第三节大气的物理性状要点分析.ppt

第三节 有关大气的物理性状 一、主要气象要素 二、空气状态方程 一、主要气象要素 把表示大气现象和大气属性的物理量，称为气象要素。 气压、温度、湿度（表示空气的性质） 风向、风力（空气的运动状况） 云量、能见度（表征物理现象） 降水量、日照、辐射等 1、气压 （ P） 定义：在静止大气中，任意高度的气压值是从观测高度到大气上界，单位面积上垂直空气柱的重量即为大气的压强Ｐ，表示为： 　　　　　 A为面积，M为质量，g为重力加速度 单位 　　　毫米水银柱高度（mmHg →mm）、百帕（hpa） 气压单位换算： 1hpa＝0.75mm＝3／4mm 标准大气压： 当选定纬度（φ）＝45°，温度为0℃时，海平面上气压值 P。＝1013.25hpa，760 mmHg 称为1个大气压。 地面气压：970～1040hpa 极大值：1083.8hpa 极小值：低于935hpa 测量仪器：水银气压表。 水银气压表 2、气温（T） 表示空气冷热程度的物理量。 气温的单位： （1）摄氏温标（℃） （2）绝对温标（oK ） T=t+273.15≈t+273?? （3）华氏温标（ ℉ ）—较少英语国家使用 （美国…） (4) 气温的测定 大气中的温度一般以百叶箱中干球温度为代表。 百叶箱 干湿球温度计 百叶箱的作用及干湿温度计的原理： 百叶箱：安装温、湿度仪器用的防护设备。 作用：是防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。由于百叶箱的高度在地面以上1.5—2.0米之间，因此最高、最低气温是指近地面处的空气温度。 干湿球温度计：是一种测定气温、气湿的一种仪器。它由两支相同的普通温度计组成，一支用于测定气温，称干球温度计；另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中，称湿球温度计。 干湿温度计的原理: 干湿温度计的干球探头直接露在空气中，湿球温度探头用湿纱布包裹着，其测湿原理就是，在一定风速下，湿球外边的湿纱布的水分蒸发带走湿球温度计探头上的热量，使其温度低于环境空气的温度；而干球温度计测量出来的就是环境空气的实际温度，此时，湿球与干球之间的温度差与环境的相对湿度有一个相应的关系，但该关系是非线性的。用公式表达起来相当复杂。这两者之间的关系会受好多因素的影响如：风速，温度计本身的精度，大气压力，干湿球温度计的球泡表面积大小，纱布材质等等。 根据测出的干球温度和湿球温度,查“湿空气线图”，可以得知此状态下空气的温度、湿度、比热、比焓、比容、水蒸气分压、热量、显热、潜热等资料。例如：干球18度，湿球15度时，其度差3度之纵栏与湿球15度之横栏交叉68度就是表示湿气为68%。 3、湿度 表示空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。 （1）水汽压（e）、饱和水汽压（E） （2）相对湿度（f） （3）饱和差（d） （4）比湿（q）和水汽混合比（r） （5）露点温度（td） （1）水汽压e和饱和水汽压E： 水汽压：大气中的水汽所产生的那部分压力称水汽压（e）。 　　单位：用hPa表示。 饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽量有一定限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态，这时的空气，称饱和空气。饱和空气的水汽压（E）称饱和水汽压，也叫最大水汽压，因为超过这个限度，水汽就要开始凝结。 　　　实验和理论都可证明，饱和水汽压随温度的升高而增大。在不同的温度条件下，饱和水汽压的数值是不同的。 （2）相对湿度：f 相对湿度（f）就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示），即 f＝e／E×100% 物理意义：相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。 当其接近100％时，表明当时空气接近于饱和。当水汽压不变时，气温升高，饱和水汽