航海气象与海洋学第六章云、降水和雾讲诉
海洋气象

20
第五节 中国天气网天气图形符号
21
中国天气网天气图形符号
22
中国天气网天气图形符号
23
中国天气网天气图形符号
24
中国天气网天气图形符号
25
16
第四节 空气水平运动-风
风概述:空气相对下垫面的水平运动称为风(Wind)。风是表示气 流运动的物理量。风是向量,既有大小(风速)又有方向(风向)。 1.风速 风速是单位时间内空气在水平方向上移动的距离。风速单位常用 m/s、knot(海里/小时,又称“节”)和km/h表示,其换算关系如 下: 1m/s=3.6 km/h 1knot=1.852 km/h 1km/h=0.28 m/s 1knot≈0.5 m/s 2.风向 风向是指风的来向。地面风向用16方位或度数(0°~360°)表 示,高空风向常用度数表示,即以0°(或360°)表示正北,90° 表示正东,180°表示正南,270°表示正西。在16方位中,每相邻 方位间的角差为22.5°
15
2.海面能见度的等级 根据能见距离的大小,气象上将能见度分成0~9共10个 等级,能见度好等级大,能见度差等级小。但在气候资 料和世界各国发布的天气报告中,通常能见度不用等级, 而以 能见度恶劣(Visibility bad)、 能见度不良(Visibility poor)、 能见度中等(Visibility moderate)、 能见度良好(Visibility good)、 能见度很好(Visibility very good)、 能见度极好(Visibility excellent)等用语来表示。
5
2.降水性质 降水具有不同性质,通常分为连续性、阵性和间歇性降 水。 连续性降水历时长,强度变化小,降水主要来自高层云 和雨层云。如暖锋通过时,这类降水最典型。 阵性降水历时短,强度变化很快,骤降骤止,天空时明 时暗,降水来自浓积云和积雨云,并常伴有阵性大风等 特点。 间歇性降水指降水强度时大时小,时降时止,但变化缓 慢,云和其他要素无显著变化。降水主要来自层积云和 厚薄不均匀的高层云。
航海气象图文解说

代号说明代号说明A: 分析图:C: 气候图:AS 地面分析CO 海洋气候(海温)AU 高空分析CS 地面气候AW 海浪分析CU 高空图AN 云层分析S: 地面资料F: 预报图:SO 海洋气象资料(表层海流)FS 地面预报ST 海冰情报FU 高空预报W 警报图:FW 波浪预报WT 热带气旋警报图FO 海流预报WH 飓风警报图FI 海冰预报VS(VIS) 可见光云图FE 中期预报IRWEATHER INFORMATION:WEATHER BULLETIN FOR SHIPPINGPART ONE NO STORMS STOPPART TWO GENERAL SITUATION WEAK SOUTHWEST MONSOON STOPPART THREE FORECAST VALID 12 HRS FROM 100100Z STOP PUKET WINDS SOUTHWESTERLY 15 KTS WEATHER ISOLATED SHOWERS AND THUNDERSTORMS SEA SLIGHT TO MODERATE STOP MALACCA AND TIOMAN WINDS SOUTHEASTERLY 5 TO 10 KTS WEATER ISOLATED SHOWERS AND THUNDERSTORMS SEA SLIGHT STOP CONDORE WINDS SOUTHWESTERLY 10 TO 15 KTS WEATHER SCATTERED SHOWERS AND THUNDERSTORMS SEA SLIGHT TO MOSERATE STOP REEF WINDS SOUTHWESTEERLY 5 TO 10 KTS WEATHER ISOLATED SHOWERS SEA SLIGHT STOP BUNGURAN WINDS SOUTHEASTERLY 5 TO 10 KTS WEATHER ISOLATED SHOWERS AND译文:航海气象公告。
