航海气象与海洋学第六章云、降水和雾讲诉
海洋气象
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第五节 中国天气网天气图形符号
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第四节 空气水平运动-风
风概述：空气相对下垫面的水平运动称为风（Wind）。风是表示气 流运动的物理量。风是向量，既有大小（风速）又有方向（风向）。 1．风速 风速是单位时间内空气在水平方向上移动的距离。风速单位常用 m/s、knot（海里/小时，又称“节”）和km/h表示，其换算关系如 下： 1m/s=3.6 km/h 1knot=1.852 km/h 1km/h=0.28 m/s 1knot≈0.5 m/s 2．风向 风向是指风的来向。地面风向用16方位或度数（0°～360°）表 示，高空风向常用度数表示，即以0°（或360°）表示正北，90° 表示正东，180°表示正南，270°表示正西。在16方位中，每相邻 方位间的角差为22.5°
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2．海面能见度的等级 根据能见距离的大小，气象上将能见度分成0～9共10个 等级，能见度好等级大，能见度差等级小。但在气候资 料和世界各国发布的天气报告中，通常能见度不用等级， 而以 能见度恶劣（Visibility bad）、 能见度不良（Visibility poor）、 能见度中等（Visibility moderate）、 能见度良好（Visibility good）、 能见度很好（Visibility very good）、 能见度极好（Visibility excellent）等用语来表示。
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2．降水性质 降水具有不同性质，通常分为连续性、阵性和间歇性降 水。 连续性降水历时长，强度变化小，降水主要来自高层云 和雨层云。如暖锋通过时，这类降水最典型。 阵性降水历时短，强度变化很快，骤降骤止，天空时明 时暗，降水来自浓积云和积雨云，并常伴有阵性大风等 特点。 间歇性降水指降水强度时大时小，时降时止，但变化缓 慢，云和其他要素无显著变化。降水主要来自层积云和 厚薄不均匀的高层云。
航海气象图文解说
代号说明代号说明A: 分析图：C: 气候图：AS 地面分析CO 海洋气候（海温）AU 高空分析CS 地面气候AW 海浪分析CU 高空图AN 云层分析S: 地面资料F: 预报图：SO 海洋气象资料（表层海流）FS 地面预报ST 海冰情报FU 高空预报W 警报图：FW 波浪预报WT 热带气旋警报图FO 海流预报WH 飓风警报图FI 海冰预报VS(VIS) 可见光云图FE 中期预报IRWEATHER INFORMATION:WEATHER BULLETIN FOR SHIPPINGPART ONE NO STORMS STOPPART TWO GENERAL SITUATION WEAK SOUTHWEST MONSOON STOPPART THREE FORECAST VALID 12 HRS FROM 100100Z STOP PUKET WINDS SOUTHWESTERLY 15 KTS WEATHER ISOLATED SHOWERS AND THUNDERSTORMS SEA SLIGHT TO MODERATE STOP MALACCA AND TIOMAN WINDS SOUTHEASTERLY 5 TO 10 KTS WEATER ISOLATED SHOWERS AND THUNDERSTORMS SEA SLIGHT STOP CONDORE WINDS SOUTHWESTERLY 10 TO 15 KTS WEATHER SCATTERED SHOWERS AND THUNDERSTORMS SEA SLIGHT TO MOSERATE STOP REEF WINDS SOUTHWESTEERLY 5 TO 10 KTS WEATHER ISOLATED SHOWERS SEA SLIGHT STOP BUNGURAN WINDS SOUTHEASTERLY 5 TO 10 KTS WEATHER ISOLATED SHOWERS AND译文：航海气象公告。
