《气象学与气候学》第四讲课件.ppt

1、中山大学地理学院国土系 刘秋海气象与气候学气象与气候学第四讲第四讲国土资源与环境系国土资源与环境系0909级级20102010学年第一学期学年第一学期中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结水相变化水相变化n相、水的三相、水相变化相、水的三相、水相变化n水相变化的物理过程水相变化的物理过程 蒸发过程、动态平衡、饱和水汽压蒸发过程、动态平衡、饱和水汽压n水相变化的判据水相变化的判据（1）根据水分子数的判定）根据水分子数的判定（2）根据水汽压的判定）根据水汽压的判定 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第

2、一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结水相变化水相变化n水相变化中的潜热水相变化中的潜热（1）蒸发潜热和凝结潜热）蒸发潜热和凝结潜热（2）融解潜热与凝固潜热）融解潜热与凝固潜热（3）升华潜热与凝华潜热）升华潜热与凝华潜热 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结饱和水汽压饱和水汽压 饱和水汽压与温度的关系饱和水汽压与温度的关系 由克拉柏龙由克拉柏龙-克劳修司方程得到式（克劳修司方程得到式（3.3）或式（或式（3.4）积分（积分（3.4）并代入有关参数的值，得式（）并代入有关参数的值，得式（3.5）或式（或式（3.6）见表见表3.1结论：结

3、论：n空气温度的变化，对蒸发和凝结有重要影响。空气温度的变化，对蒸发和凝结有重要影响。n饱和水汽压随温度改变的量，在高温时要比低温时大。饱和水汽压随温度改变的量，在高温时要比低温时大。问题：问题：为什么暴雨总是为什么暴雨总是发生在暖季？发生在暖季？2TRLEdTdEw2TdTRLEdEwttEE2739.19010tteEE2735.80中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结饱和水汽压饱和水汽压饱和水汽压与蒸发面性质的关系饱和水汽压与蒸发面性质的关系 冰面和过冷却水面的饱和水汽压冰面和过冷却水面的饱和水汽压 n冰面饱和水汽压冰面饱

4、和水汽压，见式（，见式（3.7）n过冷却水及其饱和水汽压：见表过冷却水及其饱和水汽压：见表3.2及图及图3.1、3.2 ttiEE27377.9010中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结饱和水汽压饱和水汽压饱和水汽压与蒸发面性质的关系饱和水汽压与蒸发面性质的关系 冰面和过冷却水面的饱和水汽压冰面和过冷却水面的饱和水汽压n过冷却水及其饱和水汽压：见表过冷却水及其饱和水汽压：见表3.2及图及图3.1、3.2 问题：问题：“冰晶效应冰晶效应”对降水形成有何影响？对降水形成有何影响？中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水

5、分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结饱和水汽压饱和水汽压饱和水汽压与蒸发面性质的关系饱和水汽压与蒸发面性质的关系 溶液面的饱和水汽压溶液面的饱和水汽压 n同一温度下，溶液面的饱和水汽压比纯水面要小，且溶液浓度愈高，饱同一温度下，溶液面的饱和水汽压比纯水面要小，且溶液浓度愈高，饱和水汽压愈小。和水汽压愈小。n水滴上的电荷使饱和水汽压减小。水滴上的电荷使饱和水汽压减小。问题：可溶性凝结核对形成云的影响？问题：可溶性凝结核对形成云的影响？中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结饱和水汽压饱和水汽压饱和水汽压与蒸发面形状的关系饱

6、和水汽压与蒸发面形状的关系 n结论结论：温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小。凸：温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小。凸面的曲率愈大，饱和水汽压愈大；凹面的曲率愈大，饱和水汽压愈小。面的曲率愈大，饱和水汽压愈大；凹面的曲率愈大，饱和水汽压愈小。n问题问题：“凝结增长凝结增长”的原理？的原理？中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结影响蒸发的因素影响蒸发的因素 n水源水源 n热源热源 n饱和差饱和差 n风速与湍流扩散风速与湍流扩散 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第

