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1、关于大气运动与大气环流第1页，讲稿共114张，创作于星期日第一节 大气水平运动第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流空气运动是地球大气最重要的物理过程。由于空气运动，空气运动是地球大气最重要的物理过程。由于空气运动，不同地区、不同高度之间的热量、动量、水分等得以交不同地区、不同高度之间的热量、动量、水分等得以交换，不同性质的空气得以交流，从而产生各种天气现象换，不同性质的空气得以交流，从而产生各种天气现象和天气变化。和天气变化。第2页，讲稿共114张，创作于星期日一、作用于空气的力第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流水平气压梯度力地转偏向力惯性离心力摩擦力各种力复杂组
2、合作用于大气，使大气产生不同形式的水平运动。第3页，讲稿共114张，创作于星期日（一）水平气压梯度力第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流定义：定义：气压分布不均匀产生气压梯度，使空气具有由高压区流向低压区气压分布不均匀产生气压梯度，使空气具有由高压区流向低压区的趋势。定义为单位质量空气在水平方向受力。的趋势。定义为单位质量空气在水平方向受力。表达式：表达式：第4页，讲稿共114张，创作于星期日特性：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流非常小，但作用大，产生初始加速度，持续作用3小时风速可由0增大到7.56m/s。是空气产生运动的直接动力和最基本动力。第5页，讲稿共1
3、14张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流推导过程设一个长方体流体，体积为：A面受力：B面受力：zxyBAxp设气压为p，第6页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流推导过程同理求其它轴方向合：则合力为：单位体积受力为：单位质量受力为：水平分量记作：垂直分量记作：第7页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流（二）水平地转偏向力1、定义 由于地球的转动而使地球上运动的物体发生方向偏转的力，特别是对于做大尺度运动的洋流、大气环流等显著。由科里奥最先发现也叫科里奥力。2、大小：2sin叫科
4、氏参数。叫科氏参数。第8页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流（二）水平地转偏向力3、方向：北半球，垂直于转动轴，指向运动方向的右方。4、特点：只对运动物体存在意义；北半球向右方向偏转；只改变方向 大小与风速、纬度正弦成正比。由方程可知赤道上地转偏向力为零；两极地转偏向力最大，为2。第9页，讲稿共114张，创作于星期日地转偏向力随纬度分布示意图第10页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流5、推导过程：转动的圆盘有一个滚动的小球从中心向边缘方向以v大小速度运动。oAAS第11页，讲稿共114张，创作于星期日第
5、三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流5、推导过程对于地球上除赤道外任意点处运动物体而言，地球运动角速度为，则运动物体的角速度为：zO第12页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流地转偏向力的影响：地转偏向力的影响：1、河流的作用-柏而定律 2、大气环流 3、气旋和反气旋 4、复线火车 5、傅科摆第13页，讲稿共114张，创作于星期日柏而定律图示第14页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流（三）惯性离心力当空气作曲线运动时，受惯性离心力c作用。惯性离心力方向与空气运动方向垂直，并由曲线路径的曲率中心
6、指向外缘。其表达式为：cv2/rv为空气运动的线速度，r为曲线的曲率半径。特点：为一个假想的力，只改变运动方向。第15页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流运动状态不同的气层之间、空气和地面之间都会产生相互作用阻碍气流的运动，这种相互作用称为摩擦力。摩擦力总是阻碍气流的运动，使空气运动速度减小。摩擦力的大小随高度不同而变化。近地面层（地面至3050m）最大，高度愈高，作用愈弱。到12km以上其影响可以忽略。此高度以上称为自由大气，以下的气层称为摩擦层或行星边界层。（四）摩擦力第16页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运