航海气象与海洋学(气象学基础知识大气、云、雾)
大气污染
大气污染：二氧化碳的逐年增多将导致地球变暖并引起
全球天气和气候的异常变化。导致极冰融化、海面上升、 一些陆地和港口将被淹没。另外，大气中的粉尘、二氧化 硫、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、碳氢化合物和氨等。 严重污染大气，对人类造成极大危害。
全球141个国家和地区签署的旨在遏制全球气候变暖的《京 都议定书》于2005年2月16日正式生效。 2009年12月7—18日192个国家在丹麦首都哥本哈根召开 《联合国气候变化框架公约》第１５次缔约方会议，旨在 遏制全球气候变暖，温家宝总理出席会议。
7月海平面平均气温分布
1月海平面平均气温分布
温度脊
湾流
黑潮
“寒极”和 “热赤道”
④ 在南半球不论冬夏，最低气温均出现在南极地区， 而在北半球只有夏季在北极，冬季在西伯利亚东北部 （佛科扬斯克）和格陵兰，称为“寒极”(Cold Pole)。
⑤ 近赤道附近存在一个高温带,1月和7月平均气温均高
擦作用忽略不计，大气运动规律比较简单和清楚。自由大气 的基本运动形式是层流，气流多波状系统。 对流层顶：厚度约为1-2km，温度随高度呈等温或逆温状态。
2. 平流层（Stratosphere）：厚度：自对流层顶到大约气温随高度升高
而递增（20～40km气温突增，形成臭氧层）；气层稳定利 于飞机飞行。
6.湍流：又称乱流（Turbulence），是空气不规则的运动。
湍流是摩擦层中热量、能量和水汽交换的主要方式。
综上所知，空气与下垫面之间的热量交换是通过
多种途径进行的。
通常，地面与大气之间的热量交换以辐射为主，
乱流和水相变化次之；
福建船政职院航海气象与海洋学讲义06锋面气旋
第六章锋面气旋第一节锋面气旋的发展演变一、气旋（Cyclone）概述1、有关概念1）定义--- 气压场：低气压一一风场：大型水平空气涡旋北半球逆时针方向旋转南半球顺时针方向旋转。
2）范围的表示方法：最外围一条闭合等压线的直径长度表示，一般为I（X）Okm左右。
3）强度表示方法中心气压值：越低，气旋越强；随时间降低，气旋发展或加深（Deepening）；随时间升高，气旋减弱或填塞（FiHing）中心最大风速：越大，气旋越强。
2、分类一一按地理区域分：温带气旋和热带气旋。
一一按热力结构分：锋面气旋和无锋面气旋。
锋面气旋是温带最常见的气旋，无锋面气旋包括热带气旋和热低压等。
二、锋面气旋的生命史1、波动阶段（初生阶段）1）一条闭合等压线，低压中心气压比四周低2〜3hpa；2）极锋出现波动，形成冷、暖锋，锋面降水开始出现；3）锋面气旋沿暖区气流方向移动，速度最快，24h可移动十几个经距。
2、成熟阶段（青年气旋）1）数条闭合等压线，低压中心气压比四周低10〜20hPa;2）冷、暖锋进一步发展，锋面降水增强，雨区扩大，出现大风；3）锋面气旋仍沿暖区气流方向移动，速度较快，24h移动10个经距。
3、锢囚阶段（锢囚气旋）1）气旋发展最强，中心气压降到最低，比四周低20hPa以上；2）出现锢囚锋，降水强度及范围均增大，风力最强，大风范围进一步扩大；3）锋面气旋沿暖区气流方向移动，移速大大减慢。
4）随着锢囚锋的发展，气旋在低层逐渐成为冷性涡旋，冷涡旋厚度越来越大。
4、消亡阶段气旋与锋面脱离，成为冷性涡旋，在摩擦的作用下，慢慢填塞消亡。
三、锋面气旋的再生和气旋族1、再生一一副冷锋加入后再生。
一一冬季气旋入海后再生。
--- 两个锢囚气旋合并加强。
2、气旋族一一在同一锋系上出现的气旋序列，称为气旋族。
欧洲气旋族最常见，单个气旋则较少，气旋族内平均有4个气旋。
我国境内，江淮流域梅雨季节，有气旋族，族内2〜3个气旋。
四、温带气旋的爆发性发展--一一一“气象炸弹”一一气旋在24小时内气压下降量不低于24hPa,即气旋加深率2lhPa∕h<.将加深率21BG的气旋，称为爆发性气旋或气象炸弹。
