常用气象物理量的意义及在预报-文档资料共35页文档
气象数据分析技术在天气预报中的应用
气象数据分析技术在天气预报中的应用第一章引言天气预报是指根据某时刻以及过去的气象资料、现场观测和物理气象科学原理，预测未来天气现象的一种服务。
天气预报在人们的日常生活中起着至关重要的作用，它直接关系到人们的外出、旅游、农业、交通运输、安全等方面。
而气象数据分析技术是对气象数据进行处理、分类、汇总等统计分析的一种技术，是进行天气预报所必须的重要手段。
本文将探讨气象数据分析技术在天气预报中的应用。
第二章气象数据分析技术的基础气象数据分析技术的基础为气象测量数据的获取和处理。
气象数据的获取是通过气象观测站、卫星以及其他设备来进行的。
它包括气象元素的观测值，如温度、湿度、气压、风速、降水等，还包括气象要素的观测值，如云量、能见度、天气现象等。
这些数据都是进行气象分析的基础。
气象数据的处理一般分为以下几个方面：1. 数据质量控制数据质量控制是指对气象数据的准确性、完整性、时效性等方面进行检验，确保气象数据的质量。
数据质量控制包括数据的合理性检验、数据的去伪存真、数据质量管理、数据质量保障等方面。
2. 数据分析数据分析是指对气象数据进行处理、分类、汇总等统计分析的过程。
数据分析包括数据的处理、分组、计算等方面。
数据分析的结果是对气象现象的解释和预测基础。
3. 数据抽样数据抽样是指将大规模的气象数据限制在一定的范围内，以便进行分析和预测。
数据抽样包括直接随机抽样、层次抽样、比率抽样等方面。
4. 数据可视化数据可视化是将数据通过图表、统计表等方式展示出来提高数据的可读性。
数据可视化包括散点图、柱状图、饼图、雷达图、等高线图等图表。
第三章气象数据分析技术在天气预报中的应用是非常广泛的。
下面分别从气象要素的预测、天气现象的预测两个方面来探讨一下气象数据分析技术在天气预报中的应用。
1. 气象要素的预测气象要素是指在一定的气象条件下，某个物理量的一种实际表现。
气象要素的预测是通过气象观测数据的分析，对气象要素的变化趋势进行预测。
第三节气象基本要素
第三节气象基本要素气象基本要素是指描述大气中各种物理性质的量测性指标，也是气象学的基础。
常见的气象基本要素包括温度、湿度、压力、风速和风向、降水和能见度等。
温度是气象中最基本的要素之一，用来衡量大气分子的热运动程度。
常见的温度单位有摄氏度、华氏度和开尔文。
温度数据对气象预报、农业、旅游、交通等方面具有重要意义。
湿度是空气中水汽含量多少的衡量指标，包括相对湿度和绝对湿度两种定义。
相对湿度指在其中一温度下，空气中所含水汽的实际含量与该温度下空气中所能容纳的最大水汽含量之比。
绝对湿度指在一定体积内所含水汽的质量。
湿度对气象、环境、农业、建筑等领域都有重要影响。
压力是空气分子对单位面积上的推力。
常见的压力单位有帕斯卡、毫巴和英寸汞柱等。
气压是天气变化的重要指标，通过气压的变化可以推测天气的变化趋势。
风速是衡量风的强度和速度的指标。
常用的风速单位有米/秒、千米/小时和节。
风速的变化对于气象和航海等领域具有重要意义，可以预测风向、气流、气候的变化。
风向指的是风吹来的方向。
风向的测量通常用8个主要方向表示，即东、南、西、北、东南、西南、西北和东北。
风向与气象预报、航海、农业等有着密切的关系。
降水是大气中水蒸气由气态转为液态或固态形式下降到地面的过程。
降水形式包括雨、雪、雾、露、霜等。
降水的变化对于气象、水文、农业等方面有重要影响。
能见度指的是能够看到并认识地平线和天空特征的最大距离，它是反映大气透明度的量度指标。
能见度对于交通、航海、气象预报等方面非常重要。
以上就是常见的气象基本要素。
通过对这些要素的测量和分析，可以对气象变化进行预测，了解大气环境的特征和行为，对人类社会的生产生活和环境保护有重要意义。
气象学复习资料
气象学复习绪论1.什么是天气和气候？什么是天气学和气候学？天气和气候有什么不同？又有什么联系？一个地方某一瞬间大气状态和大气现象的综合称为天气。
研究天气及其演变规律并预测预报未来天气变化的学科称为天气学。
气候是一个地方多年间发生的天气状态, 它既包括平均状态, 也包括极端状态。
研究气候的形成、分布和变化规律的学科称为气候学。
2.小气候和小气候学的定义。
由于人类活动和各种生物的生命活动, 绝大部分在紧靠下垫面附近的空气层中进行, 而这个气层的气候主要决定于下垫面（也称为作用面）状况和特性。