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;
福建船政职院航海气象与海洋学讲义06锋面气旋

第六章锋面气旋第一节锋面气旋的发展演变一、气旋(Cyclone)概述1、有关概念1)定义--- 气压场:低气压一一风场:大型水平空气涡旋北半球逆时针方向旋转南半球顺时针方向旋转。
2)范围的表示方法:最外围一条闭合等压线的直径长度表示,一般为I(X)Okm左右。
3)强度表示方法中心气压值:越低,气旋越强;随时间降低,气旋发展或加深(Deepening);随时间升高,气旋减弱或填塞(FiHing)中心最大风速:越大,气旋越强。
2、分类一一按地理区域分:温带气旋和热带气旋。
一一按热力结构分:锋面气旋和无锋面气旋。
锋面气旋是温带最常见的气旋,无锋面气旋包括热带气旋和热低压等。
二、锋面气旋的生命史1、波动阶段(初生阶段)1)一条闭合等压线,低压中心气压比四周低2〜3hpa;2)极锋出现波动,形成冷、暖锋,锋面降水开始出现;3)锋面气旋沿暖区气流方向移动,速度最快,24h可移动十几个经距。
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。
4、消亡阶段气旋与锋面脱离,成为冷性涡旋,在摩擦的作用下,慢慢填塞消亡。
三、锋面气旋的再生和气旋族1、再生一一副冷锋加入后再生。
一一冬季气旋入海后再生。
--- 两个锢囚气旋合并加强。
2、气旋族一一在同一锋系上出现的气旋序列,称为气旋族。
欧洲气旋族最常见,单个气旋则较少,气旋族内平均有4个气旋。
我国境内,江淮流域梅雨季节,有气旋族,族内2〜3个气旋。
四、温带气旋的爆发性发展--一一一“气象炸弹”一一气旋在24小时内气压下降量不低于24hPa,即气旋加深率2lhPa∕h<.将加深率21BG的气旋,称为爆发性气旋或气象炸弹。
航海应用海洋气象学

气压梯度力Gn=–ΔP∕ρ∆n方向垂直于等压线是大气运动原动力。 地转偏向力An= 2ωυsinφ惯性离心力 C = V2/ r 摩擦力 R = – KV
(ΔP气压差∆n水平距离ρ空气密度ω地转角速度 V 风速φ纬度 K 摩擦系数。)
2020/4/25
平流层(恒温层、臭氧层、逆温层)、中间层(D电离层白天)、 热层(逆温,E电离层、F1电离层)、逸散层(F2电离层白天、G电离层)
热的变化:绝热(变相时)、非绝热变化(传递中:辐射、传导) 气温变化:日变 年变 更大周期变化;升 沉 平移;消耗 增补 交换; 水平态势:三垂环极/赤/中,四压带极/副/副/赤,五风圈东/西/无/信/无;
四压:赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压;
五风:东北(南)信风 盛行西风 极地东风 赤、副无风。行星风
我们地球村海平面平均气压场的特征(也近似水平气流场) P76 图
全球经常有7~8个巨大的高低压区,我们称之为大气活动中心;它们与下垫 面上陆海地形分布差异以及不同季节所受太阳辐射变化密切相关。
我国今年实行的《海船船员适任考试和评估大纲》。
教学内容与安排: (包括作业)
大气与海洋概述
4
大气运动 演万象
8
云与降水及雾
6
气旋与反气旋(综述) 2
西风带高空天气系统 4
气团与锋
3
锋面气旋及中小系统 3
热带气旋及有关系统
6
气象与水文要素测报 3
气象 水文传真图
6
海浪 海流 海冰
3
气象、水文预报
6
气象导航
2020/4/25
航海应用海洋气象学
