气象常用计算公式
风速风量计算公式
风速风量计算公式风速和风量是气象学中常用的两个概念,用于描述风的强度和空气的流动速度。
计算风速和风量的公式是通过观测数据和气象学原理推导得出的。
1.风速的计算公式:风速是指单位时间内空气流经一些点的速度,通常以米/秒(m/s)为单位。
风速的计算公式可以通过两种方法来推导,一种是直接测量空气流过一个距离的时间,然后除以距离,即风速=距离/时间;另一种是利用气压差和距离的关系来推导。
1.1直接测量法直接测量法适用于小范围的测量,可以使用一个测量仪器(如风速计)来测量风的速度。
具体操作方法是在一个预定的距离上放置一个风速计,然后记录风流经这个距离所用的时间,最后通过除以距离来计算风速。
1.2气压差法气压差法适用于大范围的测量,通过两个气压计的测量结果计算风速。
具体操作方法是在两个距离较远的地点上放置两个气压计,然后记录下两个地点的气压差,最后通过根据气压差和距离的关系来计算风速。
2.风量的计算公式:风量是指单位时间内通过一些垂直截面的空气流量,通常以立方米/秒(m³/s)为单位。
风量的计算公式可以通过风速和截面积的关系来推导。
2.1计算公式风量=截面面积×风速其中,截面面积是通过测量或计算得到的一个值,可表示为S。
2.2示例例如,我们想计算通过一个长方形窗户的风量。
窗户的长度为L,宽度为W,风速为V。
首先计算截面积S=长度×宽度=L×W。
然后计算风量Q=截面面积×风速=S×V。
3.注意事项:在实际应用中,计算风速和风量时需要注意以下几个方面:3.1单位转换在使用公式计算风速和风量时,要注意单位的一致性。
如果测量结果使用的单位与公式中使用的单位不一致,需要进行适当的转换。
3.2精度和误差在测量风速和风量时,仪器的精度和人为误差会对结果造成影响。
因此,在进行计算时,应该考虑到这些因素,避免出现较大的误差。
3.3测量时间在计算风量时,需要明确测量的时间段。
中央气象台 体感温度公式
中央气象台体感温度公式
中央气象台的体感温度公式是根据环境空气温度、相对湿度、风
速和辐射温度等因素综合计算出来的。
体感温度是指人体在特定环境
下感受到的温度,与实际气温有所不同。
体感温度公式如下:
体感温度= c1 + c2 ×环境温度+ c3 ×相对湿度+ c4 ×风速+
c5 ×辐射温度
其中c1、c2、c3、c4和c5为调整系数,根据不同国家或地区的
气候和风俗等因素可能有所不同。
拓展:
体感温度公式的目的是为了更准确地反映人体真实感受的温度。
除了环境温度、相对湿度、风速和辐射温度等因素,人体的个体差异、衣着厚度以及阳光照射等也会影响体感温度的感受。
在实际应用中,气象台会根据具体情况进行调整和修正,以提高
准确性。
此外,一些手机应用程序和气象网站也提供了体感温度的实
时预报,帮助人们更好地了解当天的气温情况,以便采取相应的防寒或防暑措施。
在夏天可以比实际气温更高,因为高温、高湿度和强烈的太阳辐射会导致人体感到更炎热。
而在冬天,由于低温、低湿度和冷风的作用,体感温度会比实际气温更低。
因此,了解体感温度对于保护人体健康和安全非常重要。
不同时距风速换算
不同时距风速换算
风速是指空气在单位时间内通过某一点的速度,通常用米每秒(m/s)或千米每小时(km/h)来表示。
在不同的场合下,我们需要用到不同的风速单位,因此需要进行不同时距风速换算。
在航空领域中,常用的风速单位是节(knot),1节等于1海里每小时(nautical mile per hour,缩写为kts),即1节=1.852千米/小时。
因此,如果要将某一地区的风速从米每秒转换为节,可以使用以下公式:
风速(节)= 风速(米/秒)× 1.94384
例如,某地区的风速为10米/秒,则将其转换为节的计算方法为: 10米/秒 × 1.94384 = 19.4384节
在气象学中,常用的风速单位是米每秒(m/s),因为气象学研究的是大气运动,而大气运动的速度通常比较慢,因此使用米每秒作为单位更为方便。
如果要将某一地区的风速从节转换为米每秒,可以使用以下公式:
风速(米/秒)= 风速(节)× 0.514444
例如,某地区的风速为20节,则将其转换为米每秒的计算方法为: 20节 × 0.514444 = 10.28888米/秒
除了上述两种常用的风速单位外,还有一些其他的风速单位,如英里每小时(mph)、米每分钟(m/min)等。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的风速单位,并进行相应的换算。
不同时距风速换算是气象学、航空领域等领域中常见的计算方法,掌握好这些换算公式,可以更好地进行相关工作。
气象常用计算公式
1、资料和计算丰富、可靠的气象观测资料是研究和了解大气环流及气候特征的最重要的基础。
正是由于它们,才大大加深和扩大了我们对大气和气候运动本身的认识,并为理论研究和数值模拟提供了重要素材和基本保证。
没有这些宝贵的资料作为基础,任何关于大气或气候的研究都只能停留在空中楼阁亦或海市蜃楼的阶段。
