海洋气象学与海洋学共45页文档
航海气象与海洋学
江 淮 气 旋
航海气象观测与分析
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3、东海气旋 1）多发季节：春季，其次为冬季。 2）影响地区：东海和黄海南部海域。 3）发展路径：向东北方向移动，到达日本南部后常会强烈 发展。 4）天气特点：水汽丰富，多阴雨天气，降水区主要分布在 气旋中心附近。 气旋后部常突然出现偏北大风，风力以靠近气旋中心的 苏南、浙江和福建北部沿海为最强，有时可达7～8级。台湾 海峡冷锋过境时风力更大。
航海气象观测与分析
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2、成熟阶段（青年气旋） 1）数条闭合等压线，低压中心气压比四周低10～20hPa； 2）冷、暖锋进一步发展，锋面降水增强，雨区扩大，出 现大风； 3）锋面气旋仍沿暖区气流方向移动，速度较快，24h移动 10个经距。
3、锢囚阶段（锢囚气旋） 1）气旋发展最强，中心气压降到最低，比四周低20hPa 以上； 2）出现锢囚锋，降水强度及范围均增大，风力最强，大 风范围进一步扩大； 3）锋面气旋沿暖区气流方向移动，移速大大减慢。 4）随着锢囚锋的发展，气旋在低层逐渐成为冷性涡旋， 冷涡旋厚度越来越大。
航海气象观测与分析 1
一、雷暴（Thunderstorm） 1、概述 1）定义 ――积雨云中发生的激烈放电、雷鸣现象，一般伴，是小尺度天 气系统。多个雷暴单体成群成带地聚集在一起，叫做雷 暴群或雷暴带（又称多单体雷暴）。 普通雷暴――伴有阵雨的雷暴。 强雷暴――伴有暴雨、阵性大风、冰雹、龙卷等强对流 天气的雷暴，也叫“强风暴”。 2）活动地区 低纬多于中纬，中纬多于高纬； 山地多于平原，内陆多于海洋。 3）季节性：夏季出现较多，冬季几乎绝迹。
航海气象观测与分析
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2、日本海低压 日本海低压在春季较多。产生于黄海、东海的低压移 至日本海后迅速加深，可引起全日本吹强劲的西南风， 海况恶劣，但天气一般较好（北海道除外）。
航海气象与海洋学(气象学基础知识大气、云、雾)
大气污染
大气污染：二氧化碳的逐年增多将导致地球变暖并引起
全球天气和气候的异常变化。导致极冰融化、海面上升、 一些陆地和港口将被淹没。另外，大气中的粉尘、二氧化 硫、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、碳氢化合物和氨等。 严重污染大气，对人类造成极大危害。
全球141个国家和地区签署的旨在遏制全球气候变暖的《京 都议定书》于2005年2月16日正式生效。 2009年12月7—18日192个国家在丹麦首都哥本哈根召开 《联合国气候变化框架公约》第１５次缔约方会议，旨在 遏制全球气候变暖，温家宝总理出席会议。
7月海平面平均气温分布
1月海平面平均气温分布
温度脊
湾流
黑潮
“寒极”和 “热赤道”
④ 在南半球不论冬夏，最低气温均出现在南极地区， 而在北半球只有夏季在北极，冬季在西伯利亚东北部 （佛科扬斯克）和格陵兰，称为“寒极”(Cold Pole)。
⑤ 近赤道附近存在一个高温带,1月和7月平均气温均高
擦作用忽略不计，大气运动规律比较简单和清楚。自由大气 的基本运动形式是层流，气流多波状系统。 对流层顶：厚度约为1-2km，温度随高度呈等温或逆温状态。
2. 平流层（Stratosphere）：厚度：自对流层顶到大约气温随高度升高
而递增（20～40km气温突增，形成臭氧层）；气层稳定利 于飞机飞行。
6.湍流：又称乱流（Turbulence），是空气不规则的运动。
湍流是摩擦层中热量、能量和水汽交换的主要方式。
综上所知，空气与下垫面之间的热量交换是通过
多种途径进行的。
通常，地面与大气之间的热量交换以辐射为主，
乱流和水相变化次之；
航海学--航海气象与海洋学
第一节
一、大气成分 • 1、大气（atmosphere）由多种混合气体、水汽及浮悬其 中的液态体和固态杂质所组成。 • 2、干空气 （Dry air）：大气中除水汽及液态体、固态杂 质以外的混合气体，有氮、氧、氩、二氧化碳、其他气体 等。 • 3、影响大气温度分布及其天气变化的大气成分 • <1>二氧化碳（ＣＯ２） • ①温室气体，如甲烷、一氧化碳等 吸收太阳短波辐射甚少，强烈吸收地面和 大气放射的长 波辐射，同时向周围空气和地面放射长波辐射。 • ②具有温室效应，影响气候变迁
