气压随时间变化.
气象学基础知识
气压随时间的变化
2018/11/3
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1、气压的日变化
⑴一天中呈现“两峰两谷”形； ⑵峰值出现在10时（最高）和22时，谷值出 现在04和16时（最低）。
气压日较差：
每天的最高气压值与最低气压值之差。 气压日较差随纬度变化：随纬度增加而减小。
2、气压年变化
⑴大陆型 一年中气压最高值出现在冬季，最低值出现在夏季， 气压年较差值大。 ⑵海洋型 一年中气压最高值出现在夏季，最低值出现在冬季， 气压年较差值小。 ⑶高山型 高山地区一年中气压最高值出现在夏季，最低值出 现在冬季。
气压年较差： 气压年较差随纬度的 区年较差最为显著。 而 ，在中高纬地
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பைடு நூலகம்
2018/11/3
大气压的五种变化
大气压的五种变化在不同的季节，不同的气候条件和地理位置等条件下，地球上方大气压的值有所不同。
本文择取大气压的五种主要变化，做一些分析讨论，供参考。
1、大气压随地势高低的变化从微观角度看，决定气体压强大小的因素主要有两点：一是气体的密度n；二是气体的热力学温度T。
在地球表面随地势的升高，地球对大气层气体分子的引力逐渐减小，空气分子的密度减小；同时大气的温度也降低。
所以在地球表面，随地势高度的增加，大气压的数值是逐渐减小的。
如果把大气层的空气看成理想气体，我们可以推得近似反映大气压随高度而变化的公式如下：μ=p0gh／RT（μ为空气的平均摩尔质量，P0为地球表面处的大气压值，g为地球表面处的重力加速度，R为普适气体恒量，T为大气热力学温度，h为气柱高度）由上式我们可以看出，在不考虑大气温度变化这一次要因素的影响时，大气压值随地理高度h的增加按指数规律减小，其函数图象如图所示。
在2km以内，大气压值可近似认为随地理高度的增加而线性减小；在2km以外，大气压值随地理高度的增加而减小渐缓。
所以过去在初中物理教材中有介绍：在海拔2千米以内，可以近似地认为每升高12米，大气压降低1毫米汞柱。
2、大气压随地理纬度的变化地球表面大气层里的成份，变化比较大的就是水汽。
人们把含水汽比较多的空气叫“湿空气”，把含水汽较少的空气叫“干空气”。
有些人直觉地认为湿空气比干空气重，这是不正确的。
干空气的平均分子量为28.966，而水气的分子量只有18.106，所以含有较多水汽的湿空气的密度要比干空气小。
即在相同的物理条件下，干空气的压强比湿空气的压强大。
在地球表面，由赤道到两极，随地理纬度的增加，一方面由于地球的自转和极地半径的减小，地球对大气的吸引力逐渐增大，空气密度增大；另一方面由于两极地区温度较低，所以空气中的水汽较少，可近似看成干空气，所以由赤道向两极，随地理纬度增加，大气压总的变化规律是逐渐增大（因气候等因素影响，局部某处的大气压值变化可能不遵循这一规律）。
最新第四章习题-气象学与气候学资料
第四章大气的运动[主要内容]本章主要研究大气运动产生的原因，大气运动的形式、状况和大气环流。
大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。
大范围的大气运动就是大气环流，气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。
[名词解释]气压场：气压的空间分布称为气压场等压线：等压线是同一水平面上各气压相等点的连线等压面：指单位质量的物体从海平面（位势取为零）抬升到Z 高度时，克服重力所作的功，又称重力位势，单位是位势米位势高度位势米：重力位势的单位，是表示能量的单位，1 位势米定义为1 kg空气上升1 m时，克服重力作了9.8 J的功，也就是获得9.8 J/kg 的位势能，即1位势米= 9.8J/kg低压槽：是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的方突出的部分高压脊：是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的方突出的部分气压系统：在天气图上，用等压线表示的高、低气压或槽、脊系统气压梯度力：气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差△P 除以其间的垂直距离△N地转偏向力：空气是在转动着的地球上运动着，当运动的空气质点依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时，对于站在地球表面的观察者看来，空气质点却受着一个使其偏离气压梯度力方向的力的作用，这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平地转偏向力或科里奥利力惯性离心力：是物体在作曲线运动时所产生的，由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力地转风：地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动梯度风：当空气质点作曲线运动时，除受气压梯度力和地转偏向力作用外，还受惯性离心力的作用，当这三个力达到平衡时的风，称为梯度风旋衡风：在低纬度地区或小尺度低压中，如果气压梯度力和惯性离心力都很大，而地转偏向力很小时，则可出现旋衡风大气活动中心：冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统，称为大气活动中心。
