第四章：气压与空气运动 气象与气候学 教学课件.pptVIP

第四章 气压与空气运动 第一节 气压 第二节 气压场 第三节 大气的运动 第四节 大气环流 第五节 季风和地方性风 Meteorology 第一节 气 压 Meteorology 一、气压及其单位 ①概念： 大气作用于单位面积上的力。 单位面积上空气柱的重量。 ②单位： 百帕（hPa）、毫米汞柱（mmHg）、毫巴（mbar）。 换算关系：1mbar＝1hPa＝0.75mmHg ③标准大气压： 一般将纬度45°的海平面上，气温为0℃时，760mmHg的气压称为1个标准大气压（≈1013.2hPa） Meteorology 二、气压的变化 （1）气压随时间的变化 a.气压的周期性变化 b.气压的非周期性变化 （2）气压随空间的变化 a.气压的垂直变化 大气静力学方程 压高公式 b.气压的水平分布 单位截面 大气上界 P1 P2 G z2 z1 Meteorology 第二节 气 压 场 一、气压场的表示方法 1、等压线和等压面 2、位势高度 316位势什米 312位势什米 316 312 316 312 低压 高压 Meteorology 二、气压场的基本型式 1、低气压 2、低压槽 3、高气压 4、高压脊 5、鞍形气压场 D G G 脊线 脊前 脊后 D 槽线 槽前 槽后 高压 高压 低压 低压 1、温压场对称系统 （1）暖性高压 高压中心区为暖区，四周为冷区，等压线和等温线基本平行，暖中心与高压中心基本重合的气压系统。 （2）冷性低压 低压中心区为冷区，四周为暖区，等温线与等压线基本平行，冷中心与低压中心基本重合的气压系统。 （3）暖性低压低压中心为暖区，暖中心与低压中心基本重合的气压系统。 （4）冷性高压高压中心为冷区，冷中心与高压中心基本重合的气压系统。 2、温压场不对称系统 Meteorology 三、气压系统的空间结构 第三节 大气的运动 Meteorology 一、作用于空气的力 1、气压梯度力（G） 2、地转偏向力（A） 3、惯性离心力（C） 4、摩擦力（R） A高温 B低温 低压 高压 高压 低压 O A B W 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 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 内摩擦：大气内部，可忽略。（自由大气中） 外摩擦：大气和地面之间，较大。（摩擦层中） Meteorology 二、自由大气中的空气水平运动 1、地转风 2、梯度风 3、自由大气中风随高度的变化 热成风 变化形式 ①等温线与等压线平行 ②等压线与等温线相交 568 572 576 580 584 低压 高压 G V A G V A G A V 空气所受的力：G、A 空气所受的力：G、A、C G A V D C 逆 时 针 旋 转 A G V G C 顺 时 针 旋 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 空气所受的力：G、A、C、R Meteorology 三、摩擦层中空气的水平运动 1、地面摩擦力对风的影响 平直等压线的气压场中的风 C＝0 弯曲等压线的气压场中的风 C≠0 2、摩擦层中风随高度的变化 3、风的日变化和风的阵性 四、空气的垂直运动 1、对流运动 2、系统性垂直运动 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。 北半球： 背风而立，低压在左前方，高压在右后方。 南半球相反。 Meteorology 第四节 大气环流 定义:大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本（平均）状况及其随时间和空间的变