因此把在局部地区范围内作用面条件影响而形成的与大气候不同的近地气层气候称为小气候。
并把研究小气候的学科从气候学中分出, 称为小气候学。
第一章大气1.干洁空气的定义是什么？主要成分有哪些？这些主要成分在大气中的来源、分布和作用是什么？（主要是氮、氧、臭氧、二氧化碳）大气中, 除了水汽、液体和固体杂质的整个混合气体, 称为干洁空气。
它的主要成分是氮和氧, 约占干洁空气体积的99%。
氮是大气中最多的气体, 它能起冲淡氧, 使氧化作用不致过于激烈的作用。
有的植物通过菌根的作用, 可直接将大气中的氮改造为植物体内不可缺少的养料。
氧是大气中次多的气体, 是地球上一切生命所必需的。
氧还决定着有机物的燃烧、腐烂和分解过程, 以及影响到在大气中进行的各种化学反应过程。
臭氧是氧分子在太阳紫外线作用下分解为氧原子, 然后又与氧分子化合而成。
它在大气中含量极少, 分布也不均匀。
在近地层中臭氧很少且不稳定。
从10km高度开始逐渐增多, 在20km到30km高度处达到最大值, 再往上, 臭氧含量又逐渐减少, 到55-60km高度上就极少了。
臭氧能大量吸收太阳紫外线, 使臭氧层增暖, 影响到大气中温度的铅直分布。
同时, 也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害。
二氧化碳主要来源于燃料的燃烧、有机物的腐烂分解和生物的呼吸作用。
这些作用集中在大气底层, 因此二氧化碳分布在大气底层20km的气层内。
气象学复习资料
一、名词解释1.天气: 是指一地短时的大气状态。
2、气候:是指某一地区或全球范围内大气的多年统计状态，它既包括多年的统计状况，也包括少数年份出现的极端天气事件。
3、气象要素: 定性或定量描述大气物理现象和过程的物理量4、太阳常数: 在大气上界，当日地处于平均距离时，垂直于太阳光线平面上，单位面积、单位时间内所接受的太阳辐射能称为太阳常数。
5、太阳高度角: 太阳平行光线与水平面的夹角称为太阳高度角。
6、大气透明系数: 是指太阳辐射透过一个大气量后的辐射通量密度与透过前的辐射通量密度之比。
7、大气质量: 通常用太阳辐射通过大气路径的长度与大气在垂直方向上的厚度的比值来表示。
8、地面有效辐射: 地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为地面有效辐射。
9、地面净辐射: 地面辐射能得总收入和总支出之差值称为地面净辐射。
辐射通量老度，单位面积上的辐射通量(单位时间内通过单位面积的辐射能)。
10、可照时间，大阳中心，从出现在一地的东方地平线到进入西方地平线，其直射光在无地物、云、雾等任何遮蔽条件下照射地面所经历的时间称为可照时间，亦称可照时数或昼长。
12、日照时间:一天中太阳光实际照射地面的时间。
13、热容量: 单位体积物质温度每升高1C所吸收的热量。
14.导热率: 当温度垂直梯度为1℃时，单位时间内通过单位水平截面积的热量，15.气温日较差:一天中，最高气温与最低气温之差，16、气温年较差:一年中最热月平均气温和最冷月平均气温之差。
17、Y气温垂直梯度: 高度每相整100m，两端气温的差值。
18、Ym(湿绝热直减率): 湿绝热过程中，高度每相差100m，两端气温的差值。
19、Yd(干绝热直减率): 干绝热过程中，高度每相差100m，两端气温的差值。
20、积温: 一段时间内日平均气温的总和。
21、有效积温: 作物在某时间内有效温度的总和。
22、活动积温: 作物在菜时期内活动温度的总和。
23.空气湿度: 表示空气中水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。
05_涡度、散度与垂直速度
涡度、散度与垂直速度，是天气分析预报中经常使用的三个物理量。
在天气学教科书(例如：朱乾根等，2000)与动力气象学教科书(例如：吕美仲与永清，1990)中都有详尽介绍。
本章容，主要取材于朱乾根等的教科书。
§7.1 涡度的表达式涡度是衡量空气质块转运动强度物理量，单位为s 1。
根据右手定则，逆时针旋转时为正，顺时针旋转时为负。
从动力学角度分析，根据涡度的变化，就可了解气压系统的发生和发展。