7、动与大气环流自由大气中，空气运动规律比摩擦层简单：空气作直线运动时，只需考虑气压梯度力和地转偏向力；空气作曲线运动时，还需考虑惯性离心力。二、自由大气中空气的运动第17页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流地转风指地转偏向力与气压梯度力平衡时,自由大气中空气作匀速直线运动。地转风大小表达式为：（一）地转风地转风方向与气压场之间存在一定的关系，即白贝罗风压定律。第18页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流地转风特点：纬度一定，与气压梯度力 成正比;气压梯度和纬度相同时，与空气密度成反比；空气密度相同时，与纬度
8、正弦成反比。实际观测中高纬度地区远比低纬度地区大，原因在于高纬度地区气压梯度远比低纬度地区大。第19页，讲稿共114张，创作于星期日地转风与气压场的关系地转风与气压场的关系第20页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流自由大气中，空气作曲线运动时，地转偏向力、气压梯度力、惯性自由大气中，空气作曲线运动时，地转偏向力、气压梯度力、惯性离心力达到平衡时的风称为梯度风。离心力达到平衡时的风称为梯度风。当空气作直线运动时，惯性离心力为零，梯度风转为地转风，因当空气作直线运动时，惯性离心力为零，梯度风转为地转风，因此地转风是梯度风的特例。此地转风是梯度风的特例。
9、做曲线运动的气压系统有高低压之分，受力不同，产生的梯度风做曲线运动的气压系统有高低压之分，受力不同，产生的梯度风也不同。也不同。（二）梯度风第21页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流1、高压中心（反气旋）：第22页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流1）存在气压梯度极限值，此值与曲率半径 r有关。如果r很小或气压梯度力很大，地转偏向力不可能与方向相反的气压梯度力和离心力平衡，就不能维持梯度风。所以高压中心区不可能存在很大的气压梯度。2）在低纬度地区，地转偏向力很小，不足以与气压梯度力和惯性离心力平衡，即使
10、存在反气旋也很快消失。高压中心（反气旋）特点：第23页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流2、低压中心（气旋）在气旋区内无论气压梯度力多大，都有可能被地转偏向力和离心力平衡，所以风速可以达到很大。第24页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流2、低压中心（气旋）由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成的占有三度空间、中心气压比四周低的水平空气涡旋。在气旋区内无论气压梯度力多大，都有可能被地转偏向力和离心力平衡，所以风速可以达到很大。第25页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运
11、动与大气环流相同点：都是平衡力下的气流运动；都与实际风近似的暂时达到平衡状态的风速值；都遵循风压定律。不同之处：梯度风比地转风更接近现实风。（三）梯度风与地转风比较第26页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流三、自由大气风随高度的变化热成风水平温度分布不均导致气压梯度随高度发生变化，风相应的随高度水平温度分布不均导致气压梯度随高度发生变化，风相应的随高度发生变化。发生变化。由水平温度梯度引起的上下层风的向量差，称为热成风，用由水平温度梯度引起的上下层风的向量差，称为热成风，用V VT T表示。表示。第27页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章
12、大气运动与大气环流大气运动与大气环流热成风形成：1500米高度，米高度，A点高于点高于B点温度点温度到到3000米高空哪点气压高米高空哪点气压高?热成风形成示意图热成风形成示意图第28页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流热成风方向:热成风方向与等温线方向平衡，北半球高温在右。北半球热成风方向示意图第29页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流温度场与气压场配置之一:高温与高压一致热成风与地转风方向一致,相互叠加,到达高空风速越来越大.第30页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气