• 二、大气垂直结构
• 1、对流层(Troposphere） • <1>对流层下届为地面，上界受纬度和季节影响，平均厚 度10~12km，。 • ①在高纬为6~8km，中纬度为10~12km，低纬度为 17~18km • ②对流层的厚度夏季比冬季大 • <2>对流层为大气层最底层，集中了大气质量的80%和几 乎全部的水汽，大气中几乎所有的物理和化学过程都发生 在该层，与人类的生产、生活关系最为密切。 • <3>对流层的特征 • ①气温随高度增加而降低，气温直减率γ为0.65℃/100m • ②具有强烈的对流和湍流运动，强度随纬度和季节变化， 一般低纬较强，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱 • ③气象要素水平分布不均，主要受地表的影响
• <4>对流层的分层 • ①摩擦层，高度1~1.5km，各种天气现象出现比较频繁。 • ②自由大气，摩擦层以上的大气层，地表的摩擦力作用可 忽略不计，多波状层流 • 500hPa等压面（高度为5.5km）上气流分布最能代表对流 层大气的一般运动状况。 • 2、平流层（Stratosphere） • ①自流层顶到55km高度的气层，以平流运动为主 • ②特点：水平运动为主，垂直运动较弱；水汽含量少；在 下层等温，到20~45km由于臭氧吸收紫外线温度随高度升 高而递增；气层稳定利于飞机飞行 • 3、中间层(Mesosphere) • ①自平流层顶到85km高空的气层，夏季高纬有极光出现 • ②特点：温度随高度升高迅速下降，高空对流层；在 65km处为电离层，白天强，夜间弱。
航海气象与海洋学第一章 气象要素及其观测
• 在中午12时30分左右。
• 海拔越高，气温日变化越小，气温的日较差晴天
• 比阴天大。
• 2．气温的年变化
• 月平均气温也有1个最高值和个最低值。通常， 大陆上最高值出现在7月，海洋上出现在8月；大 陆上最低值出现在1月，海洋上则出现在2月。海 洋均比大陆滞后1个月左右。
• 气温的年变化幅度称为年较差。
•
• 六、气压的日、年变化 • 1．气压的日变化 • （与气温变化基本相同） • 白天的谷值出现在16时 ，落后于近地层最高气
温2~3h；峰值出现在10时左右，落后于近地层最 低气温3—4h。
• 夜间的第二次谷值和峰值产生的原因，现在众说 纷纭，尚无定论。
• 气压日较差随纬度的增高而减小。 • 2．气压的年变化
• 2．大气的成分
• 干洁空气、水汽和杂质3个部分 。1）干洁空气
• 主要成分是氮、氧、氩，它们占干空气总容积的 百分数分别为78．09％，20．95％，0．93％，
• 3．中间层 • 4．热层
• 热层的另一个特点是该层大气由于受强烈的太阳 紫外辐射和宇宙射线的作用而处于高度电离状态， 因此该层又称为屯离层。
七、等高面图和等压面图
常用的有等高面图和等压面图2种方法。前者通常 用于地面(海平面)，后者用于高空各层次。 1．等高面图
在空间由气压相等的点所组成的曲面称为等压面 。
• 2．等压面图 • 常用的标准等压面图有850 hPa，700 hPa和500
• 气温的年较差随纬度的增加而变大。在赤道附近 最小，两极地方最大；海洋上气温年较差小，陆 地上则较大，从沿海向内陆气温年较差逐渐增大；
• 气温的年较差很小，但1年中却出现了两个高值 和两个低值，它们分别出现在春分、秋分和冬至、 夏至前后。
气象与海洋学
航海气象与海洋学永远个人整理可打印转载但不可用于任何商业目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．大气在垂直方向上的温度、成分、气流状况和电离现象等有显著差异，根据不同高度气层的特点，特别是气温的垂直分布，可从地面到大气上界将大气层分为五层，依次为对流层、平流层、中间层、热层和逸散层。
对流层（Troposphere）：下界为地面，上界随纬度和季节变化，平均厚度10～12 km。
通常在高纬为6～8 km，中纬度10～12 km，低纬度17～18 km。
夏季对流层的厚度比冬季高。
