气象考点Word文档下载推荐.docx
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陆地地区日较差大于海洋地区，沙漠地区日较差比潮湿地区的大。
晴天的气温日较差比阴天大。
2．气温的年变化
气温的年变化表现在一年中月平均气温有一个最高值和一个最低值。
通常，北半球中、高纬度陆地的气温以7月为最高，1月为最低。
海洋上的气温以8月为最高，2月为最低。
一年中月平均气温的最高值与最低值之差，称为气温年较差。
气温年较差的大小与纬度、下垫面性质和海拔高度等因素有关。
赤道附近，昼夜长短几乎相等，最热月和最冷月热量收支相差不大，气温年较差小；
高纬度地区气温年较差远大于赤道低纬。
气温年较差低海拔处大于高海拔处。
陆上气温年较差比海洋大得多。
1．影响气压变化的因素
影响气压变化的因素有热力因素和动力因素。
热力因素：
温度高，空气受热膨胀，空气密度变小，空气发生辐散现象，气压下降；
温度低，空气冷却收缩，空气密度变大，空气发生辐合现象，气压升高。
动力因素包括水平气流的辐合和辐散、空气密度变化和空气的垂直运动。
气流水平辐合时，空气聚积，导致气压上升；
气流水平辐散时，空气离散，导致气压下降。
移来的气团密度大，空气质量增多，气压上升（如冷空气南下）；
移来的气团密度小，空气质量减少，气压下降（如暖空气北上）。
在空气没有垂直运动时，空气质量不变，气压不变；
在空气有下沉运动时，上层空气质量减少，气压降低；
在空气有上升运动时，上层空气质量增多，气压升高。
2．气压随高度的变化
气压总是随着高度的增加而降低的。
气压随着高度降低的速度与空气密度有关，空气密度大的地方,气压随高度降低得快些,空气密度小的地方则相反。
气压与高度的对应关系如表1.1。
表1.1气压与高度的对应关系
高度km
1.5
3
5.5
9
12
16
20.5
24
31
36
48
气压hPa
1000
850
700
500
300
200
100
50
30
10
5
1
（1）大气静力方程
假设大气相对于地面处于静止状态，则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受垂直气柱的重量。
是气象学中的大气静力学方程。
方程说明，气压随高度递减的快慢取决于空气密度（ρ）和重力加速度（g）。
重力加速度（g）随高度的变化量一般很小，因而气压随高度递减的快慢主要取决于空气的密度。
气层密度大，气压随高度递减快，反之则递减慢。
（2）单位气压高度差
船舶实际工作中经常引用单位气压高度差（h），它表示在垂直气柱中气压每改变一个单位所对应的高度变化值。
可以推出：
。
在同一气压下，气柱的温度愈高，密度愈小，单位气压高度差愈大。
反之，气柱温度愈低，单位气压高度差愈小。
在同一气温下，气压值愈大的地方，空气密度愈大，单位气压高度差愈小。
反之，气压值愈低的地方，单位气压高度差愈大。
在垂直方向上，随着高度的升高单位气压高度差迅速增大。
在航海上，近似取单位气压高度差为8m，即高度每增加8m，气压降低1hPa。
气压随时间的变化包括气压日变化、年变化以及气压的非周期性变化。
气压日变化表现为双峰型，最高值出现在上午9～10时,最低值出现在下午15～16时。
21～22时出现次高值,次日凌晨3～4时则出现次低值。
最高和最低气压与气温的变化有关。
气压日较差随纬度的增加而减小，低纬日较差可达3～5hPa，中纬地区则小于1hPa。
气压在一年之内的周期性变化称为气压年变化。
气压年变化受气温的年变化影响很大，也与纬度、海陆性质、海拔高度等地理因素有关。
气压的年变化以中纬度地区最为明显，概括为3种类型。
（1）大陆型：
一年中气压最高值出现在冬季，最低值出现在夏季，气压年变化值很大，并由低纬向高纬逐渐增大。
（2）海洋型：
一年中气压最高值出现在夏季，最低值出现在冬季，年较差小于同纬度的陆地。
（3）高山型：