航海应用海洋气象学
气压梯度力Gn=–ΔP∕ρ∆n方向垂直于等压线是大气运动原动力。 地转偏向力An= 2ωυsinφ惯性离心力 C = V2/ r 摩擦力 R = – KV
(ΔP气压差∆n水平距离ρ空气密度ω地转角速度 V 风速φ纬度 K 摩擦系数。)
2020/4/25
平流层(恒温层、臭氧层、逆温层)、中间层(D电离层白天)、 热层（逆温，E电离层、F1电离层）、逸散层(F2电离层白天、G电离层)
热的变化：绝热（变相时）、非绝热变化（传递中：辐射、传导） 气温变化：日变 年变 更大周期变化；升 沉 平移；消耗 增补 交换； 水平态势：三垂环极/赤/中，四压带极/副/副/赤，五风圈东/西/无/信/无；
四压：赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压；
五风：东北（南）信风 盛行西风 极地东风 赤、副无风。行星风
我们地球村海平面平均气压场的特征（也近似水平气流场） P76 图
全球经常有7~8个巨大的高低压区，我们称之为大气活动中心；它们与下垫 面上陆海地形分布差异以及不同季节所受太阳辐射变化密切相关。
我国今年实行的《海船船员适任考试和评估大纲》。
教学内容与安排： （包括作业）
大气与海洋概述
4
大气运动 演万象
8
云与降水及雾
6
气旋与反气旋（综述） 2
西风带高空天气系统 4
气团与锋
3
锋面气旋及中小系统 3
热带气旋及有关系统
6
气象与水文要素测报 3
气象 水文传真图
6
海浪 海流 海冰
3
气象、水文预报
6
气象导航
2020/4/25
航海应用海洋气象学
海洋气象学与海洋学课件——气象要素及其观测--海洋上的雾
调查表明： ①在北太平洋有利海雾发生的表层水温低
于20℃； ②我国海域海雾发生的表层水温界限大致
也是20℃； ③但是８月份黄海北部表层水温低于24℃
时，仍有海雾发生；
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①我国长江口外海域和北海道以东面，海 雾主要发生在ta-tw为06℃，其中温差为 23℃时，海雾的发生频率最高；
②在日本海和北太平洋，气温高于水温1℃ 海雾发生最频繁。
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• 在海洋上没有明显日变化的雾： 平流雾、锋面雾、蒸汽雾
• 在内陆和沿海地区有明显日变化的雾： 辐射雾、平流雾、蒸汽雾
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1、平流雾的形成条件 2、平流雾的消散条件
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• 1、冷海面 • 2、适当的海—气温差 • 3、合适的风向、风速 • 4、充沛的水汽 • 5、低层逆温
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冷海面是形成平流雾的基本条件。 ①温差较大的海陆交界水域； ②冷、暖海流交汇处附近的冷海面；
因为此雾对航海危害性最大，又称 “海雾”。
特点： ①平流雾可发生于一天中的任何时间，也
可以在任何时间消散。
②大洋上的平流雾，其生消时间及浓度 没有明显的日变化；沿海及岛屿的雾
有 一定的日变化。
③浓度大、厚度大；水平范围广，持续时 间长。
④常出现于有层云的阴天里，并随风飘 移，向下风方向扩展。
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成因：由于地面辐射冷却，近地面层气 温迅速下降至露点或露点以下， 使水汽凝结而形成的雾，称为辐 射雾。
条件
晴朗 微风 近地面水汽比较充沛
夜间或早晨
时间和地点：秋、冬季节，冷高压中心控 制下大陆和港湾地区，风力 弱，天气晴好，有利于地面 辐射冷却，低层空气中水汽 多的话，易形成辐射雾。
特点：
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航海气象与海洋学
