第二节基本气象要素.ppt

1、2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,1,第一部分 航空气象学基础 第二部分 飞行危险天气及对策 第三部分 航空资料的分析与运用,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,2,第一章 大气的状态其运动,第一节 大气的成分及结构 第二节 基本气象要素 第三节 空气的水平运动 第四节 空气的垂直运动,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,3,第二节 基本气象要素,气温 气压 湿度 密度 基本气象要素与飞行,2020/8/3,Aviation meteorology

2、by: xieqian,4,一、气 温,1.气温的概念 2.气温变化的基本方式 3.气温的时空变化,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,5,1.气温的概念,表示空气冷热程度的物理量 是空气分子平均动能大小的宏观表现 摄氏温标(C) 华氏温标(F) 绝对温标(K),2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,6,三种温标的关系,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,7,摄氏度与华氏度的换算：,2020/8/3,Aviation meteorology by: xi

3、eqian,8,2.气温变化的基本方式,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,9,气温的非绝热变化,气温的非绝热变化:指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化 辐射 辐射是大气获得热量的最主要方式 乱流 传导 水相变化(蒸发和凝结) 对流,大范围的垂直运动,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,10,辐射的概念,辐射：指物体以电磁波的形式向外放射热量的方式,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,11,乱流的概念,乱流： 空气无规则的小范围涡旋运动， 乱流

4、使空气微团产生混合，气 块间热量也随之得到交换。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,12,水相变化,水相变化： 指水的状态变化，水通过相变 释放热量或吸收热量， 引起气 温变化。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,13,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,14,传导的概念,传导： 依靠分子的热运动将热量从 高温物体直接传递给低温 物体的现象,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,15,对流,大范围的垂直

5、运动,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,16,气温的绝热变化,绝热变化： 空气块与外界没有热量交换，仅由于其自身内能增减而引起的温度变化。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,17,绝热变化过程,绝热变化过程有两种情况 （1）干绝热过程 （2）湿绝热过程,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,18,干绝热过程,在绝热过程中，如果气块内部没有水相的变化，叫干绝热过程（ 即干空气或未饱和空气的绝热过程） 干绝热直减率 d1/100m,2020/8/3,Av

6、iation meteorology by: xieqian,19,湿绝热过程,在绝热过程中，如果气块内部存在 水相变化，叫湿绝热过程 湿绝热直减率，用m表示 m= 0.40.7/100m,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,20,不同温度、气压下的m（/100m）,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,21,实际大气中的温度变化,当气块作水平运动或静止不动时，非绝热变化是主要的， 当气块作垂直运动时，绝热变化是主要的。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqia

7、n,22,3.气温的时空变化,日变化 年变化 南北变化 东西变化 随高度变化,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,23,).局地气温的周期变化 日较差:一日中气温最高值与最低值之差 年较差:最热月的平均温度与最冷月的平均温度之差,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,24,图1-6 北京十月份气温平均日变化,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,25,图1-7 北京、广州气温的年变化,2020/8/3,Aviation meteorology by: xi

8、eqian,26,).局地气温的非周期变化,由于大规模冷暖空气运动和阴雨天气的影响而产生的温度变化，没有周期性。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,27,二、气 压,气压随高度的变化 航空上常用的几种气压 气压与高度 气压的水平分布特点 (水平气压场 ),2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,28,气压的概念,p=-gh,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,29,气压的概念,气压即大气压强，在静止大气中,任一高度上的气压值等于其单位面积上承受的空气柱的

9、重量 百帕：hPa 毫米汞柱：mmHg 英寸：inches 1个大气压 = 1013.25 hPa = 760 mmHg = 29.92 inches,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,30,1.气压随高度的变化,气压总是随高度而降低的,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,31,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,32,dp=-gdz,静力方程,压高公式,状态方程,p=-RT,2020/8/3,Aviation meteorology by: xie

10、qian,33,气压随高度降低的快慢与温度有关,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,34,2.航空上常用的几种气压,本站气压:气象台气压表直接测得的气压,由于各测站所处地理位置及海拨高度不同，本站气压常有较大差异。 修正海平面气压:由本站气压推算到同一地点海平面高度上的气压值,海拨高度大于1500米的测站不推算修正海平面气压 场面气压:着陆区（跑道入口端）最高点的气压 标准海平面气压:标准状态下的海平面气压,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,35,3.气压与高度,压高公式,2020/8/3,Avi

