第三章 设计用气象条件分析
最新人教版七年级上册地理第三章 第一节 多变的天气
C. 暴雨转多云
D. 中雨转阴
6. 下面风力符号与天气预报状况相符的是( A )
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7.某高速公路因为天气原因被迫关闭入口，估计当时的天气状况是 （B ）
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8． 小华一家计划在春季进行踏青活动，下列天气较为理想的是 （C ）
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（核心素养·地理实践力）生活中，看天气预报离不开卫星云图。 据此读卫星云图（图3-1-2），完成9～10题。
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空气的质量级别、质量指数和质量状况之间的关系（表3-1-3）。 表3-1-3
空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量指数 0～50
51～100 101～150 151～200 201～300
＞300
空气质量状况 _______优________ _______良________ ____轻__度__污__染_____ ____中__度__污__染_____ ____重__度__污__染_____ ____严__重__污__染_____
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课前预习
一、天气及其影响
1.天气与气候的比较。
表3-1-1
项目
天气
气候
概念 一个地区__短__时__间__里的大气状况 一个地区__多__年____的天气平均状况
特点
时刻在___变__化___
稳定，一般变化__不__大____
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二、明天的天气怎么样？ 2. 风向是指风的___来__向___，有“东、南、西、北”以及“东南、西 南、西北、东北”一共八个基本方向。风力是风___强__弱___的级别，共 分___1_8____级，级数越大，风力越___强_____。 3. 在卫星云图上，绿色表示___陆__地___，蓝色表示___海__洋___，白色表 示__云__区____。云的颜色越白，表示云层越____厚____，这样的地方一般 是__阴__雨____区。
动力气象学第三章 尺度分析与基本方程组的简化
t x y
x
v u v v v fu 1 p
t x y
y
3.3.2 铅直运动方程的简化，静力平衡近似
w u w v w w w 1 p g
t x y z z
W
UW WW P g
L D D
107
107 108 101 101
p g
z
3.3.3 连续方程的简化
V
w
( u
u v w 0 x y z
热力学方程
u v w 0
t x y z
T t
u
T x
v
T y
(
d
)w
0
3.3.4 平衡与非平衡简化方程组，大尺度运动的基本性质
大尺度零级近似方程组
1 p fv 0
x
1 p fu 0
y
1 p g 0
z
u v 0 x y
中纬度大尺度运动是准水平、 准地转平衡、准静力平衡、 准水平无辐散、缓慢变化的 涡旋运动。
D<H时为浅（薄）对流，D~H时为深厚对流。
§3.3 基本方程组的简化与中纬度大尺度运动的性质 g~101m/s2，f0~10-4/s，L~106m，N~10-2/s，U~101m/s， D~H~104m，τ~L/U~105s，W~10-2m/s， π~10-3t/m3， ΔP~100tm-1/s2 ，Δπ~10-5t/m3 3.3.1 水平运动方程的简化，地转近似
诊断方程、平衡简化方程组。
一级简化方程组
u u u v u 1 p fv
t x y x
u u u v u 1 p fu
t x y y
1 p g 0
z (u v ) w 0
x y z
山区公路路线设计中的气候条件分析
山区公路路线设计中的气候条件分析一、引言公路是连接城乡的重要交通基础设施，而在山区的公路设计中，气候条件是必须充分考虑的因素之一。