一年中气压最高值出现在夏季，是空气受热，气柱膨胀、上升，质量增加所致，而最低值出现在冬季，是空气受冷，气柱收缩、空气下沉、高山质量减少的结果。
月平均气压最高值与最低值之差称为气压年较差。
气压年较差海洋小于陆地，低纬小于中高纬。
海平面气压的分布状况称为海平面气压场。
在空间范围内的气压分布状况为空间气压场。
某一水平面的气压分布状况称为水平气压场。
（1）低气压（简称低压）：
由闭合等压线围成的中心气压比四周低的系统。
空间等压面向下凹，形如盆地。
（2）高气压（简称高压）：
由闭合等压线围成的中心气压比四周高的系统。
空间等压面向上凸形状，形似山丘。
（3）低压槽（简称槽）：
由低压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较高一方突出的部分。
在槽中，各等压线弯曲最大处的连线叫槽线。
（4）高压脊（简称脊）：
由高压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较低一方突出的部分。
在脊中，各等压线弯曲最大处的连线叫脊线。
（5）鞍形气压区（简称鞍部）：
由两个低压与两个高压交错组成的中间区域，其附近空间等压面形如马鞍。
另外,两个低压之间的狭长区域称为高压带；
两个高压之间的狭长区域称为低压带。
湿度（Humidity）是表示大气中水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。
通常表示大气湿度的物理量有很多，航海常用下列几种：
1．绝对湿度
单位体积空气中所含水汽的质量（实际上就是水汽密度）。
单位为g/cm3，kg/m3。
它直接表示空气中含水汽的多少，绝对湿度大，水汽含量多，绝对湿度小，水汽含量少。
2．水汽压
指大气中水汽所引起的那部分压强称为水汽压，单位与气压相同。
它直接表示空气中水汽含量的多少，水汽压大，水汽含量多，水汽压小，水汽含量少。
3．饱和水汽压
指空气达到饱和时的水汽压，也叫最大水汽压。
饱和空气中的水汽压是温度的函数，即E=E（T），随着温度的升高而增大。
它表示空气“吞食”水汽的能力，不反映空气中水汽含量的多少。
当温度相等时，水面的饱和水汽压大于冰面。
4．相对湿度
指空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比，即f=e/E×
100%。
相对湿度直接反映空气距离饱和的程度，不直接反映空气中水汽含量的多少。
当相对湿度接近100%时，表明空气接近于饱和；
当相对湿度小于100%时，表明空气未饱和。
5．露点
在空气中水汽含量不变，气压一定时，降低温度使其空气达到饱和时的温度，称为露点温度，简称露点（Td）。
单位与气温相同。
在气压一定时，露点的高低只与空气中的水汽含量有关，露点高，水汽含量多，露点低，水汽含量少，所以露点也直接反映空气中水汽含量多少的物理量。
6．温度-露点差
根据温度和露点的差值，可以大致判断空气距离饱和的程度。
当露点接近气温时，表明空气接近于饱和。
另外，根据百叶箱中干湿球温度差也可以大致判断空气距离饱和的程度。
若湿球温度趋于干球温度，说明相对湿度大，空气趋于饱和，一般出现在雾或降水中。
在上述各种表示湿度的物理量中，绝对湿度、水汽压、露点基本上表示空气中水汽含量的多少；
相对湿度、温度露点差、干湿球温度差则表示空气距离饱和的程度；
饱和水汽压则表示空气容纳水汽的能力。
1．地转风的定义及形成
地转风是水平气压梯度力与水平地转偏向力达到平衡时，空气的等速直线水平运动。
在平直等压线的气压场中，由于气压梯度力的作用，空气开始沿气压梯度力的方向从高压向低压运动。
一旦有运动，必定受地转偏向力的作用，使运动方向向右偏转（北半球）。
在气压梯度力的作用下，空气的速率越来越大，地转偏向力也随着空气速率的增大而增大，并且迫使空气向右偏离的程度越来越大，最后水平地转偏向力增大到与水平气压梯度力大小相等，方向相反，即达到平衡状态。
这时空气沿着等压线作等速水平直线运动，由此形成地转风。
2．地转风的大小和风压定律
