大气圈与气候系统.pptVIP

气温的垂直分布 第三十一页，共六十三页，2022年，8月28日 第二节 大气水分和降水 大气湿度 蒸发和凝结 水汽的凝结现象 大气降水 第三十二页，共六十三页，2022年，8月28日 一、大气的湿度 （一） 湿度的概念和表示方法 大气从海洋、湖泊、河流以及潮湿土壤的蒸发或植物的蒸腾作用中获得水分。水分进入大气后，通过分子扩散和气流的的传递而散布于大气中，使之具有不同的潮湿度。常用多个湿度参量表示水气含量。 第三十三页，共六十三页，2022年，8月28日 1· 水汽压和饱和水汽压 大气压力是大气中各中气体压力的总和。大气中水汽所产生的那部分压力叫水汽压（e）地面的水汽压随纬度的升高而减小。赤道平均26hPa，350N约为13hPa，650N约为4hPa极低附近约为1~2hPa。 水汽压随高度的变化经验公式 ez=e0×10 –bz 第三十四页，共六十三页，2022年，8月28日 不同温度条件下水面上的饱和水汽压/hPa 第三十五页，共六十三页，2022年，8月28日 2· 绝对湿度和相对湿度 单位容积空气所含的水气质量通常以g/cm3表示，称为绝对湿度（a）或水汽密度。绝对湿度不能直接测定，但可间接算出。 a＝289e/T (g /m3) 式中，e为水汽压（mm）；T为绝对温度。大气的实际水汽压e与同温度饱和水汽压E之比，称为相对湿度（f），用百分数表示。 f＝e /T×100％ 由于E随温度而变，所以相对湿度取决于e和T，其中T往往起主导作用。当e一定时，温度降低则相对湿度增大；温度升高相对湿度减小。夜间多云、雾、霜、露，天气转冷时容易产生云等都是相对湿度增大的结果 第三十六页，共六十三页，2022年，8月28日 3· 露点温度 一定质量的湿空气，若气压保持不变，而令其冷却，则饱和水汽压E随温度降低而减小。当 E＝e时，空气达到饱和。湿空气等压降温达到饱和时的温度就是露点温度Td，简称露点。 第三十七页，共六十三页，2022年，8月28日 （二）湿度的变化与分布 相对湿度能够直接反映空气距饱和的程度，在气候资料分析中应用广泛。 相对湿度日变化通常与气温日变化相反。 相对湿度分布随距海远近与纬度高低而有不同。 第三十八页，共六十三页，2022年，8月28日 二、蒸发和凝结 蒸发面上出现蒸发还是凝结取决于实际水汽压于饱和水汽压的关系。当eE ，出现蒸发；eE，则出现凝结。饱和水汽压和实际水汽压都是不断变化的通常饱和水汽压变化更为明显和迅速。 第三十九页，共六十三页，2022年，8月28日 （一）蒸发及其影响因素 1· 影响蒸发的因素 其影响因素主要包括蒸发面的温度、性质、性状、空气湿度、风等。 2· 蒸发量 实际工作中，一般以水层厚度（mm）表示蒸发速度，称为蒸发量。蒸发量的变化与气温变化一致，一日内，午后蒸发量最大；日出前蒸发量最小。一年内，夏季蒸发量大，冬季小。蒸发量的空间变化受气温、海陆分布、降水量等因素的影响。 第四十页，共六十三页，2022年，8月28日 北半球大陆各纬度平均蒸发量 第四十一页，共六十三页，2022年，8月28日 （二）蒸发和凝结的条件 凝结是发生在f≥100%(e≥E)过饱和情况下的与蒸发相反的过程，在地面和大气中均可以产生。大气中的水汽发生凝结，需具备一定的条件，既要使水汽达到饱和或过饱和，还需有凝结核。 大气降温过程主要有四种：绝热冷却、辐射冷却、平流冷却以及混合冷却 凝结核主要起的作用:一是对水汽的吸附作用；二是使形成的粒滴比单纯水分子形成的粒滴大，有利于水汽继续凝结。 第四十二页，共六十三页，2022年，8月28日 三、水汽的凝结现象 （一） 地表面的凝结现象 1· 霜与露 日没后，地面及近地面层空气冷却，温度降低。当气温降到露点一下时，水汽即凝附于地面或地面物体上。如温度在00C以上，水汽凝结为液态，称为露；温度在00C以下，水汽凝结为固态，称为霜。霜常见于冬季，露见于其他季节，以夏季为最多。 第四十三页，共六十三页，2022年，8月28日 2· 雾淞和雨淞 雾淞是一种白色固体凝结物，由过冷雾滴附着于地面物体或树枝迅速冻结而成，俗称“树挂”。多出现于寒冷而湿度高的天气条件下。雨淞是形成在地面或地物的迎风面上的，透明的或毛玻璃状的紧密冰层，俗称“冰棱”。多半在温度为 0～ －60C时，由过冷却雨、毛毛雨接触物