本文将对山区公路路线设计中的气候条件进行分析，以帮助工程师和规划人员更好地理解和应对气候对公路设计的影响。
二、气候条件对山区公路设计的影响1. 温度温度是山区公路设计中重要的气候因素之一。
高海拔山区的温度变化大，存在昼夜温差较大的情况，这对公路的材料选择和混凝土的温度控制提出了挑战。
在设计过程中，需要根据温度变化合理选择路面材料，以确保公路的稳定性和耐久性。
2. 降水山区较其他地区更容易受到降水的影响，降水对路面的破坏和稳定性有着直接影响。
工程师在设计山区公路时，需要合理考虑水流的排放和路基的排水系统，以避免水患对公路造成严重破坏。
此外，还需要在设计中考虑雨季的降水量，并采取相应的措施来增强公路的抗洪能力。
3. 雪冰高海拔山区常年积雪和结冰是公路设计中的另一个重要气候考量。
在设计中，需要考虑为积雪设置合理的排放措施以及为冰路提供相应的防滑设施。
此外，还需要在施工中确保路面的排水系统不会受到低温结冰的影响。
4. 风速山区地形复杂，风速较高是常见现象。
高风速会对公路通行安全造成威胁，尤其是在山区暴风雪天气中。
在设计公路时，应考虑降低风速对公路的直接影响，比如通过设置风挡或绿化带来减低风速的影响。
三、应对气候条件的设计策略1. 合理选择材料根据山区的气候条件，选择合适的路面材料和结构设计，以确保公路在各种气候条件下都具有良好的性能和可靠性。
这包括使用耐低温、防滑、耐冻融的材料等。
2. 设计良好的排水系统针对山区的高降水情况，公路设计应合理设计和设置排水系统，确保及时排放水流，避免积水对公路造成损害。
此外，冰雪融化后的水流也应有效排放。
3. 加强防洪措施考虑到山区洪水的威胁，公路设计中应注意采取适当的防洪措施，如设置堤坝、排水沟等，以防止山区洪水对公路造成严重破坏。
4. 增强路面抗滑性能针对山区结冰和积雪的情况，公路设计应考虑设置合适的防滑设施，如防滑纹路、波状路面等，以提高公路的抗滑性能，保障行车安全。
人教版科学六年级上册第三章第3课热空气的特点
分析理解 P7“冷热空气的对流”
热瓶：带烟雾 冷瓶：空空的
3、设计实验观察冷热空气的对流。
●现象：将冷瓶倒放在有烟的热瓶上，抽掉玻璃片后，热瓶中的烟 上升流动到冷瓶里，朝各个方向流动，然后下沉流向热瓶，接着 再上升，如此循环流动，使冷瓶和热瓶都充满烟雾。
风是 仔细看一看，风从哪里吹来？
西北
北 东北
西
东
西南
东南 南
测风向 量风力
说一说
用什么方法可以 比较风力的大小？ 气象站的风向、 风力测量器
测风向、量风力 风力的观察
风力大
风力中等
风力小
冷空气向热空气方向流动形成了风
实验说明，风是在空气有冷热差别的条件下形成的。热 地方的空气向上升，冷地方的空气就会流过来补充，从 而形成风。
结论： 热空气在蜡烛 火焰的上方。
实验二：
观察有 什么现 象?
现象：纸蛇转动
实验二： 是什么力量 使纸蛇转动 的？实验说 明了什么？
结论：空动气，受热热空会气向上升上。流
空气受热为什么会上升呢？
实验三： 纸杯平衡装置，烤 热一端纸杯内的空 气，观察两个纸杯 的轻重。
现象：烤热的那个纸杯上翘
实验三： 为什么被烤热 的那个纸杯上 翘了？
●结论分析：热瓶里装的是热空气，热空气上升，冷瓶里的冷空气 下沉流向热瓶补充热空气留下的空间，而热空气在冷瓶内流动的 过程中受冷，因此下沉。这样就形成冷热瓶内空气的循环流动。
冷空气向热空气方向流动形成了风
温度高的地方空气压力小，温度低的地方压力 大。压力大的冷空气会向压力小的热空气方向 流动，从而形成风。
空白演示
气象学教学大纲
气象学教学大纲一、绪论1. 课程背景气象学是地球科学的一个重要分支，研究大气的物理性质、运动规律和气候变化等问题。
本课程旨在帮助学生深入了解气象学的基本理论和实际应用，为其将来从事气象相关领域的工作打下坚实基础。
2. 教学目标通过本课程的学习，学生应能掌握气象学的基本概念、基本原理和常用方法，具备分析气象数据、解决气象问题的能力，熟悉常见气象现象的形成原因和发展规律，为从事气象预报、气象灾害防治等工作奠定基础。