7、一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结湿度随时间的变化湿度随时间的变化 绝对湿度即水汽压的变化绝对湿度即水汽压的变化 n日变化：双峰型及单峰型日变化：双峰型及单峰型 n年变化：与温度的年变化相似年变化：与温度的年变化相似相对湿度的变化：日变化相对湿度的变化：日变化/年变化与气温的变化相反年变化与气温的变化相反 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第一节第一节 蒸发和凝结蒸发和凝结大气中水汽凝结的条件大气中水汽凝结的条件 n凝结核凝结核 n空气中水汽的饱和或过饱和空气中水汽的饱和或过饱和（1）暖水面蒸发：增加水汽）暖水面蒸发：增加水汽（2）空气的冷却：减少饱和水汽压，）

8、空气的冷却：减少饱和水汽压，包括绝热冷却包括绝热冷却、辐射冷却、辐射冷却、平流冷却平流冷却、混合冷却、混合冷却 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象地面的凝结现象地面的凝结现象 露和霜露和霜（1）露和霜及其形成条件）露和霜及其形成条件（2）霜和霜冻的区别）霜和霜冻的区别 露中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象地面的凝结现象地面的凝结现象-雾淞和雨淞雾淞和雨淞（1）晶状雾淞）晶状雾淞（2）粒状雾淞）粒状雾淞 雾

9、凇雨凇中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象近地面层空气中的凝结近地面层空气中的凝结 n辐射雾辐射雾（1）形成原因）形成原因（2）形成条件）形成条件n平流雾平流雾（1）形成原因）形成原因（2）形成条件）形成条件雾中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 形成条件和分类形成条件和分类n两个形成条件两个形成条件（1）凝结核）凝结核（2）空气达到饱和）空气达到饱和中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水

10、分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 形成条件和分类形成条件和分类n四种上升运动及形成的云四种上升运动及形成的云（1）热力对流：积状云）热力对流：积状云（2）动力对流：层状云）动力对流：层状云（3）大气波动：波状云）大气波动：波状云（4）地形抬升：地形云）地形抬升：地形云 （积状云、波状云和层状云）（积状云、波状云和层状云）中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 各种云的形成各种云的形成 n积状云的形成积状云的形成（1）形成时间与外貌形态）形成时间与外貌形

11、态（2）形成的高度条件）形成的高度条件（3）发展的不同阶段）发展的不同阶段（4）日变化与天气预兆）日变化与天气预兆 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 各种云的形成各种云的形成n层状云的形成层状云的形成（1）形成原因与外貌形态）形成原因与外貌形态（2）天气预兆）天气预兆 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 各种云的形成各种云的形成n波状云的形成波状云的形成（1）形成原因与外貌形态）形成原因与外貌形

12、态（2）天气预兆）天气预兆 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 各种云的形成各种云的形成n特殊云状的形成特殊云状的形成 悬球状云悬球状云（1）形成原因与外貌形态）形成原因与外貌形态（2）天气预兆）天气预兆 积雨云的悬球状云底中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 各种云的形成各种云的形成n特殊云状的形成特殊云状的形成 堡状云和絮状云堡状云和絮状云（1）形成原因与外貌形态）形成原因与外貌形态（2）天气预

13、兆）天气预兆 中山大学地理学院国土系 刘秋海第三章第三章 大气中的水分大气中的水分第二节第二节 地表面和大气中的凝结现象地表面和大气中的凝结现象云云 各种云的形成各种云的形成n特殊云状的形成特殊云状的形成 荚状云荚状云 形成原因与外貌形态形成原因与外貌形态 中山大学地理学院国土系 刘秋海第四讲结束第四讲结束谢谢 谢谢第一次平时作业讲评第一次平时作业讲评论文的结构与格式论文的结构与格式n题目题目n摘要摘要n关键词关键词n正文（前言、数据和方法、结果分析、结论）正文（前言、数据和方法、结果分析、结论）n参考文献参考文献n文献的引用文献的引用中山大学地理学院国土系 刘秋海第二次平时作业第二次平时作业自动气象站观测数据处理自动气象站观测数据处理n每人处理一天的数据每人处理一天的数据（2009.10.10-2009.11.27），），按按学号分配数据学号分配数据n按每小时平均按每小时平均，作出气温、相对湿度和气压的日变化作出气温、相对湿度和气压的日变化图，同时作出风向、风速玫瑰图图，同时作出风向、风速玫瑰图n对作出的图进行描述和分析对作出的图进行描述和分析n题目：年？月？日气象要素特征分析题目：年？月？日气象要素特征分析n不用写摘要和关键词不用写摘要和关键词中山大学地理学院国土系 刘秋海