主要气象要素.PPT

第三章 大气污染气象学 第三章 大气污染气象学 大气圈结构及气象要素 大气的热力过程 大气的运动和风 大气圈垂直结构 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天气现象都发生在这一层 温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温0.650C 强烈对流作用 温度和湿度的水平分布不均 同温层－对流层顶35-40km，气温-55℃左右 同温层以上，气温随高度增加而增加 集中了大部分臭氧 没有对流运动，污染物停留时间很长 气温随高度升高而迅速降低 对流运动强烈 气温随高度升高而增高 气体分子高度电离－电离层 气温很高，空气稀薄 空气粒子可以摆脱地球引力而散逸 2、主要气象要素: 气温 气压 气湿 风向 风速 云况 能见度 天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温。 单位：mb（毫巴） 大气的压强： 1at＝101326Pa＝1013.26mmb = 760mmHg? 静力学方程: ? 绝对湿度：1m3湿空气中含有的水汽质量 相对湿度：空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的百分比 含湿量：湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 水汽体积分数：水汽在湿空气中所占的体积分数 露点：一定气压下空气达到饱和状态时的温度 水平方向的空气运动叫做风（垂直方向为升降气流） 风的来向叫风向（16个方位圆周等分） 风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（2或10min平均值） (km/h)F－风力级（0～12级） 大气中水汽的凝结现象叫做云（使气温随高度变化小） 云量: 天空被云遮蔽的成数（我国10分，国外8分） 云高: 云底距地面底高度 云 正常视力的人，在天空背景下能看清的最大水平距离 级别（0-9级，相应距离为50～50000米） 太阳、大气和地面的热交换 气温的垂直变化 大气稳定度 逆温 烟流形状与大气稳定度的关系 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 太阳辐射加热地球表面 地面长波辐射加热大气 近地层大气温度随地表温度变化 2、气温的垂直变化 描述气块在绝热升降过程中,气块的初态(T0,P0)与终态(T,P)之间的关系。 Cp是干空气的定压比热， Cp =1005J/kg K 干绝热直减率 干绝热直减率： （空气团） 温度层结 大气稳定度及其判据 定义：大气在垂直方向上稳定的程度；反映其是否容易对流。 ? 定性描述： 由 得： 判据： ? 下沉逆温 多在高空大气中，高压控制区内 平流逆温 暖空气平流到冷地面上而下部降温而形成 锋面逆温 5、烟流型与大气稳定度的关系 波浪型（不稳） 锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上不稳） 漫烟型（上逆、下不稳） 引起大气运动的作用力 大气边界层中风随高度变化 Ekman螺旋线（北半球下视，地偏力指向运动右方，故顺时针；南半球则相反） 高度增高，风速增大，方向逐渐接近地转风。 近地层风速廓线模式 中性层结：对数律，粗糙度和摩擦速度 近地层风速廓线模式 非中性层结：指数律，稳定度参数 海陆风 山谷风 城市热岛环流 湍流逆温 下层湍流混合达 上层出现过渡层逆温 逆温 冷、暖气团相遇 冷暖间逆温 暖气上爬，形成锋面 逆温 直接作用力 ? 重力 水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡） 间接作用力 地转偏向力（相对运动：方向改变） 惯性离心力（大气曲线运动：很小） 摩擦力（近地1～2km内明显） 第三节 大气的运动和风 平均风速随高度变化 平均风速随高度变化 地方性风模式 * * 大气扩散 大气科学 大气物理、化学…… 大气气象学…… 污染气象学…… 气象条件