更确切地说，我们这里的涡度是指相对涡度，其表达式为： w v uz yx k j i∂∂∂∂∂∂=Λ∇ 3V k yu x v j y w z u i z v y w )()()(∂∂-∂∂+∂∂-∂∂+∂∂-∂∂= k j i ζηξ++= (7.1.1)其中)(3k w j v i u ++=V 是三维风矢。
虽然涡度是一个矢量，但在天气分析中，一般却只计算它的垂直分量，亦即：相对涡度垂直分量或垂直相对涡度ζ。
ζ的表达式为： yu x v ∂∂-∂∂=ζ (7.1.2) 需要注意的是，在日常分析预报中说的涡度ζ，其全称应是垂直相对涡度。
将式(7.1.2)变微分为差分，得： yu x v ∆∆-∆∆= ζ (7.1.3) §7.1.2 相对涡度ζ的计算方法犹如风矢有实测风与地转风一样，相对涡度ζ有实测风涡度oζ与地转风涡度gζ两种。
下面分别介绍它们的计算方法。
1. 实测风涡度oζ计算方法用实测风计算涡度时要按照式(7.1.3)所列各项分别进行。
首先把实测风分解为u、v分量，然后分别读取图7.1.1所示的A、C点的u值和B、D点的v值，最后代入式(7.1.3)即得O点的涡度：yuuxvvCABDo∆--∆-=ζ (7.1.4)图7.1.1 计算物理量用的正方形网格(朱乾根等，2000)2. 地转风涡度gζ计算方法假若实测风与地转风相差很小，那么，便可用地转风代替实测风，并可根据地转风公式直接从高度场(或气压场)求算相对涡度。
气象学资料
N 90°
S 60° 30° 0° 30° 60° 90° 纬 度
5.3.3 大气活动中心
ocea n
大气活动中心
系统，称为大气活动中心。
1)大气活动中心:冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压
2)常年活动中心: 北半球海洋上的太平洋高压、大西洋高压、阿留申低压、冰岛低 3)季节性活动中心:
（五）4种力的区别
G：促使空气运动的原始动力 A、C：假想的力，只改变运动的方向，不改变 速度的 大小。 G、R：实力，即改变方向，又改变速度的大 小。
在赤道上：A=0 怱视A的作用 空气作直线运动：r =0 忽视C的作用 自由大气：K=0 忽视R的作用
5.2.2自由大气中空气的水平运动
（一）地转风（Geostrophic Wind） 地转风：是气压梯度力和地转偏向力相平衡
柏而定律图示
（三）惯性离心力 centrifugal force
惯性离心力：指空气为保持惯性方向运动而产 生的力。 Direction: 与运动的方向垂直，由中心指向外缘
2
V C R
曲率中心
惯性离心力的方向： 与运动方向垂直 由曲率中心指向外缘 作用于单位质量物体上的惯性离心力C C＝——
r V2
低值区
高值区
等压面图是用等高线表示空间等压面起伏特征的图
等压 线疏 密与 气压 梯度 大小
1001
气压梯度小
1003
p n 气压梯度
1005
1007
二、气压场的基本型式
1.低气压（简称低压，又称气旋） 中心气压低，向四周气压逐渐增高的闭合等压线区。 2.低压槽（简称槽） 低压向外延伸出的狭长区域。
强
弱
高 压
谈谈气象要素（压、温、湿、风）的物理意义和预报应用价值
谈谈气象要素（压、温、湿、风）的物理意义和预报应用价值陶祖钰;范俊红;李开元;刘淑媛;杨引明【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2016(006)005【总页数】6页(P59-63,64)【作者】陶祖钰;范俊红;李开元;刘淑媛;杨引明【作者单位】北京大学;河北省气象局;中国气象局气象干部培训学院保定分院;空军气象中心;上海市气象局【正文语种】中文形形色色的气象变量，本质上都是由“气压、温度、湿度和风”这四个基本“元素”组成的，所以只有这四个量才被称为气象要素。
天气预报中用到的气象变量（有时也称为物理量、诊断量），其数量之多数以十计、百计，但是只有气压、温度、湿度和风这四个量被称为气象要素，简称“压、温、湿、风”。
要素的英文名称是“element”，它也可翻译成“元素”。
也就是说，形形色色的气象变量，本质上都是由这四个基本“元素”组成的，所以只有“压、温、湿、风”才被称为气象要素。
既然如此，气象要素在天气预报中也必定最具应用价值，而且还有直接、明了、方便的特点。
要用好气象要素，首先必须真正理解气象要素的物理意义，因为其中包含了做天气预报必备的基础知识。