11、ation meteorology by: xieqian,36,3.气压与高度,气压式高度表:空盒气压表,只是把气压刻度根据标准大气中的压高关系换成了高度刻度,只要高度表所在高度的气压不变,指针位置不变,所指示的高度就是标准大气中与该气压值对应的高度 气压高度:气压式高度表所显示的高度,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,37,气压式高度表,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,38,气压误差示意图,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,39,图1-9

12、各种气压高度示意图,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,40,飞行中常用的气压高度,场面气压高度（QFE）:相对于机场跑道的高度,按场压来拔正气压式高度表,飞机在起飞或降落时使用 标准海平面气压高度（QNE）:相对于标准海平面气压（气压为1013.25hPa）的高度,按标准大气海平面气压来拔正气压式高度表,飞机在航线上飞行时使用 修正海平面气压高度（QNH）:相对于实际海平面气压的高度,按实际海平面气压来拔正气压式高度表,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,41,气压高度气压误差修正,从比标准海平面

13、气压高的地方飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度， 从比标准海平面气压低的地方飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度，,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,42,温度误差示意图,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,43,气压高度温度误差修正,在比标准大气暖的空气中飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度， 在比标准大气冷的空气中飞行时，高度表示度将高于实际飞行高度,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,44,用场面气压设定高度表,2020/8/3,Avi

14、ation meteorology by: xieqian,45,5.水平气压场,水平气压场指某一水平面上的气压分布 水平气压场常见的基本形式 水平气压梯度,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,46,图1-10 水平气压场的基本形式,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,47,水平气压场常见的基本形式,低压 低压槽（槽线） 高压 高压脊（脊线） 鞍形气压区,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,48,天气图实例,2020/8/3,Aviation mete

15、orology by: xieqian,49,一月平均海平面气压场,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,50,水平气压梯度,水平气压梯度为一矢量 大小：Gn= -P/N N为两等压线之间的垂直距离 P 为两等压线差值 方向：垂直于等压线，从高压指向低压。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,51,水平气压梯度,在天气图上，等压线越密的地方，气压梯度越大,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,52,三、空气湿度,空气湿度就是用来量度空气中水汽含量多少或空气

16、干燥潮湿程度的物理量。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,53,湿度表示方法,绝对的含水量 相对的含水量,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,54,表示湿度的几个物理量,1.相对湿度 2.露点（td） 3.温度露点差（t-td）,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,55,1.相对湿度,相对湿度的大小直接反映了空气距离饱和状态的程度（ 空气的潮湿程度） 相对湿度的大小取决于两个因素： 空气中的水汽含量和温度 相对湿度定义为空气中的实际水汽压与同温度下的

17、饱和水汽压的百分比，即 =e/E100%,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,56,不同温度下的饱和水气压,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,57,2.露点（td）,当空气中水汽含量不变且气压一 定时，气温降低到使空气达到饱 和时的温度，称为露点温度，简 称露点。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,58,3.气温露点差（t-td）,气温减去露点就是气温露点差 气温露点差表示了空气的干燥潮湿程度 气温露点差越小，空气越潮湿。,2020/8/3,Avi

18、ation meteorology by: xieqian,59,四、密度,基本气象要素变化对空气密度的影响 密度高度,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,60,1.基本气象要素变化对空气密度的影响,空气密度与气压成正比 空气密度与气温成反比 水汽含量越大空气密度越小,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,61,空气密度与气温成反比,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,62,水汽含量越大空气密度越小,2020/8/3,Aviation meteorolo

19、gy by: xieqian,63,2.密度高度,密度高度是指飞行高度上的实际空气密度在标准大气中所对应的高度 密度小对应的密度高度高 密度大对应的密度高度低 低密度高度能增加飞机操纵的效率， 高密度高度则降低飞机操纵的效率.,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,64,五.基本气象要素变化对飞行的影响,1.对高度表指示的影响 2.对空速表指示的影响 3.对飞机飞行性能的影响,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,65,1.对高度表指示的影响,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,66,气压误差示意图,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,67,当实际“零点”高度的气压低于760MnHg时，高度表显示的高度会大于实际高度；反之高度表显示的高度就会小于实际高度。,2020/8/3,Aviation meteorology by: xieqian,68,图1-9 各种气压高度示意图,2020/8/3