13、运动与大气环流温度场与气压场配置之二:高温与低压一致热成风与地转风方向相反,减弱地转风,到达高空风速越来越小,达到0,甚至最后改变风向.第31页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流温度场与气压场配置之三:高温与低压垂直高空合成风发生顺时针旋转，从暖区吹来，因此伴随着暖平流发生.P+PPT+TTVgVt第32页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流温度场与气压场配置之四:高温与低压垂直高空合成风发生逆时针旋转，从冷区吹来，因此伴随着冷平流发生.P+PPTT+TVgVt第33页，讲稿共114张，创作于星期日第三章
14、第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流四、摩擦层中空气的水平运动（一）水平运动规律地面平衡风形成示意图地面平衡风形成示意图P3P4P2P1高高低低VgRAA+RGV第34页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流地面平衡风特点：地面平衡风特点：地面实际风比地转风小，地面实际风比地转风小，方向偏低压一侧，高压在右后方。方向偏低压一侧，高压在右后方。实际风风向与等压线的交角，摩擦力越大夹角越大。实际风风向与等压线的交角，摩擦力越大夹角越大。一般地，陆地一般地，陆地25-35度，海洋度，海洋10-20度。度。第35页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第
15、三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流地面低压气流低压中心，风穿等压线沿逆时针方向向中心辐合。低压中心，风穿等压线沿逆时针方向向中心辐合。在北半球在北半球第36页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流地面高压气流高压中心，风穿等压线沿顺时针方向向外辐散高压中心，风穿等压线沿顺时针方向向外辐散 在北半球在北半球第37页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流（二）摩擦层中风随高度变化摩擦层中，风随高度的变化受摩擦力和气压梯度随高度变化的影响。在气压梯度不随高度变化的情况下，离地面愈远，风速愈大，风向与等压线的交
16、角愈小，越接近地转风。在北半球，风速随高度增大，风向逐渐右偏；在南半球，风速随高度增大，风向逐渐左偏。第38页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流北半球埃克曼风速螺旋曲线把北半球摩擦层中不同高度上风的向量投影到同一水平面上，可得到一条风向、风速随高度变化的螺旋曲线，称为埃克曼螺线。由图看到，当高度很小时，风速随高度增加很快，但风向改变不大；随高度增大风速增加缓慢，风向却显著向右偏转，最终趋于地转风。在离地面10m以下的气层中摩擦力随高度增加迅速减小，所以要求测风仪离地面101012m12m以上。第39页，讲稿共114张，创作于星期日第40页，讲稿共1
17、14张，创作于星期日第二节 大气环流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第41页，讲稿共114张，创作于星期日一、大气环流概念第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流概念：大范围、有规律、相对稳定概念：大范围、有规律、相对稳定的的大气运动。大气运动。1）水平范围可达）水平范围可达数千米、半球甚至全球数千米、半球甚至全球，2）垂直尺度在）垂直尺度在10千米千米以上，平流层、中间层乃至整个大气以上，平流层、中间层乃至整个大气圈。圈。3）时间尺度在）时间尺度在1-2天以上、月、季甚至多年天以上、月、季甚至多年。意义：意义：反应大气运动的反应大气运动的基本状态基本状态，并孕育和
18、制约着较小规模的气，并孕育和制约着较小规模的气流运动，是各种天气系统发生、发展和移动的流运动，是各种天气系统发生、发展和移动的背景条件背景条件。第42页，讲稿共114张，创作于星期日二、大气环流形成第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流A高低纬间高低纬间高低纬间高低纬间热量差异热量差异热量差异热量差异B B地转地转地转地转偏向力偏向力偏向力偏向力C C太阳直射点太阳直射点太阳直射点太阳直射点的南北移动的南北移动的南北移动的南北移动D海陆热力海陆热力海陆热力海陆热力性质差异性质差异性质差异性质差异气压带断裂成块状，形成季风、局地环流气压带断裂成块状，形成季风、局地环流气压带、风带南北