虽然气象观测可以追溯到千年以前,但显然由于条件、认识、技术手段和科学发展水平的限制,在早期只是对发生在某些局部区域的大气中某些特殊天气现象的零星观测,还算不上是对大气环流的从地面到高空、从区域到全球、从单一到综合、从特殊到一般、从里到外、由外及里、从下到上、由上至下、从离散到连续的全方位、全视角的、系统的三维观测。
近半个多世纪以来,随着科学技术的迅速发展、监测手段的日益先进、社会需求的不断增加、国际协作的日渐密切,上述状况有了本质的改变。
各种新技术如气象雷达、气象卫星、红外及微波遥感、高速电子计算机等在气象观测中的广泛应用,使得气象观测水平有了史无前例的发展,观测的种类和质量有了前所未有的提高。
加之,由于人类本身生存和发展的需要,使得气象观测项目和种类大大丰富起来;由于国际间广泛紧密的合作,使得观测资料的协调度和统一性也大大提高了。
目前,已经形成了可同时监测全球天气情况的气象观测系统和气象通讯系统。
特别是,1991年美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气科学研究中心(NCAR)联手实施的全球再分析计划(NCEP/NCAR Global Reanalysis Project),把全球观测资料的质量提高到一个新的水平。
该计划在全球范围内,通过世界各国及各主要科研机构和业务部门,把能搜集到的资料包括地面观测资料、高空探测资料、航舶资料、卫星遥感资料、雷达资料、飞机资料、气球资料,浮标资料以及其它观测资料等统一进行编码、详细的订正预处理和复杂的质量控制,并用一个较完善的同化系统统一进行资料同化,使得观测资料的统一性、协调性、可靠性、完善性、代表性都有了显著的提高,引起了国际大气科学界的极大关注和反响。
(整理)气象常用计算公式
1、资料和计算丰富、可靠的气象观测资料是研究和了解大气环流及气候特征的最重要的基础。
正是由于它们,才大大加深和扩大了我们对大气和气候运动本身的认识,并为理论研究和数值模拟提供了重要素材和基本保证。
没有这些宝贵的资料作为基础,任何关于大气或气候的研究都只能停留在空中楼阁亦或海市蜃楼的阶段。
虽然气象观测可以追溯到千年以前,但显然由于条件、认识、技术手段和科学发展水平的限制,在早期只是对发生在某些局部区域的大气中某些特殊天气现象的零星观测,还算不上是对大气环流的从地面到高空、从区域到全球、从单一到综合、从特殊到一般、从里到外、由外及里、从下到上、由上至下、从离散到连续的全方位、全视角的、系统的三维观测。
近半个多世纪以来,随着科学技术的迅速发展、监测手段的日益先进、社会需求的不断增加、国际协作的日渐密切,上述状况有了本质的改变。
各种新技术如气象雷达、气象卫星、红外及微波遥感、高速电子计算机等在气象观测中的广泛应用,使得气象观测水平有了史无前例的发展,观测的种类和质量有了前所未有的提高。
加之,由于人类本身生存和发展的需要,使得气象观测项目和种类大大丰富起来;由于国际间广泛紧密的合作,使得观测资料的协调度和统一性也大大提高了。
目前,已经形成了可同时监测全球天气情况的气象观测系统和气象通讯系统。
特别是,1991年美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气科学研究中心(NCAR)联手实施的全球再分析计划(NCEP/NCAR Global Reanalysis Project),把全球观测资料的质量提高到一个新的水平。
该计划在全球范围内,通过世界各国及各主要科研机构和业务部门,把能搜集到的资料包括地面观测资料、高空探测资料、航舶资料、卫星遥感资料、雷达资料、飞机资料、气球资料,浮标资料以及其它观测资料等统一进行编码、详细的订正预处理和复杂的质量控制,并用一个较完善的同化系统统一进行资料同化,使得观测资料的统一性、协调性、可靠性、完善性、代表性都有了显著的提高,引起了国际大气科学界的极大关注和反响。
气象常用计算公式
1、资料和计算丰富、可靠的气象观测资料是研究和了解大气环流及气候特征的最重要的基础。
正是由于它们,才大大加深和扩大了我们对大气和气候运动本身的认识,并为理论研究和数值模拟提供了重要素材和基本保证。
没有这些宝贵的资料作为基础,任何关于大气或气候的研究都只能停留在空中楼阁亦或海市蜃楼的阶段。
虽然气象观测可以追溯到千年以前,但显然由于条件、认识、技术手段和科学发展水平的限制,在早期只是对发生在某些局部区域的大气中某些特殊天气现象的零星观测,还算不上是对大气环流的从地面到高空、从区域到全球、从单一到综合、从特殊到一般、从里到外、由外及里、从下到上、由上至下、从离散到连续的全方位、全视角的、系统的三维观测。
近半个多世纪以来,随着科学技术的迅速发展、监测手段的日益先进、社会需求的不断增加、国际协作的日渐密切,上述状况有了本质的改变。
各种新技术如气象雷达、气象卫星、红外及微波遥感、高速电子计算机等在气象观测中的广泛应用,使得气象观测水平有了史无前例的发展,观测的种类和质量有了前所未有的提高。
加之,由于人类本身生存和发展的需要,使得气象观测项目和种类大大丰富起来;由于国际间广泛紧密的合作,使得观测资料的协调度和统一性也大大提高了。