稳定度判别的气块法
• 通常采用“气块法”判断静
力稳定度。当一气块受外力
作用在垂直方向上产生扰动 后，周围大气有使它返回起 始位置的趋势时，这种大气 层结是稳定的；反之，大气 有使它继续远离起始位置的 趋势时，这种大气层结是不 稳定的；若气块随时与周围 大气取得平衡时，这种大气 层结是中性的。
影响稳定度变化的因子：辐射和温度平流
dQ≈0
• 2. 干绝热过程: 干空气或未饱和湿空气作垂直升降运动时与周 • 3.干绝热直减率: 在干绝热直过程中,气块温度随高度的变化率 称干绝热直减率。即：
dT RT dP RT g g dZ dZ CP P CP P cP dT g ra 1 CP dZ
p 0 n
4
Vf 0
梯度风也小。反之相反。
关于梯度风的讨论
• 1. 在气旋中，G=A+C，只要气压梯度和梯度风按一定 比例增大，三力的平衡总可建立。因此，气旋中气压 梯度和风速可以任意大。 • 2. 在反气旋中， A=G+C，当气压梯度和梯度风按一定 比例增大时，C比A增大的快，三力不能保持平衡。只 有使气压梯度和梯度风减小，才能三力保持平衡。 • 3. 最大水平气压梯度和大风区常位于气旋中心附近和 高压边缘区域。
p n
和Vf可以任意大。
高压中的梯度风
Vf rf r 2 2 f
2
4 p r n
• 反气旋性环流 Vf≥0
r 0
p n
rf 0 2 r f 2
• 当
• 根号前也取正号才有意义。 • 气压梯度和梯度风的大小受 反气旋曲率限制。曲率愈大 （r愈小），气压梯度愈小，
• 方向：北半球，恒垂直于物体运动方向的右侧90度，南半球相反. • 讨论： (1) A是物体相对于地球运动才产生的，静止物体不受其作用。 (2) 地转偏向力是虚拟力， 只改变物体的运动方向，不改变速度。 (3) 在北半球A恒垂直于物体运动的右方，南半球相反。 (4) A 与sinφ 成正比，两极最大，赤道上为零 。
航海气象学 6云和雾
连续性中～大的雨、雪 （附属云） 阵性降水 1
2、物理分类
云型
低云
中云
高云
大气稳定度
层状云 波状云
雨层云（Ns） 层云（St）
层积云（Cs）
高层云（As） 卷层云（Cs） 稳定 Υ<Υm<Υd
高积云（Ac） 卷积云（Cc）
积状云 淡积云（Cu hum） （对流云） 浓积云（Cu cong）
3、适合的风向、风速
风向――垂直于表层等水温线，由高温吹向低温；
中国东部沿海，S、SE、E风适合，黄海北部再加上NE风。 英吉利海峡，SW风。
风力――2～4级。
4、充沛的水汽
――相对湿度f≥80%。
5、低层逆温层结
航海气象观测与分析
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12.3 海洋上雾的分布概况
一、世界大洋上的雾 1、北半球大洋的三个主要雾区（冷暖海流交汇处） 1）日本北海道东部至阿留申群岛一带洋面
高积云 Alto-Cumulus
缩写 Ci Cs Cc As Ac
层积云 层云
雨层云 碎雨云
积云 积雨云
Stratus-Cumulus Sc
Stratus
St
Nimbo-Stratus Ns
Fracto-Nimbus Fn
Cumulus
Cu
Cumu航l海o-气N象im观b测us与分析Cb
降水特点
连续性或间歇性的雨、雪
航海气象观测与分析
1
航海气象观测与分析
1
3）挪威、西欧沿岸与冰岛之间洋面 夏季多平流雾，冬季多锋面雾、辐射雾和蒸汽雾。 原因：夏季，来自北大西洋暖流上的暖湿空气流至高
纬冷水面上，加上潮的涨落原因； 冬季，锋面气旋多，纬度高，下垫面辐射冷却强， 此外，挪威沿岸多峡谷和港湾，除锋面雾外，还 有辐射雾和蒸汽雾。
航海气象讲义课件
A、酸雨和粉尘 Ｂ、氮氧化物和粉 C、氮氧化物和光化学烟雾 D、酸雨和光化学烟雾
《航海气象讲义》PPT课件
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5、对流层的高度随纬度有较大的变化，最低出 现在（ ）
A、赤道低纬地区 B、中纬度地区 C、高纬度地区 D、极地地区 6、地球大气最低层称为对流层，其平均厚度约