19、移动气压带、风带南北移动单圈环流单圈环流三圈环流三圈环流气压带和风带气压带和风带第43页，讲稿共114张，创作于星期日0 30 N60 N90 N(1)考虑考虑A：高低纬间热量差异：高低纬间热量差异-单圈环流单圈环流赤道低压带赤道低压带极地高压带极地高压带第44页，讲稿共114张，创作于星期日赤赤 道道 低低 压压 带带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带东北信风带东北信风带东北信风带东北信风带24中纬西风带中纬西风带中纬西风带中纬西风带极地东风带极地东风带极地东风带极地东风带76低纬环流低纬环流低纬环流低纬环流中纬环流中纬环流中纬环流中纬环
20、流高纬环流高纬环流高纬环流高纬环流1358910-三圈环流和三个风带三圈环流和三个风带（2）考虑）考虑A、B-高低纬间热量不均，地转偏向力高低纬间热量不均，地转偏向力第45页，讲稿共114张，创作于星期日赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带东东北北信信风风中中纬纬西西风风极地东北极地东北东东南南信信风风中中纬纬西西风风极极 地地 东东 风风地球上的气压带和风带平面分布图地球上的气压带和风带平面分布图第46页，讲稿共114张，创作于星期日2326N2326S6634S6
21、634N0-高低纬间质量不均；地转偏向力；高低纬间质量不均；地转偏向力；太阳直射点位置的移动太阳直射点位置的移动-气压带、风带的南北移动气压带、风带的南北移动(3)考虑考虑A、B、C-第47页，讲稿共114张，创作于星期日一月一月七月七月 -高低纬间热量不均；高低纬间热量不均；地转偏向力；太阳直射点位置的移动；地转偏向力；太阳直射点位置的移动；海陆热力性质差异海陆热力性质差异-气压带断裂成单个的高低气压中心气压带断裂成单个的高低气压中心6060 NN30N30N亚亚 欧欧 大大 陆陆洋洋大大西西洋洋太太平平副副 极极 地地 低低 气气 压压 带带蒙古蒙古-西伯利亚高压西伯利亚高压阿留申阿留申低
22、压低压冰岛冰岛低压低压副副 热热 带带 高高 气气 压压 带带亚洲（印度）低压亚洲（印度）低压亚速尔亚速尔高压高压夏威夷夏威夷高压高压冬冬夏夏冬冬夏夏（4）考虑）考虑A、B、C、D-第48页，讲稿共114张，创作于星期日世界世界1月海平面气压和风月海平面气压和风阿留申阿留申西伯利亚西伯利亚北美北美北大西洋北大西洋北大西洋北大西洋第49页，讲稿共114张，创作于星期日世界世界7月海平面气压和风月海平面气压和风夏威夷高压夏威夷高压亚速尔高压亚速尔高压亚速尔高压亚速尔高压第50页，讲稿共114张，创作于星期日三、大气环流类型与特点第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流（一）平均纬向三圈环
23、流（二）平均经向三圈环流（三）高空西风波动和急流（四）季风环流（五）局地环流第51页，讲稿共114张，创作于星期日（一）平均纬向三圈环流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流1、赤道信风带 2、盛行西风带 3、极地东风带第52页，讲稿共114张，创作于星期日1、信风带第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流位置：南北纬30-35度之间。特点：（1）位置、范围和强度有季节性的规律变化，因此为信风。（2）性质为干燥，因此有沙漠分布在信风带内。（3）热带辐合带和赤道无风带的存在。（4）信风带的移动往往带来风、云雨天气。第53页，讲稿共114张，创作于星期日2、强劲的西风带第三章
24、第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流位置：35-60度之间，副热带高压与副极地低压之间；特点：（1）风速大，特别在南半球尤为强劲：咆哮的40度，狂暴的50度 呼啸的60度。第54页，讲稿共114张，创作于星期日3、浅薄的极地东风带第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流位置：极地高压外围第55页，讲稿共114张，创作于星期日（二）平均径向三圈环流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流1、信风环流圈：Hadely 2、中纬度环流圈：Ferrel 3、高纬度环流圈第56页，讲稿共114张，创作于星期日1、信风环流圈：Hadley第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动
25、与大气环流位置：30个纬度；是一个热力环流圈第57页，讲稿共114张，创作于星期日2、中纬度环流圈：Ferrel第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流在35-60度地带，从高空到地面都是盛行的西风，在地面附近有指向低纬的风速分量，在高空有指向高纬的风速分量，分别与副极地低压的上升气流和副高下沉气流辐合，形成环流圈。按环流图，高空应该存在东风气流，但是实际观测从低空到高空都是盛行的西风，主要是地转偏向力影响。第58页，讲稿共114张，创作于星期日3、极地环流圈第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流副高向高纬流，偏西风，而极地高压为偏东气流在纬度60度附近相遇，冷暖气流相遇