7,大气运动
• 静力学方程给我们指出了气压随高度的变化关 系，但静力学方程只能计算当高度增量很小时 气压的变化值， • 而实际工作中往往需要知道较厚气层内气压随 高度的变化规律，所以要对静力学方程进行积 分。 • 但由于大气温度及密度随高度的分布受多种因 素的影响，很难用函数关系表达，给积分带来 困难， • 所以气象学中对密度和温度的垂直分布作一些 假定，讨论几种典型条件下气压随高度的变化 规律，而这些假定具有一定的实际意义，用它 们可以来讨论和解决实际问题。
（一）静力学方程（静压方程）
在垂直方向上，空气要受到重力的作用。如果只是在这一力的作用下， 空气应迅速下降。但实际情况并非如此，大气中的下降气流一般是很微弱的， 因此一定有其他的力存在而抵消了重力的作用。 分析截面积为1cm2的薄气柱在垂直方向上的受力情况。 除重力w外，还在顶部和底部分别受到压力的 作用，且顶部的压力小于底部的压力，二者的压力 P2 差△P的方向是垂直向上的。若该压力差等于重力， △P 则簿气柱在垂直方向上所受的合力为0，即处于静力 P1 平衡状态。 在实际大气中，除了在山区或是当有强烈对流运动 的时候外，铅直运动速度都很小，可以近似地把大气 当作处于静力平衡状态，即△P= － W 由于W=mg=△v· △z· ρg，所以，△P= ρg= 如果取△z为一无限小量，则上式可写成：
• （2）海洋型：与大陆型相反，夏高冬低。 • 气压年较差小于同纬度的陆地，因为海洋上气 温年变化比大陆小。如P88图4· 8，火奴鲁鲁， 3.6hpa。 • （3）高山型：最高值出现在温暖季节，最低 值出现在寒冷季节。与海洋型相似， • 但成因不同。 • 在温暖季节，空气受热，气柱膨胀、上升，使 高山地面以上气柱质量增加。 • 在寒冷季节，空气冷却，气柱收缩、空气下沉， 使高山地面以上气柱质量减少。如青藏高原
1.3 气压
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练习题
063 下列正确的说法是____________． A．空间任意一点的气压，等于从该点起向下至地面单位截面铅直气柱的总重量 B．气压随高度的增加而增大，在地面最小，在大气上界最大 C．A、B都对 D．A、B都错 067 空盒气压表距离海面高度20米，测得本站气压为1000．0百帕，则海平面气压为__． A．1002．0百帕 B．997．5百帕 C．1002．5百帕 D．998．0百帕 068 气压的单位百帕与毫巴两者的关系为____________． A．1百帕=1毫巴 B．1百帕≈1毫巴 B．1百帕=3/4毫巴 Ｄ．1百帕=4/3毫巴 069 一个标准大气压的值为____________． A．60毫米汞柱，1000百帕 B．750毫米汞柱，1013．25百帕 C．750毫米汞柱，1000百帕 D．760毫米汞柱，1013．25百帕 070 地面气压日变化两次谷值出现的时刻大约为____________． A．0200，1400 B．0400，1600 C．0800，2000 D．1000，2200 073 在地面气压日变化中，____________． A．1000的峰值比2200的峰值要高些 B．1600的谷值比0400的谷值要低些 C．A、B都对 D．A、B都错
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§1.3 气压
• 海洋型与大陆型气压年变化的差异是由于 海陆热力性质的差异而 引起的。冬季大陆 比同纬度的海洋冷，在冷区大气柱收缩， 暖区大气柱膨胀，海洋上空有空气流向陆 地上空，使陆地上单位面积的空气质量增 加，而海洋上则相反， 单位面积的空气质 量减小。因此，大陆气压高，海洋气压低。 夏季则相反，大陆比同纬度海洋热，于是 形成大陆气压低，海洋气压高的情况。
Chap5+大气的运动
高，向四周逐渐降低。
高压脊：简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域
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。
3、气压系统的空间结构
（1）暖性高压：高 压中心为暖区，四 周为冷区。
特点：等压线和等
温线基本平行，暖 中心与高压中心基 本重合的气压系统。 强度愈向高空愈增
强。
（2）冷性低压： 低压中心为 冷区，四周为暖 区。 等温线与等 压线基本平行， 冷中心与低压中 心基本重合的气 压 W
W
E
H N
L 65°N
H 30°N
L 0°
H 30°S
L 65°S
H S
经向环流圈都有 季节性移动。在北半 球，夏季时向北移， 冬季时向南移。环流 强度冬季增强，夏季 减弱。
南亚季风环流圈
沃克（Walker）环流圈
4、急流
急流是指风速30米/秒以上的狭窄强风带。 对流层中上层的主要急流：