本文将概要地介绍压、温、湿、风的物理含义，并从这些基础物理概念出发，讨论它们在天气预报中有哪些应用价值，以及它们之间的关联。
最后用“地面气象要素四线图”的实例介绍具体的应用方法。
气象站观测的地面气压（也称为本站气压、场面气压），它代表该地单位面积上空整个大气层的总质量。
这是因为，除了在对流云中，大气在垂直方向都处于静力平衡状态，所以真空水银气压表中水银柱的重量就等于大气柱的重量，其数值在海平面上约为760mm高的水银柱重量，约1000hPa。
最常使用的是海平面气压。
这是因为地面高低起伏，大气柱的长度不同，所以海拔高的地面气压总低于海拔低的。
要比较不同气象站气压的高低，必须先将地面气压都订正成海平面气压。
订正的方法就是加上地面以下到海平面的气柱质量。
基本气象要素
1Pa = 1N/m2
1hPa = 100Pa = 1mb
1013.25hPa = 760 mmHg = 29.92 inHg
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1、气压随高度的变化
大气压力指单位面积上直至大气上界整个空气柱的重量， 是气象学中极其重要的一个物理量，它的分布和变化与大气 运动及天气状况有密切关系。
周期变化
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北京、广州气温的年变化
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3、局地气温的变化特点 之 非周期变化 局地气温的变化
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。 倒春寒、秋老虎
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4、气温对飞行的影响
实际大气温度比标准大气温度大 （暖空气中），则真高＞表高。
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4、气温对飞行的影响之气压高度表与空速表
空速：即飞机相对于空气的速度。
空速表是参考标准大气的海平面气压密度来标定的， 所以要针对实际和标准大气的偏差进行修正。
标准大气 密度
VT
真空速
VI
h 0
VI
本质上是空气密度对飞行的影响。
由于飞机沿等压面飞行，故首先研究温度对飞行的
影响。
理想气体状态方程：
PV nRT
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4、气温对飞行的影响之巡航速度与最大平飞速度
巡航速度： 结论1：
2GRT V C yn S C yn pS
2G
空气密度越大、温度越低，巡航速度越小。
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02.基本气象要素
1.场面气压高度（QFE）
• 飞机相对于起飞或着陆机场跑道 的高度
• 按场压来拔正气பைடு நூலகம்式高度表
用场面气压设定高度表
2.标准海平面气压高度（QNE）
• 指相对于标准海平面（气压为 760mmHg或1013.25hPa）的高度
• 飞机在航线上飞行 时使用
（一）气温的概念
气温：
是表示空气冷热程度的物理量 它实质上是空气分子平均动能 大小的宏观表现
三种温标的关系
摄氏度与华氏度的换算：
F 9 C 32 5
C 5 (F 32) 9
（二）气温变化的基本方式
• 1.气温的非绝热变化 • 2.气温的绝热变化
1.气温的非绝热变化
非绝热变化： 指空气块通过与外界的热量交换 而产生的温度变化
1.对高度表指示的影响 2.对空速表指示的影响 3.对飞机飞行性能的影响
1.对高度表指示的影响
• 气压对高度表指示的影响 • 温度对高度表指示的影响 • 垂直运动对高度表指示的影响
气压误差示意图
温度误差示意图
2.对空速表指示的影响
• 空气密度对空速表指示的影响 • 温度对空速表指示的影响
3. 对飞机飞行性能的影响
第一章 大气的状态及其运动
第二节 基本气象要素
气象要素
• 表示大气状态的物理量和物理现象通称为 气象要素。
• 气温、气压、湿度等物理量是气象要素， 风、云、降水等天气现象也是气象要素
