1、2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian1第一部分第一部分 航空气象学基础航空气象学基础第二部分第二部分 飞行危险天气及对策飞行危险天气及对策第三部分第三部分 航空资料的分析与运用航空资料的分析与运用2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian2第一章第一章 大气的状态其运动大气的状态其运动第一节第一节 大气的成分及结构大气的成分及结构第二节第二节 基本气象要素基本气象要素第三节第三节 空气的水平运动空气的水平运动第四节第四节 空气的垂直运动空气的垂直运动2023-4-27Aviation meteorology by
2、:xieqian3第二节第二节 基本气象要素基本气象要素一一气温气温二二气压气压三三湿度湿度四四密度密度五五基本气象要素与飞行基本气象要素与飞行2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian4 一、气一、气 温温1.1.气温的概念气温的概念 2.2.气温变化的基本方式气温变化的基本方式 3.3.气温的时空变化气温的时空变化 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian51.1.气温的概念气温的概念 表示空气冷热程度的物理量表示空气冷热程度的物理量是空气分子平均动能大小的宏观表现是空气分子平均动能大小的宏观表现 摄氏温标摄氏温
3、标(C)C)华氏温标华氏温标(F)F)绝对温标绝对温标(K)K)2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian6三种温标的关系三种温标的关系2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian7摄氏度与华氏度的换算：摄氏度与华氏度的换算：3259CF)32(95FC2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian82.2.气温变化的基本方式气温变化的基本方式2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian9气温的气温的非绝热变化非绝热变化气温的非绝热变化气温的非绝热变化
4、:指空气块通过与外界的指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化热量交换而产生的温度变化 辐射辐射 辐射是大气获得热量的最主要方式辐射是大气获得热量的最主要方式乱流乱流传导传导水相变化水相变化(蒸发和凝结蒸发和凝结)对流对流,大范围的垂直运动大范围的垂直运动2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian10辐射的概念辐射的概念辐射：指物体以电磁波的形式向外放射热辐射：指物体以电磁波的形式向外放射热量的方式量的方式 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian11乱流的概念乱流的概念乱流：乱流：空气无规则的小范围涡旋运动，空
5、气无规则的小范围涡旋运动，乱流使空气微团产生混合，气乱流使空气微团产生混合，气 块间热量也随之得到交换。块间热量也随之得到交换。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian12水相变化水相变化水相变化：水相变化：指水的状态变化，水通过相变指水的状态变化，水通过相变 释放热量或吸收热量，释放热量或吸收热量，引起气引起气 温变化。温变化。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian132023-4-27Aviation meteorology by:xieqian14传导的概念传导的概念传导：传导：依靠分子的热运动将热量从依靠
6、分子的热运动将热量从 高温物体直接传递给低温高温物体直接传递给低温 物体的现象物体的现象2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian15对流对流,大范围的垂直运动大范围的垂直运动2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian16气温的绝热变化气温的绝热变化 绝热变化：绝热变化：空气块与外空气块与外界没有热量交换，界没有热量交换，仅由于其自身内仅由于其自身内能增减而引起的能增减而引起的温度变化。温度变化。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian17绝热变化过程绝热变化过程绝热变化过程有两
7、种情况绝热变化过程有两种情况 （1 1）干绝热过程）干绝热过程 （2 2）湿绝热过程）湿绝热过程2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian18干绝热过程干绝热过程在绝热过程中，如果气块内部没有水相的在绝热过程中，如果气块内部没有水相的变化，叫干绝热过程（变化，叫干绝热过程（即干空气或未饱即干空气或未饱和空气的绝热过程）和空气的绝热过程）干绝热直减率干绝热直减率 d1/100md1/100m2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian19湿绝热过程湿绝热过程在绝热过程中，如果气块内部存在在绝热过程中，如果气块内部存在 水相
8、变化，叫湿绝热过程水相变化，叫湿绝热过程 湿绝热直减率，用湿绝热直减率，用mm表示表示 m=0.4m=0.40.7/100m 0.7/100m 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian20不同温度、气压下的不同温度、气压下的mm（/100m/100m）t t mm p p-20-20 -10-10 0 0 1010 2020100010000.860.860.760.760.630.630.540.540.440.447007000.810.810.690.690.560.560.470.470.380.385005000.760.760.620.620