对流层有三个主要特征：（1）气温随高度增加而降低，平均而言，高度每增加100 m，气温则下降约0.65℃，这称为气温直减率。
（2）具有强烈的对流和湍流运动。
对流和湍流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同，一般低纬较强，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱。
（3）气象要素水平分布不均匀。
由于地表面有海陆差异、地形起伏等，因此在对流层中，温度、湿度等的水平分布是不均匀的。
一般说来，低纬比中高纬温暖、潮湿，海上比内陆潮湿。
根据大气运动的不同特征又可以将对流层分为行星边界层或摩擦层和自由大气。
摩擦层的范围一般从地面到1～1.5 km高度，其厚度夏季高于冬季，白天高于夜间，大风和扰动强烈的天气高于平稳天气。
湍流输送是该层的基本运动特点，各种气象要素都有明显的日变化。
行星边界层以上的大气层称为自由大气。
在自由大气中，地球表面的摩擦作用可以忽略不计，大气运动规律显得比较简单和清楚。
自由大气的基本运动形式是层流，气流多波状系统。
500hPa等压面最能代表对流层大气的一般运动状况。
空气的增热和冷却主要是非绝热过程引起的，受下垫面的影响很大。
下垫面与空气之间的热量交换途径有以下几种：1．热传导空气与地面之间，空气团与空气团之间，当有温度差异时，就会以分子热传导方式交换热量。
但是地面和大气都是热的不良导体，所以通过这种方式交换的热量很少。
只有在贴近地面几厘米以内，空气密度大，单位距离内的温度差异也较大，热量交换较为明显。
海洋气象学与海洋学课件——气象要素及其观测--空气的水平运动—风
位表示。
风速单位间的关系： 1Kn0.5m.s-1或1m.s-1 2Kn
3、风力等级（表示风大小）
用于日常生活中。 风力等级表是根据风对地面或海面的影响程 度来确定的。
注：我国气象台海上大风警报下限风力6级； 国外气象台海上大风警报下限风力8级。
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1、日变化
①特点：近地面白天风速大，夜间风速小； ②日变化幅度 晴天大于阴天
③地转风速与纬度的正弦成反比，即当气
压梯度和空气密度相同时，低纬地区比
高纬地区地转风大，但在赤道附近地
区，地转风不存在。
④风场和气压场的关系
地转风的方向与等压线平行。在北半 球， 背风而立，则高压在右，低压在左。而在 南半球，背风而立，则高压在左，低压在 右——白贝罗风压定律。
等压线
等压线
气压低 90°
影响；
2、气旋内水平气压梯度不受限制，可取任何值，
所以低压中可以有很大的风速（中心附近）。
反气旋中的水平气压梯度不能超过某一个临界
值，否则根号内出现负值，使得va无意义，即 高压中水平气压梯度具有限值，所以风速也具
v 有极限值： a
rsin
• 由 va rsin 知反气旋中风的特点：
1、反气旋区内，边缘风速较大，向中心风速减 小，中心附近微风或静风。当反气旋区内等 压线曲率不均匀时，在曲率较小（r大）处， 风速大。即等压线平直处，风速大（等压线 密集，气压梯度大）；
力
（与空气的运动方向相反）
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测得真风向为23°，用16个方位表示的 风向为：
A、ENE B、NNE C、NE D、NEN
海洋气象学与海洋学课件——海上天气预报及其应用--气象传真图
该系统：
A.移向不定，移速大于5kn B.移向不定，移速小于5kn C.移向不定，移速小于1kn D.移向不定，移速大于5km 93、图中某船在东海海面航行，正经历的天气是： A. 暴雨、偏南风 B. 晴朗、微风 C. 浓雾、微风 D. 浓雾、大风
94、图中热带气旋NIDA和OMAIS的中心气压和分类等级为： A. 990hPa、台风和960hPa、强热带风暴 B. 960hPa、台风和990hPa、强热带风暴 C. 960hPa、台风和990hPa、热带风暴 D. 960hPa、台风和990hPa、台风 95、比较图中两个热带气旋的定位精度： A. NIDA和OMAIS均为<20 n mile B. NIDA为<20 km、OMAIS为20-40km C. NIDA和OMAIS均为20-40n mile D. NIDA为<20n mile、OMAIS为20-40n mile
