航空气象第4章(1)

张同荣第四章大气的水平运动－风矢量，包括风向（WindDirection）和风速（WindSpeed）。气象风的风向：风的来向◦地面风：用十六方位表示◦空中风：用360°表示风的16个方位表示地面风的风向：风的去向气象风与航行风相差180°风速是指单位时间内空气微团的水平位移，常用的风速单位是：米/秒（m/s），千米/小时（km/h），海里/小时（nm/h）也称为节（KT）（1）仪器测量◦风向风速仪◦测风气球◦风袋◦多普勒测风雷达等。（2）目视估计--风力等级表当作用在空气上的个水平力达到平衡，使空气水平运动能地进行时，就行成了稳定的风。1、水平气压梯度力（G）2、地转偏向力（A）3、惯性离心力（C）4、摩擦力（R）1、地转风2、梯度风已知气压场，判断风场（摩擦层）已知气压场，判断风场（自由大气）例：北半球离地800米上空飞行，如果此时飞机正处于气压系统中并且航线上是正顶风，则低压区位于航线的哪个方向？4种力2种风（一）摩擦层中风的变化（二）自由大气中风的变化一些特殊的地理条件也会对局地空气运动产生影响，形成与地方性特点有关的局部地区的风，称为地方性风。（一）海陆风海风（SeaBreeze）陆风（LandBreeze）白天吹海风，夜间吹陆风白天吹海风hseabreezelowconvectionCUsubsidence夜间吹陆风landbreezelowconvectionCUsubsidenceh（二）山谷风山风（MountainBreeze）谷风（Valleybreeze）白天吹谷风，夜间吹山风（三）峡谷风狭管效应（四）焚风（foehn；fohn）谢谢！水平方向上气压分布不均匀时，单位质量的空气块在气压场中受到的由高压指向低压的净压力作用。NPG1水平气压梯度：等压线越密，水平气压梯度越大。NP水平气压梯度力与水平气压梯度方向一致，垂直于等压线由高压指向低压，与水平气压梯度成正比，与空气密度成反比。气压在水平风向上分布不均匀形成的。由引起的使相对于地球运动的物体偏离原来运动方向的力。地球旋转的作用由地球自转引起的一种，作用在运动的物体上。地转偏向力的。=2ωsinφAV地转风：在，平直等压线下，水平气压梯度力和地转偏向力维持平衡时，空气的水平运动称为地转风（Vg）大小：G=A例1：北半球离地10000米上空飞行，如果航线上是正顶风，则低压区位于航线的哪个方向？例2：北半球离地10000米上空飞行，如果飞机出现右漂，则飞机正在飞向高压区还是低压区？自由大气中空气的等速水平运动。空气在地球表面上作圆周运动时要受到惯性离心力的作用。方向：与速度V垂直，由曲率中心指向外缘。大小：2=mVCr在自由大气中，空气的时候，所受的力有气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力，当这三个力平衡时的风就称为梯度风。（高压和低压或槽和脊中弯曲等压线中的风）梯度风的方向：风压定律梯度风的大小：低压中：G=A+C高压中：G=A-C自由大气中空气的等速曲线运动。北半球低压区空气逆时针旋转高压区空气顺时针旋转在北半球穿过低压区飞行，先碰到左侧风，后碰到右侧风。在北半球穿过高压区飞行，先碰到右侧风，后碰到左侧风。当空气在近地面运动时，地表对空气运动要产生阻碍作用，即产生摩擦力。取决于粗糙程度，一般山区最大，海洋最小。摩擦力的作用可以通过空气分子、微团的运动向上传递，一直到摩擦层顶部，=-Rkv摩擦力使风速减小，地转偏向力也相应减小，同时在北半球使风向想做偏转一定的角度。G+A+F=0摩擦层是指从地面到1500米高度的气层风斜穿等压线吹，在北半球背风而立，高压在右后方，低压在左前方，等压线越密，风速越大。南半球风的运动方向与北半球相反低压附近的风是沿逆时针方向向内吹高压附近的风是沿顺时针方向向外吹北半球：低压，逆时针，辐合，上升运动高压，顺时针，辐散，下沉运动1.风随高度的变化2.日变化3.风的阵性在北半球随高度增加，风速增大，风向右偏。南半球风向变化相反。白天，近地面的风风速增大，风向向右偏转，上层风的变化则相反。晚上，下层风风速减小，风向向左偏转，上层风速增大，风向右偏转。乱流涡旋随大范围基本气流一起运动，引起局地风向不断改变，风速时大时小，形成风的阵性。自由大气中风随高度变化的由于水平方向上温度分布不均而造成在一定高度上出现气压差，而形引起风的变化定义：由而形成的风称为热成风。热成风与水平温度梯度垂直，北半球背热成风而立，暖在右，冷在左，南半球则相反。风沿着等温线吹，在北半球背热成风而立，高温在右，低温在左。等温线越密，风速越大。由于北半球南高北低的温度分布，热成风为西风，高度越高，风速越大。上升到一定高度后，就可能形成西风急流。风向风速仪测量近地面风常用的仪器。测风方法测风气球风袋风袋飘动的方向指示风向，风袋飘起的角度可指示风速。多普勒测风雷达探测机场区域内一定高度风的分布情况，对飞机起降很大作用。风力等级陆地地物象征相当风速m/sKm/h范围中数0静，烟直上0.0~0.20.1小于11烟能表示风向0.3~1.50.91~52人面感觉有风，树叶有微响1.6~3.32.56~113树叶及微枝摇动不息，旌旗展开3.4~5.44.412~194能吹起地面灰尘及纸张，小树枝摇动5.5~7.96.720~285有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波8.0~10.79.429~386大树枝摇动，电线呼呼有声，张伞困难10.8~13.812.339~497全树摇动，大树枝下弯，迎风步行不便13.9~17.115.550~618可折坏树枝，迎风步行感觉阻力甚大17.2~20.719.062~749烟囱及平屋房顶受到破坏，小屋受破坏20.8~24.422.675~8810陆上少见，可使树木拔起，建筑物吹坏24.5~28.426.589~10211陆上很少，有则必有重大损毁28.5~32.630.6103~11712陆上绝少，其摧毁极大32.7~36.934.8118~133