目前,已经形成了可同时监测全球天气情况的气象观测系统和气象通讯系统。
特别是,1991年美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气科学研究中心(NCAR)联手实施的全球再分析计划(NCEP/NCAR Global Reanalysis Project),把全球观测资料的质量提高到一个新的水平。
该计划在全球范围内,通过世界各国及各主要科研机构和业务部门,把能搜集到的资料包括地面观测资料、高空探测资料、航舶资料、卫星遥感资料、雷达资料、飞机资料、气球资料,浮标资料以及其它观测资料等统一进行编码、详细的订正预处理和复杂的质量控制,并用一个较完善的同化系统统一进行资料同化,使得观测资料的统一性、协调性、可靠性、完善性、代表性都有了显著的提高,引起了国际大气科学界的极大关注和反响。
天气降水强度计算公式
天气降水强度计算公式天气降水强度是指单位时间内降水的量,通常以毫米/小时为单位。
降水强度的计算对于气象预报和水资源管理非常重要。
下面我们将介绍一些常用的降水强度计算公式。
1. 降水量计算公式。
降水量是指单位面积上的降水总量,通常以毫米为单位。
降水量的计算公式为:P = A R。
其中,P为降水量,单位为毫米;A为降水面积,单位为平方米;R为降水深度,单位为米。
2. 降水强度计算公式。
降水强度是指单位时间内降水的量,通常以毫米/小时为单位。
降水强度的计算公式为:I = P / T。
其中,I为降水强度,单位为毫米/小时;P为降水量,单位为毫米;T为降水持续时间,单位为小时。
3. 雨量计算公式。
雨量是指单位时间内降水的总量,通常以毫米为单位。
雨量的计算公式为:R = ∑(i=1, n) (Ii Ti)。
其中,R为雨量,单位为毫米;Ii为第i个时段的降水强度,单位为毫米/小时;Ti为第i个时段的持续时间,单位为小时;n为总时段数。
4. 雨量计算实例。
假设某地区连续3个小时的降水强度分别为10毫米/小时、15毫米/小时和20毫米/小时,持续时间分别为1小时、2小时和1小时。
那么该地区的雨量计算如下:R = 10 1 + 15 2 + 20 1 = 60毫米。
通过以上计算公式和实例,我们可以看出,降水强度的计算是基于降水量和降水持续时间的,而雨量的计算则是基于降水强度和持续时间的累加。
5. 降水强度的应用。
降水强度的计算对于气象预报和水资源管理具有重要意义。
在气象预报中,降水强度可以帮助预测降水的强弱和持续时间,从而提供准确的天气预报信息;在水资源管理中,降水强度可以帮助评估降水对水库蓄水量和河流径流量的影响,从而指导水资源的合理利用和调度。
总之,降水强度的计算公式和应用对于气象预报和水资源管理具有重要意义。
通过对降水强度的准确计算和分析,我们可以更好地理解降水的特点和规律,为社会生产和生活提供更准确的气象信息和水资源管理建议。
地理气温计算公式
地理气温计算公式地理气温计算公式是气象学中的一种重要工具,用于预测和研究气候变化。
在地理气温计算中,需要考虑的因素包括太阳辐射、时间、地理位置和海拔高度等。
以下是地理气温计算公式的相关参考内容,用于解释气温是如何被计算出来的。
1. 辐射入射量公式辐射是太阳能流向地球表面的传输方式之一,直接影响地理气温的变化。
辐射入射量公式是描述太阳辐射如何被地球表面吸收和反射的数学公式。
它可以表示为:R = Rs * (1 - α)其中,R代表辐射入射量,Rs代表太阳辐射强度,α代表地面反射率。
这个公式说明了辐射入射量与太阳辐射强度和地面反射率之间的关系。
2. 太阳直射角公式太阳直射角是指太阳光线与地球表面垂直的角度。
它影响太阳辐射的强度和分布。
太阳直射角公式可以表示为:θ = arccos(sin φ * sin δ + cos φ * cos δ * cos H)其中,θ代表太阳直射角,φ代表地理纬度,δ代表太阳赤纬,H代表当地时角。
这个公式说明了太阳直射角与地理纬度、太阳赤纬和当地时角之间的关系。
3. 温度衰减公式温度衰减是指随着高度的增加,气温的变化情况。
温度衰减公式可以表示为:T = T0 - α * H其中,T代表气温,T0代表地表温度,α代表温度衰减率,H代表海拔高度。
这个公式说明了气温与地表温度、温度衰减率和海拔高度之间的关系。
4. 气温变化公式气温的变化受多个因素的影响,包括太阳辐射、地理位置和海拔高度等。
气温变化公式可以表示为:T = T0 + R - α * H其中,T代表气温,T0代表地表温度,R代表辐射入射量,α代表温度衰减率,H代表海拔高度。
这个公式说明了气温与地表温度、辐射入射量、温度衰减率和海拔高度之间的关系。
综上所述,气象学中的地理气温计算公式包括辐射入射量公式、太阳直射角公式、温度衰减公式和气温变化公式。
这些公式描述了太阳辐射、地理位置、海拔高度等因素对地理气温的影响,为预测和研究气候变化提供了重要的参考内容。
中央气象台 体感温度公式
中央气象台体感温度公式
