《大气基本特征》课件.ppt

**********************大气基本特征课程导言学习目标了解地球大气的基本特征，为深入学习大气科学打下基础。课程内容涵盖大气组成、结构、能量平衡、气象要素等内容。教学方式课堂讲授、案例分析、实践练习相结合。大气的组成1氮气空气中含量最多，约占78%。2氧气约占21%，是生物呼吸所必需的。3二氧化碳约占0.04%，对维持地球表面温度至关重要。4其他气体包括氩气、氖气、氦气等，含量较少。大气的压强分布1013.25海平面千帕8005000米千帕50010000米千帕大气温度的垂直变化1对流层温度随高度降低2平流层温度随高度升高3中间层温度随高度降低4热层温度随高度升高大气温度随高度的变化并非线性的，而是呈现出不同的垂直变化规律。对流层是与人类活动关系最密切的大气层，其温度随高度降低。平流层则相反，温度随高度升高。中间层和热层分别呈现温度随高度降低和升高的趋势。热量的传递方式辐射太阳辐射是地球的主要能量来源。太阳以电磁波的形式向外辐射能量，其中一部分能量到达地球。对流空气因温度差异而产生密度差异，进而引起热量传递。空气流动，将热量从温度高的地方传递到温度低的地方。传导热量通过物质的分子运动而传递，例如，热量从热的物体传递到冷的物体。大气湿度的概念及其测量空气中水汽含量大气湿度指的是空气中水汽含量的多少，通常以水汽压、相对湿度和绝对湿度等指标表示。饱和水汽压是指在一定温度下，空气中所能容纳的最大水汽量，也称为饱和蒸汽压。测量方法常用的测量方法包括干湿球湿度计、毛发湿度计和电子湿度计等。水汽的来源和分布水汽是大气中重要的组成部分，其主要来源是地表水的蒸发。水汽的分布不均匀，主要集中在低层大气中，特别是热带地区和海洋上空。水汽的含量受温度、气压、风力等因素影响。气温越高，水汽蒸发量越大，水汽含量也越高。气压越低，水汽含量也越高。大气压强的垂直变化1大气压强随高度降低大气压强是由空气重量造成的，高度越高，空气越稀薄，压强越低。2指数型变化大气压强的垂直变化并非线性，而是呈现指数型下降趋势，即每升高一定高度，压强下降的比例逐渐减小。3大气压强变化的影响大气压强的垂直变化对天气现象、航空飞行、登山等活动都有重要影响。大气的静力稳定性稳定大气空气密度较大，不易上升，形成晴朗天气。不稳定大气空气密度较小，易于上升，形成阴雨天气。大气的动力稳定性水平气压梯度力是推动空气运动的主要力量，不同地区的气压梯度不同，导致风速和风向变化地球自转会使空气运动发生偏转，北半球向右偏转，南半球向左偏转，影响风向和风速地表摩擦力会减缓风速，影响风向，尤其在近地面层，摩擦力影响显著风的基本特征1风向风向是指风吹来的方向，通常用16个方位来表示。2风速风速是指风的速度，通常以米/秒或公里/小时为单位。3风力风力是指风的强度，通常用蒲福风级来表示。风的测量1风向风向是指风的水平运动方向2风速风速是指风在单位时间内运动的距离3风力风力是指风对物体的作用力大小温带锋面系统温带锋面系统是地球上重要的天气系统之一，它是由冷锋和暖锋组成的。冷锋是指冷空气向暖空气推进，形成的锋面。暖锋是指暖空气向冷空气推进，形成的锋面。温带锋面系统常常带来降雨、降雪、大风等天气现象。高压系统的基本特征气压中心高压系统中心气压高，空气下沉。天气状况晴朗少云，天气稳定。风向顺时针方向旋转，风力较弱。低压系统的基本特征气压低低压系统中心的气压比周围区域低。气流上升由于气压梯度力，空气从周围区域流向低压中心，并向上升起。云雨天气上升气流会使空气冷却，形成云层，并可能导致降水。旋转气流由于地球自转，低压系统中的气流会旋转，在北半球呈逆时针方向，在南半球呈顺时针方向。热带气旋的形成和运动形成条件热带气旋的形成需要温暖的海水、低气压区域和潮湿的空气。旋转方向热带气旋在北半球逆时针旋转，在南半球顺时针旋转。移动路径热带气旋的移动路径受风向、气压梯度和科氏力的影响。强度变化热带气旋的强度会随着其移动路径上的环境条件而变化。热带气旋的结构热带气旋结构包括中心、眼墙、螺旋雨带等部分。眼墙是热带气旋最强的区域，风速最大，降水量也最多。螺旋雨带是围绕眼墙旋转的降水云带，通常有几条，它们会带来强烈的降水和狂风。热带气旋的灾害强风热带气旋带来的强风会造成巨大的破坏，摧毁房屋、树木和基础设施。风暴潮风暴潮是热带气旋带来的海面上升现象，可能导致沿海地区发生洪水。暴雨热带气旋会带来大量的降雨，可能引发