海洋气象学与海洋学课件——气象要素及其观测--海洋上的雾

调查表明: ①在北太平洋有利海雾发生的表层水温低
于20℃; ②我国海域海雾发生的表层水温界限大致
也是20℃; ③但是8月份黄海北部表层水温低于24℃
时,仍有海雾发生;
返回
①我国长江口外海域和北海道以东面,海 雾主要发生在ta-tw为06℃,其中温差为 23℃时,海雾的发生频率最高;
②在日本海和北太平洋,气温高于水温1℃ 海雾发生最频繁。
返回
• 在海洋上没有明显日变化的雾: 平流雾、锋面雾、蒸汽雾
• 在内陆和沿海地区有明显日变化的雾: 辐射雾、平流雾、蒸汽雾
返回
1、平流雾的形成条件 2、平流雾的消散条件
返回
• 1、冷海面 • 2、适当的海—气温差 • 3、合适的风向、风速 • 4、充沛的水汽 • 5、低层逆温
返回
冷海面是形成平流雾的基本条件。 ①温差较大的海陆交界水域; ②冷、暖海流交汇处附近的冷海面;
因为此雾对航海危害性最大,又称 “海雾”。
特点: ①平流雾可发生于一天中的任何时间,也
可以在任何时间消散。
②大洋上的平流雾,其生消时间及浓度 没有明显的日变化;沿海及岛屿的雾
有 一定的日变化。
③浓度大、厚度大;水平范围广,持续时 间长。
④常出现于有层云的阴天里,并随风飘 移,向下风方向扩展。
返回
返回
成因:由于地面辐射冷却,近地面层气 温迅速下降至露点或露点以下, 使水汽凝结而形成的雾,称为辐 射雾。
条件
晴朗 微风 近地面水汽比较充沛
夜间或早晨
时间和地点:秋、冬季节,冷高压中心控 制下大陆和港湾地区,风力 弱,天气晴好,有利于地面 辐射冷却,低层空气中水汽 多的话,易形成辐射雾。
特点:
返回
航海气象与海洋学

稳定度判别的气块法
• 通常采用“气块法”判断静
力稳定度。当一气块受外力
作用在垂直方向上产生扰动 后,周围大气有使它返回起 始位置的趋势时,这种大气 层结是稳定的;反之,大气 有使它继续远离起始位置的 趋势时,这种大气层结是不 稳定的;若气块随时与周围 大气取得平衡时,这种大气 层结是中性的。
影响稳定度变化的因子:辐射和温度平流
dQ≈0
• 2. 干绝热过程: 干空气或未饱和湿空气作垂直升降运动时与周 • 3.干绝热直减率: 在干绝热直过程中,气块温度随高度的变化率 称干绝热直减率。即:
dT RT dP RT g g dZ dZ CP P CP P cP dT g ra 1 CP dZ
p 0 n
4
Vf 0
梯度风也小。反之相反。
关于梯度风的讨论
• 1. 在气旋中,G=A+C,只要气压梯度和梯度风按一定 比例增大,三力的平衡总可建立。因此,气旋中气压 梯度和风速可以任意大。 • 2. 在反气旋中, A=G+C,当气压梯度和梯度风按一定 比例增大时,C比A增大的快,三力不能保持平衡。只 有使气压梯度和梯度风减小,才能三力保持平衡。 • 3. 最大水平气压梯度和大风区常位于气旋中心附近和 高压边缘区域。
p n
和Vf可以任意大。
高压中的梯度风
Vf rf r 2 2 f
2
4 p r n
• 反气旋性环流 Vf≥0
r 0
p n
rf 0 2 r f 2
• 当
• 根号前也取正号才有意义。 • 气压梯度和梯度风的大小受 反气旋曲率限制。曲率愈大 (r愈小),气压梯度愈小,
• 方向:北半球,恒垂直于物体运动方向的右侧90度,南半球相反. • 讨论: (1) A是物体相对于地球运动才产生的,静止物体不受其作用。 (2) 地转偏向力是虚拟力, 只改变物体的运动方向,不改变速度。 (3) 在北半球A恒垂直于物体运动的右方,南半球相反。 (4) A 与sinφ 成正比,两极最大,赤道上为零 。
航海气象学 6云和雾

连续性中~大的雨、雪 (附属云) 阵性降水 1
2、物理分类
云型
低云
中云
高云
大气稳定度
层状云 波状云
雨层云(Ns) 层云(St)
层积云(Cs)
高层云(As) 卷层云(Cs) 稳定 Υ<Υm<Υd