26、，暖上爬，受冷下沉，极地来的冷气流补充地面空气，形成一个闭合的环流圈。第59页，讲稿共114张，创作于星期日（三）高空西风波动和急流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流 忽略摩擦力，在地转偏向力的作用下，在中纬度35-65度的高空上，形成强劲西风带，西风带波动形成大气长波，波长在3000-8000km，也叫罗斯贝波。其中向极地一侧的弯曲形成高压脊，断裂为阻塞高压；向赤道一侧的弯曲形成低压槽，断裂切断低压。一般可维持35天以上。第60页，讲稿共114张，创作于星期日第61页，讲稿共114张，创作于星期日阻塞高压的出现地区：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流大西洋、欧
27、洲及北美西部的阿拉斯加地区。在亚洲阻塞高压主要出现在乌拉尔山及鄂霍次克海地区。第62页，讲稿共114张，创作于星期日（三）高空西风波动和急流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流急流：在西风带中最大风速达到20m/s以上的最大风速区。在北半球夏弱（15-20m/s）冬强（40m/s），位置也移动，冬季在27 N 的200hPa高度上，夏季在42N的300-200hPa高度上。第63页，讲稿共114张，创作于星期日（四）季风环流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流概念：大陆和海洋间，以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。风向：夏季由海洋吹向大陆-夏季风；
28、性质：暖湿热带海洋气团。冬季由大陆吹向海洋-冬季风。性质：干冷极地大陆气团。成因：大尺度的海洋和陆地热力差异形成的大范围热力环流。第64页，讲稿共114张，创作于星期日季风区的划分：赫罗莫夫划分（赫罗莫夫划分（1950年）年）：依据：依据：季风角季风角120度度 季风指数在季风指数在40%为季风区；为季风区；大于大于60%为显著季风区为显著季风区。范围：范围：亚洲东部亚洲东部，北起，北起俄罗斯远东俄罗斯远东至东南亚和南亚均为季风区。至东南亚和南亚均为季风区。划分指标：季划分指标：季 风风 角角:冬夏盛行风向的夹角冬夏盛行风向的夹角 季风指数季风指数:取取1月和月和7月的月的盛行风向频率的平均值
29、盛行风向频率的平均值第65页，讲稿共114张，创作于星期日季风区的划分：拉梅奇（拉梅奇（1970年）：年）：依据：依据：1）季风角季风角为为120度，度，2）季风指数季风指数大于大于40%，3）平均合成风速大小大于）平均合成风速大小大于3m/s，4）1月和月和7月发生气旋和反气旋更替每两年少于月发生气旋和反气旋更替每两年少于1次次范围：范围：主要季风区位于主要季风区位于350N250N，300W1700E之间，之间，南亚次大陆南亚次大陆和和中国东南部季风中国东南部季风特别发达。特别发达。第66页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流南亚和东亚南亚和东亚
30、是世界最著名的季风区，是世界最著名的季风区，其环流特征主要表现为其环流特征主要表现为 冬季盛行偏北季风，冬季盛行偏北季风，夏季盛行偏南季风夏季盛行偏南季风分布：分布：第67页，讲稿共114张，创作于星期日一月份一月份七月份七月份低低低低高高第68页，讲稿共114张，创作于星期日东亚季风与南亚季风比较第69页，讲稿共114张，创作于星期日（五）局地环流第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流由局部环境如地形起伏、地表受热不均等引起的小范围气流，称为局地环流。类型包括：类型包括：海陆风、海陆风、山谷风山谷风、焚风、焚风、峡谷风。峡谷风。第70页，讲稿共114张，创作于星期日1、海陆风第三
31、章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流在滨海地区，白天风从海上吹向陆地；晚间风从陆地吹向海洋，这就是海陆风环流。第71页，讲稿共114张，创作于星期日1、海陆风第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流特点：海风开始于上午9-11点，13-15点最强，陆风开始于下午5-8点转为陆风，阴天时间会推迟。范围：水平尺度：数10km至上百km；垂直尺度：1-2km，为中尺度局地环流。第72页，讲稿共114张，创作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流当大范围山区水平气压场较弱时，白天地面风从谷地吹向山坡；晚间地面风从山坡吹向谷地，这就是山谷风环流。形成：白天，山坡空