二、教学内容及安排1. 第一章气象学概论1.1 气象学的基本概念和发展历程1.2 大气的结构和组成1.3 大气运动的基本规律2. 第二章气象观测与测量2.1 气象观测的基本内容和方法2.2 气象仪器的使用和维护2.3 气象数据的分析和处理3. 第三章大气环流和天气系统3.1 高压、低压和气旋的形成3.2 冷暖空气团的生成和移动3.3 天气系统的演变和发展4. 第四章气象预报与预警4.1 天气图的解读和应用4.2 气象预报的方法和技术4.3 气象灾害的监测和预警5. 第五章气候与气候变化5.1 气候要素和气候类型5.2 气候变化的影响和应对措施5.3 全球气候变暖与控制6. 第六章气象学在环境保护和资源利用中的应用6.1 气候变化对环境的影响6.2 大气污染与治理6.3 气象条件对自然资源的影响1. 理论教学采用讲授、讨论、案例分析等形式，引导学生深入理解气象学的相关知识和理论。
2. 实践教学组织实地观测、实验操作和数据处理等活动，培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
3. 课程设计要求学生完成课程设计项目，包括气象数据采样、处理和分析，提高学生的实际操作能力和综合素质。
四、教学评估1. 平时成绩考虑学生在课堂表现、作业完成情况等方面的成绩，及时给予反馈和指导。
2. 期中考试设置综合性的期中考试，考察学生对本学期所学知识的掌握情况。
3. 期末考试举行综合性的期末考试，考核学生对整个课程知识体系的掌握程度。
第三章--建筑场地条件的分析及设计要求
第三章建筑场地条件的分析及设计要求本章要点：1、场地选择的基本原则与规划控制要点2、场地空间布局与竖向设计要点第一节场地选择的基本原则与分析方法知识点一：场地选择的基本原则和要求（必考点）1、基本原则1)建设项目要符合所在地域、城市、乡镇的总体规划2)要节约用地，少占良田及经济效益高的土地。
3)要有利于保护环境与景观。
2、基本要求1）充分利用自然资源条件2）场地面积应合理计算3）地界与地貌条件要利于建筑布置（熟悉建筑用地坡度）4）搜集气象资料、避免不良气象条件的影响5）地下水位条件影响建筑基础深度和设计安全6）应避免不良工程地质条件7）选址应考虑公路、铁路和水运等条件便利的地区8）所在区域应具备城市给水排水管网9）良好的能源和电信条件10）足够的安全保护条件11）协调的景观与环境条件12）满足所需各项施工条件2012年真题：建筑场地设计为平坡式的最大允许自然地形坡度是（）。
a．3% b．4%c．5% d．6%【解析】（平坡：0.3~5%，了解缓坡、中坡、陡坡）知识点二：公共建筑的选址要求（常考点）总体要求：根据公共建筑的功能需求选址应符合当地城市规划要求选址通向城市道路的便利性充分考虑与毗邻建筑物的相互影响和相互关系主要公共建筑选址要求：旅馆：交通联系方便、考虑使用现有市政设施、与风景区及周边相协调剧场：剧场类型与所在区域协调、儿童剧场应位置适中、交通便利、环境安静电影院：交通方便、结合商业网点、临近道路或广场文化馆：交通便利、环境优美、安静、远离污染档案馆：远离污染区、场地干燥排水通畅、环境安静博物馆：交通便利、公用设施完备、远离易燃易爆物展览馆：位于城市中心或近郊、交通便利电台、电视台：交通便利、远离高压架空电线和高频发生器小结掌握：旅馆、剧场、场馆、百货商场、银行、学校、医院、电视台、停车场、汽车枢纽等大型公共建筑不同的选址需求特点。
2012年真题下列关于建筑选址的表述，哪项是正确的（）。
雷达气象学之第三章(多普勒天气雷达探测原理和方法)
2、脉冲对处理法（PPP）
在一定假设条件下对每一个距离库内的连 续两个取样值作成对处理．从而获得平均 多普勒频率和频谱宽度。此法优点在于能 实时处理．并且有一定精度，但它不能得 到频率谱。
3、相干记忆滤波器（CMF）处理法
此法只需要一个线路，在不设置距离库的 情况下同时对雷达探测范围内各个距离上 作粗略的谱分析，并能用如PSI(平面切变 线是其)等直接显示出来。但它精度不高；
垂 直 风 廓 线
补充风符号
1.风向杆 表示风的 来向。 2.风羽每 条代表风 速4米/秒， 半条代表2 米/秒，三 角旗代表 20米/秒。
谱 宽
反 射 率
三、影响速度谱宽的气象因子
• 多普勒速度谱宽表征着有效照射体内不同 大小的多普勒速度偏离其平均值的程度， 实际上它是由散射粒子具有不同的径向速 度所引起的。对气象目标物而言，影响速 度谱宽的主要因子有四个：
• 显然，雷达有效照射体中粒子直径的差别 越大，由此造成的多普勒速度谱越宽。
• 因此速度的谱宽实际上也取决于降水粒子 的谱分布。
• 当雷达水平探测时，粒子的下落末速度在 雷达波轴上的径向分量为零，所以它对多 普勒速度谱宽没有任何影响。
• 而当雷达垂直指向探测时，粒子下落末速 度即为径向速度，故由此造成的谱曾宽作 用最大。
