《大气物理》本科全册配套完整教学课件.pptxVIP

《大气物理》本科全册配套完整教学课件;云和降水的形成过程;第三章 大气热力学基础;§1 热力学定律在大气过程中的应用;系统：我们所研究的那部分物质，即我们关心的那部分。 ;热力学基本概念—(1) 系统 环境;;热力学状态：静止系统内部的状态，之后都简称状态。 ;热力学平衡态：在一定条件下，系统中各个相的宏观性质不随时 间变化，且将系统与环境隔离，系统的性质仍不改变的状态。 ;热力学基本概念——(3) 过程 途径;异途同归，值变相等；周而复始，数值还原 ;判定广延量（广度性质）与强度量（强度性质）的依据： 性质的数值是否与物质的数量有关;热力学基本概念——(5) 热 功热力学能 ;改变物体内能的方式有两个：做功和热传递。 ;;概念：系统 环境、状态 状态函数、过程 途径、 热（Q） 功（W）、热力学能（U）;§1 热力学定律在大气过程中的应用;二、热力学第一定律;热力学第一定律的通常说法： 一个系统处于确定状态时，系统的热力学能具有单一 确定数值，系统状态发生变化时，系统热力学能的变化完 全取决于系统的始态与终态，与状态变化的途径无关。 热力学第一定律的另一种表述： 第一类永动机不可能实现。;“第一类永动机”;第三章 大气热力学基础;焚风现象;;美国落基山焚风;焚风发生机制的模型;五、焚风;;第三章 大气热力学基础;6.5 绝热混合过程;;1、混合前两气块的温度和水汽压(T1，e1)和 (T2，e2) , 2、假设这两团空气的质量相等 ，混合后(T3，e3）：;图中实线表示层结曲线，假设其初始温度递减率小于干绝热减温率， 该气层为稳定的气层，若在稳定气层内部发生湍流，在混合层上部热量下传，导致混合层内温度垂直分布趋于γd，混合层以上温度分布保持不变，故其间形成一湍流逆温层， ;对于近地面气层，在睛热的夏天由于太阳辐射对地面不断加热，使地面温度逐渐升高，地表温度有时比几米处的气温高出2—3℃，地面通过湍流输送作用加热了贴地层的空气，使其变成超绝热层，这种超绝热层是不稳定的，由于下部位温高，上部位温低，通过湍流混合作用将下部的热量往上部的气层传 ;第三章 大气热力学基础;§5 等压冷却过程;以上两式可用来估计等压冷却过程中凝结的液态水含量及释放的热量。;第三章 大气热力学基础;§6 大气热力学图解;§6 大气热力学图解;§6 大气热力学图解;§6 大气热力学图解;一、埃玛图的构造(1);一、埃玛图的构造(2);一、埃玛图的构造(2);;气象预报流程;;§6 大气热力学图解;二、埃玛图的点绘(1);;;二、埃玛图的点绘(1);;二、埃玛图的点绘(1);23;23;23;;§6 大气热力学图解;三、埃玛图的应用;三、埃玛图的应用;（1）求空气的饱和比湿和实际比湿;;（1）求空气的饱和比湿和实际比湿;;三、埃玛图的应用;（2）求饱和水汽压和实际水汽压;;（2）求饱和水汽压和实际水汽压;;三、埃玛图的应用;2、求抬升凝结高度;;三、埃玛图的应用;3、求等压面厚度;3、求等压面厚度;;3、求等压面厚度;;3、求等压面厚度;三、埃玛图的应用;4、求虚温;;4、求虚温;;4、求虚温;;大气热力图解小结（1）;其它用途： 1、预报 2、确定其它特征高度： （1）自由对流高度（Level of Free Convective：LFC） （2）对流凝结高度（Convective Condensation Level：CCL） （3）平衡高度 （Equilibrium Level：EL） 3、静力稳定度： （1）大气垂直稳定度判定 （2）不稳定能量等。;谢 谢;第三章 大气热力学基础;第三章 大气热力学基础;;流经湿球的空气提供热量=水分继续蒸发维持饱和耗热量若知干湿球温度差和湿球温度，利用“空气相对湿度查算表”可得相对湿度。;四、各温湿参量关系（1）;四、各温湿参量关系（2）;稳定度问题;;第三章 大气热力学基础;§8 大气的静力稳定度;§8 大气的静力稳定度;;;;§8 大气的静力稳定度;§8 大气的静力稳定度;§8 大气的静力稳定度;气块垂直运动方程;环境大气;二、薄层大气静力稳定度判据 ;° ;;第三章 大气热力学基础;§9 厚气层静力稳定度;一、气层的不稳定能量;气块在不稳定气层中作垂直运动时，速度会不断增大，动能相应会增加。增加的这部分动能是由不稳定大气所储藏的一部分能量转化而来。这部分可以转化为气块运动动能的能量，称为大气的不稳定能量。;;;三、条件性不稳定的类型;几个重要参量： LFC自由对流高度、CCL对流凝结高度、 EL平衡高度CAPE对流有效势能、 CIN对流抑制能量