主要内容
一、气温 二、气压 三、空气湿度 四、基本气象要素与飞行
一、气 温
（一）气温的概念 （二）气温变化的基本方式 （三）局地气温的变化
气象要素和物理量定义(精)
气象要素和物理量定义（搬自师姐处）1. 海平面气压P单位：百帕（hPa）sea2. 等压面高度H 单位：位势米3. 温度T 单位：摄氏度（︒C）；绝对温度（︒K）4. 东西风U单位：米/秒（m/s）, 通常正值为西风，负值为东风。
5. 南北风Ｖ单位：米/秒（m/s），通常正值为南风，负值为北风。
6.垂直速度ω单位：百帕／秒（hPa·s-1），天气尺度的量级一般为10-3。
●物理意义ω＝dP/dT为P坐标里的垂直速度，负值表示上升运动，正值表示下沉运动●应用一定强度的上升运动是形成降水的条件之一，通常是诊断预报大雪、暴雨、强对流等天气的物理量之一。
７．散度D 常用的是水平风散度，D=∂u/∂x+∂v/∂y,单位：／秒（s-1）。
●物理意义由于水平风的不均匀造成空气在单位时间单位面积上的相对膨胀率。
●应用在诊断降水预报中有很重要的作用，低空辐合高空辐散是构成上升运动的充分和必要条件，此外水汽的汇合主要也是靠低空流场的辐合。
８．涡度ζ常用的是p坐标中的水平风的涡度，也就是涡度的垂直分量ζ=∂v/∂x-∂u/∂y。
●物理意义单位面积内空气旋转速率的平均情况。
ζ>0表示气旋式旋转，ζ<0表示反气旋式旋转。
单位:/秒（s-1），天气尺度的量级为10-5。
●应用通常用来表征天气系统涡旋度之强度。
9．比湿q●定义单位质量湿空气实际含有的水汽质量。
单位:g/kg(克/千克)。
10．相对湿度RH●定义实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。
单位：%11．水汽通量用来表示水汽水平输送的强度。
●物理意义每秒钟对于垂直于风向的、一厘米宽、一百帕高的截面所流过的水汽克数，它是一个向量，方向与风速相同。
单位：克/厘米·百帕·秒（g/cm·hPa·s）。
●应用通常用来判断水汽来源，水气的输送方向和强度以及与环流系统的关系等。
12．水汽通量散度∇●定义单位时间、单位体积内辐合或辐散的水气量。
常用气象术语
附录1、常用气象术语（1）降水。
降水是指自云中降落到地面上的水汽凝结物。
降水有液态和固态两种形式。
液态降水就是通常所说的雨，固态降水有雪、霰、雹等形式。
冻雨则是一种特殊的降水形式。
在空中冻雨的外观与一般雨滴相同，但其内部却是由温度低于0℃的过冷水滴组成的，当冻雨落到温度低于0℃的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，这就是气象上所说的雨淞。
气象学上经常使用降水等级来描述降水强度，对雪同时还会用积雪深度来描述。
降水量是指降落在地面上的雨水未经蒸发、渗透和流失而积聚的深度，以毫米（mm）为计量单位。
雨（雪）量等级和降水量值的对应关系如表1。
表1：降水量（降雨、降雪）等级表（单位：mm）（2）气温。
气温是表征空气冷热程度的物理量，通常以摄氏度（℃）为单位。
气象学中的气温是指标准观测场内百叶箱中距地面1.5 m高处所测得的大气温度，它与露天或室内测得的温度是完全不同的。
气象中常用的有平均气温、最高气温和最低气温。
平均气温是指某一段时间内，各次观测的气温值的算术平均值；最高气温是指某一时段内气温的最高值；最低气温是指某一时段内气温的最低值。
（3）阴晴。
天气预报中所说的阴晴，是根据空中云量的多少来区分的。
云量是指云遮蔽天空视野的成数。
气象上通常将所能见到的天空划分为10等份，然后对天空中的云量进行估测。
如天空无云，或者有零星云层，但云量不到2/10时称为晴；如天空中低云的云量为1/10～3/10，高云的云量为4/10～5/10时称为少云；如中、低云的云量为4/10～7/10，高云的云量为6/10～10/10时称为多云；低云量在8/10以上时称为阴。
（4）风。
天气预报中所说的风是指标准观测场内风塔上离地10米高处所测得的风向和风速。
风向是指大气气流相对于地表面运动的方向。
气象上把风吹来的方向确定为风的方向。
在陆地上，一般用16个方位来表示风向（具体见右图）。
风速是指空气在水平方向运动的速度，以米/秒（m/s）为计量单位。
气象基础知识