冰点 沸点 等分 摄氏温标（℃） 0 100 100 华氏温标（℉） 32 212 180 绝对温标（K） 273 373 100
《航海气象讲义》PPT课件
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2）三种温标的换算关系 已知C，则对应的 华氏温标F＝9•C/5＋32 绝对温标K＝273＋C 若已知F，则对应的 摄氏温标C＝5×（F－32）/9
种天气变化的气体，是天气演变的主角。
2) 具有吸收和放射长波辐射的性能，加上在水相变化中伴有潜
热的吸收或释放，对气温产生影响。
4、水汽密度比干空气小，水汽的存在使实际的大气密度变得小些。
同一气压条件下，暖湿空气最轻，干冷的空气最重。
《航海气象讲义》PPT课件
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三、微尘
1、杂质： 悬浮于大气中的固体、液体粒子，称为微尘，也称为杂 质或者大气气溶胶粒子。
来源：海洋上主要是浪花飞溅在空中蒸发留下 的微小盐 粒；陆地上主要是灰尘和烟粒等。
2、对大气的影响： 作为水汽凝结的凝结核； 影响太阳辐射和地面辐射；使能 见度降低；
3、有害于人类和各类生物的变化过程称为大气污染： 粉尘，二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、碳氢化 合物等
《航海气象讲义》PPT课件
A、氮气 B、氧气 C、水汽 D、二氧化碳 2、对天气及气候变化具有重要影响的大气成分
包括（ ）
A、二氧化碳、臭氧和惰性气体 B、氮气、二氧化碳和惰性气体 C、二氧化碳、臭氧和水汽 D、氧气、臭氧和惰性气体
航海气象与海洋学讲义
一、干洁空气（Dry Air）
1、主要成分：氮气（N2）、氧气（O2），二者占空气总容积的99％
2、次要成分：二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）、氢气、惰性气体，体积比不足1％
3、易变成分：（质量易变）二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）
4、对气温有影响的成分：
二氧化碳（CO2）――吸收和放射长波辐射，产生温室效应
1) 分层依据：气温和水汽的垂直分布、大气的扰动程度和电离现象等
2) 分层：自地面向高空，大气分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层
3) 平流层：空气以水平运动为主，且水汽极少，类似对流层中的云很难生成
4) 热层：又称电离层，对远程无线电通讯具有重要意义
二、对流层（Troposphere）的主要特征
2) 具有吸收和放射长波辐射的性能，加上在水相变化中伴有凝结潜热的吸收或释放，对气温产生影响。
5、湿空气（Wet Air）：含有水汽的空气
三、杂质
1、杂质：悬浮在大气中的固体或液体颗粒，又称为气溶胶粒子，包括水汽凝结物（水滴、冰晶）、微小盐粒等
2、对大气的影响：使能见度降低；作为水汽凝结的凝结核
2、水汽的状态方程：e=aRaT
水汽的:e——气压，a——密度(绝对湿度)，Ra——比气体常数，T——气温
3、湿空气的状态方程：P=ρwRdTV TV=T(1+0.378e/P)
湿空气的:P——气压，ρW——密度，T——气温，TV——虚温
二、两个结论：
1) 气温、气压相同时，干空气的密度大于湿空气的密度
当e < E时，空气未饱和；当e = E时，空气正好达到饱和；当e >E时，空气过饱和。
《航海气象学与海洋学》简答题题库 (2)
第一章1、对流层具有哪些特征？对流层厚度如何变化?特征：1、气温随高度而降低。
2 、具有强烈的对流和湍流运动。
3.、气象要素沿水平方向分布不均匀。
如温度、湿度等。
厚度变化：下界为地面，上界随纬度和季节变化，平均厚度10-12公里。
通常在高纬为6-8Km，中纬度10-12Km，低纬度17-18Km。
夏季对流层的厚度比冬季高。
2、分别简述自由大气层和摩擦层中的风压定律？1在北半球摩擦层中，风斜穿等压线吹，背风而立，高压在右后方，低压在左前方。