中央气象台的体感温度公式是基于温度、湿度、风速、辐射等气象条件计算出的一种指数,用于反映人体所感受到的实际温度。
一般而言,体感温度会比实际温度更低或更高,取决于气象条件。
体感温度公式的具体计算方式因地区而异,不同地区可能有不同的体感温度指数。
例如,在中国,常见的体感温度指数有中国式体感温度指数(CTCI)和昆虫体感温度指数(ITBI)等。
以中国式体感温度指数(CTCI)为例,其计算公式如下:
CTCI = 0.5 * (温度+ 61.0 + [(温度-68.0)*1.2] + (湿度
*0.094))
其中,温度单位为摄氏度,湿度以百分比形式表示。
这个公式考虑了温度、湿度对人体体感温度的影响,以及剔除了辐射对体感温度的影响。
在实际应用中,还可以根据实际需要适当拓展体感温度公式,考虑其他因素,如风速、太阳辐射等。
这样可以更准确地评估人体所感受到的温度,提供更有效的气象预警和防护措施。
风速和温度计算公式
风速和温度计算公式在气象学和气候学中,风速和温度是两个重要的气象要素。
风速和温度的变化对于天气的预测和气候的研究具有重要意义。
了解风速和温度之间的关系可以帮助我们更好地理解气候变化和天气现象。
本文将介绍风速和温度的计算公式,并探讨它们之间的关系。
首先,让我们来看一下风速的计算公式。
风速是指单位时间内风经过的距离,通常以米/秒(m/s)或千米/小时(km/h)来表示。
风速的计算公式如下:风速 = 风程 / 时间。
其中,风程是指风经过的距离,通常以米(m)或千米(km)来表示;时间是指单位时间,通常以秒(s)或小时(h)来表示。
通过这个公式,我们可以计算出风速的大小。
接下来,让我们来看一下温度的计算公式。
温度是指物体内部分子的热运动程度的物理量,通常以摄氏度(℃)或华氏度(℉)来表示。
温度的计算公式如下:摄氏度 = (华氏度 32)/ 1.8。
华氏度 = 摄氏度× 1.8 + 32。
通过这两个公式,我们可以在摄氏度和华氏度之间进行转换。
现在,让我们来探讨一下风速和温度之间的关系。
风速和温度之间存在着一定的关联。
一般来说,风速越大,温度越低;风速越小,温度越高。
这是因为风能够带走物体表面的热量,使得物体的温度降低。
因此,在风速较大的地方,通常会感觉到比较凉爽的气候;而在风速较小的地方,通常会感觉到比较温暖的气候。
另外,风速和温度还对气候和天气产生着重要的影响。
在气候学中,风速和温度是影响气候变化的重要因素之一。
气候的变化会对人类的生活和生产造成影响。
在气象学中,风速和温度对于天气的预测和研究也具有重要的意义。
通过对风速和温度的观测和分析,可以更好地理解天气的变化规律和气候的演变趋势。
总之,风速和温度是两个重要的气象要素,它们之间存在着一定的关联。
了解风速和温度之间的关系可以帮助我们更好地理解气候变化和天气现象。
风速和温度的计算公式可以帮助我们进行气象观测和分析,从而更好地预测天气和研究气候变化。
气象常用计算公式
气象常用计算公式气象学是研究大气现象的科学,其中包含了大量的观测和计算。
以下是一些常用的气象计算公式。
1.水汽压和相对湿度的计算:- 饱和水汽压(es)的计算:es=6.112exp(17.67T/(243.5+T))- 已知温度(T)和相对湿度(RH),可以计算水汽压(e):e=RH/100*es2.气温和露点温度的计算:-已知水汽压(e)和相对湿度(RH),可以通过上面的公式计算得到露点温度(Td)- 温度(T)和露点温度(Td)之间的关系:Td=243.5log(RH/100)+((17.67T)/(243.5+T))/(17.67-2.11log(RH/100)) 3.位温的计算:-位温(θ)是衡量大气稳定性的一个指标,可通过以下公式计算:θ=T*(1000/P)^0.286-其中,T为温度(摄氏度),P为压强(百帕)4.风速和风向的计算:- 运算速率(U)的计算:U=sqrt(U₁²+U₂²)其中,U₁和U₂是风速在两个垂直方向上的成分- 风向(D)的计算:D=atan(U₁/U₂)-如果风速为0,则风向定义为0度5.湿绝热流和干绝热流的计算:-已知温度(T)和垂直速度(w)的情况下,可以计算湿绝热流(θw)和干绝热流(θ):θw=θ+0.608wθ=θw-0.608w6.气压的计算:-已知海平面上的气压(P₀)、海拔高度(h)和温度(T)的情况下,可以计算海平面以上其中一高度处的气压(P):P=P₀*(1-(0.0065*h)/(T+0.0065*h))这些公式是气象学中常用的计算方法,可以帮助气象学家研究和预测天气变化。
不同的计算公式适用于不同的气象参数和条件,因此在使用时需要注意选择合适的公式。
同时,在应用这些公式时,也需要考虑数据的准确性和可靠性,以获得较为准确的计算结果。
等雨量线法计算公式
等雨量线法计算公式等雨量线法是一种在气象学和水文学中常用的计算降水量的方法。
咱们先来了解一下啥是等雨量线。
简单说,等雨量线就是把降雨量相同的点连起来形成的线。
比如说,有一场雨下完了,咱们在地图上标注出不同地点的降雨量,然后把降雨量相同的点用线连起来,就得到了等雨量线。
