农业气象第六章气压和风

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五章 气压和风,气压,作用于空气的力,风,本章内容,国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和,百帕（百帕斯卡 hPa）,1hPa100Pa100Nm,2,标准大气压,（0，45NS，海平面上）,P,0,760mm汞柱1013.25hPa,第一节 气 压,气压（大气压强）P,单位面积上所受到的大气压力。,单位面积上空气柱的重量。,气压的单位,一、,气压随高度的变化,单位截面,大气上界,P,1,P,2,G,z,2,z,1,PP1P2G,gV,g（z,2,z,1,）,g,z,取,z0,大气静力学方程,dP,g,d,z,g, 铅直气压梯度,（单位高度气压差）,dP,d,z,dP,d,z,大气静力学方程,铅直气压梯度,g,z,P,dP,d,z,气压,高度,海拔高度,（m）,气压,（hPa）,30000,12,16000,100,11000,250,5500,500,3000,700,1500,850,0,1000,z,z,2,z,1,18400（1,t,m,）log,z 两点之间的高度差,z,1,较低点的海拔高度,z,2,较高点的海拔高度,P,1,较低点的气压,P,2,较高点的气压,1273,t,m,两点的平均温度，取t,m,（t,1,t,2,）2,P,1,P,2,压高公式,地面天气形势图（地面天气图、地面图）,本站气压 海平面气压,等高面（海拔高度为0）上的等压线（,每隔2.5hPa,）图,二、,气压的水平分布,气压订正,海平面气压场,海平面气压场的基本型式（气压系统）,低压,（低气压、气旋）,高压,（高气压、反气旋）,D,逆时针旋转,向中心辐合,绝热上升,多阴雨天气,G,顺时针旋转,向四周辐散,绝热下沉,多晴好天气,槽,（低压槽）,脊,（高压脊）,D,G,高空天气形势图（高空天气图、高空图）,等压面上的等高线（,每隔4位势什米,）图,等高线的单位：位势高度 位势米、位势什米,1位势什米10位势米,Hzg9.8 H 位势高度（位势米）,z 海拔高度（米）,g 重力加速度,高空气压场,等压面与等高面的关系,等压面,P,A,P,B,P,C,P,H,A,H,B,H,C,等高面,H,a,H,b,H,c,H,Z,Aa,Z,Bb,Z,Cc,P,a,P,b,P,c,A,B,C,a,b,c,Z,Aa,Z,Bb,Z,Cc,等压面,H,P,等高面,高空气压场的基本型式（气压系统）,低压,D,逆,时,针,旋,转,高压,G,顺,时,针,旋,转,脊,G,脊线,脊前,脊后,槽,D,槽线,槽前,槽后,第二节 作用于空气的力,影响大气运动的,作用力,作用于空气的力,基本力（牛顿力）,视示力（外观力）,气压梯度力,地心引力,摩擦力,惯性离心力,地转偏向力,水平方向作用于空气的力,水平气压梯度力 G,水平地转偏向力 A,惯性离心力 C,摩擦力 R,一、水平气压梯度力,（G）,x,方向上：气压梯度,气压差,dx,A,：,气压,p,压力,pdydz,B,：,气压,（p,dx）,压力,（p,dx）dydz,x,方向上的净压力：,pdydz,（p,dx）dydz,dxdydz,p,x,p,x,p,x,p,x,p,x,p,x,x,y,z,dx,dy,dz,A,B,p,（p,dx）,p,x,0,x,方向上的净压力,dxdydz,p,x,y,方向上的净压力,dxdydz,p,y,z,方向上的净压力,dxdydz,p,z,总的净压力,（,i,j,k）dxdydz,p dxdydz,由于,dxdydzVm,因此,作用于单位质量空气块上的净压力（气压梯度力）,G,G,p,p,x,p,y,p,z,1,气压梯度力,G,p,气压梯度,p,气压梯度的方向：由高压指向低压,气压梯度力的方向：,由高压指向低压,铅直气压梯度力,G,Z,水平气压梯度力,G,n,nxiyj,水平气压梯度力是形成风的原始动力,1,1,p,z,1,p,n,二、,水平地转偏向力,（科里奥利力、科氏力）,A,O,A,B,O,B,x,y,O,A,x,y,B,以圆盘外为参照系,以圆盘为参照系,地转偏向力的方向：,与运动方向垂直,北半球指向运动方向的右侧,南半球指向运动方向的左侧,F,2, V,水平地转偏向力 A,A,2, V sin,2,24小时,7.2910,-5,秒,-1,静止 V,0 A0,赤道,0 A0,北极,90 A2, V,作用于,单位质量,物体上的,科里奥利力,F,cos,sin,三、惯性离心力,（C）,曲率中心,曲率半径,r,C,V,惯性离心力的方向：,与运动方向垂直,由曲率中心指向外缘,作用于,单位质量,物体上的,惯性离心力,C,C,静止 V,0 C0,直线运动 r C0,V,2,r,四、摩擦力 （R）,摩擦力的方向：,与运动方向相反,摩擦,力,R,R,K V,K 摩擦系数,摩擦层 R,0,自由大气层 R0,第三节 风,平直等压线的气压场中的风,C,0,一、自由大气层中的风,（,R0,）,空气所受的力：,G、A,地转风: A=G,568,572,576,580,584,低压,高压,G,V,A,G,V,A,G,A,V,北半球,弯曲等压线的气压场中的风,C0,空气所受的力：,G、A、C,梯度风： A+C+G=0,G,A,V,D,C,逆,时,针,旋,转,A,G,V,G,C,顺,时,针,旋,转,在自由大气层中，风沿着等压线吹。,自由大气层中的,白贝罗风压定律,：(,判断风压关系的定律,）,北半球，背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反。,二、摩擦层中的风,（,R0,）,平直等压线的气压场中的风,C,0,空气所受的力：,G、A、R,低压,G,R,V,高压,997.5,1000.0,1002.5,1005.0,A,在摩擦层中，风穿越等压线，向低压偏转。,风逆时针旋转，向中心辐合,绝热上升，多阴雨天气,G,A,V,D,R,C,A,G,V,G,C,R,顺时针旋转，向四周辐散,绝热下沉，多晴好天气,弯曲等压线的气压场中的风,C0,空气所受的力：,G、A、C、R,摩擦层中的,白贝罗风压定律：,北半球：,背风而立，低压在左前方，高压在右后方。,南半球相反。,二、摩擦层中风的变化,日变化,近地层,白天午后最大，夜间和清晨最小；,上层,白天午后风小，夜间风大,晴天阴天，陆地海洋,年变化,我国大部份地区春季是冷暖空气交替时期，所以春季风最大。,一般北半球中纬度地区，冬季最大，夏季最小；,垂直变化,摩擦层：,风呈爱克曼（Ekman）螺线分布,摩擦层顶：,风速接近地转风、风向与等压线平行。,