气象基础知识一，人工影响天气1. 概述2. 人工降水3. 人工消雾4. 人工防雹5. 人工消云6. 人工防霜冻三，大气科学1.概述2.厄尔尼诺现象3.什么是天气预报4.什么是气象、天气和气候5.天气学, 天气图, 副热带高压, 天气, 天气系统, 气团, 锋面,温带气旋, 温带反气旋, 切变线, 大气环流, 大气动力学人工影响天气根据人们的意愿，通过人为干预，使某些局地天气现象朝有利于人们预定目的的方向转化，以克服或减轻恶劣天气引发的灾害，这种改造自然的科学技术措施称人工影响天气。
由于天气过程的能量十分巨大，一个10立方公里的云体，其含水量的凝结潜热相当于10万吨煤燃烧发出的热量，而一个台风的水汽每分钟释放的潜热，便相当于20个百万吨级核弹爆炸所释放的能量数。
因此直接制造和消灭一个天气过程是不可能的，比较现实的作法是在云、降水和其他过程中某些关键环节，施放一些催化剂，因势利导，促使天气过程按预定方向发展，以少量代价换取巨大经济效益。
中国人从17世纪至今的土炮、火炮消雹，便是人工影响天气的例子。
目前正在各国试验的人工影响天气项目有：人工降水、人工消雾、人工防雹、人工削弱台风、人工消云、人工防霜冻、人工抑制雷电等。
我国从50年代开始，至今已在大多数省（自治区）开展了人工影响天气试验。
世界上第一次对自然云作人工催化试验则是1946年美国V.J. 谢费尔等进行的，从那时起至今，全世界已有80多国家与地区开展过人工影响天气试验。
i) 人工降水也称人工增雨，是根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭弹向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂，促使云层降水或增加降水量。
人工增雨常分为暧云催化剂增雨与冷云催化剂增雨。
欲要暧云（温度高于0℃的云）降水，就得使云中半径大于0.04毫米的大云滴有足够的数密度，让它们迅速与小云滴碰并增长，成为半径超过 1.0毫米的雨滴形成降水，因此在那些大云滴数密度小而无法形成降雨的云中，用飞机、炮弹携带等方法，播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子，使形成许多大云滴，便可导致形成或增加降水。
气象知识要点
气象知识要点第二章大气的热能和温度第一节太阳辐射第二节地面辐射和大气辐射第三节地球热量平衡第四节大气的增温和冷却第五节大气温度随时间的变化第六节大气温度的空间分布一、辐射的基本知识（一）辐射（二）辐射光谱（三）辐射差额﹙R﹚二、太阳辐射（一）辐射以电磁波的形式向外不停地放出能量，这种传递能量的方式叫辐射，而传递出来的能量称为辐射能。
太阳、地面和大气间能量交换的波长范围0.15－120 μm 。
太阳辐射波长范围很广，但其能量的绝大部份集中在0.15－4 μm之间，习惯称短波辐射。
地面、大气间（简称地－气系统）波长3－120 μm ，习惯称长波辐射。
（气象上通常以4 μm 作为长短波的界限）（二）辐射光谱表示辐射能随波长的分布。
（三）辐射差额﹙R﹚在某一段时间内物体的辐射收支差值，称为辐射差额。
当物体的：收入大于支出，辐射差额为正，物体温度升高；收入小于支出，辐射差额为负，温度降低。
收入等于支出，差额为零，温度无变化。
此时为辐射平衡状态。
（四）辐射的基本定律基尔霍夫定律（选择吸收定律）公式说明：a.在一定波长、一定温度下，一个物体的吸收率与放射率相等。
即：不同物体，辐射能力强，其吸收能力也强。
反之，也就弱。
b.同一物体在温度（T）时，它放射某一波长的辐射，那么在同一温度下，也吸收这一波长的辐射。
史蒂芬—玻尔兹曼定律公式表明：当 T 愈高，辐射能力愈大。
维恩定律（位移定律）物理意义：物体的温度愈高，最大放射能力的波长愈短。
黑体最大放射能力所对应的波长（λm）是随温度的升高而逐渐向波长较短的方向移动。
二、太阳辐射太阳辐射光谱和太阳常数太阳辐射在大气中的减弱到达地面的太阳辐射地面对太阳辐射的反射（一）太阳辐射光谱太阳辐射中的辐射能随波长的分布称为太阳辐射光谱。
（二）太阳常数在日地平均距离（1.5亿km）处的大气上界、垂直于太阳光线的平面、每分钟每平方厘米面积上得到的太阳辐射能量值，该数值称为太阳常数，用 I。
标准 大气压
