气温空间分布课件.ppt

1、海陆分布、洋流海陆分布、洋流等的影响：等的影响：1月，陆地降温快，同一纬月，陆地降温快，同一纬度上，陆地温度低于海洋：度上，陆地温度低于海洋：7月，陆地升温快，同一纬月，陆地升温快，同一纬度上，陆地温度高于海洋：度上，陆地温度高于海洋：在太平洋和大西洋的北部，在太平洋和大西洋的北部，1月等温线急剧地向北极月等温线急剧地向北极凸出，还反映了凸出，还反映了暖流暖流（黑潮、墨西哥湾暖流等）巨大（黑潮、墨西哥湾暖流等）巨大的增暖作用。的增暖作用。7月等温线沿非洲和北美的西岸向南凸出，这月等温线沿非洲和北美的西岸向南凸出，这是受加那利是受加那利寒流寒流与加利福尼亚与加利福尼亚寒流寒流影响的结果。影响的结

2、果。在南半球的夏季（在南半球的夏季（1月），等温线沿非洲和南美的月），等温线沿非洲和南美的西岸向北弯曲，这是受本格拉西岸向北弯曲，这是受本格拉寒流寒流与秘鲁与秘鲁寒流寒流影响影响的结果。的结果。（一）（一）辐射逆温辐射逆温由于由于地面强烈辐射冷却地面强烈辐射冷却而形成的逆温。而形成的逆温。ZT形成前形成前ZT入夜开始发生入夜开始发生ZT黎明达最强黎明达最强ZT日出后减弱日出后减弱ZT消失消失（二）湍流逆温（二）湍流逆温由于低层空气的由于低层空气的湍流混合湍流混合而形成的逆温。而形成的逆温。高度高度气温气温AB d湍湍流流混混合合层层湍流运动中，按湍流运动中，按d变化变化上升：使上层空气降温；上

3、升：使上层空气降温；下沉：使下层空气升温。下沉：使下层空气升温。充分混合后，气层的充分混合后，气层的就就逐渐趋近于逐渐趋近于d。DCEDE为为逆温层逆温层（三）平流逆温（三）平流逆温暖空气暖空气平流平流到冷的下垫面上而形成的逆温。到冷的下垫面上而形成的逆温。与与辐射作用、湍流辐射作用、湍流分不开。分不开。夜间地面辐射冷却，使之加强；夜间地面辐射冷却，使之加强；白天辐射增温作用，使之减弱。白天辐射增温作用，使之减弱。使之具有强度日变化。使之具有强度日变化。平流，风速，湍流平流，风速，湍流使之不能与地面相联；使之不能与地面相联；使之愈加明显。使之愈加明显。ZT无暖平流时无暖平流时产生暖平流后产生暖

4、平流后假想无湍流时的平流逆温假想无湍流时的平流逆温湍流层湍流层逆温层逆温层（四）下沉逆温（压缩逆温）（四）下沉逆温（压缩逆温）因因整层空气下沉整层空气下沉压缩增温而形成的逆温。压缩增温而形成的逆温。3500m3000m-12-101700m1500m下沉时，下沉时，P P增大，增大，气层厚度减小；气层厚度减小；干绝热下沉干绝热下沉增增18，为，为6增增15，为，为5 下沉的空气层来自下沉的空气层来自高空，水汽含量少；高空，水汽含量少；下沉后温度上升，下沉后温度上升，E增大，增大，f（=e/E 100%）显著减小，空气干燥。显著减小，空气干燥。因此因此有下沉逆温时，有下沉逆温时，天气晴好天气晴好

5、。水的位相平衡图水的位相平衡图：t()e(hpa)-16 -12 -8 -4 08642水的三种相态分别存在于不同的温度和水的三种相态分别存在于不同的温度和 压强条件下。压强条件下。水只存在于水只存在于0以上的区域；以上的区域；水水冰只存在于冰只存在于0以下的区域；以下的区域；冰冰水汽可存在于水汽可存在于0以上及以下的区域；以上及以下的区域；但但e被限制。被限制。水汽水汽OAOA：表示水与水汽共存时的状态曲线；表示水与水汽共存时的状态曲线；其上各点压强即相应温度下的其上各点压强即相应温度下的E；蒸发线蒸发线，表示水与水汽处动态，表示水与水汽处动态 平衡时水面上平衡时水面上E与与t的关系。的关系

