基本知识; ◆具有扎实的大气科学的基础理论、基础知识和基本技能,掌握进行大气探测的技术和分析的基本方法; ◆了解相近专业的一般原理和知识; ◆了解国家科技发展、环境保护、知识产权等有关政策和法规; ◆了解大气科学及相关学科发展的理论前沿和最新发展动态; ◆掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法; ◆具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。 主干学科:大气科学、环境科学。 主要课程:大气科学概论(地球科学概论)、大气物理学、大气探测学、天气学、大气动力学基础、近代气候学基础等。 实践教学:包括天气学实习、大气探测实习和毕业论文等,一般安排10—20周。 修业年限:4年。 授予学位:理学学士学位。 相近专业:应用气象学、环境科学。 原专业名:气象学(部分)、气候学、大气物理学与大气环境、大气科学。

大气环流形成的主要因素

大气环流形成的主要因素 (一)太阳辐射作用 大气运动需要能量,而能量几乎都来源于太阳辐射的转化。大气不仅吸收太阳辐射、地面辐射和地球给予大气的其它类型能量,同时大气本身也向外放射辐射。然而这种吸收和放射的差额在大气中的分布是很不均匀的,沿纬圈平均在35°S—35°N之间是辐射差额的正值区,即净得能量区。由35°S向南和由35°N向北是辐射差额的负值区,即净失能量区。这样自赤道向两极形成了辐射梯度,并以中纬度地区净辐射梯度最大。净辐射梯度分布引起了地球上高、低纬度间的大气热量收支不平衡,使大气中出现了有效位能,形成了向极的温度梯度。大气是低粘性、可压缩流体,温度和气压的改变可能引起膨胀或收缩。结果,低纬大气因净得热量不断增温并膨胀上升,极地大气因净失热量不断冷却并收缩下沉。在这种温度梯度下,为保持静力平衡,对流层高层必然出现向极地的气压梯度,低层出现向低纬的气压梯度。假设地球表面性质均一和没有地转偏向力,则气压梯度力的作用将使赤道和极地间构成一个大的理想的直接热力环流圈,见图4·31。环流使高低纬度间不同温度的空气得以交换,并把低纬度的净收入热量向高纬度输送,以补偿高纬热量的净支出,从而维持了纬度间的热量平衡。因此,太阳辐射对大气系统加热不均是大气产生大规模运动的根本原因,而大气在高低纬间的热量收支不平衡是产生和维持大气环流的直接原动力。 (二)地球自转作用 大气是在自转的地球上运动着,地球自转产生的偏转力迫使运动空气的方向偏离气压梯度力方向。在北半球,气流向右偏转,结果使直接热力环流圈中自极地低空流向赤道的气流偏转成东风,而不能迳直到达赤道;同样,自赤道高空流向极地的气流,随纬度增高,偏转程度增大,逐渐变成与纬圈相平行的西风。可见,在偏转力的作用下,理想的单一的经圈环流,既不能生成也难以维持,因而形成了几乎遍及全球(赤道地区除外)的纬向环流。纬向风带的出现,阻挡着经向气流的逾越,引起某些地区空气质量的辐合和一些地区空气质量的辐散,使一些地区的高压带和另一些地区的低压带得以形成和维持。结果,全球气压水平分布在热力和动力因子作用下,呈现出规则的纬向气压带,而且高低气压带交互排列(图4.34)。而气压带的生成和维持又是经圈环流形成的必需条件。因而地球自转是全球大气环流形成和维持的重要因子。 (三)地表性质作用 地球表面有广阔的海洋、大片的陆地,陆地上又有高山峻岭、低地平原、广大沙漠以及极地冷源,因此是一个性质不均匀的复杂的下垫面。从对大气环流的影响来说,海陆间热力性质的差异所造成的冷热源分布和山脉的机械阻滞作用,都是重要的热力和动力因素。 海洋与陆地的热力性质有很大差异。夏季,陆地上形成相对热源,海洋上成为相对冷源;冬季,陆地成为相对冷源,海洋却成为相对热源。这种冷热源分布直接影响到海陆间的气压分布,使完整的纬向气压带分裂成一个个闭合的高压和低压。同时,冬夏海、陆间的热力差异引起的气压梯度驱动着海陆间的大气流动,这种随季节而转换的环流是季风形成的重要因素。北半球陆地辽阔,海陆东西相间分布,在冬季,大陆是冷源,纬向西风气流流经大陆时,气流温度逐渐

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