《农业气象学气压》PPT课件
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气压梯度力是产生风的主要动力。
其它力是空气开始运动后产生和起作用的，其作用视具 体情况而不相同。
讨论低纬度地区空气运动时，有时可不考虑地转偏向力。 空气作近似直线运动时，惯性离心力可以不考虑。 讨论高层大气的空气运动时，一般不考虑摩擦力。
3.气压系统的空间结构（垂直结构）
（2）温压场不对称系统 高气压：由于暖区一侧气压随高度升高而降低比冷区一侧
慢，所以高压中心 越到高空越向暖区靠近。
低气压：由于冷区一侧气压随高度升高而降低比暖区一侧
快，所以低压中心 越到高空越向冷区靠近。
第二节 空气的水平运动
一、作用于空气质点上的力(形成风的作用力) 二、大气中的风
由于大气层的厚度随高度的增高而变薄，空气密度也随高度增高而迅速减小， 所以，气压随高度增高而急剧减小。
大气静力学方程
<如果空气处于静止状态，则作用在小薄气柱上各个方向的力都相等， 气象学上称这种空气状况为静力平衡状态。>
P = - W W = gz P = - gz
dP gdZ
地面
压高公式
当空气作曲线运动时，还要受到惯性离心力。 惯性离心力的方向，同空气运动方向相垂直，并自曲线路径的 曲率中心指向外线。
C 2r V r
C V2 r
4. 摩擦力 (Friction force)
两个相互接触的物体相对运动时，接触面之间所产生的一种 阻碍物体运动的力。
摩擦力 – 内摩擦力、外摩擦力
气压系统存在于三维空间中， 在静力平衡下，气压系统随高度的变化同温度分布密切 相关。
■ 温压场对称系统 <暖性高压、冷性低压、暖性低压 、冷性高压>
温度场与气压场配置重合的系统。 ■ 温压场不对称系统
温度场与气压场配置不重合的系统。
3. 气压系统的空间结构（垂直结构）
（1）温压场对称系统 a. 暖性高压 b. 冷性低压 c. 暖性低压 d. 冷性高压
G 1 P (单位质量空气受到的气压梯度力)
N
2.水平地转偏向力 (Coriolis Force)
空气在转动着的地球上运动着， 当运动着的空气质点依其惯性顺着气压梯度力的方向运动时 ， 由于地球转动而产生的使空气偏离气压梯度力方向的力，叫 做地转偏向力 (A)。
A 2V sin
3. 惯性离心力 (Centrifugal force)
（3）高气压：具有闭合等压线，中心气压高，外围气压低的气压区。
（4）高压脊：从高压区里延伸出来的狭长区域。 在脊中，各等压线弯曲最大处的连线称脊线。
2. 气压场的基本型式 （5）鞍形场：两个高压和两个低压交错相对的中间区域 ，称为鞍形场
2. 气压场的基本型式
高空气压场
3.气压系统的空间结构（垂直结构）
内摩擦力： 速度不同或方向不同的，相互接触的两个空气层之间所产生的
一种相互牵R制的力kV。
外摩擦力：空气贴近下垫面运动时，下垫面对空气的阻力。 它的方向与空气运动方向相反，大小与空气运动速度和
摩擦系数成正比。
上述四个力，都是在水平方向上作用于空气的力。 近地面层所测得的风，都是这四个力共同作用的结果。
dP g P
dz
RdT
dP g dz
P RdT
P2 dP z2 g dz
P1 P
z1 RdT
ln P2 g (Z 2 Z1) P1 RdT
Z 2 Z1 18400(1 at) lg P1 ; a 1/ 273 P2
Z 2 Z1 18400(1 at) lg P1 ; a 1/ 273 P2
单位H：位g势Z米（9.8J/kg） 9.8
H：位势高度(位势米)；
位势米
Z：几何高度(m);
g：重力加速度(m/s2)
2.气压场的基本型式 （1）低气压：具有闭合等压线，中心气压低，外围气压 高的气压区。
（2）低压槽：从低压区里延伸来自百度文库来的狭长区域。
线。
在低压槽中，各等压线弯曲最大处的连线称槽
2. 气压场的基本型式
可用等压线来表示。 < 绘制出等高面上的等压线 这个水平面上的气压分布情
况。>
（2）等压面图
等压面是空间气压相等的各点所组成的面。