6、。KK：临界温度临界温度tk=374，临界压力临界压力Ek=2.2105hpa蒸发线在蒸发线在K中断。中断。BOB：表示冰与水汽共存时的状态曲线；其上各点压强即相应温度下表示冰与水汽共存时的状态曲线；其上各点压强即相应温度下 的的E；升华线升华线，表示冰与水汽处动态平衡时冰面上，表示冰与水汽处动态平衡时冰面上E与与t的关系。的关系。BOB：表示过冷水与水汽动态平衡时水面上表示过冷水与水汽动态平衡时水面上E与与t的关系。的关系。过冷水蒸发线过冷水蒸发线。COC：融解线融解线，表示冰与水达到平衡时压力与温度的关系。，表示冰与水达到平衡时压力与温度的关系。水的位相平衡图水的位相平衡图：t()e(hp

7、a)-16 -12 -8 -4 08642冰冰水汽水汽OBBC 所有曲线交于所有曲线交于O点，点，O是水、是水、水汽、冰三相共存时所需的温度水汽、冰三相共存时所需的温度 和压力条件，和压力条件，t0=0.0076，E0=6.11hpa，三相点三相点。各个区域内，不存在两相间的稳定平衡。各个区域内，不存在两相间的稳定平衡。231如图中的如图中的1、2、3点（温度相等）：点（温度相等）：点点1位于位于OA线之下，线之下，e1E，多余的水汽要产生凝结；多余的水汽要产生凝结；点点3位于位于OA线上，线上，e3=E，水和水汽处于平衡状态。水和水汽处于平衡状态。还可看出：还可看出：水和水汽处动态平衡时，水

8、面上的水和水汽处动态平衡时，水面上的E随随t升高而增高；升高而增高；冰和水汽处动态平衡时，冰面上的冰和水汽处动态平衡时，冰面上的Es随随t升高而增高。升高而增高。（一）纯水面饱和水汽压与温度的关系（一）纯水面饱和水汽压与温度的关系克拉柏龙克拉柏龙克劳修司方程克劳修司方程，积分，得：积分，得：E=E0e8.5t273+t 上式说明，纯水面饱和水汽压随温度增高按指数规上式说明，纯水面饱和水汽压随温度增高按指数规律迅速增大。律迅速增大。P62：表表3.1，两排数据基本一致，两排数据基本一致可看出：可看出：1、E随温度增高逐渐增大。（随温度增高逐渐增大。（Why）因为蒸发面温度越高，水分子平均动能越大

9、，单位因为蒸发面温度越高，水分子平均动能越大，单位 时间内跑出水面的水分子越多；只有水面上水汽分时间内跑出水面的水分子越多；只有水面上水汽分子的密度较大时，落回的分子数才能与跑出的分子子的密度较大时，落回的分子数才能与跑出的分子 数相等。数相等。2、表中温度间隔、表中温度间隔10，E的变量越来越大。的变量越来越大。1、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 一般来说，水温在一般来说，水温在0以下时就会结冰；但对云雾的观测表以下时就会结冰；但对云雾的观测表明，有时水温虽降到明，有时水温虽降到0以下，甚至以下，甚至-20-30仍不结冰，处仍不结冰，处于这种情况下的水，称为过冷却

10、水。于这种情况下的水，称为过冷却水。过冷却水与同温度下的冰面比较，饱和水汽压是不同的。过冷却水与同温度下的冰面比较，饱和水汽压是不同的。在实际应用中，常采用较准确的马格努斯经验公式：在实际应用中，常采用较准确的马格努斯经验公式：E=E0 10t+t对水面而言，对水面而言，、分别为分别为7.63和和241.9对冰面而言，对冰面而言，、分别为分别为9.5和和265.5、是经验常数，与理论值稍有不同。是经验常数，与理论值稍有不同。P62 表表32：Es（过冷水面的饱和水汽压）过冷水面的饱和水汽压）、Ei（冰面的饱和水汽压）冰面的饱和水汽压）对于冰面和过冷却水面，饱和水汽压仍然按对于冰面和过冷却水面，饱和水汽压仍然按指数规律指数规律变化。变化。（4）混合冷却）混合冷却 当当温差较大温差较大，且，且接近接近饱和饱和的两团空气水平混合的两团空气水平混合后，可能产生凝结。后，可能产生凝结。teOABt1 t2e2e1E2E1水平混合之后：水平混合之后：t、eteEe E，凝结凝结 若两气团原湿度较小，若两气团原湿度较小，或二者温差不大，则混合或二者温差不大，则混合后，均难以发生凝结。后，均难以发生凝结。