那等雨量线法的计算公式又是咋回事呢?这计算公式啊,其实就是通过这些等雨量线来估算一个区域的平均降雨量。
公式大概是这样的:平均降雨量 = (f1×P1 + f2×P2 + ...... + fn×Pn)/ F这里面的f1、f2 一直到fn 表示的是相邻两条等雨量线之间的面积,P1、P2 到 Pn 表示的是相应的等雨量线代表的降雨量,F 就是整个计算区域的总面积。
听起来可能有点复杂,咱举个例子就清楚啦。
有一次我去一个山区考察降雨量。
那地方山连着山,地形复杂得很。
我们在不同的地点设置了雨量测量器,雨停之后,把各个测量点的数据标在地图上,然后开始画等雨量线。
我记得有一块区域,相邻的两条等雨量线分别代表 50 毫米和 80 毫米的降雨量,它们之间的面积大概是 10 平方公里。
按照公式,先算出这部分的降雨量贡献:(10×(50 + 80))/ 2 = 650 万立方米。
然后把整个区域这样一块一块地算出来,最后加在一起除以总面积,就能得到这个区域的平均降雨量啦。
在实际应用中,等雨量线法的计算可没这么简单。
比如说,测量点的分布要合理,如果太稀疏,画出来的等雨量线就不准确;还有,地形的影响也不能忽略,山区和平原的降雨分布差别很大。
有时候为了更精确,还得考虑风向、云层的移动等因素。
而且,这计算过程中还可能会出错。
我就有过一次,算完了之后怎么都觉得不对劲,回头一检查,原来是把一个测量点的数据标错位置了,那叫一个郁闷!重新算一遍,才得到了正确的结果。
总之,等雨量线法的计算公式虽然看起来有点头疼,但只要咱认真仔细,考虑周全,还是能比较准确地算出一个区域的降雨量,为农业生产、水利工程等提供有用的数据支持。
湿球温度计算公式
湿球温度计算公式
湿球温度是一个气象学术语,表示为Tw,是指通过湿度和气温相结合计算出来的一个温度值。
其中
Tw:湿球温度,单位为摄氏度;
T:气温,单位为摄氏度;
RH:相对湿度,单位为百分比。
下面我们来详细解释一下公式的各个参数:
1.湿球温度(Tw):湿球温度是通过测量湿度和气温相结合计算得到的一个温度值。
它是指气温下空气中水分子的蒸发导致的冷却效应。
2.气温(T):气温是指空气中的温度,通常使用摄氏度或华氏度来表示。
在湿球温度计算中,需要使用到的气温数据。
3.相对湿度(RH):相对湿度是指单位体积空气中所含水蒸气的质量与该温度下所能含有的最大水蒸气质量之比,通常以百分比表示。
相对湿度越高,空气中的水分含量越大。
4.公式说明:
5.计算过程:
首先,将Tw的值赋一个初始值,通常为气温(T)的值。
然后,通过迭代计算的方式,不断更新Tw的值,直到收敛(收敛条件为更新前后的Tw值之差小于一个设定值,通常为0.1摄氏度)。
在每次迭代计算中,使用公式右侧的表达式对湿球温度进行更新,直
到满足收敛条件为止。
需要注意的是,湿球温度计算公式是基于一些假设和近似推导得到的,因此,在实际应用中可能存在一定的误差。
此外,公式的计算结果也会受
到气温和相对湿度数据的精确性影响。
总之,湿球温度计算公式可以通过气温和相对湿度的数据来计算出湿
球温度的近似值,是气象学中常用的一个温度指标。
通过湿球温度的计算,可以更好地了解空气中的水分含量和蒸发冷却效应,对气象学研究和工程
应用具有重要的意义。
高度计算公式
高度计算公式高度计算公式是一种用于计算海拔高度的数学公式。
在登山、飞行、气象等领域中经常会用到这个公式。
下面将从公式定义、公式推导、应用举例等方面为大家详细讲解。
一、公式定义高度计是我们平常所称的气压计。
利用大气压强和高度之间的关系来测量高度的一种仪器。
现在常用的是普通大气压力计和气压高度计。
其中普通大气压力计由于误差较大,限制了它在高山、航空等领域的应用。
而气压高度计则通过电子仪器进行了多项精度改进,以应对更为严苛的测量环境。
公式定义如下:高度计测得气压(Pa)=标准大气压(Pa)×(1-海拔高度(m)/44300)^5.255.其中,“标准大气压”是指在海平面处,一平方米面积上受到的大气压力。
在国际单位制中,其值约为101.325千帕斯卡(kPa),即1013.25毫巴,即1标准大气压=1013.25hPa。
二、公式推导高度计基于以下重要公式:PV=nRT其中,P为压力,V为体积,n为分子数(指气体分子数),R为气体常量,T为气体的绝对温度。
这个公式表明,在一定的温度和压力下,一定质量的气体所占据的体积是一定的。
从而推导得到P1V1/T1=P2V2/T2这个公式表明,当物体受到压力时,温度等条件相同时,其容积是一个常量。
再利用气体状态方程(理想气体状态方程P V=nR TM/1000),将每一个点对应的温度和压强代入,最终就可以得到“高度计”的计算公式。
三、应用举例1. 普通大气压力计的使用普通大气压力计常常用于测量气压,进而推算出所在地的海拔高度。
在使用过程中,需要注意以下两点:第一,由于大气的压强会随着地球表面的高度而降低,而普通大气压力计所测量的压强不是真实的大气压强,其测量值需要进行修正,以得到真实的大气压强。
