航海氣象與海洋學講義

1、航海氣象與海洋學講義航海氣象與海洋學講義陳登俊編目錄第一章大氣概況第二章氣溫和濕度第三章氣壓第四章風第五章大氣穩(wěn)定度第六章云和霧第七章海溫和海冰第八章海浪第十章大氣環(huán)流第十一章海流第十二章水文氣象要素的氣候分布第十三章天氣圖基礎知識第十四章氣團和鋒第十五章鋒面氣旋和中小尺度系統(tǒng)第十六章冷高壓和副熱帶高壓第十七章西風帶高空天氣系統(tǒng)第十八章熱帶氣旋和其它熱帶天氣系統(tǒng)第十九章天氣預報原理和簡易預報方法第二十章氣象報告和氣象傳真圖的識讀與應用第

2、二十一章船舶氣象導航第一章大氣概況第一節(jié)大氣的組成一、干潔空氣（DryAir）1、主要成分：氮氣（N2）、氧氣（O2），二者占空氣總容積的99％2、次要成分：二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）、氫氣、惰性氣體，體積比不足1％3、易變成分：（質量易變）二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）4、對氣溫有影響的成分：二氧化碳（CO2）――吸收和放射長波輻射，產生溫室效應臭氧（O3）――――－吸收紫外線5、干潔空氣的分子量：28.966二、水汽（Vap

3、our）1、來源：地表的蒸發(fā)2、水平分布：海洋多于陸地，沙漠最少3、垂直分布：低空多于高空，隨高度升高水汽含量迅速減少4、特點：1)在自然條件下，水汽是大氣中唯一能發(fā)生相態(tài)變化的氣體，是天氣演變的主角。2)具有吸收和放射長波輻射的性能，加上在水相變化中伴有凝結潛熱的吸收或釋放，對氣溫產生影響。冰雹等。第一節(jié)氣溫一、氣溫的定義和單位1、氣溫（AirTemperature）：表示空氣冷熱程度的物理量2、三種常有溫標之間的換算關系：1)三種溫

4、標對純水冰點和沸點的定義：冰點沸點等分攝氏溫標（℃）0100100華氏溫標（℉）32212180絕對溫標（K）2733731002）三種溫標的換算關系已知X℃，則對應的華氏溫標Y（℉）＝9X5＋32絕對溫標Z（K）＝273＋X若已知Y℉，則對應的攝氏溫標X（℃）＝5（Y－32）9絕對溫標Z（K）＝273＋5（Y－32）9二、太陽、地面、大氣輻射太陽輻射：一種短波輻射地面輻射：一種長波輻射大氣輻射：波長與地面輻射波長幾乎相同，也是長波輻射

5、大氣逆輻射：大氣輻射是向各個方向的，其中向地面的那一部分，因剛好與地面輻射方向相反，故稱之～。結論：太陽輻射是地球表面和大氣唯一的能量來源，但大氣受熱的主要直接熱源是地球表面的長波輻射。三、空氣的增熱和冷卻1、氣溫的非絕熱變化實現氣溫非絕熱變化的方式（物理過程）有：1）輻射：長波輻射是地面和大氣之間交換熱量的主要方式。2）對流與平流：對流（Convection）——空氣在垂直方向上有規(guī)則的升降運動，是上、下層空氣熱量傳遞的方式之一。平流

6、（Advection）——大范圍空氣的水平運動（風），同時伴有某種物理量的輸送，是不同地區(qū)空氣交換熱量的主要方式。3）水相變化：蒸發(fā)和凝結也可實現地面與大氣、空氣塊與空氣塊之間交換熱量。4）亂流：又叫湍流（Turbulence），指空氣微團的無規(guī)則運動。一般只發(fā)生在貼近地面1km以下的摩擦層內。亂流可使熱量、水分和微塵在各個方向上分布趨于均勻5）熱傳導：通常不予考慮。2、氣溫的絕熱變化1）干絕熱變化a.定義：干空氣塊或未飽和濕空氣塊在絕

7、熱上升或絕熱下降過程中溫度的變化（因沒有水汽的增加或減少，故沒有凝結潛熱的釋放或吸收）空氣塊絕熱上升，體積膨脹，對外作功，消耗自身內能，氣溫下降空氣塊絕熱下降，外界壓縮氣塊對氣塊作功，氣塊內能增加，氣溫升高b.干絕熱直減率：以Υd表示，指在干絕熱過程中，氣塊溫度隨高度的改變率。據計算，Υd＝0.98K100m≈1℃100m表明，干空氣塊或未飽和濕空氣塊每絕熱上升100米，氣溫下降1℃，每絕熱下降100米，氣溫上升1℃c.干絕熱線（Υd線