• 在实际工作中需要了解的是有效照射体内
平均的多普勒速度和速度谱宽度，根据以
上关系式，并注意到 f 2v 关系式，则平均
多普勒速度
v
,和速度谱方差
2 v
分别为：
v 1 v v dv
Pr
2 v
1 Pr
vv
2
v dv
径向速度谱密度、平均径向速度、径向速度 谱宽三者的关系示意图
第三章大气扩散ppt课件
风向玫瑰图是气象学上对风向研究 的一种方法和手段，它反映过去风 向发生的频率，预示未来风向发生 频率的趋势。
根据公式计算出各风向的污染系数， 绘成风玫瑰图， 污染系数越大，下风向的污染就越 严重。
方位 N
风向
频率 14
/％ 平均
风速 3
/m·s-1 污染
系数 4.7
相对 污染
系数 21
/％
风向频率及污染系数实例
大。
排放到大气中的污染物质，在湍流作用下被 扩散和稀释。湍流运动造成大气中各组分间 的强烈混合。当污染物由污染源排入大气中 时，高浓度部分污染物由于湍流混合，不断 被清洁空气渗入，同时又无规则地分散到其 他方向去，使污染物不断地被稀释、冲淡。
比如我们日常所看到的，烟囱中冒出的烟气 总是向下风方向飘去，并不断地向四周扩散， 这就是大气对污染物的输送和稀释扩散过程。
2．湍流(Turbulent Flow)
所谓大气湍流，是指大气中无规则的、三维的小尺度运动。 即风除在水平方向运动外，还会由上、下、左、右方向的乱 运动，风对污染物的稀释作用，实际上是由于风的无规则阵
性和摆动造成大气湍流所引起的。（有点象分子的热运动）
大气湍流表现为气流的速度和方向随时间和空间位置的不同 而呈随机变化，并由此引起温度、湿度以及污染物浓度等气 象属性的随机涨落。
风对污染物的作用有两点：一是对污染物沿下风方 向的转移，二是在转移过程中对污染物浓度的稀释 作用。 为综合反映某一地区风向频率和平均风速对大气污 染影响的程度，常用污染系数来表达：
污染系数＝ 风向频率 平均风速
气象预报的风速指的是距地面10m高处 在一定时间内观测到的平均风速。
风向频率是指在一定时间内自某个方位（东、
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海面物征象 陆地物征象
二、最大设计风速的确定
无风 软风 轻风 微风 和风 劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风 飓风 0～0.2 0.1 0.9 海面平静。 0.3～1.5 0.1 0.1 好使舵。
范 围
中值
海岸渔船动态
1. 风级的视力鉴别方法，见表 3−3。 微波如鱼鳞状，没有浪花。一般渔船正
能吹起地面尘土和纸张，树的小枝 摇动。 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小 波。 大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞 困难。 行感觉不便。 9.4 2.0 3.0 4.0 2.5 4.0 5.5 渔船收帆（即收去帆之一节）。
6.7 1.0 1.5 7.9 平均。需要进行风速的次时换算。 渔船满帆时,可使渔船倾斜一方。 次的5.5 2～ min 8～10.7
搜集内容 1 2
用途
二、主要气Байду номын сангаас资料的搜集内容
最低气温
最高气温
计算架空线的最大弧垂，保证对地或跨越物具有一定的 安全距离。
计算架空线可能产生的最大应力，检查架空线的上拔、 悬垂绝缘子串的上扬等。
微风振序号 3 1、主要气象资料的搜集内容及用途见表 平均气温 动的防振设计条件，计算内过电压下的电气间距，耐张 3-1。 绝缘子串的倒挂等。 4 5 6 7 8 9 10
3. 设计高度：导线的平均高度。 110～330kV线路一般为
12.3 15.5 渔船加倍收帆,捕渔需注意风险。 渔船不再出港，在海者下锚。
15m; 500～750kV线路一般为20m。需要进行风速的高度换算。 全树摇动，大树枝弯下来，逆风步
13.9～17.1 17.2～20.7
10.8～13.8
可折毁树枝，人向前行感觉阻力甚 4. 最大设计风速的选取步骤：①次时换算：将 v2转换成 19.0 5.5 7.5 所有近海渔船都要靠港，停留不出。 大。