第二,普通大气压力计受到天气变化的影响较大。
在天气变化频繁的地区,其测量值会发生较大的变化,从而影响到海拔高度的测定结果。
2. 气压高度计的使用气压高度计是一种利用气压值和海拔高度之间的关系来测定海拔高度的仪器。
空高度计算公式
空高度计算公式
空高度是指某个物体或地点以相对于海平面的高度,通常用
于航空、气象等领域。
空高度的计算可以根据大气压力和温度
的变化来确定。
空高度计算的公式如下:
1.根据国际标准大气模型(ISA),大气压力与高度之间的关系可以使用下面的公式来计算:
P=P0×(1−P×P)^(P/(P×P))
其中,
P0是海平面上的标准大气压力(1013.25hPa);
P是大气温度随高度变化的递减率(一般为0.0065K/m);
P是参考高度的温度(一般为288.15K,即15°C);
P是地球的重力加速度(9.80665m/s^2);
P是干气体常数(8.31432J/(mol·K));
P是温度随高度变化的标准大气层的厚度(一般为 6.5km)。
2.通过上述公式,可以计算出某个高度上的大气压力P。
空高度(H)可以根据大气压力(P)和标准大气压力(P0)之间的关系来计算:
P=[(P0/P)^((P×P)/(P−P×P))]−1
通过使用上述公式,可以计算出给定大气压力下的空高度。
需要注意的是,上述公式是基于标准大气模型的近似计算,实际情况中可能会受到温度、湿度、海拔等因素的影响,因此在实际应用中可能还需要进行修正。
降雨计算公式范文
降雨计算公式范文1. 税拉万公式(Traverse)税拉万公式是一种简单的方法,用于估算降雨量。
它基于一个假设,即降雨的强度在时间和空间上是均匀分布的。
税拉万公式的计算公式如下:降雨量=面积×强度其中面积为计算区域的面积,强度为单位时间内的降雨量。
2. 李希梅罗公式(Meierhofer)李希梅罗公式是一种根据实测数据来计算降雨量的公式。
公式的计算方法如下:降雨量=1.92×(雨量数据-补偿因子)其中补偿因子是一个经验值,用于考虑其他因素对降雨量的影响。
3. 哈里森公式(Harrison)哈里森公式是一种可以用来估算降雨量的经验公式。
公式的计算方法如下:降雨量=Σ(a×R^b)其中a和b是经验系数,R是一小时雨强。
4. 普里普莱特公式(Primitive)普里普莱特公式是一种常用的计算洪水流量的公式。
公式的计算方法如下:洪水流量=C×A×[(K×Q^m)/(K+Q^m)]其中C是经验系数,A是流域的面积,Q是实时的降雨量。
5. 四代冈利帕斯公式(Gumbel)四代冈利帕斯公式是一种用于估算极值降雨的公式。
公式的计算方法如下:极值降雨 = a + b × log(N)其中a和b是经验系数,N是计算区域的年频率。
6. 增色公式(Thiessen)增色公式是一种用于估算站点降雨量的公式。
公式的计算方法如下:站点降雨量=Σ(站点i的面积×站点i的降雨量)/Σ(站点i的面积)其中站点i是计算区域内的站点。
以上只是几个常见的降雨计算公式,实际上还有许多其他的公式和方法可以用于降雨量的计算和预测。
不同的公式适用于不同的情况和目的,选择适合的公式需要考虑到地理条件、气象要素和数据可靠性等因素。
中央气象台 体感温度公式
中央气象台体感温度公式
中央气象台的体感温度公式是基于湿球温度和风速来计算的。
一
般的体感温度公式如下:
体感温度=温度+ 0.33 * (e - 0.705 * v + 4.8)
其中,温度是摄氏度,e是实况湿球温度(摄氏度),v是风速
(米/秒)。
体感温度是指人体在特定环境条件下感受到的温度,通常与湿度
和风速有关。
湿球温度是通过湿测仪器测量得到的温度,它考虑了空
气中的湿度因素。
风速则影响人体散热的速度,高风速会加速散热,
使得人体感受到的温度更低。
除了中央气象台的体感温度公式,不同国家和地区也会有不同的
公式来计算体感温度。
例如,在美国,蒂利指数(Wind Chill Index)用于计算体感温度,它考虑了湿度和风速对人体感知温度的影响。
此外,在极端天气条件下,如高温、低温和高湿度等,体感温度
可能不仅仅通过简单的公式计算得到。
中央气象台会根据实际情况和
科学研究,结合气象要素和人体生理特征,提供更准确的体感温度预报。
中央气象台的体感温度公式(二)
中央气象台的体感温度公式(二)
中央气象台的体感温度公式
什么是体感温度公式?
体感温度(Wind Chill Temperature)是根据风速和温度的关系计算出来的一个指标,用来描述空气的寒冷程度。
中央气象台推出了一种体感温度公式,用于计算体感温度。
体感温度公式的计算公式
中央气象台的体感温度公式基于以下两个主要参数:
1.温度(T):以摄氏度为单位的当前空气温度。
2.风速(V):以米/秒为单位的当前风速。
公式如下:
体感温度 = + * T - * V^ + * T * V^
公式的解释
下面是对公式中各部分的解释:
1.:常数项,用于调整公式的整体基准。
2.
–T:温度项,表示温度对体感温度的影响。
3.
–
•V^:风速项,表示风速对体感温度的影响。
4.