高积云(Ac) 卷积云(Cc)
积状云 淡积云(Cu hum) (对流云) 浓积云(Cu cong)
3、适合的风向、风速
风向――垂直于表层等水温线,由高温吹向低温;
中国东部沿海,S、SE、E风适合,黄海北部再加上NE风。 英吉利海峡,SW风。
风力――2~4级。
4、充沛的水汽
――相对湿度f≥80%。
5、低层逆温层结
航海气象观测与分析
1
12.3 海洋上雾的分布概况
一、世界大洋上的雾 1、北半球大洋的三个主要雾区(冷暖海流交汇处) 1)日本北海道东部至阿留申群岛一带洋面
高积云 Alto-Cumulus
缩写 Ci Cs Cc As Ac
层积云 层云
雨层云 碎雨云
积云 积雨云
Stratus-Cumulus Sc
Stratus
St
Nimbo-Stratus Ns
Fracto-Nimbus Fn
Cumulus
Cu
Cumu航l海o-气N象im观b测us与分析Cb
降水特点
连续性或间歇性的雨、雪
航海气象观测与分析
1
航海气象观测与分析
1
3)挪威、西欧沿岸与冰岛之间洋面 夏季多平流雾,冬季多锋面雾、辐射雾和蒸汽雾。 原因:夏季,来自北大西洋暖流上的暖湿空气流至高
纬冷水面上,加上潮的涨落原因; 冬季,锋面气旋多,纬度高,下垫面辐射冷却强, 此外,挪威沿岸多峡谷和港湾,除锋面雾外,还 有辐射雾和蒸汽雾。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
§6.1 云
5
层 云
雨 层 云
蔽光高层云
§ 6.1云
6
透 光 层 积 云
蔽 光 层 积 云
卷 积 云
透 光 高 积 云
§6.1 云
7
淡 积 云
浓 积 云
积 雨 云
雷 暴 头
§6.1 云
8
6.2
降
水(Precipitation)
一、降水量和降水强度 1、降水量――降水未经蒸发、渗透、流失,在水平面上所积聚的
CH6
6.1 6.2 6.3 12.3
云和雾
云 降水 雾 海洋上雾的分布概况
1
6.1
云
一、云(cloud)的形成条件
1、云的组成成份 ――水滴、冰晶或二者的混合体。 2、发生在大气中的冷却过程 ――绝热冷却、辐射冷却、平流冷却和乱流冷却等。 上升运动引起的绝热冷却是形成云的主要原因。 3、云的形成条件――上升运动+水汽 云的消散条件――下沉运动 二、云的分类 1、观测分类(电子版云图)
等级 12h 总降雪量 24h 总降雪量
零星小雪 <0.1 <0.1
小雪 0.1~1.0 0.1~2.5
中雪 1.1~3.0 2.6~5.0
大雪 3.1~6.0 5.1~10.0
暴雪 >6.0 >10.0
阵雪 12h内阵雪累计 时间小于5h,降 雪量小于3mm。
§6.2 降水
10
§6.2 降水
11
§6.3 雾
16
三、平流雾的形成条件 1、冷的海面
――西北太平洋,表层水温低于20℃;黄海北部水温低于24℃。
2、适当的水汽温差
――长江口外海域和北海道以东海面0℃~6℃,2℃~3℃频率最高; 日本海和北太平洋,温差1℃时频率最高。 当温差>8℃后,海雾很少发生。
6.3
雾(Fog)
一、雾(Fog)的定义 ――悬浮于近地面气层中的小水滴、小冰晶或 两者混合物的集合体,使水平能见度小于 1km(或0.5n mile)的现象。 若能见度降至1~10km之内时,称为轻雾(Mist)。 二、雾的种类与特点 1、 平流雾(Advection Fog,海雾) 1)定义――暖湿空气流经冷的下垫面,低层空气冷却, 使空气达到饱和水汽凝结而形成的雾。 2)分布地区――冷、暖海流交汇的冷流一侧; 水平温度梯度大的海陆交界处。
§6.3 雾
13
§6.3 雾
14
3、辐射雾(Radiation Fog,陆雾)