地转风的表达式为：
（1-5-2）
由此式可以看出：
①地转风速与水平气压梯度成正比，即等压线密集的地方，地转风大，等压线稀疏的地方，地转风小。
②地转风速与空气密度成反比。
在气压梯度相同的情况下，越往高空风速越大。
③地转风速与纬度的正弦成反比。
当气压梯度相同时，地转风速随纬度的减小而增大。
但实际观测到的地转风速却是高纬度地区大于低纬度地区，这是由于高纬度的气压梯度值远远大于低纬度的缘故。
然而，在低纬地区因地转偏向力很小，无法与气压梯度力平衡。
因此，在赤道附近的低纬地区，地转风是不存在的。
风压定律：
在北半球自由大气中，地转风沿等压线吹，背风而立，高压在右，低压在左。
在南半球，背风而立，高压在左，低压在右。
这就是著名的白贝罗定律（Buysballot＇sLaw）。
显然，风压定律很好地反映了气压场与风场之间的关系，由气压场分布可以确定风，反过来由风向即可判断出高压和低压的大致方位。
3．地转风速的计算
在地面图上，为讨论和处理问题方便，不考虑摩擦力的影响，则可迅速计算出对应的地面地转风速。
在海图上取一个纬距Δn=60nmile，标准情况下空气密度ρ=1293g/m-3，地转角速度ω=7.29×
10-5s-1，若取Δp=1hPa，代入地转风公式，计算后得：
（1-5-3）
当Δp≠1hPa时，地转风速为：
（1-5-4）
利用此式可以计算水平间隔为60nmile，任意气压差时的地转风。
4．等压面上的地转风
在高空中，应用等压面图来代替等高面图，用位势梯度代替气压梯度得到地转风公式，即
（1-5-5）
公式中地转风直接与等压面上的位势梯度成正比，与纬度的正弦成反比。
对于某地来说，纬度相同，只要比较各层等压面图上的等高线疏密程度，就可确定各层地转风速的大小。
梯度风与地转风既有共同点，又有不同处，两者都是作用于空气质点的力达到平衡时的风。
梯度风考虑了空气运动路径的曲率影响，它比地转风更接近于实际风。
1．摩擦层中的风
在摩擦层中，空气的水平运动因受摩擦力作用，风速减弱，风向发生偏转。
气压梯度力、地转偏向力和摩擦力（若作曲线运动，还应考虑惯性离心力）构成平衡关系，风不再完全沿着等压线吹，而是斜穿等压线从高压吹向低压。
在摩擦层中的白贝罗风压定律应表述为：
在摩擦层中风斜穿等压线吹，背风而立，在北半球高压在右后方，低压在左前方；
在南半球高压在左后方，低压在右前方。
在地面天气图上弯曲等压线的气压场中，例如闭合的高压和低压，由于摩擦力的作用，在北半球低压中气流绕中心逆时针方向向中心辐合，高压中的气流绕中心顺时针方向向外辐散；
在南半球则相反，低压中气流绕中心顺时针方向向中心辐合，高压中气流绕中心逆时针方向向外辐散。
2．海面实际风的确定
在摩擦层中，实际风向与等压线的交角主要取决于下垫面粗糙度、大气稳定度和纬度三个因素。
粗糙度越大，稳定度越大，纬度越低时，交角越大；
反之，粗糙度越小，稳定度越小，纬度越高时，交角越小。
通常在中纬地区陆地上交角约为35︒～45︒，在海面上约为10︒～20︒。
浪大时，海面粗糙度增大，交角也有所增加。
实际风速比相应的地转风速要小，通常陆面上的风速（取10～12m高度的风速）约为相应地转风速的1/3～1/2，海面上风速约为相应地转风速的3/5～2/3。
3．摩擦层中风随高度的变化
在摩擦层中风随高度的变化，既受摩擦力随高度变化的影响，又受气压梯度力随高度变化的影响。
在气压场不随高度改变的情况下，风随高度变化主要是由摩擦力随高度变化而引起的。
从摩擦层下部边界至30～50m（不超过100m）高的气层，称为近地面层。
观测及理论研究都表明，在这一层中风向随高度的改变不明显，风速随高度的改变主要与气层是否稳定有关。
当气层不稳定时，有利于空气上下层的动量交换，使上下层风速差变小；
如果气层稳定，则风速随高度变化要明显一些。
从近地面层顶向上至摩擦层顶的气层，风速一般随高度的增加而增大，北半球风向随高度的增加逐渐向右偏转，南半球风向随高度则逐渐向左偏转。
当高度达到摩擦层顶附近时，风速接近于地转风，风向与等压线相平行。