在南半球高压在左后方，低压在右前方。
北半球，高压中的风斜穿等压线以顺时针方向向外辐散，低压中风斜穿等压线以逆时针方向向中心辐合。
2在北半球自由大气中，风沿等压线吹，背风而立，高压在右，低压在左。
在南半球自由大气中，风沿等压线吹，背风而立，高压在左，低压在右。
3、说明摩擦层中风随高度的变化规律？在气压梯度不随高度变化的前提下，风随高度的变化主要取决于摩擦力随高度的变化。
在北半球，风速随高度增大，风向逐渐右偏；在南半球，风速随高度增大，风向逐渐左偏。
4、为什么印度半岛沿海夏季吹特别强大的西南风？由于南半球东南信风越过赤道，在地转偏向力的作用下，变为西南风，迭加上印度低压南侧的西南风。
另外还有高原的阻挡作用，印度半岛岬角作用，使西南风强劲。
7-8月份风力达8-9级，9-10月份开始减弱。
阿拉伯海的风大于孟加拉湾，尤其是索科特拉岛南侧的北印度洋，西南风特别大，是世界上最著名的狂风恶浪海区之一。
5、简述平流雾的形成条件和特征？定义：暖湿空气流经冷的下垫面，导致气温下降，水汽凝结所形成的雾。
此雾多形成于冷暖海流交汇处的冷水面一侧。
平流雾形成条件：1冷的海面和适当的海气温差:；2适宜的风场；3要有充沛的水汽；4稳定的层结，低层逆温:抑制对流发展；特点： (1) 浓度大，雾滴浓密，能见度恶劣；(2)水平范围广；(3) 垂直厚度大；(4) 持续时间长；(5) 一天中任何时刻均可发生，大洋中无明显的日变化； (6)随风飘移。
航海学气象知识点总结
航海学气象知识点总结气象是航海中十分重要的一门学科，航行中的天气情况对船舶的安全和航行计划有着直接的影响。
因此，航海学气象知识点对于海员和船长来说都是至关重要的。
在航海学气象知识点总结中，我们将探讨气象的基本概念、影响因素、天气预报、气象图解、气象观测和应对气象变化等方面的知识。
一、气象的基本概念1.气象学的定义和目的：气象学是研究地球大气的学科，旨在揭示大气的物理和动力特性，探讨气象现象的规律和变化。
2.大气和气压：大气是地球表面向上的气体层，其主要成分为氮气和氧气。
气压是大气对地球表面的压强，是气象学研究的重要指标之一。
3.气候和天气：气候是指某地区长期的气象特征和规律，而天气是指某一时刻和某一地点的大气状态和气象现象。
4.大气循环和气象要素：大气循环是指地球大气层内不断进行的物质和能量交换过程，气象要素包括空气温度、湿度、气压、风力、风向、云量等。
二、影响因素1.地球自转和公转：地球自转产生了昼夜交替和地球气候区带的分布规律；地球公转使得不同季节地球所受太阳辐射的强度和角度不同。
2.地形和地表特征：地形和地表特征对气流的流向和速度、云雾的分布和形成、地面气温的变化等都有着直接影响。
3.水汽、云和降水：水汽的蒸发和凝结是大气中的重要物理过程，不同程度的蒸发和凝结会导致不同的气象现象。
4.地球辐射平衡：地球辐射平衡包括短波辐射和长波辐射之间的平衡，这一平衡会对气温和气象现象产生重要影响。
5.季风和海洋影响：季风和海洋对气象的影响主要体现在风向和气温的变化上，而且海洋也是气象系统的重要组成部分。
三、天气预报1.天气预报的目的和意义：天气预报的目的是提前预知未来一段时间内的天气情况，为人们的出行、生活和生产提供参考依据。
2.天气预报的方法：天气预报的方法主要包括经验预报、数值预报、统计预报和模拟预报等。
3.气象台和气象卫星：气象台是进行天气观测和预报的重要机构，而气象卫星则能够为预报提供丰富的观测数据。
航海技术专业《第6章云、降水和雾》
第六章云、降水和雾云是大气中水汽凝结〔凝华〕而产生的凝结物，云悬浮在空中，与下垫面有一定的厚度或高度，所以云与雾的差异。
：雾是水汽凝结〔凝华〕物与下垫面有接触的，即贴地的；而云为不贴地的。
云的形态千变万化，一定的云状是伴有一定的天气，所以云既是大气运动的产物，在一定程度上又能反映大气的变化趋势。
所以，正确观测和分析云的变化，是掌握天气变化规律的一个重要局部。
但有些云出现时，会直接引起强烈的阵风、阵雨、冰雪、龙卷或低能见度等恶劣天气现象，特别在海洋上时，云给海上航行船舶的平安会带来严重的危害。
当然云就相当于一面镜子，能很好地反映出当时天气的物理状态并能指示未来的天气变化趋势。