指跨越通航大河流、湖泊或海峡等，因档距较大（在 1000m 以上）或杆塔较高（在100m以上），导线选型或杆塔 设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困 难的耐张段。
风 力 等 级 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
相当风速（m/s） 名称 一般 最高 浪高 浪高 （m） （m）
静、烟直立。
烟能表示风向，但风向标不能转动。
0.5m/s 的风速相当于几级风？ 5、10、15、35m/s 的风速呢？ 人面感觉有风，树叶有微响，风向 2.5 0.2 0.3 1.6～3.3 渔船张帆时可行2～。
标能移动。 3.4～5.4
2. 风速的测量方法：自记 10min 时距；风压板一天观测 4 4.4 0.6 1.0 渔船感觉簸动 ,可随风移行 5～。 树叶和微枝摇动不息，旌旗展开。
2、注意： 历年最低气温月的平均气温 计算架空线和杆塔安装、检修的气象参数之一。 ①气象资料应选用线路附近100km以内的气象台（站）的记录。 最高气温月的最高平均气温 计算导线的发热和温升。 ②当此范围内的气象台（站）较少时，可以扩大搜集地区范围或向省 考虑架空线和杆塔强度的基本条件，也用于检查架空线、 最大风速及相应月的平均气温 级气象台搜集，并应加强对电业、邮电、铁路和军事部门等非专业气象单 悬垂串的风偏。 位的调查搜集工作，所得结果还应交有关气象单位鉴定。 地区最多风向及其出现频率 用于架空线的防振、防腐及绝缘的防污设计。 ③必要时应进行实地考查，访问当地群众。 架空线和杆塔强度的设计依据，计算架空线的最大弧垂， 覆冰厚度 验算不均匀覆（脱）冰时架空线的不平衡张力、上下层 ④若沿线气象台（站）的记录存在很大差异且线路较长（ 100km 以上） 架空线间的接近距离等。 时，应考虑分为若干气象区段。 雨天、雾凇天、雪天的持续小时 计算电晕损失的基本数据。 ⑤对附近已有线路的运行经验，应当给予足够的重视。 数
架空输电线路设计
第三章 设计用气象条件
三峡大学输电线路研究所 2015.1
第一节
影响线路的主要气象参数
一、主要的气象参数及其对线路的影响
1）形成风压，产生横向荷载。使架 空线的应力增大，杆塔产生附加弯矩。 2）微风振动使疲劳破坏断线
气 象 条 件 三 要 素
风 覆冰
气温
3）引起架空线舞动，使架空线相间闪络、 1）架空线的垂直载荷增加，张力增大，可能成断线。 产生鞭击。 2 4）迎风面积增加，风载荷增加 ）引起风偏，悬垂绝缘子串偏摆，导线间及与杆塔构件间、 3）使弧垂增大，电气距离减小 边坡间的空气间距减小而发生闪络 4）使舞动的可能性增大。 5）脱冰跳跃可引起相间闪络。 1）气温低，架空线变短，拉力增大，有可能断线 2）气温高，张力小、弧垂大，对地电气距离可能不够。 3 ）最高气温下，导线温升、强度降低，可能超过允许值。
电压等级 （kV）
重现期（年）
110～330
30
500、750
50
1000
100
第二节
2. 基本风速：
气象参数值的选取
一、气象条件的重现期
（1）10min 时距平均的年最大风速为样本； （2）采用极值Ⅰ型分布作为概率模型；
（3）统计风速的高度：一般线路取离地面10m，大跨越取 离历年大风季节平均最低水位以上10 m。 3. 大跨越：
平均雷电日数（或小时数） 防雷设计的依据。
11
12
土壤冻结深度
用于杆塔基础设计。
常年洪水位及最高航行水位、相 用于确定跨越杆塔高度，验算交叉跨越距离。 应气温
第二节
气象参数值的选取
一、气象条件的重现期
1. 气象条件的重现期：是指该气象条件“多少年一遇”，
如年最大风速超过某一风速vR 的强风平均每 R 年发生一次， 则R 即为风速vR的重现期。GB 50545-2010《 110 ～750 kV架 空输电线路设计规范》、 GB 50665-2011《 1000 kV 架空输 电线路设计规范》规定了不同电压等级线路和大跨越的基本 风速、设计冰厚的重现期，见下表：
建筑物有小损，烟囱顶盖和平瓦移 22.6 7.0 10.0 20.8～24.4 汽船航行困难。 v10；②高度换算。③重现期计算：需要根据 30 年（或50年） 动。
一遇的重现期，经过概率计算得到最大设计风速值。
28.5～32.6 32.7～36.9 30.6 34.8 11.5 14.0 16.0 — 汽船遇之极危险。 海浪滔天，能见度严重受到影响。