32、气比同高度大气增热强烈，暖空气沿坡上升，成为谷风；夜间，山坡辐射冷却，迅速降温，而谷地中同高度空气冷却较慢，因而形成与白天相反的热力环流，下层风由山坡吹向山谷，称为山风。2、山谷风第73页，讲稿共114张，创作于星期日3、焚风第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流气流受山地阻挡被迫抬升，迎风坡空气上升冷却，起初按干绝热递减率降温（10C/100m），当空气达到饱和状态时，水汽凝结，气温按湿绝热递减率降低（0.50.60C/100m），大部分水汽在迎风坡降落。气流越过山后顺坡下沉，基本按干绝热递减率增温，以致背风坡气温比同高度迎风坡气温高，从而形成相对干热的风，称为焚风。形成的动力有
33、哪些？绝热变化过程温度高度第74页，讲稿共114张，创作于星期日4、峡谷风第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流当空气由开阔地区进入山地峡谷口时，气流的横截面积减当空气由开阔地区进入山地峡谷口时，气流的横截面积减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前进小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前进（流体的连续性原理），从而形成强风。（流体的连续性原理），从而形成强风。峡谷风形成示意图第75页，讲稿共114张，创作于星期日四、大气环流作用第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流 调节热量和水分调节热量和水分 大气环流使高低纬度之间，海陆之间的热量和水汽大气环流
34、使高低纬度之间，海陆之间的热量和水汽得到交换，得到交换，促进地球上的热量和水平衡；促进地球上的热量和水平衡；影响天气和气候系统影响天气和气候系统第76页，讲稿共114张，创作于星期日第三节 主要天气系统第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统，称天气系统。大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统，称天气系统。一般多指温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、一般多指温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、龙卷风等。龙卷风等。根据水平尺度和生命史，天气系统可分为：根据水平尺度和生命史，天气系统可分为：第77页，讲稿共114张，创
35、作于星期日第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第78页，讲稿共114张，创作于星期日1、概念：、概念：指在广大区域内水平方向上指在广大区域内水平方向上温度温度、湿度湿度、铅直铅直稳定度等物理属性较稳定度等物理属性较均匀的大块空气团。均匀的大块空气团。其水平范围由数千米到数千千米，其水平范围由数千米到数千千米，垂直范围由垂直范围由数千米数千米到到十余千米十余千米甚至伸展到对流层顶。甚至伸展到对流层顶。一、气团一、气团第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第79页，讲稿共114张，创作于星期日1、范围广阔、地表性质均一的下垫面，、范围广阔、地表性质均一的下垫面，2、存在使
36、空气物理性质在水平方向均匀化的环流场、存在使空气物理性质在水平方向均匀化的环流场2、气团条件第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第80页，讲稿共114张，创作于星期日气团由生成地向其它地方移动会发生原有物理属性的改变现象。气团由生成地向其它地方移动会发生原有物理属性的改变现象。性质不同的气团，变性的难易程度不一样：性质不同的气团，变性的难易程度不一样：从冷暖性质看从冷暖性质看，冷气团向暖区移动更容易变性，而暖气团向冷区移动变，冷气团向暖区移动更容易变性，而暖气团向冷区移动变性缓慢；性缓慢；从干湿性质看，从干湿性质看，干气团容易变湿，湿气团变干难。干气团容易变湿，湿气团变干难。为什
37、么呢？为什么呢？3、气团变性：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第81页，讲稿共114张，创作于星期日按热力性质可分为冷气团和暖气团。暖气团含有丰富的水汽，容易形成云雨天气，但移向冷区时会产生逆温（何种逆温类型？能否形成雾，何种类型的雾？）。冷气团一般形成干冷天气，但移向暖区时，气流层结不稳定，若冷气团来自海洋容易形成降水。若移到暖水面会发生什么现象？按气团的源地地理位置和下垫面性质分：4、气团分类：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第82页，讲稿共114张，创作于星期日第83页，讲稿共114张，创作于星期日影响中国的气团第84页，讲稿共114张，创作于星期日二