–T * V^:温度和风速的交互项,表示温度和风速联合影响体感温度。
公式中的指数和系数是经过多次实验得出的,并根据人体对温度和风速的感受进行了合理的调整。
例子解释
假设当前空气温度为-5摄氏度,风速为4米/秒,我们可以使用体感温度公式计算出体感温度:
体感温度 = + * (-5) - * (4^) + * (-5) * (4^)
= - - -
=
所以,当温度为-5摄氏度,风速为4米/秒时,体感温度约为摄氏度。
这个例子说明了体感温度公式的应用,通过将温度和风速代入公式中,可以计算出当前的体感温度,用来更准确地描述空气的寒冷程度。
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1、资料和计算丰富、可靠的气象观测资料是研究和了解大气环流及气候特征的最重要的基础。
正是由于它们,才大大加深和扩大了我们对大气和气候运动本身的认识,并为理论研究和数值模拟提供了重要素材和基本保证。
没有这些宝贵的资料作为基础,任何关于大气或气候的研究都只能停留在空中楼阁亦或海市蜃楼的阶段。
虽然气象观测可以追溯到千年以前,但显然由于条件、认识、技术手段和科学发展水平的限制,在早期只是对发生在某些局部区域的大气中某些特殊天气现象的零星观测,还算不上是对大气环流的从地面到高空、从区域到全球、从单一到综合、从特殊到一般、从里到外、由外及里、从下到上、由上至下、从离散到连续的全方位、全视角的、系统的三维观测。
近半个多世纪以来,随着科学技术的迅速发展、监测手段的日益先进、社会需求的不断增加、国际协作的日渐密切,上述状况有了本质的改变。
各种新技术如气象雷达、气象卫星、红外及微波遥感、高速电子计算机等在气象观测中的广泛应用,使得气象观测水平有了史无前例的发展,观测的种类和质量有了前所未有的提高。
加之,由于人类本身生存和发展的需要,使得气象观测项目和种类大大丰富起来;由于国际间广泛紧密的合作,使得观测资料的协调度和统一性也大大提高了。
目前,已经形成了可同时监测全球天气情况的气象观测系统和气象通讯系统。
特别是,1991年美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气科学研究中心(NCAR)联手实施的全球再分析计划(NCEP/NCAR Global Reanalysis Project),把全球观测资料的质量提高到一个新的水平。
该计划在全球范围内,通过世界各国及各主要科研机构和业务部门,把能搜集到的资料包括地面观测资料、高空探测资料、航舶资料、卫星遥感资料、雷达资料、飞机资料、气球资料,浮标资料以及其它观测资料等统一进行编码、详细的订正预处理和复杂的质量控制,并用一个较完善的同化系统统一进行资料同化,使得观测资料的统一性、协调性、可靠性、完善性、代表性都有了显著的提高,引起了国际大气科学界的极大关注和反响。
该计划现已完成1948~1997年的资料再分析工作,并在实施新的计划内容。
NCEP/NCAR再分析资料反映了当代国际大气科学资料研究的水平,其代表性是不言而喻的。
由于所搜集的资料来自于世界各国,所以处理后的资料理应采取“取之于民,用之于民”的使用原则,事实也是如此。
因在资料使用上的高度开放性和高效性,目前该再分析资料已成为当今世界上应用最为普遍的大气环流和气候诊断资料。
所以,NCEP/NCAR再分析资料是世界各国集体团结协作的优秀结晶,是世界大气科学界的共同财富,可以预料,其巨大的价值必会随着时间的推移越加显现出来。
本套全球大气环流气候图集就是利用NCEP/NCAR的1958~1997年40年再分析资料进行统计处理的。
本套图集初步分为五册,具体是:第一册,气候平均态;第二册,变率;第三册,基本模态和遥相关型;第四册,能量、动量和各种输送;第五册,持续性和谱特征。
本书是其中的第一册,旨在用尽可能多的气象要素、从更多的角度来全面展示大气环流气候平均状态的三维结构和特征,包括环流的纬向对称性和随经度变化的纬向不均匀性(即纬向对称场的偏差场)。
1.1原始资料本书所用资料是NCEP/NCAR再分析数据集中月平均资料子集数据的最优月平均资料(月统计是按每日4个时次即0, 6, 12和18时的资料全部参加统计的最优平均),时间段为1958年1月~1997年12月共40年,包括常规要素资料、扩展要素资料和其它要素资料三类,具体由表1给出。
表1 本书中所用NCEP/NCAR1958~1997再分析资料一览表Table 1.List of NCEP/NCAR 1958-1997 reanalysis data used in this book.参数单位层次类型和层次值网格类型纬向风u m s-1p-L17 经纬度经向风v m s-1p-L17 经纬度垂直速度ωhPa s-1 p-L11 经纬度位势高度z gpm p-L17 经纬度温度T K p-L17 经纬度比湿q kg kg-1 p-L8 经纬度相对湿度r % p-L8 经纬度相对涡度ζs-1 p-L17 经纬度散度 D s-1 p-L17 经纬度流函数ψm2 s-1 p-L17 经纬度位势速度χm2 s-1p-L17 经纬度海平面气压P SL hPa SL 经纬度降水率P kg m-2 s-1 SFC 高斯可降水量W kg m-2TOT 经纬度对流性降水率P C kg m-2 s-1SFC 高斯云量C C, C CH, C CM和C CL% THML 高斯向下长波↓LWFW m-2 SFC 高斯向下短波↓SWF和↓TSWFW m-2ST 高斯向上长波↑LWF和↑TLWFW m-2ST 高斯向上短波↑SWF和↑TSWFW m-2ST 高斯净长波F LW W m-2SFC 高斯净短波F SW W m-2SFC 高斯潜热通量↑LHFW m-2SFC 高斯感热通量↑SHFW m-2SFC 高斯表中的一些符号的意义如下:p-L17:等压面, 共17层:1000, 925, 850, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 30, 20, 10hPa; p-L11:等压面, 共11层:1000, 850, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 100hPa;p-L8:等压面, 共8层:1000, 925, 850, 700, 600, 500, 400, 300hPa;SL :平均海平面; SFC :地面; ST :地面及大气顶部; TOT :总大气柱;THML :总大气柱、高云、中云、低云;经纬度网格:2.5︒⨯2.5︒网格,纬向从东经0︒E 到西经2.5︒W ,经向从北纬90︒N 到南纬90︒S ;高斯网格:1.875︒⨯1.875︒网格,纬向从东经0︒E 到西经1.875︒W , 经向从北纬88.542︒N 到南纬88.542︒S 。