等压面上的高度 – 位势米
位势：单位质量空气相对于海平面所具有的位能称为重力位势。< gz >
< 1kg空气上升1m时，克服重力作了9.8J的功，该空气获得9
.8J/kg的位势能 >
气压单位：百帕(hPa) 1hPa=100Pa
2. 气压的变化
(1) 气压随时间变化
a.气压的周期性变化（1.气压的日变化；2. 年变化） b.气压的非周期性变化
(2) 气压随空间的变化
a.气压的垂直变化 b.气压的水平分布
（2）气压随空间的变化
a. 气压的垂直分布 b. 气压的水平分布
a. 气压的垂直分布
一、作用于空气质点上的力(形成风的作用力)
1. 水平气压梯度力 (Air Pressure-Gradient Force)
气压梯度：指垂直于等压面，向气压减低的方向，在单位距离内气压减低的数值。
P N
气压梯度力：由于气压梯度的存在，空气从高压区流向低压区，这种促使空气流动 的力称之为气压梯度力（G）。
b.气压的水平分布
各地温度不同 空气密度分布有差异 气压的水平分布不均匀。
二、气压场
1.气压场
气压在空间的分布状况称为气压场。 气压场可以用等高面上的等压线分布图；
等压面上的等高线分布图表示。
2.气压场的基本型式
3.气压系统的空间结构(垂直结构)
1.气压场（等高面图、等压面图）
（1）等高面图 高度处处相等的面叫做等高面。等高面上的气压分布情况
1. 自由大气中空气的水平运动(地转风、梯度风) 2. 摩擦层中空气的水平运动
风的概念
空气的任何方向运动，均可分解为水平和垂直方向的两个部分。
气象学上把空气的水平运动称之为风。
风是矢量，包括风向和风速。 风向：指风的来向，通常用16个方位表示。 风速：指单位时间内空气水平移动的距离，用米·秒-1表示。
第五章 气压和风
1.气压、气压场 2.空气的水平运动(风) 3.大气环流
第一节 气压和气压场
一、气压及其变化
1.气压的概念 ▲ 大气在地球重力场的作用下，对地球表面施予的压力，称为大气压力。 ▲ 单位面积上受到的大气压力，称大气压强，简称气压（P）。
压强单位：Pa 1Pa = 1 N/m2 (牛顿/m2)
其它力是空气开始运动后产生和起作用的，其作用视具 体情况而不相同。
讨论低纬度地区空气运动时，有时可不考虑地转偏向力。 空气作近似直线运动时，惯性离心力可以不考虑。 讨论高层大气的空气运动时，一般不考虑摩擦力。
3.气压系统的空间结构（垂直结构）
（2）温压场不对称系统 高气压：由于暖区一侧气压随高度升高而降低比冷区一侧
慢，所以高压中心 越到高空越向暖区靠近。
低气压：由于冷区一侧气压随高度升高而降低比暖区一侧
快，所以低压中心 越到高空越向冷区靠近。
第二节 空气的水平运动
一、作用于空气质点上的力(形成风的作用力) 二、大气中的风
由于大气层的厚度随高度的增高而变薄，空气密度也随高度增高而迅速减小， 所以，气压随高度增高而急剧减小。
大气静力学方程
<如果空气处于静止状态，则作用在小薄气柱上各个方向的力都相等， 气象学上称这种空气状况为静力平衡状态。>
P = - W W = gz P = - gz
dP gdZ
地面
压高公式
当空气作曲线运动时，还要受到惯性离心力。 惯性离心力的方向，同空气运动方向相垂直，并自曲线路径的 曲率中心指向外线。
C 2r V r
C V2 r
4. 摩擦力 (Friction force)
两个相互接触的物体相对运动时，接触面之间所产生的一种 阻碍物体运动的力。
摩擦力 – 内摩擦力、外摩擦力
气压系统存在于三维空间中， 在静力平衡下，气压系统随高度的变化同温度分布密切 相关。
■ 温压场对称系统 <暖性高压、冷性低压、暖性低压 、冷性高压>
温度场与气压场配置重合的系统。 ■ 温压场不对称系统
温度场与气压场配置不重合的系统。
3. 气压系统的空间结构（垂直结构）
（1）温压场对称系统 a. 暖性高压 b. 冷性低压 c. 暖性低压 d. 冷性高压
G 1 P (单位质量空气受到的气压梯度力)
N
2.水平地转偏向力 (Coriolis Force)