38、、锋面二、锋面第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流（一）概念：（一）概念：（二）锋面特征：（二）锋面特征：（三）锋面的分类（三）锋面的分类（四）锋面天气（四）锋面天气第85页，讲稿共114张，创作于星期日（一）概念：（一）概念：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流温度或密度差异很大的两个团相遇形成的狭窄过渡区域，称为温度或密度差异很大的两个团相遇形成的狭窄过渡区域，称为锋锋面面。占据三维空间，宽度较窄，占据三维空间，宽度较窄，一般为一般为几几km几百几百km，垂直高度数公里至十，垂直高度数公里至十余公里，远比气团小，余公里，远比气团小，所以也叫锋面。所以也叫锋面。第
39、86页，讲稿共114张，创作于星期日（二）锋面特征：（二）锋面特征：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流1、锋面坡度、锋面坡度2、温度场、温度场3、气压场、气压场4、风场、风场第87页，讲稿共114张，创作于星期日1、锋面坡度、锋面坡度第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流 锋面稳定时锋面与地平面的夹角即为锋面倾角。锋面稳定时锋面与地平面的夹角即为锋面倾角。形成和维持是地球偏转力作用的结果形成和维持是地球偏转力作用的结果.第88页，讲稿共114张，创作于星期日1、锋面坡度、锋面坡度第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流T=T2-T1，Tm=（T1T2）/2
40、，Vg=Vg1-Vg2（Vg1、Vg2分别为冷暖气团平行于锋线的风速分量）。分别为冷暖气团平行于锋线的风速分量）。表达式说明锋面坡度角的大小与表达式说明锋面坡度角的大小与Tm成正比。成正比。当当T=0，Vg=0，f=0时，时，=90和和=0，即不会有锋出现。，即不会有锋出现。第89页，讲稿共114张，创作于星期日2、温度场、温度场第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流水平温度水平温度梯度大，梯度大，10度度/100km，等温线分布十分密集，等温线分布十分密集，方向与锋面接近平行。方向与锋面接近平行。垂直分层垂直分层：锋面逆温发生。：锋面逆温发生。上界上界下界下界锋面逆温层锋面逆温层
41、TlnP第90页，讲稿共114张，创作于星期日3、气压场、气压场第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流锋两侧的气压等压线是锋两侧的气压等压线是不连续不连续的，将发生的，将发生转折转折，折角指向，折角指向高压一高压一端端，即锋处于，即锋处于低压槽低压槽中，具有气旋式切变。中，具有气旋式切变。1000hpa1005hpaXA1002.5hpa1005hpa1002.5hpa1000hpaYA暖暖冷冷第91页，讲稿共114张，创作于星期日4、风场、风场第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流同气压场一致，尖端指向同气压场一致，尖端指向高压一端高压一端，风场具有气旋性切变，当冷锋
42、为东北，风场具有气旋性切变，当冷锋为东北-西西南走向时，锋前为西南风，锋后为西北风。南走向时，锋前为西南风，锋后为西北风。1000hpa1005hpa锋后锋后1002.5hpa1005hpa1002.5hpa1000hpa锋前锋前第92页，讲稿共114张，创作于星期日（三）锋的分类（三）锋的分类根据锋移动过程中冷暖气团的替代情况，可分为：根据锋移动过程中冷暖气团的替代情况，可分为：第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流 冷锋、冷锋、暖锋、暖锋、准静止锋、准静止锋、囚锢锋。囚锢锋。第93页，讲稿共114张，创作于星期日 指冷气团主动向暖气团移动的锋；指冷气团主动向暖气团移动的锋；冷锋
43、冷锋第94页，讲稿共114张，创作于星期日暖锋示意图暖锋示意图 暖气团主动向冷气团移动的锋；暖气团主动向冷气团移动的锋；卷云卷云卷层云卷层云高层云高层云雨层云雨层云冷气团冷气团暖气团暖气团300-400km暖锋暖锋第95页，讲稿共114张，创作于星期日囚锢锋囚锢锋是指锋面相遇、合并后的锋。是指锋面相遇、合并后的锋。囚锢锋囚锢锋第96页，讲稿共114张，创作于星期日（四）锋面天气（四）锋面天气1、暖锋天气、暖锋天气 2、冷锋天气、冷锋天气 3、准静止锋天气、准静止锋天气第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第97页，讲稿共114张，创作于星期日1、暖锋天气、暖锋天气 暖锋坡度小，暖锋
