《气象学与气候学教学课件》2周五.ppt

上节课重点回顾：,1、地面热量平衡方程：R+LE+P+A=0R为地面辐射差额LE为潜热：L蒸发潜热，E蒸发量P为感热：湍流显热交换A为地表面与下层间的热传输量B和平流输送量C之和,2、3、干绝热过程和位温、湿绝热过程,泊松方程,假绝热过程和假相当位温,假绝热过程：湿空气块上升，饱和前按干绝热直减率上升，达到饱和并凝结后，产生降水，气块水汽含量减少，下降过程按干绝热直减率增温，气块回到原高度时，温度高于初始温度，是不可逆过程。假相当位温：湿空气中的水汽完全凝结并全部脱离气块，再按干绝热直减率下降到1000hPa高度时的温度，称为假相当位温。,焚风,T-lnP图,横坐标：温度纵坐标：气压的对数值,线条（1）平行于纵坐标的黄色实线为等温线（2）平行于横坐标的黄色实线为等压线（3）倾斜的黄色实线为干绝热线，也就是等位温线（4）倾斜的绿色虚线为湿绝热线，也就是假相当位温线（5）倾斜的绿色实线，为等饱和比湿线,大气层结是指大气温度和湿度的垂直分布对象是环境大气,初始扰动 稳定 不稳定 中性,大气层结稳定度只表示大气层结的状态，并不表示大气中一出现的对流运动,设p,T为周围大气的要素；p,T为气块要素,大气层结稳定度的判定-气块法,T,T,气块温度小于周围大气温度，气层层结稳定气块温度大于周围大气温度，气层层结不稳定气块温度等于周围大气温度，气层层结中性,干空气与未饱和湿空气,0,T0,0,d,稳定度判据,绝对不稳定,绝对稳定,条件性不稳定,不稳定能量,气块增加的动能 合力对气块做的功,当TT时,W0,E0,气层对气块有正的不稳定能量，气层不稳定当TT时,W0,E0,气层对气块有负的不稳定能量，气层稳定当T=T时,W=0,E=0,气层对气块的垂直运动不加速不减速，气层中性,对流不稳定：整层空气抬升以后，由原来的稳定层结趋向于不稳定层结,对流不稳定：抬升前气层必须是上干、下湿，有足够的抬升力，使整层抬升达到饱和,热力学方程对时间求导,个别变化：空气块运动过程中，其本身的要素随时间的变化,局地变化：由于空气运动或其他原因，某固定地点的要素发生的变化,平流变化：由于空气水平运动，引起某地要素随时间的变化,局地温度变化,影响气温局地变化的因素,平流变化,垂直运动,非绝热加热,对于短期、大尺度天气过程，可以忽略垂直运动和非绝热加热带来的温度变化,为风向与水平温度梯度之间的夹角,逆温：对流层中出现气温随高度增加而升高的现象大气层结稳定,造成逆温的条件有：辐射冷却、空气湍流混合、空气平流冷却、空气下沉增温、锋面逆温,辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温,湍流混合逆温：由于低层空气的湍流混合而形成的逆温,平流逆温：暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，形成逆温,下沉逆温：某层空气下沉，气压增大，厚度减小，这样气层顶部下沉的距离比底部下沉的距离大，顶部绝热增温多，形成逆温。,锋面逆温：冷暖空气交汇时上下层空气可能出现下高上低的情况,作业,1）简述干绝热、湿绝热、假绝热过程的概念和异同2）简述下沉逆温的形成4）p81，3-11,