由大气环流理论得知，在地表均匀的情况下，使南北半球的近地面层中出现了四个气压带，由赤道向极地依次为赤道低压带，副热带高压带，副极地低压带和极地高压。
与此相应形成了赤道无风带、信风带、副热带无风带，盛行西风带和极地东风带五个风带。
1．信风带（TradesWindZone）
位于副热带高压带与赤道低压带之间，平均位置在南北纬10～28°
附近。
北半球吹东北信风，南半球吹东南信风。
信风带的特征是风向常年稳定少变，风力3～4级，天气晴朗，大洋西部降水较多，位置随季节南北移动。
2．盛行西风带（Westerlies）
位于副热带高压带与副极地低压带纬度30～60º
之间。
在北半球低层吹西到西南风，在南半球低层吹西到西北风。
在西风带中，天气系统在高空西风的带动下从西向东运行，以槽脊为背景的气旋与反气旋交替出现，来自北方的冷气团和来自南方的暖湿气团在此相遇，形成锋面，使西风带多锋面气旋活动，常伴随大风和云雨天气。
在南半球西风带中，常年盛行强劲的西风，7级以上的大风频率每月可达10天以上，故有“咆哮西风带”之称。
3．极地东风带（PolarEasterlies）
位于南北纬60º
～90º
之间，极地高压向南（北）辐散的气流，在地转偏向力作用下，北半球吹E-NE风，南半球吹E-SE风。
4．赤道无风带（Doldrums）
平均位于南北纬10º
范围内，其天气特征是：
对流旺盛、平流微弱、云量多、高温、高湿、多雷雨、风微弱不定向，位置随季节南北移动。
5．副热带无风带（HorseLatitudes）
位于信风带和西风带之间，平均位于南北纬30º
副热带高压内部多下沉气流，天气晴朗、温暖、微风，陆上干燥、海上潮湿。
在1月海平面平均气压场上，北半球主要受四个大范围的气压系统（两个大低压和两个冷高压）控制。
它们是阿留申低压，冰岛低压，蒙古高压和北美高压。
蒙古高压前部的偏北气流就是亚洲稳定的冬季季风。
南半球在南太平洋，南大西洋和南印度洋分别是三个高压中心，在南非，澳大利亚和南美大陆上是热低压组成的低压带。
在7月海平面平均气压场上，北半球的大气活动中心有印度低压，北美低压，太平洋副高和大西洋副高，同时冰岛低压和阿留申低压明显减弱，范围缩小，位置偏北。
南半球大陆上的南非，澳大利亚和南美高压加强伸展，并与副高合并，在副热带纬度上，高压带环绕全球。
春秋两季属于过渡季节，北半球春季，原有的四个大气活动中心减弱，副热带高压开始增强。
通常将冬、夏季在平均气压场上出现的大型高、低压系统，称为大气活动中心。
全年始终都存在的大气活动中心称为永久性大气活动中心，如赤道低压带、海上副热带高压、南极高压、冰岛低压、阿留申低压和南半球副极地低压带。
随季节改变的大型气压系统称为半永久性大气活动中心，如蒙古高压、北美高压、印度低压、北美低压、澳大利亚高压、南美高压、非洲高压、澳大利亚低压、南美低压和非洲低压。
大范围地区的风向随季节而有规律改变的盛行风称为季风（Monsoons）。
所谓有显著改变的含义是指1月与7月盛行风向的转变角度至少120°
，盛行风向的频率超过40%，盛行风的平均合成风速超过3m/s。
1．季风的成因和分布（大纲1.6.2.1）
季风的形成与多种因素有关，但主要是海陆间的热力差异以及这种差异的季节变化，其它如行星风带的季节性移动和高大地形的热力、动力作用等。
通常将海陆热力差异形成的季风称为海陆季风，将行星风带的季节移动形成的季风称为行星季风。
高大地形在夏季的热源作用和冬季的冷源作用对季风的维持和加强起重要作用。
世界上季风区域分布甚广，主要集中在南亚、东亚、东南亚和赤道非洲四个区域。
此外，在澳洲、北美和南美也有一些季风区。
2．东亚季风（大纲1.6.2.2）
东亚季风主要是由于海陆热力差异形成的。
这里位于世界上最大的大陆-亚欧大陆的东南部和世界上最大的海洋-太平洋之间，气温梯度和气压梯度的季节变化比其它任何地区都显著，所以，这一地区发生的季风强度大、范围广。
它的范围包括中国东部、朝鲜、日本等地区和附近海域。