空气在转动着的地球上运动着， 当运动着的空气质点依其惯性顺着气压梯度力的方向运动时 ， 由于地球转动而产生的使空气偏离气压梯度力方向的力，叫 做地转偏向力 (A)。
A 2V sin
3. 惯性离心力 (Centrifugal force)
（3）高气压：具有闭合等压线，中心气压高，外围气压低的气压区。
（4）高压脊：从高压区里延伸出来的狭长区域。 在脊中，各等压线弯曲最大处的连线称脊线。
2. 气压场的基本型式 （5）鞍形场：两个高压和两个低压交错相对的中间区域 ，称为鞍形场
2. 气压场的基本型式
高空气压场
3.气压系统的空间结构（垂直结构）
内摩擦力： 速度不同或方向不同的，相互接触的两个空气层之间所产生的
一种相互牵R制的力kV。
外摩擦力：空气贴近下垫面运动时，下垫面对空气的阻力。 它的方向与空气运动方向相反，大小与空气运动速度和
摩擦系数成正比。
上述四个力，都是在水平方向上作用于空气的力。 近地面层所测得的风，都是这四个力共同作用的结果。
dP g P
dz
RdT
dP g dz
P RdT
P2 dP z2 g dz
P1 P
z1 RdT
ln P2 g (Z 2 Z1) P1 RdT
Z 2 Z1 18400(1 at) lg P1 ; a 1/ 273 P2
Z 2 Z1 18400(1 at) lg P1 ; a 1/ 273 P2
单位H：位g势Z米（9.8J/kg） 9.8
H：位势高度(位势米)；
位势米
Z：几何高度(m);
g：重力加速度(m/s2)
2.气压场的基本型式 （1）低气压：具有闭合等压线，中心气压低，外围气压 高的气压区。
（2）低压槽：从低压区里延伸来自百度文库来的狭长区域。
线。
在低压槽中，各等压线弯曲最大处的连线称槽
2. 气压场的基本型式
可用等压线来表示。 < 绘制出等高面上的等压线 这个水平面上的气压分布情
况。>
（2）等压面图
等压面是空间气压相等的各点所组成的面。
等压面上的高度 – 位势米
位势：单位质量空气相对于海平面所具有的位能称为重力位势。< gz >
< 1kg空气上升1m时，克服重力作了9.8J的功，该空气获得9
.8J/kg的位势能 >
气压单位：百帕(hPa) 1hPa=100Pa
2. 气压的变化
(1) 气压随时间变化
a.气压的周期性变化（1.气压的日变化；2. 年变化） b.气压的非周期性变化
(2) 气压随空间的变化
a.气压的垂直变化 b.气压的水平分布
（2）气压随空间的变化
a. 气压的垂直分布 b. 气压的水平分布
a. 气压的垂直分布
一、作用于空气质点上的力(形成风的作用力)
1. 水平气压梯度力 (Air Pressure-Gradient Force)
气压梯度：指垂直于等压面，向气压减低的方向，在单位距离内气压减低的数值。
P N
气压梯度力：由于气压梯度的存在，空气从高压区流向低压区，这种促使空气流动 的力称之为气压梯度力（G）。
b.气压的水平分布
各地温度不同 空气密度分布有差异 气压的水平分布不均匀。
二、气压场
1.气压场
气压在空间的分布状况称为气压场。 气压场可以用等高面上的等压线分布图；
等压面上的等高线分布图表示。
2.气压场的基本型式
3.气压系统的空间结构(垂直结构)
1.气压场（等高面图、等压面图）
（1）等高面图 高度处处相等的面叫做等高面。等高面上的气压分布情况
1. 自由大气中空气的水平运动(地转风、梯度风) 2. 摩擦层中空气的水平运动
风的概念
空气的任何方向运动，均可分解为水平和垂直方向的两个部分。
气象学上把空气的水平运动称之为风。
风是矢量，包括风向和风速。 风向：指风的来向，通常用16个方位表示。 风速：指单位时间内空气水平移动的距离，用米·秒-1表示。
第五章 气压和风
1.气压、气压场 2.空气的水平运动(风) 3.大气环流
第一节 气压和气压场
一、气压及其变化
1.气压的概念 ▲ 大气在地球重力场的作用下，对地球表面施予的压力，称为大气压力。 ▲ 单位面积上受到的大气压力，称大气压强，简称气压（P）。
压强单位：Pa 1Pa = 1 N/m2 (牛顿/m2)