99、图中标注“A”处的地转风和实际风向分别为：
A. SE、S B.S、SE C.N、NE D. NE、N
100、图中某船位于40°N，160°E正向西航行，预计未来
12-24h船舶将观测到：
A. 气压上升，风力减弱
B. 气压下降，风力增大
C. 气压下降，风力减弱
D. 气压上升，风力增大
红外云图（IR）
3、传真卫星云图 图角注有图名标题，简称 图题，其中标明该图的图类、图区、图时、 传真广播台的呼号等。
TTAA YYGGgg
CCCC MMM JJJ
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各传真广播台都有自己的 呼号和频率等，如北京台的呼 号为BAF，日本东京台的呼号 为JMH。
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ASAS FEAS AUAS50 STPN AWPN
航海气象学与海洋学
1.何谓气团？简述极地气团和热带气团的主要天气特征。
气团是大范围内物理属性（温度、湿度、稳定度）相对均匀的大块空气。
极地大陆气团夏季多云冬季寒冷干燥天气晴朗，极地海洋气团夏季多云冬季阴天或多云有时会出现降水，热带大陆气团炎热而干燥，热带海洋气团晴热。
2.何谓冷气团？简述冷气团的主要天气特征。
冷气团：气团温度低于流经地区下垫面温度，或比所遇气团温度低。
静态：冷气团一般形成干冷天气动态：不稳定天气：从源地移向暖区（低纬度）时，使所经之地变冷，而本身低层迅速增温，稳定度减小，对流易发展，可能发展成不稳定天气，变性快。
夏季：积云或积雨云，阵性大风、阵性降水或雷暴；（水汽较多=冷气团多来自海洋）。
冬季：晴天多，夜间可形成辐射雾；（水汽较少）。
一般，气温、风等要素有明显日变化，低层能见度较好。
3.何谓暖气团？简述暖气团的主要天气特征。
暖气团：气团温度高于流经地区下垫面温度，或比所遇气团温度高。
暖气团易形成云雨天气（丰富的水汽，气压低）。
从源地移向冷区（高纬度）时，使所经之地变暖，而本身逐渐冷却，稳定度增加，不利于对流发展，往往呈现出稳定性天气，变性慢。
常形成层云、层积云，下毛毛雨、小雨或小雪；有时形成平流雾，通常低层能见度较差，如果暖气团中水汽含量较少，天气就比较好。
4.简述暖锋的主要天气特征。
暖锋:暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动暖气团推动冷气团向前进。
坡度较小以稳定性天气为主。
云和降水：暖锋坡度较小，锋上暖空气沿锋面缓慢爬升，可以达到很高的高度。
若暖空气层结构稳定，水汽充沛，常在锋上产生广阔的层状云系和大面积的降水区。
气压和风。
气压锋位于低压槽中，船舶由锋前接近地面锋线时，气压下降，风向：北半球，锋前吹E～SE风，锋后吹S～SW风，暖锋过境时，风向作顺时针变化。
南半球，锋前吹E~NE风，锋后吹N~NW风，锋过境时，风向作逆时针变化，风力：一般锋前风力大于锋后。
5.简述冷锋的主要天气特征。
冷锋：冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动。
气象学在海洋科学中的应用研究
气象学在海洋科学中的应用研究气象学作为研究大气现象和天气变化的学科，不仅仅在地面上发挥重要作用，也在海洋科学领域中扮演着重要角色。
海洋作为地球表面的重要组成部分，与气象条件紧密相关。
本文将探讨气象学在海洋科学领域的应用研究，并介绍其在海洋生态、海洋资源开发等方面的重要意义。
一、海洋生态研究中的气象学应用1. 海洋气象条件对生物分布的影响海洋中的生物分布与气象条件密切相关。
气象学可以通过观测和预测气象要素，如温度、湿度、风向等，在一定程度上预测海洋中生物的分布范围和数量。
例如，气象学可以帮助研究者分析气温、风向等气象因素对海洋中鱼类迁徙的影响，为渔业资源管理提供科学依据。
2. 气象条件对海洋中生态系统的稳定性影响气象条件对海洋生态系统的稳定性有着重要影响。
例如，风暴和台风等极端气象事件会对海洋生态系统造成破坏。
气象学研究可以通过分析这些极端气象事件的发展规律，提前预警并提供保护措施，减轻对海洋生态系统的不利影响。