标准大气压全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：标准大气压是指在海平面的条件下，大气在一平方厘米的面积上所产生的气压。
在国际通用的气象学中，标准大气压定为每平方厘米标准大气压为1013.25hPa。
这个数值是通过测量得出的平均值，用来作为气压的标准参考值。
标准大气压随着海拔高度的增加而逐渐减小。
根据大气压力随着海拔高度的减小，气压在每9000米就会减半，所以海拔越高，大气压力就越小。
这也是为什么登山者在攀登高峰时会出现缺氧的现象，因为空气稀薄，大气压力小，氧气含量也减少，导致缺氧。
标准大气压对我们的生活有很大的影响。
在气象学中，气压的高低会影响到天气的变化。
气压低时，通常会伴随着阴雨天气，气压高时，通常会有晴朗的天气。
所以通过气压的变化，可以预测天气的变化，方便我们的生活。
标准大气压还对气象学的研究以及航空航天等领域有很大的影响。
在气象学中，通过观测气压的变化，可以研究大气系统的运动规律，预测天气变化。
在航空航天领域，大气压力的变化会影响到飞行器的飞行高度和速度，因此需要对大气压力有所了解。
标准大气压的测量单位是帕斯卡（Pa），常用单位是千帕（kPa）或百帕（hPa）。
除了海平面上的标准大气压外，实际上大气压力在不同地区、不同时间以及不同高度都会有一定的变化。
所以在气象学中，通常会引入修正因子，来修正大气压力的变化，以得到更准确的预测结果。
在日常生活中，我们通常会看到气象预报中有关于气压的信息，比如“今天气压为1010hPa，气压上升，天气转晴”。
这些信息都是根据气压的变化而来的，通过这些信息我们可以提前了解到天气的变化，方便我们的生活安排。
标准大气压在气象学、航空航天等领域都有着重要的作用，通过对大气压的测量和研究，可以更好地了解大气系统的运动规律，预测天气的变化，提升我们的生活质量。
希望通过本文的介绍，读者对标准大气压有更深入的了解。
【字数达到了要求】。
第二篇示例：标准大气压是一个非常重要的物理概念，对我们日常生活和工作中的许多方面都有着重要的影响。
气象名词与定义
气象名词与定义目录:(ㄧ). 气温. (十二). 绝对湿度.(二). 极端温度. (十三). 比湿.(三). 饱和 . (十四). 混合比.(四). 饱和水汽压. (十五). 露点温度.(五). 暖空气. (十六). 露点.(六). 冷空气. (十七). 冷平流.(七). 干空气. (十八). 暖平流.(八). 湿空气. (十九). 氣象常规资料.(九). 饱和空气. (二十). 非常规氣象资料.(十). 水汽含量. (二十ㄧ). 时间剖面图.(十ㄧ). 水汽压.名词解释说明:(ㄧ). 气温:空气的温度。
我国以摄氏温标（℃）表示。
近地面气温就是指高地面约1．5m处百叶箱中的温度。
气温air temperature : 空气的温度。
我国以摄氏温标（℃）表示。
天气预报中所说的气温，指在野外空气流通、不受太阳直射下测得的空气温度(一般在百叶箱内测定)。
最高气温是一日内气温的最高值，一般出现在14〜15时，最低气温一般出现在早晨5〜6时。
中国用摄氏温标，以℃表示摄氏度。
一般一天观测4次（02、08、14、20四个时次），部分测站根据实际情况，一天观测3次（08、14、20三个时次）。
地面气温的测量:气象台站用来测量近地面空气温度的主要仪器是装有水银或酒精的玻璃管温度表。
因为温度表本身吸收太阳热量的能力比空气大，在太阳光直接曝晒下指示的读数往往高于它周围空气的实际温度，所以测量近地面空气温度时，通常都把温度表放在离地约1．5m处四面通风的百叶箱里。
气象部门所说的地面气温，就是指高地面约1．5m处百叶箱中的温度。
(二). 极端温度:一定时段内某一定地区达到的最低和最高温度。
前者是极端最低温度，后者是极端最高温度。
极端温度（extreme temperature）:一定时段内某一定地区达到的最低和最高温度。
前者是极端最低温度，后者是极端最高温度。
有时也指同一时期温度空间分布（一般指水平分布）中的最高和最低值。
大气静力学120918
三、气压系统的空间结构
（1）气压场与温度场重合时的气压系统 的空间结构
冷高压、暖低压系统是浅薄系统；
暖高压、冷低压系统是深厚系统
（2）气压场与温度场不重合时的气压 系统的空间结构
低压的中心轴线随高度向冷区偏移， 高压的中心轴线随高度向暖区偏移.