9、.480.480.410.410.330.332023-4-27Aviation meteorology by:xieqian21实际大气中的温度变化实际大气中的温度变化当气块作水平运动或静止不动时，非绝热当气块作水平运动或静止不动时，非绝热变化是主要的，变化是主要的，当气块作垂直运动时，绝热变化是主要的。当气块作垂直运动时，绝热变化是主要的。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian223.3.气温的时空变化气温的时空变化 日变化日变化年变化年变化南北变化南北变化东西变化东西变化随高度变化随高度变化2023-4-27Aviation meteorolog
10、y by:xieqian23).).局地气温的周期变化局地气温的周期变化日较差日较差:一日中气温最高值与最低值之差一日中气温最高值与最低值之差年较差年较差:最热月的平均温度与最冷月的平均最热月的平均温度与最冷月的平均温度之差温度之差 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian24图图1-6 1-6 北京十月份气温平均日变化北京十月份气温平均日变化 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian25 图图1-7 1-7 北京、广州气温的年变化北京、广州气温的年变化 2023-4-27Aviation meteorology
11、by:xieqian26).).局地气温的非周期变化局地气温的非周期变化由于大规模冷暖空气运动和阴雨天气的影由于大规模冷暖空气运动和阴雨天气的影响而产生的温度变化，没有周期性。响而产生的温度变化，没有周期性。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian27二、气二、气 压压1.1.气压随高度的变化气压随高度的变化2.2.航空上常用的几种气压航空上常用的几种气压3.3.气压与高度气压与高度 4.4.气压的水平分布特点气压的水平分布特点5.5.(水平气压场水平气压场 )2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian28气压的概念
12、气压的概念p=-gh2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian29气压的概念气压的概念 气压即大气压强，在静止大气中气压即大气压强，在静止大气中,任一任一高度上的气压值等于其单位面积上承受高度上的气压值等于其单位面积上承受的空气柱的重量的空气柱的重量 百帕：百帕：hPahPa毫米汞柱：毫米汞柱：mmHgmmHg英寸：英寸：inchesinches 1 1个大气压个大气压 =1013.25 hPa=1013.25 hPa =760 mmHg =760 mmHg =29.92 inches =29.92 inches2023-4-27Aviation mete
13、orology by:xieqian301.1.气压随高度的变化气压随高度的变化气压总是随高度而降低的气压总是随高度而降低的2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian312023-4-27Aviation meteorology by:xieqian32dp=-gdz静力方程静力方程压高公式压高公式状态方程状态方程p=-RT2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian33气压随高度降低的快慢与温度有关气压随高度降低的快慢与温度有关2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian342.2.
14、航空上常用的几种气压航空上常用的几种气压本站气压本站气压:气象台气压表直接测得的气压气象台气压表直接测得的气压,由于各测站所处地理位置及海拨由于各测站所处地理位置及海拨高度不同，本站气压常有较大差高度不同，本站气压常有较大差异。异。修正海平面气压修正海平面气压:由本站气压推算到同一地由本站气压推算到同一地点海平面高度上的气压值点海平面高度上的气压值,海拨海拨高度大于高度大于15001500米的测站不推算修米的测站不推算修正海平面气压正海平面气压 场面气压场面气压:着陆区（跑道入口端）最高点的着陆区（跑道入口端）最高点的气压气压 标准海平面气压标准海平面气压:标准状态下的海平面气压标准状态下的海
15、平面气压2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian35 3.3.气压与高度气压与高度压高公式压高公式2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian36 3.3.气压与高度气压与高度气压式高度表气压式高度表:空盒气压表空盒气压表,只是把气压刻只是把气压刻度根据标准大气中的压高关系换度根据标准大气中的压高关系换成了高度刻度成了高度刻度,只要高度表所在只要高度表所在高度的气压不变高度的气压不变,指针位置不变指针位置不变,所指示的高度就是标准大气中与所指示的高度就是标准大气中与该气压值对应的高度该气压值对应的高度气压高度气压高度:
16、气压式高度表所显示的高度气压式高度表所显示的高度 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian37气压式高度表气压式高度表2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian38气压误差示意图气压误差示意图2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian39图图1-9 1-9 各种气压高度示意图各种气压高度示意图2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian40飞行中常用的气压高度飞行中常用的气压高度场面气压高度（场面气压高度（QFEQFE）:相对于机场跑道的高度相