44、坡度小，1/150。产生大范围连续性降水，产生大范围连续性降水，300-400km宽度。宽度。还可能产生锋面雾现象。还可能产生锋面雾现象。云系天气主要发生在锋前云系天气主要发生在锋前.春、秋一般分别出现在江淮和东北地区春、秋一般分别出现在江淮和东北地区,夏季出现在黄河流域。夏季出现在黄河流域。第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第98页，讲稿共114张，创作于星期日暖暖锋锋天天气气模模式式图图第99页，讲稿共114张，创作于星期日2、冷锋天气、冷锋天气一型冷锋：一型冷锋：移动缓慢，坡度小，移动缓慢，坡度小，1/100。云系层状分布与暖锋类似，序列相反，云系层状分布与暖锋类似，序列
45、相反，降水发生在锋后。降水发生在锋后。产生大范围连续性降水，比暖锋小些。产生大范围连续性降水，比暖锋小些。第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第100页，讲稿共114张，创作于星期日2、冷锋天气、冷锋天气二型冷锋：二型冷锋：运行迅速，坡度大运行迅速，坡度大1/40-1/80。降水范围狭窄，多暴雨，历时短，雨后晴朗、降温降水范围狭窄，多暴雨，历时短，雨后晴朗、降温和大风天气。和大风天气。春季多见于长江，秋季多见于黄河流域。春季多见于长江，秋季多见于黄河流域。冷锋为我国最主要的天气系统。冷锋为我国最主要的天气系统。第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第101页，讲稿共1
46、14张，创作于星期日3、准静止锋天气、准静止锋天气与暖锋类似，产生大范围连续性降水，坡度比暖锋小，与暖锋类似，产生大范围连续性降水，坡度比暖锋小，降水范围更广泛，持续时间更长。降水范围更广泛，持续时间更长。第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第102页，讲稿共114张，创作于星期日类型：类型：华南准静止锋：华南准静止锋：南下冷气团减弱，暖气团增强而形成。南下冷气团减弱，暖气团增强而形成。特点：与一型冷锋相似，比其坡度更小，降水范围更大，大于特点：与一型冷锋相似，比其坡度更小，降水范围更大，大于400km；持续时间更长，天持续时间更长，天-30天。天。“清明时节雨纷纷清明时节雨纷纷
47、”即江南此天气的写即江南此天气的写照。照。昆明准静止锋：昆明准静止锋：南下冷空气被山地阻挡所致，缺少水汽，很难产生大规模降水，锋南下冷空气被山地阻挡所致，缺少水汽，很难产生大规模降水，锋下空气变性上升，也会产生降水。下空气变性上升，也会产生降水。主要发生在华南、西南地区和天山北侧。主要发生在华南、西南地区和天山北侧。第103页，讲稿共114张，创作于星期日 1 气旋 气旋是由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成 的，占有三度空间、中心气压比四周低的水平空气涡旋。北半球气旋空气按反时针方向自外围向中心运动。2 反气旋 反气旋是占有三度空间的，中心气压比四周高的大型空气涡旋。三、三、气旋和反气
48、旋气旋和反气旋第三章第三章 大气运动与大气环流大气运动与大气环流第104页，讲稿共114张，创作于星期日第105页，讲稿共114张，创作于星期日第106页，讲稿共114张，创作于星期日寒潮是一种大规模的冷空气活动过程。国家气象局规定：由于冷空气的侵袭，使气温在24小时内下降10以上，最低气温降至5以下，同时伴有六级大风，作为发布寒潮警报的标准。长江中下游及其以北地区，48小时内降温10以上，最低气温4（春秋季改为江淮地区最低气温4），陆地上3个大行政区有5级以上大风，渤海、黄海、东海先后有7级以上大风，作为寒潮警报标准。如果上述地区48小时内降温14以上，其余同上，则为强寒潮警报标准。关于寒潮关于寒潮第107页，讲稿共114张，创作于星期日第108页，讲稿共114张，创作于星期日第109页，讲稿共114张，创作于星期日第110页，讲稿共114张，创作于星期日第111页，讲稿共114张，创作于星期日寒潮路径I 中路经河套直达长江流域和江南地区，这条路径的寒潮最多，占92。II东路从河套以直接进入东北和东经华北进入渤海、黄海影响华东地区，这条路径的寒潮占5。III西路从河套以西沿青藏高原东侧南下，影响长江流域和上海。这条路径仅占3。第112页，讲稿共114张，创作于星期日第113页，讲稿共114张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看第114页，讲稿共114张，创作于星期日