1.2计算本书中的气候平均采用统计中简单的等权平均(即算术平均)。
对任意量A 在第I 年第j 月(或季)的值记为j I A ,,其多年第j 月份(或季)的气候平均值为j A ,则∑==NI j I j A NA 11,, (1)其中N 为统计的总年数。
本书中N =40。
令水平空间场A 在离散网格点上的值已知,其在纬度为i 、经度为j 处的值记为ij A ,在纬度为i 处A 的纬向平均记为i A ][,则∑==mj iji A m A 11][, (n i , ,2 ,1=) (2) 其中m 为纬圈上的格点数,n 为经圈上的格点数。
本书中对经纬网格场m =144,n =73; 对高斯网格场m =192, n =94。
进一步,记A 在纬度为i 、经度为j 处的纬向偏差值为*ijA ,则iij ij A A A ][*-=, (3)其中n i , ,2 ,1=,m j , ,2 ,1=。
本书中在统计位势高度z 的纬向平均时已减去了相应等压面上标准大气的位势高度值SA z 。
这里标准大气的位势高度SA z 是根据1976美国标准大气得来,如表2所示。
表2 本书中所用不同等压面的标准大气位势高度值 (美国标准大气, 1976) Table 2. Values of the geopotential height of standard atmosphere at the different pressure levels used in this book. (U.S. Standard Atmosphere, 1976)气 压 p (hPa)位势高度 SA z (gpm)1 1 000 1102 925 7623 850 1 4574 700 3 0125 600 4 206 6 500 5 5747 400 7 1858 3009 164 9 250 10 363 10 200 11 784 11 150 13 608 12 100 16 180 13 70 18 442 145020 57615 30 23 849 16 20 26 481 171031 055对于位温θ是按下述熟知的公式计算的κθ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛p p T 00=, (4)其中p c R d =κ,00p 为参考面气压,一般取为00p =1000 hPa.相当位温e θ是根据下述关系式得到的⎪⎪⎭⎫⎝⎛=T c Lq p e s exp θθ,(5)其中L 是相变潜热,s q 是饱和比湿,满足p e q ss 622.0=, (6)这里s e 是饱和水汽压。
利用关于饱和水汽压随温度变化关系的Clapeyron-Clausius 方程可得⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=T T R L e e 16.273622.0exp d s0s ,TT e )16.273(6.8s010-⋅=, (7)式中11.6s0=e hPa 是温度为0︒C (即T =273.16 K )时的饱和水汽压。
但由于上式算出的结果与实际情况不完全符合,所以在实际计算中一般采用Magnus 的如下经验公式⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅=++.,10,102655.9s02375.7s0s 对于冰面对于水面;t tt te e e(8)其中t =-T 273.16是摄氏温度。
一般地说,大气环流是处于斜压状态的。
根据绝对加速度的环流定理知,大气的斜压性是产生环流加速度的动力因素。
因此,计算表征大气斜压性大小的物理量有重要意义。
这一物理量可以由斜压矢量N (又称力管矢量)来表示,即N = ) grad ( curl p α-=p grad grad ⨯-α.(9)用Hamilton 算子表示就是N = ) ( p ∇⨯∇-α =p ∇⨯∇-α.(10)斜压矢量N 的大小代表了单位面积内力管数的多少。
因为力管的存在是大气斜压性的充要条件,所以单位面积上的力管数(即斜压矢量N )给出了大气斜压性大小的度量。
简单的推导可得斜压矢量N 的三个分量如下:()y pz z p y N x ∂∂∂∂-∂∂∂∂-=αα, (11)()z p x x p z N y ∂∂∂∂-∂∂∂∂-=αα, (12)()xp y y p x N z ∂∂∂∂-∂∂∂∂-=αα. (13)在实际大气中,一般来讲,斜压矢量N 的垂直分量远小于它的水平分量,因此斜压矢量N 是准水平的。
这表明,只需要考虑N 的水平分量N h 即可,它代表了垂直剖面上的力管数,表征了垂直剖面上大气斜压性的大小。
不难知,N h -=k ()ααh h ∇∂∂-∇∂∂⨯z p p z . (15) 为了给出p 坐标系中N h 的表达,需要应用准静力学方程,即 0=+∂∂g z pα. (16)由此可得,()()z pg z p ∂∂∇=+∂∂∇=ααh h 0 ()p z p z z p h h h ∇∂∂+∇∂∂-∇∂∂=ααα.(17)所以,N h -=k ()p z h ∇∂∂⨯α. (18)此式表明,水平斜压矢量N h 是由水平气压梯度力的垂直微分决定的。