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1、四章节大气运动 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节 气压的变化气压发生变化的根本原因是空气质量的变化气压随高度的变化定性描述：在同高度上，密度大的地方或者冷空气所在的地方，气压随高度的上升递减的快些；反之则慢些。静力学方程如图示，在整个大气柱中截取面积如图示，在整个大气柱中截取面积为为1 1厘米，厚度为厘米，厚度为ZZ的薄气柱的薄气柱 ，设，设高度高度Z Z1 1处的气压为处的气压为P P1 1，高度，高度Z Z2 2处的气处的气压为压为P P2
2、 2，空气密度为，空气密度为，重力加速，重力加速度为度为g g。在静力平衡条件下，。在静力平衡条件下，Z Z1 1面上面上的气压的气压P P1 1和和Z Z2 2面上的气压面上的气压P P2 2间的气压间的气压差应等于这两个高度面间的薄气柱差应等于这两个高度面间的薄气柱重量，即重量，即P P2 2-P-P1 1=-P=-g=-P=-g（Z Z2 2-Z-Z1 1）=gZ=gZ式中负号表示随高度增高，气压降式中负号表示随高度增高，气压降低。若低。若ZZ趋于无限小，则上式可写趋于无限小，则上式可写成成-dP=gdZ-dP=gdZ，上式是气象上应用的，上式是气象上应用的大气静力学方程。大气静力学方程
3、。将上式进一步整理即得：式中高度所降低的气压值。通常用每百米mm汞柱或每百米百帕表示实际工作中还经常引用气压高度差（h），它表示在铅直气柱中气压每改变一个单位所对应的高度变化值。显然它是铅直气压梯度的倒数，即式中Rd=287J/kgK为干空气的气体常数。将Rd、g值代入，并将T换成摄氏温标t，则得 举例：某测站海拔高度为40米，本站气压为1000百帕，气温为0，求h值，并将本站气压订正为海平面气压。计算结果：h=8；海平面气压为1005百帕。以上是将大气看成是静力平衡状态条件下，对一薄气柱的讨论。如果研究的气层高度变化范围很大，气柱中上下层温度、密度变化显著时，该式就难以直接运用，就需采用适合
4、于较大范围气压随高度变化的关系式，即压高方程。压高公式气压随时间的变化变化原因 水平气流的辐合与辐散；冷暖气流水平运动；空气垂直运动气压的变化周期性 日变化：二高二低、最高（上午9-10）次高（晚9-10）最低（下午3-4）次低（早3-4）年变化：中纬最明显，冬：大陆高海洋低；夏：大陆低海洋高非周期性 与气压系统移动和气团变化有关系。第二节 气压场 气压的空间分布叫气压场。三度空间的气压场叫空间气压场，某一水平面上的气压场叫水平气压场。气压场形式的变化可引起天气的变化。表示方法图示法 等高面上画等压线：等高面、等压线等压面 空间气压相等的各点所组成的曲面叫等压面。由于在同一高度上各点的气压值并
5、不完全相同，所以等压面并不是一个平面，而是象地形一样是一个曲面。在这个曲面上，向上突出的地方表示在同一高度上其气压值比四周高，凹下的地方表示在同一高度上其气压值比四周低。既然等压面不是一个平面，那么它一定能与等高面相交，其交线就是等高面上的等压线。气压梯度气压梯度是一个既有大小，又有方向的向量，它的方向垂直于等压线，由高压指向低压，其大小等于沿这个方向上单位距离内气压的改变量，用-P/来表示。为两等压面之间的垂直距离，P为相应的气压改变量。气压梯度可以分解为在水平方向、垂直方向上的2个分量，水平气压梯度是空间气压梯度在水平方向上的分量，用-P/n来表示，垂直气压梯度用-P/Z来表示实质上就是单
6、位高度气压差。水平气压梯度的单位是百帕/赤道度。1赤道度等于在赤道上，经度相差1度时的纬圈长度，其值约为111千米。水平气压梯度数值很小，但它在空气的水平运动中作用巨大，可引起大规模运动，它的大小反映在水平气压场中就是一个等压线疏密的问题。垂直气压梯度很大，故可把空间气压场看作是水平的。气压场的基本型式气压场的基本型式（一）低气压简称低压，是由闭合等压线构成的低气压区。气压值由中心向外逐渐增高。空间等压面向下凹陷，形如盆地。（二）低压槽简称槽，是低气压延伸出来的狭长区域。在低压槽中，各等压线弯曲最大处的连线称槽线。气压值沿槽线向两边递增。槽附近的空间等压面类似地形中狭长的山谷，呈下凹形。（三）
7、高气压简称高压，由闭合等压线构成，中心气压高，向四周逐渐降低，空间等压面类似山丘，呈上凸状，（四）高压脊简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域，在脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线，其气压值沿脊线向两边递减，脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。（五）鞍形气压场简称鞍，是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。鞍形区空间的等压面形似马鞍。气压系统的空间结构气压系统的空间结构由地面温度场和气压场的配置情况而定。对称系统：深厚系统（1）冷低压（2）暖高压浅薄系统（1）冷高压（2）暖低压非对称系统：（1）高压（2）低压对称系统 深厚系统：指在500百帕等压面上仍然维持闭合等高线的地面低压或地面高压。简单地说，地面为低压或高压，到5500米高度仍存在与地面相对应的低压或高压。浅薄系统：指只存在于5500米以下的气压系统。等压面与等高面的对应关系：1013百帕-0高度（海平面）850百帕-1500米700百帕-3000米500百帕-5500米300百帕-9000米100百帕-16000米冷低压与暖高压暖低压与冷高压不对称系统地面气压中心与地面气温中心不对称、不重合