第四章大气运动 ·大气运动的机制:直接决定于大气压力 的空间分布和变化 ·大气气压的空间分布:气压场 ·大气的运动:水平运动和垂直运动 ·大气运动的状态:大气环流
第四章 大气运动 • 大气运动的机制:直接决定于大气压力 的空间分布和变化 • 大气气压的空间分布:气压场 • 大气的运动:水平运动和垂直运动 • 大气运动的状态:大气环流
大气运动的机制: 大气运动的产生和变化直接决定于大 气压力的空间分布和变化。 大气压力的变化表现在两个方面: 气压随高度的变化 气压随时间的变化 寻求大气压力的时空分布规律
大气运动的机制: 大气运动的产生和变化直接决定于大 气压力的空间分布和变化。 大气压力的变化表现在两个方面: 气压随高度的变化 气压随时间的变化 ——寻求大气压力的时空分布规律
第一节气压随高度和时间的变化 一、气压随高度的变化 (一)定性的分析: 一个地方气压变化的根本原因是其上空大气 柱中空气质量的增多或减少。大气柱质量 的增减又是大气柱厚度和密度改变的反映。 当气柱增厚、密度增大时,空气质量增多, 气压就升高。反之,气压降低。 所以,任何地方的气压值总是随海拔高度的 增高而递减。(密度大气压高,密度小气 压低)
第一节 气压随高度和时间的变化 一、气压随高度的变化 (一)定性的分析: 一个地方气压变化的根本原因是其上空大气 柱中空气质量的增多或减少。大气柱质量 的增减又是大气柱厚度和密度改变的反映。 当气柱增厚、密度增大时,空气质量增多, 气压就升高。反之,气压降低。 所以,任何地方的气压值总是随海拔高度的 增高而递减。(密度大气压高,密度小气 压低)
商度 (m) 4000 3000 2000 1000- 图 41 气压随高度递减的快 慢和空气密度的关系
(二)定量的分析: 确立空气密度大小与气压随高度变化的定 量关系(即气压与高度间的关系) 考虑两种情况: 一是静止大气中而且气层不太厚和要求精 度不太高的情况一用静力学方程; 二是研究气层的厚度较大,密度变化显著 的情况—用压高方程
(二)定量的分析: 确立空气密度大小与气压随高度变化的定 量关系(即气压与高度间的关系) 考虑两种情况: 一是静止大气中而且气层不太厚和要求精 度不太高的情况——用静力学方程; 二是研究气层的厚度较大,密度变化显著 的情况——用压高方程
1、静力学方程 (1)气象上应用的大气静力学方程: -dP pgdz 方程说明:气压随高度递减的快慢取决于空 气密度和重力加速度的变化。重力加速度 随高度的变化量很小,因而主要取决于密 度。 在密度大的气层里,气压随高度递减得快, 反之递减的慢
1、静力学方程 (1)气象上应用的大气静力学方程: —dP = ρgdZ 方程说明:气压随高度递减的快慢取决于空 气密度和重力加速度的变化。重力加速度 随高度的变化量很小,因而主要取决于密 度。 在密度大的气层里,气压随高度递减得快, 反之递减的慢
(2)单位高度气压差和气压高度差 —dP/dZ=pg=gP/RaT dPld☑称为垂直气压梯度或单位高度气 压差。 表示每升高1个单位高度所降低的气压值。 实际工作中还常用到气压高度差,表示在 铅直气柱中气压每改变一个单位所对应的 高度的变化值。它是铅直气压梯度的倒数, 即 h=R.T/Pg=8000(1+t/273)/P
(2)单位高度气压差和气压高度差 —dP/dZ = ρg =gP/RdT —dP/dZ称为垂直气压梯度或单位高度气 压差。 表示每升高1个单位高度所降低的气压值。 实际工作中还常用到气压高度差,表示在 铅直气柱中气压每改变一个单位所对应的 高度的变化值。它是铅直气压梯度的倒数, 即 h = RdT/Pg =8000(1+t/273)/P
得出结论:表4-1 >在同一气压下,气柱的温度愈高,密 度愈小,气压随高度递减得愈缓慢, 单位气压高度差愈大。 >在同一温度下,气压值愈大的地方, 空气密度愈大,气压随高度递减得愈 快,单位气压高度差愈小
得出结论:表4-1 ➢在同一气压下,气柱的温度愈高,密 度愈小,气压随高度递减得愈缓慢, 单位气压高度差愈大。 ➢在同一温度下,气压值愈大的地方, 空气密度愈大,气压随高度递减得愈 快,单位气压高度差愈小
2、压高方程 它表示了,气压随高度的增加而按指 数递减的规律。而且在大气低层, 气压递减得快,在高层递减得慢, 在温度低时,气压递减得快,在温 度高时,递减得慢
2、压高方程 它表示了,气压随高度的增加而按指 数递减的规律。而且在大气低层 , 气压递减得快,在高层递减得慢, 在温度低时,气压递减得快,在温 度高时,递减得慢
二、气压随时间的变化 (一)气压变化的原因 气压的变化实质是该地上空空气柱重 量的增加或减少的反映 空气柱质量的变化主要是热力和动力 因子引起
二、气压随时间的变化 (一)气压变化的原因 气压的变化实质是该地上空空气柱重 量的增加或减少的反映 空气柱质量的变化主要是热力和动力 因子引起