第三节 大气环流
具有行星尺度、规模比较大的空气运动。
即有平均状况也有瞬时状况，并代表全球大
气的基本运动状况
一、大气环流形成的主要因素
1、太阳辐射的作用 假设地球不自转、地表均质，空气在低纬受热膨胀 上升，到高空流向高纬度，在极地高空冷却下沉，到 低空流向低纬度，形成单一的环流圈。
北极
冬季 西伯利亚高压
阿 留 申 低 压
北美高压
夏季 北美低压
印度低压
3、平均经圈环流 是指在南北向沿经圈的垂直剖面上，由风速的平 均北、南分量和垂直分量构成的平均环流圈。
重庆师范大学气象与气候学名词解释
名词解释1、天气：某一地区，在某一瞬间或某一时间内大气中的大气状态（气温、气压、温度）和大气现象（风、云、雾、降水等）的综合。
是瞬时的、多变的、不稳定的。
2饱和水汽压（E）：空气中的水汽压不能无限制地增加，在一定的温度下，如果水汽压增大到某一个极限值，空气中水汽就达到饱和，空气达到此限度时为饱和湿空气，饱和湿空气中的水汽所产生的那部分压力，叫饱和水汽压，即最大水汽压。
3、地面辐射：地球表面在吸收太阳辐射的同时，又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。
地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式，称为地面辐射。
4露：傍晚或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地表面的空气层也随之降温，当空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就有水汽的凝结物，如果此时的露点温度在0度以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露.5.、地方性风：因地表受热不均和地形动力（局部环境差异）作用产生的地方性气流运动称为局地环流或地方性风。
6台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海洋上，具有暖中心结构、强烈的气旋性涡旋。
7、气候：一个地区在太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。
8、气候系统：气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
9绝热过程：大气中所进行的各种过程，通常伴有不同形式的能量转换。
在能量转换过程中，空气的状态要发生改变。
在气象学上，任一气块与外界之间无热量交换时的状态变化过程，叫做绝热过程。
10、气团：气团是指一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均匀均匀的大块空气。
在同一气团中，各地气象要素的重点分布几乎相同，天气现象也大致一样。
气团的水平范围可达几千公里，垂直高度可达几公里到十几公里，常常从地面伸展到对流层顶。
气象水文学-大气的运动
大气的运动
大气的运动
第一节 气压随高度和时间的变化 第二节 气压场 第三节 大气的水平运动和垂直运动 第四节 大气环流
2
第一节 气压随高度和时间的变化
一、气压及其单位
气压指大气的压强，等于单位面积上所承 受的大气柱的重量。
气压单位：百帕（hPa）， 毫米汞柱mmHg，
标准大气压：在温度为0℃，在纬 度45°N(S)的海平面上的大气压。 其值为1013.2 hPa ,相当于760mm 的水银柱高度。
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二、气压场的基本形式
5）、鞍形气压场(鞍) •是由两个高压区和两个低压区相对组成的中间区域，形如马 鞍。对应天气多变。
鞍形气压场示意图
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第三节 大气的水平运动和垂直运动
一、作用于大气的力
气压梯度
力G是
产生运动 的直接动
力
惯性离心力 C
在有旋转的空 气运动中作用
风向
（百帕） 1000 1005
水
平
环
流
北半球 7 月 500 hPa 等压面图
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二、大气环流平均状况
3、平均水平环流
对
流 层 低
冰岛低压 997 hPa
层
水
平
环
流
北美高压 1020 hPa
阿留申低压 1000 hPa
西伯利亚高压 1035 hPa
北半球 1 月海平面等压面图
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二、大气环流平均状况
3、平均水平环流
对 流
北大西洋高 压1027 hPa
环 流
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气压带和风带对气候的影响
气压带
极地高气 压带
副极地低 气压带
副热带高 气压带
航海气象学 3气压
航海气象观测与分析
1
航海气象观测与分析
1
航海气象观测与分析
1