p1
gdz——（1.5.4）
z1
即以某高度z1上的平衡气压等于从该高
度直到大气上界的单位截面铅直气柱的重量。
2、求气压阶hp (p31)
1）定义：垂直气柱中每减小单位气压所对 应的几何高度增加量
2）计算式：hp
dz dp
1
g
பைடு நூலகம்
RdT (1 0.378 pg
e) p
——（1.5.5）
则（1.6.7）式化为
H2
H1
RdTv g0
ln
p1 p2
——（1.6.8）
二、气压场的基本型式
(1)低气压(简称低压)，其等压线闭合，中心气压低， 向外逐渐增高。空间等压面向下凹，形如盆地。
（2）高气压(简称高压)，其等压线闭 合，中心气压高，向外逐渐减低。空 间等压面向上凸形状，形似山
丘。
3）影响因子
T ，hp ; p , hp
3、计算气压标高Hp
标高分气压标高和密度标高，这里只介绍前者 1）定义
气压标高表示气压随高度的变化 趋势，定义式为
(平面平行大气的假设下)
Hp
( d
ln dz
p )1 ——（1.5.6）
2）计算式
Hp
d
1 ln
p
p dp
常用物理单位名称及含义
的磁通量在 1 秒钟内
均匀地减小到零，若因
此在环路内产生 1 伏
的电动势，则环路中的
磁通量为 1 韦
L
亨（亨利）
H
1 H= 1 Wb/A 让流过一 个闭合 回路
的电流以 1 安 / 秒
的速率均匀变化，则回
路的电感为 1 亨
西（西门子）
S
1 S= 1Ω⁻¹
欧姆的负一次方
流（流明）
lm
1 lm=1 cd·sr 发光强度为 1 坎的均
R
欧（欧姆）
Ω
1 Ω=1 V/A 在导体两点间加上 1
伏的恒定电位差，若导
体内产生 1 安的恒定
电流，且导体内不存在
其他电动势，则两点之
间的电阻为 1 欧
ρ
欧（欧姆）米
Ω·m
B
特（特斯拉）
T
1 T=1 Wb/m² 每平方米 内磁通 量为
1 韦的磁通密度
Φ
韦（韦伯）
Wb
1 Wb=1 V·s 让只有 1 匝的环路中
常用物理量单位表
物理量名称
符号
单位名称
面积 体积 速度 加速度 角速度 频率
A (S)
平方米
V
立方米
v
米每秒
a
米每秒平方
ω
弧度每秒
f (v)
赫（赫兹）
密度 力
ρ
千克每立方米
F
牛（牛顿）
力矩 动量 压强
M
牛（牛顿）米
P
千克米每秒
p
帕（帕斯卡）
功、能（能量）
W（A）/E 焦（焦耳）
功率
P
瓦（瓦特）
电荷（电荷量）
Q
气象学基础第二章
第二章大气静力学第一节大气静力学基本方程静止大气中，对每一薄层大气来说，它所受到的力有重力和垂直方向上的气体压力（气压梯度力）一、重力：是纬度的函数，随纬度增大而增大二、大气静力学方程1、大气静力学问题：大气在垂直方向上的气压分布2、公式推导（静力方程三个形式）3、物理意义：它描述了大气压力、密度和高度之间的联系。
高度差为dz的高度桑的压力差应等于两高度之间单位截面积上的空气柱所受的重力。
4、三点结论第一、气压随高度增加而减小第二、由于g随高度变化很小，所以气压随高度减小的快慢主要决定于密度。
第三、将大气静力学方程从任意高度z积分到大气上界，则（公式）表明任意高度z处的气压P等于从该高度向上到大气上界的单位截面积垂直气柱所受的重力。
三、气压垂直梯度G表示就是每升高（或降低）单位距离，气压减小（或增大）的数值，通常用z（公式）四、单位气压高度差是指垂直气柱中，没改变单位气压（通常为1百帕）所需要的上升或下降的高度。
单位气压高度差又成气压阶，用h表示，即：（公式）h的大小可以表示气压随高度变化的快慢用途：求海平面气压气压测高法第二节压高公式一、几种大气的压高公式1、均质大气假定大气密度不随高度变化，常数）（=z ρ的大气公式推导均质大气在大范围是不存在的，但在炎热的夏天中午前后，在沙漠地区，由于地面受热太甚，在某一高度之下，可以出现暂时的局部均质大气。
2、等温大气温度不随高度变化的大气公式推导等温大气的盖度是无限的。
在实际工作张，可将大气分成若干个层次，分别求各层次的平均温度，代入公式计算，然后将各层高度累加起来，就可以得到整个气层的压高关系。
3、多元大气假设在大气的垂直方向上温度的递减率为一常数，即大气温度是高度的线性函数，具有这样的大气称为多元大气。
公式推导：重点均质大气和等温大气是多元大气的两个特例4、标准大气的压高公式人们根据大量高空探测的数据和理论，规定了一种特性随高度平均分布的最接近实际大气的大气模式，称为标准大气。