17、对于机场跑道的高度,按场压来拔正气压式高度表按场压来拔正气压式高度表,飞机在起飞或降飞机在起飞或降落时使用落时使用标准海平面气压高度（标准海平面气压高度（QNEQNE）:相对于标准海平面相对于标准海平面气压（气压为气压（气压为1013.25hPa1013.25hPa）的高度）的高度,按标准大按标准大气海平面气压来拔正气压式高度表气海平面气压来拔正气压式高度表,飞机在航飞机在航线上飞行时使用线上飞行时使用 修正海平面气压高度（修正海平面气压高度（QNHQNH）:相对于实际海平面相对于实际海平面气压的高度气压的高度,按实际海平面气压来拔正气压式按实际海平面气压来拔正气压式高度表高度表2023-4-
18、27Aviation meteorology by:xieqian41气压高度气压误差修正气压高度气压误差修正从比标准海平面气压高的地方飞行时高从比标准海平面气压高的地方飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度，度表所示高度将低于实际飞行高度，从比标准海平面气压低的地方飞行时高从比标准海平面气压低的地方飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度，度表所示高度将低于实际飞行高度，2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian42温度误差示意图温度误差示意图2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian43气压高度温度误差修正气压高度温
19、度误差修正在比标准大气暖的空气中飞行时高度表在比标准大气暖的空气中飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度，所示高度将低于实际飞行高度，在比标准大气冷的空气中飞行时，高度表在比标准大气冷的空气中飞行时，高度表示度将高于实际飞行高度示度将高于实际飞行高度2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian44用场面气压设定高度表用场面气压设定高度表2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian45 5.5.水平气压场水平气压场水平气压场指某一水平面上的气压分布水平气压场指某一水平面上的气压分布水平气压场常见的基本形式水平气压场常见的基本
20、形式水平气压梯度水平气压梯度 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian46图图1-10 1-10 水平气压场的基本形式水平气压场的基本形式 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian47水平气压场常见的基本形式水平气压场常见的基本形式低压低压低压槽（槽线）低压槽（槽线）高压高压高压脊（脊线）高压脊（脊线）鞍形气压区鞍形气压区2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian48天气图实例天气图实例2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian49一月平均
21、海平面气压场一月平均海平面气压场2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian50水平气压梯度水平气压梯度水平气压梯度为一矢量水平气压梯度为一矢量大小：大小：Gn=-P/NGn=-P/N N N为两等压线之间的垂直距离为两等压线之间的垂直距离 P P 为两等压线差值为两等压线差值方向：垂直于等压线，从高压指向低压。方向：垂直于等压线，从高压指向低压。)(jypixpnnpph2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian51水平气压梯度水平气压梯度在天气图上，等压线越密的地方，气压梯度越大在天气图上，等压线越密的地方，气压梯度
22、越大2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian52三、空气湿度三、空气湿度 空气湿度就是用来量度空气中水汽含量空气湿度就是用来量度空气中水汽含量多少或空气干燥潮湿程度的物理量。多少或空气干燥潮湿程度的物理量。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian53湿度表示方法湿度表示方法绝对的含水量绝对的含水量相对的含水量相对的含水量2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian54表示湿度的几个物理量表示湿度的几个物理量1.1.相对湿度相对湿度2.2.露点（露点（tdtd）3.3.温度露点差（
23、温度露点差（t-tdt-td）2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian551.1.相对湿度相对湿度相对湿度的大小直接反映了空气距离饱和相对湿度的大小直接反映了空气距离饱和状态的程度（状态的程度（空气的潮湿程度）空气的潮湿程度）相对湿度的大小取决于两个因素：相对湿度的大小取决于两个因素：空气中的水汽含量和温度空气中的水汽含量和温度 相对湿度定义为空气中的实际水汽压与同相对湿度定义为空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比，即温度下的饱和水汽压的百分比，即 =e/E=e/E100%100%2023-4-27Aviation meteorology b