1)定义 ――晴朗微风、比较潮湿的夜间,由于地面辐射冷却,近地 面层气温降至露点或露点以下,使水汽凝结而形成的雾。 2)分布地区 ――内陆潮湿洼地、沿海港湾。 3)生消特点 ――一年四季均能发生,秋冬季居多,冬季入海易消散, 夏季入海消散慢。 ――具有明显的日变化,夜间形成,日出前最浓,日出后随 气温升高而消散。 ――晴夜有利于雾生成,晴天有利于雾消散; 阴夜不利于雾形成,阴天也不利于雾消散。 ――微风有利于雾形成,强风和静风均不利于雾形成。 ――冬季消散慢,夏季消散快。
卷积云
高层云 高积云 层积云 层云 低云 <2500m 中云
Cc
As Ac Sc St 间歇性微弱的雨、雪 毛毛雨 连续性或间歇性的雨、雪
雨层云
碎雨云 积云 积雨云
Nimbo-Stratus
Fracto-Nimbus Cumulus Cumulo-Nimbus
§6.1 云
Ns
Fn Cu Cb
连续性中~大的雨、雪
§6.1云
2
云族
云底 高度
云 中文名 卷云 卷层云 国际名
Cirrus
属 缩写 Ci Cs
降 水 特
点
高云 >5000m 2500m ~ 5000m
Cirro-Stratus Cirro-Cumulus Alto-Stratus Alto-Cumulus Stratus-Cumulus Stratus
(附属云) 阵性降水
3
陈登俊 §6.1 云
4
2、物理分类
云 型 层状云 波状云
低云 雨层云(Ns) 层云(St) 层积云(Cs)
中云
高云
大气稳定度 稳定 Υ <Υ m<Υ d 不稳定 Υ m<Υ d<Υ
高层云(As) 卷层云(Cs) 高积云(Ac) 卷积云(Cc) 卷云(Ci)
积状云 淡积云(Cu hum) (对流云) 浓积云(Cu cong) 积雨云(Cb)
§6.2 降水
9
降水量和降水强度
未经蒸发、渗透、流失降水在水平面上所积聚的水层 深度称为降水量。 单位时间内的降水量称为降水强度。常用“mm/h”、 “mm/d”作单位。
等级 12h 总降水量 24h 总降水量 零星小雨 <0.1 <0.1 小雨 0.1~5.0 0.1~10.0 中雨 5.1 ~15.0 10.1 ~25.0 大雨 15.1 ~30.0 25.1 ~50.0 暴雨 30.1 ~70.0 50.1 ~100.0 大暴雨 70.1 ~140.0 100.1 ~200.0 特大暴雨 >140.0 >200.0 阵雨 12h内阵雨累 计时间小于5 h,降水量小 于15mm内的降水量,单位mm/h,mm/d (12h或24h总降水量)。
二、降水性质
1、连续性降水(Ns和As降水) ――持续稳定、中等雨量,持续时间常在10h以上。 2、间歇性降水(Sc和厚薄不均匀的As) ――强度时大时小、时降时止,但变化缓慢,气象要素无显著变化。 3、阵性降水(Cb、Cu cong、不稳定的Sc) ――降水强度变化快、骤降骤止、天空时亮时暗、持续时间短,常 伴有强阵风。
§6.3 雾
15
4、蒸汽雾(Steam Fog) 1)定义 ――冷空气流经暖水面时,水面不断蒸发水汽进入 低层空气,使贴近水面的低层空气达到饱和而 形成的雾。 2)分布地区 ――高纬沿海、极地冰间水面、冰缘等。 3)特点 ――冬季最常见。 ――浓度不大,厚度薄。 ――有显著的日变化。 ――在任何风速下都可能发生。 但风向改变可使雾消散。
§6.3 雾
12
3)特点 ――浓度大,厚度大;水平范围广,持续时间长; ――远洋雾的浓度及生消时间没有日变化;沿海 及岛屿的雾有一定的日变化; ――随风飘移,伴有层云。 2、锋面雾(Frontal Fog,雨雾或降水蒸发雾) 1)定义 ――锋面上暖气团里下降的雨滴穿过锋面落到冷气团 里,雨滴蒸发,使锋面下冷气团近地面层的空气 达到饱和而形成的雾。 2)分布地区 ――暖锋前、一型冷锋后、锢囚锋的两侧。 3)特点 ――浓度及生消时间不受气温日变化的影响; ――雾区随锋面和降水区的移动而移动。