二、海洋资源开发中的气象学应用1. 海洋能源开发中的气象学应用海洋能源开发包括风能、潮汐能等，而这些能源的开发利用需要精确的气象条件分析。
气象学可以通过风场模拟、潮汐预报等手段为海洋能源开发提供科学依据。
例如，气象学可以通过分析风速、风向等气象因素，帮助选择合适的位置和时间来建设海上风电场，提高能源利用效率。
2. 海洋交通运输中的气象学应用气象学在海洋交通运输中起到至关重要的作用。
通过气象学的应用研究，我们可以预测海上风浪、海雾等气象条件，为海洋交通运输提供安全的航行路线和时间。
气象学还可以提供风向、风速等信息，帮助船只合理调整航线，提高航行效率，降低事故风险。
三、气象学研究在海洋科学中的意义与前景气象学在海洋科学中的应用研究对于增加对海洋生态、资源、交通等领域的认识，具有重要意义。
通过气象学的研究，我们可以更好地预测和预防自然灾害，减小其对海洋生态环境的破坏。
同时，气象学还可以为海洋资源的开发和利用提供科学依据，促进海洋经济的可持续发展。
航海气象学与海洋学
课程设计介绍课程设计介绍一、课程建设背景和目的“航海气象学与海洋学”是航海技术专业的一门必修专业课，关系到船舶航行安全，具有非常重要的地位。
本课程的内容是针对国际海事组织STCW78/95公约和中华人民共和国海事局《海洋船员适任考试与评估大纲》要求而制定的。
目的是使学生通过在校的学习培训和一段时间的船上实践工作后，能够胜任船长、大副和二三副的工作。
进入二十一世纪，海上航行安全深受国际海事组织的重视，在本院的教学过程中，该课程也深受学院的重视。
近五年来学院在教师队伍、教学内容、教学方法、教材和教学管理的建设等各方面给予了极大关怀和物资投入，本课程已经具有了较强的师资队伍，与国际海事公约和海事局《海洋船员适任考试与评估大纲》同步的教学内容，现代化的教学方法，国内公开出版的教材，教学管理方面也日益精益求精。
2006年被评为山东省精品课程。
二、师资队伍建设情况“航海气象学与海洋学”课程团队由老、中、青不同年龄段的教师组成，教师来自五湖四海，毕业于不同的院校，有的毕业于现在的中国海洋大学，有的毕业于大连海事大学、上海海事大学、集美大学等等，不管来自何方，都抱着共同的理想，为祖国航海事业培养更多的人才、为航海技术研究贡献自己的力量。
当前，13人组成的团队中有教授2人；副教授5人；讲师和中级职称5人；初级职称1人。
硕士研究生8人；在读研究生1人；本科4人。
双师型素质与有企业经历的教师占任课教师比例77% 。
毕业于现中国海洋大学3人，现大连海事大学5人，现上海海事大学3人，集美大学1人，青岛党校1人。
序号 姓 名 性别 出生年月专业技术职务职业资格证书专业领域在课程教学中承担的任务1 黄磊 男 1971.10 副教授 高校教师 海洋气象 课程负责人2 廖木星 男 1944.8 教授 高校教师 海洋气象 主讲教师3 赵怀森 男 1950.11 教授/大副 高校教师 船舶驾驶 主讲教师4 肖建兵 男 1975.3 讲师/二副 高校教师 航海技术 主讲教师5 程传林 男 1976.4 讲师/二副 高校教师 海洋气象 主讲教师6 刘加钊 男 1973.3 副教授/大副 高校教师 航海技术 实训指导7 马先山 男 1967.10 副教授/船长 高校教师 航海技术 实训指导8 栾法敏 男 1969.4 副教授/船长 高校教师 航海技术 实训指导9 卫桂荣 男 1973.3 副教授/大副 高校教师 航海技术 实训指导10 王宝阔 男 1977.6 讲师/大副 高校教师 航海技术 实训指导11 徐建豪 男 1978.2 讲师/大副 高校教师 航海技术 实训指导12 任红 女 1959.1 实验师 评估员 企业管理 实验室建设13 王勇 男 1982.1 助教/二副 高校教师 航海技术 辅助教学拥有这样优秀的团队与学院近五年来采取措施加大青年教师培养力度是分不开的，本教研组根据学院的精神，采取了以下三点措施，取得了显著的成效：第一点．实施青年教师导师工作制教研室安排教学经验丰富和业务知识渊博的老教师负责培养指导新教师，为期三年；近A-PDF OFFICE TO PDF DEMO: Purchase from to remove the watermark五年来，在导师指导下，先后有多名青年教师在学院讲课比赛中获奖，其中有4人夺得一等奖。