24、y:xieqian56温度（温度（C）30252015105051015202530E（hPa）0.50.81.31.92.94.26.18.712.317.023.431.742.4不同温度下的饱和水气压不同温度下的饱和水气压2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian572.2.露点（露点（tdtd）当空气中水汽含量不变且气压一当空气中水汽含量不变且气压一定时，气温降低到使空气达到饱定时，气温降低到使空气达到饱和时的温度，称为露点温度，简和时的温度，称为露点温度，简称露点。称露点。2023-4-27Aviation meteorology by:xieq
25、ian583.3.气温露点差（气温露点差（t-tdt-td）气温减去露点就是气温露点差气温减去露点就是气温露点差气温露点差表示了空气的干燥潮湿程度气温露点差表示了空气的干燥潮湿程度气温露点差越小，空气越潮湿。气温露点差越小，空气越潮湿。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian59四、密度四、密度1.1.基本气象要素变化对空气密度的影响基本气象要素变化对空气密度的影响 2.2.密度高度密度高度 2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian601.1.基本气象要素变化对空气密度的影响基本气象要素变化对空气密度的影响空气密度
26、与气压成正比空气密度与气压成正比空气密度与气温成反比空气密度与气温成反比 水汽含量越大空气密度越小水汽含量越大空气密度越小2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian61空气密度与气温成反比空气密度与气温成反比2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian62水汽含量越大空气密度越小水汽含量越大空气密度越小2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian632.2.密度高度密度高度密度高度是指飞行高度上的实际空气密度密度高度是指飞行高度上的实际空气密度在标准大气中所对应的高度在标准大气中所对应
27、的高度 密度小对应的密度高度高密度小对应的密度高度高密度大对应的密度高度低密度大对应的密度高度低低密度高度能增加飞机操纵的效率，低密度高度能增加飞机操纵的效率，高密度高度则降低飞机操纵的效率高密度高度则降低飞机操纵的效率.2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian64五五.基本气象要素变化对飞行的影响基本气象要素变化对飞行的影响 1.1.对高度表指示的影响对高度表指示的影响 2.2.对空速表指示的影响对空速表指示的影响 3.3.对飞机飞行性能的影响对飞机飞行性能的影响2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian651.1
28、.对高度表指示的影响对高度表指示的影响2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian66气压误差示意图气压误差示意图2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian67当实际当实际“零点零点”高度的气压低于高度的气压低于760MnHg760MnHg时，时，高度表显示的高度会大于实际高度；反高度表显示的高度会大于实际高度；反之高度表显示的高度就会小于实际高度。之高度表显示的高度就会小于实际高度。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian68图图1-9 1-9 各种气压高度示意图各种气压高度示意
29、图2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian69温度误差示意图温度误差示意图2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian70在比标准大气暖的空气中飞行时高度表在比标准大气暖的空气中飞行时高度表所示高度将低于实际飞行高度，在比标准所示高度将低于实际飞行高度，在比标准大气冷的空气中飞行时，高度表示度将高大气冷的空气中飞行时，高度表示度将高于实际飞行高度于实际飞行高度2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian712.2.空气密度对空速表指示的影响空气密度对空速表指示的影响空气密度小于标准密
30、度空气密度小于标准密度,表速小于真速表速小于真速2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian723.3.对飞机飞行性能的影响对飞机飞行性能的影响 实际大气密度大于标准大气密度时实际大气密度大于标准大气密度时,飞机飞飞机飞行性能变好行性能变好:最大平飞速度、最大爬升率和起飞载重量最大平飞速度、最大爬升率和起飞载重量会增大会增大起飞、着陆滑跑距离会缩短。起飞、着陆滑跑距离会缩短。2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian731.1.说明说明 、的物理含意的物理含意 2.2.飞机按气压式高度表指示的一定高度飞行，飞机按气压式高
31、度表指示的一定高度飞行，在飞向高压区时，其实际高度如何变化？在飞向高压区时，其实际高度如何变化？飞向低压区时情况又如何？飞向低压区时情况又如何？复习与思考题复习与思考题dm2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian74谢谢各位！谢谢各位！Aviation meteorology by:xieqian2023-4-2775精品课件精品课件！Aviation meteorology by:xieqian2023-4-2776精品课件精品课件！2023-4-27Aviation meteorology by:xieqian77湿度对飞行的影响湿度对飞行的影响由于湿度高空气的密度小，所以飞机起飞由于湿度高空气的密度小，所以飞机起飞滑跑距离增长，爬升率下降，着陆速度增滑跑距离增长，爬升率下降，着陆速度增大，载重量减小。大，载重量减小。