二、海平面气压场的基本型式 1、低气压（Low pressure；Depression） ――由闭合等压线构成的中心气压比四周低的区域， 其空间等压面形状下凹，如盆地。 2、低压槽（Trough） ――由低压向外延伸出来的狭长区域，或一组未闭合 的等压线向气压较高一方凸出的部分，简称槽。 槽线(Trough line)――在低压槽中，各条等压线曲率 最大处的连线。 3、高气压（High pressure） ――由闭合等压线构成的中心气压比四周高的区域， 其空间等压面形状上凸，如山丘。§3气压1目录
3.1 气压的定义及时空变化 3.2 海平面气压场的基本型式 3.3 气压系统随高度的变化
航海气象观测与分析
1
3.1
气压的定义及时空变化
一、气压的定义和单位
大气压强(Air Pressure) ――简称气压，在重力方向上，单位截面上垂直大 气柱的重量。 单位：“百帕(hPa)”、“mb”、“mmHg”。 1标准大气压P0 ――标准情况下（气温O℃、纬度45°），海平面 上，760mmHg高的大气压，P0＝l013.25hPa。 1大气压 P＝750mmHg=1000hPa。 hPa、mb和mmHg两单位之间有如下关系: 1 hPa＝1mb=3mmHg/4 或 1 mmHg＝4 hPa/3＝4mb/3
航海气象观测与分析 1
三、气压随时间的变化 1、日变化（一昼夜） 地面气压具有两高值：10时（最高）和22时（次高）。 两低值：16时（最低）和04时（次低）。 日较差随纬度变化：低纬最大，中纬较小。 2、年变化 大陆型：冬季最高；夏季最低。 海洋型：夏季最高；冬季最低。 年较差，陆地大，海洋小；中纬大，低纬小。
气象学资料
取△z→0
大气静力学方程:dP＝-
gdz
dP
dz ﹣——＝g
大气上界
z2 P2
G
z1
P1
单位截面
2.压高公式
z2－z1＝18400（1＋tm）logPP—1 —
z1 ：较低点的海拔高度；
2
z2 ：较高点的海拔高度
P1：较低点的气压；P2 ：较高点的气压
＝1／273
水平地转偏向力：因地球绕自身轴转动而产生的非惯
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性力称为水平地转偏向力或科里奥利
力。
圆盘静止不动
圆盘是逆时针转动
ω
AB
AB
A 2V sin
根据牛顿定律，对单位质量物体，水平地转偏向力（A）
A ma 2V
式中，ω为圆盘的角速度，V为小球运动速度。A的方向 垂直于转动轴，也垂直于相对速度V，指向V的右侧。
5.2 空气的水平运动
5.2.1 作用于空气上的力 （一） 水平气压梯度力（Air Pressure Gradient
Force ）
水平气压梯度
水平气压梯度：在垂直方向上，又高压指向低 压，单位距离内气压的改变值。
观测表明，水平气压梯度值很小，一般为1-3hPa/赤道度。
水平气压梯度力
单位质量空气在水平方向所受的力称为水平气压梯度力 。
高纬度环流
High latitud e cell
Ferrel cell
Hadly cell
行星风系
行星风系
全球降水量随纬度的分布曲线
年降水量（mm） 2000
低压控制降水多 1500 高压控制降水少
1000 500
大气运动
第四章大气的运动第一节气压随高度和时间的变化一、气压随高度的变化气压——任一高度上单位面积上承受的空气柱的重量。
hpa（百帕）（一）静力学方程dP =－ρgdz 方程说明：气压随高度递减的快慢取决于空气密度和重力加速度的变化。
（二）单位高度气压差（Gz）定义：在铅直气柱中，每改变单位高度（通常取100m）时所对应的气压差，以Gz示之。
单位：hpa/100m方向：由高压指向低压意义：ρ大Gz大，气压降低得快。
ρ小Gz小，气压降低得慢。
（三）单位气压高度差（气压阶h）定义：在铅直气柱中，每改变单位气压（通常取1百帕）时所对应的高度差。
单位：m/hpa表明：1、在密度较大的气层中，只要上升较小的高度，气压就能降低1百帕。
2、在密度较小的气层中，则需要上升较大的高度，才能使气压降低1百帕。
因此，h的大小可表示气压随高度变化得快慢。
二、气压随时间的变化（一）周期性变化1、气压的日变化2、气压的年变化（二）气压的非周期性变化（三）局地气压随时间变化的原因影响局地气压变化的主要原因有：1.空气的水平辐合、辐散2.空气的铅直运动3.热力作用（1）非绝热增温及冷却作用（2）冷暖平流的作用暖平流与非绝热增温总是引起上层加压，低层减压。
冷平流与非绝热冷却总是引起上层减压，低层加压。
第二节气压场一、气压场的表示方法气压场——气压的空间分布称为气压场。
表示方法：海平面天气图和高空天气图（图示法）可以表示气压水平分布形势。
等高面图、等压面图：等高面图是高度为零的等高面与一组等压面相交割而得到的曲线所组成的图。
直接反映了某一等高面上的气压高低。
等压面图直接反映了等压面的起伏高低，间接反映了某一等高面上的气压高低。
二、气压场的基本型式低气压（简称低压）高气压（简称高压）低压槽、高压脊鞍形气压区三、气压系统的空间结构常见的气压系统的垂直结构可归纳为以下几类：（1）深厚的对称的高压和低压（对称的冷低压和暖高压）（2）浅薄的对称高压和低压（对称的冷高压和暖低压）（3）温压场不对称系统第三节 大气的水平运动和垂直运动一、作用于空气上的力主要作用力：定义、表达式、方向、对运动的贡献。