冬季，北太平洋是强盛的阿留申低压控制，西伯利亚高压盘踞亚欧大陆，寒潮和冷空气不断爆发南下，高压前缘的偏北风就成为亚洲东部的冬季风。
在冬季风盛行时期，由于东亚各地所处高压部位的差异，冬季风的方向不尽相同。
通常渤海、黄海北、中部及日本附近海面都盛行西北风；
黄海南部和东海北部盛行北风，有时吹东北风；
东海中部和南部盛行东北至北风，以东北风占多数。
我国台湾附近海面及南海，东北风占绝对优势，频率高达70%以上。
一次冷空气活动，黄、渤海和东海的风力在5～6级左右，寒潮南下时，最大风力可达8～12级。
夏季，亚洲大陆为热低压控制，同时，北太平洋副热带高压西伸北进占据整个北太平洋，因此，高低压之间的偏南风就成为亚洲东部的夏季风。
由于暖性低压的气压梯度不如冬季冷高压前部的气压梯度大，所以夏季风比冬季风弱，风力一般3～4级。
夏季风时期，渤海盛行东南风，黄海和东海盛行东南至南风，日本海及日本以东洋面盛行南至西南风或西风。
南海南部海区以及菲律宾以东直至140︒E洋面盛行西南风。
东亚季风的天气气候特征：
冬季风盛行时，具有低温、干燥和少雨的气候特征，来临快、强度大；
当夏季风盛行时，则表现为高温、潮湿和多雨的气候特征，季风来临慢、强度弱。
3．南亚季风（大纲1.6.2.3）
南亚季风主要是由于行星风带的季节性位移（南半球东南信风带越过赤道）引起的，其次也有海陆热力差异和青藏高原大地形的影响。
南亚季风是世界上最著名的季风，季风区域包括北印度洋及其周围的东非、西南亚、南亚、中印半岛一带，并与东亚季风区相连。
南亚季风以印度半岛和北印度洋表现最显著，因此，又称印度季风。
夏季，全球风带和气压带北移，南半球的东南信风越过赤道进入北半球之后，受地转偏向力作用转变为西南风。
与此同时，亚洲南部大陆形成印度低压，而此时南半球为冬季，澳大利亚高压发展，并与南印度洋副热带高压合并加强，位置偏北，使这一地区由南向北的气压梯度加大，南来气流跨越赤道后，形成西南风。
这样，西南信风与西南季风迭加在一起，造成了北印度洋夏季的西南风特别强大，成为世界海洋上最著名的狂风恶浪区之一。
另外，印度半岛的岬角效应和青藏高原大地形的存在对维持和加强南亚夏季风起了重要作用。
7～8月份风力达8～9级，并伴有暴雨，给船舶的安全航行造成一定困难，9～10月份开始减弱。
阿拉伯海的风大于孟加拉湾，尤其是索科特拉岛南侧的北印度洋，西南风特别大，是世界上最著名的狂风恶浪区之一。
冬季，行星风带南移，赤道低压带移到南半球，亚洲大陆高压强大，其南部的东北风就成为亚洲南部的冬季风。
因为亚洲南部远离大陆高压中心，并有青藏高原的阻挡，再加上印度半岛面积相对较小，纬度较低，海陆之间气压梯度较弱，所以，冬季风不强。
自11月至次年4月，北印度洋在东北季风控制下，风力一般为3～4级，被称为北印度洋航海的“黄金季节”。
在冬季风最盛期，季风区可越过赤道转变为西北季风，可影响到10︒S以北的海域。
南亚季风和东亚季风一样也是冬季干燥，夏季潮湿，但是它和东亚季风有一个明显差别，即南亚夏季风比冬季风强。
每年5月由冬季风转为夏季风，而10月由夏季风转为冬季风。
4．其它地区的季风（大纲1.6.2.4）
（1）北澳、印尼和伊里安的季风远比亚洲季风弱。
夏季（12～3月）多为西北季风，冬季（6～9月）多吹东南风。
（2）西非的季风从塞内加尔到塞拉里昂的西非沿岸一带，有西南季风与东北季风交替的现象。
夏季（5～8月）吹西南季风，其余时间为东北季风。
（3）北美与南美的季风在北美大陆东岸与南岸具有类似季风的风向转换现象，但除得克萨斯地区外，并不十分明显。
得克萨斯冬季（10～4月）吹北风，夏季吹南风。
在北美东岸和西北大西洋冬季具有类似季风的西北风，而在夏季转为西南风，冬夏风向转变不甚明显。
在南美洲，只有巴西东海岸有较明显的季风，从布立科角到南回归线，7月份为东南风，1月份则为东北风或东风。
1．云的定义和形成
云是由大量的小水滴、小冰晶或两者混
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