因此，云被广泛用于预报海上和地方性天气的重要依据。
本节主要讲述云的种类、形成过程、演变方式和云的观测方法。
一、云1、云的形成机制云是自由大气中热力过程和动力过程的外观表现。
各种云都是大气中空气湿度对水面和对冰面来说变得过饱和时才形成的。
大气中使水汽到达饱和状态一般有两种途径。
一是空气冷却，使饱和水汽压减小到小于当时的实际水汽压；二是增加空气中的水汽，使空气中的实际水汽压增加到当时温度下的饱和水汽压；或者是这两种途径共同作用的结果。
但实际上以两种因子的共同作用的结果为多。
但是，空气的冷却作用可以很大，而要使水汽含量的不断增加，两者中降温作用比增加湿度作用要大10～2021所以降温是有利于云的形成。
在自由大气中，云的形成主要是空气上升膨胀冷却的结果。
形成云主要是空气绝热上升膨胀冷却的结果。
空气的上升运动不仅能降低温度，而且能使低层的水份、气溶胶质粒源源不断地向空中输送。
由于起因的不同，空气中上升运动有不同形式，而每种上升运动都能形成相应的云的形状。
可归纳如下：1〕暖而有浮力的空气块。
在条件性不稳定的环境中局地上升，形成对流云。
对流云的生命期很短，只有几分钟到几小时。
2〕稳定空气的被强迫抬升时，就会形成层状云。
层状云范围大，边缘很模糊不清，其生命期可到达几十小时左右。
航海气象考点复习纲要
第一章气象学基础知识第一节大气概况一.气象要素反映大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。
天气：指一定区域在较短时间内各种气象要素的综合表现。
二.1.2.3.三.四.五.六.一、三种温标的换算关系摄氏温标C ＝5/9 ×（F－32）华氏温标F ＝9/5 ×C＋32 绝对温标K ＝273＋C二、太阳、地面、大气辐射的强弱主要取决于温度的高低太阳辐射：短波辐射，是地球表面和大气初始的唯一的能量来源，地面辐射：长波辐射，吸收太阳短波辐射，放射出长波辐射对大气进行加热。
大气辐射：长波辐射，主要直接吸收地球表面的热源的长波辐射。
三、空气的增热和冷却（非绝热过程）1.热传导：地面和大气都是热的不良导体，所以通过这种方式交换的热量很少。
2.辐射：大气主要依靠吸收地面的长波辐射而增热，如白天辐射增温，夜间辐射冷却。
3.对流：空气在垂直方向上有规则的升降运动，上下层空气互相混合，使低层的热量传递到较高的层次。
4.水相变化：在大气常温状态下，水有液态、气态和固态之间的变化，当水在蒸发时要吸收热量；相反，水汽在凝结时，又会放出潜热。
5．湍流（乱流）：空气的不规则运动称为湍流。
湍流是摩擦层中热能、动量和水汽交换的主要方式。
6．平流：大范围空气的水平运动（风），同时伴有某种物理量的输送，是不同地区空气交换热量的方式。
如南风送暖，北风送寒，属于温度平流；东风送湿、西风送干，属于湿度平流。
四、气温的日变化1.日变化特点：一天中最高气温：陆地上在夏季14～15时，冬季13～14时，最低气温：近日出前2.影响日较差的因素：下垫面性质：陆地>海洋，沙漠最大纬度：低纬>高纬天空状况：晴天>阴天季节：夏季>冬季海拔高度：低处>高处五、气温的年变化1.年变化特点：最高气温：北半球，陆地在7月，海洋在8月。
南半球，陆地在1月，海洋在2月最低气温：北半球，陆地在1月，海洋在2月。
航海气象学讲稿
航海气象学与海洋学绪论海上的一切活动都离不开大气和海洋，因此，不可避免地要受到天气和海况条件的影响和制约。
航海气象学和海洋学就是研究大气、海洋的运动变化规律以及海—气相互作用对航海活动的影响，其目的就是“趋利避害”，充分利用有利的天气海洋条件，尽可能避离恶劣的天气和海况，以达到安全、经济航行之目的。
航海气象学气象学：研究大气中发生的一切物理现象和物理过程的科学，又称大气物理学。
其范围极广，可渗透各个领域，对人类的活动和生息十分重要。
因此，人们根据对气象学的不同需要已分门别类地形成了许多各自独立的应用气象学。
应用气象分为：工业气象学、农业气象学、林业气象学、军事气象学、医疗气象学、航空气象学、航海气象学等航海气象学：研究大气和海洋的运动变化规律及其与航海活动之间相互关系的实用性科学。
既将气象学与海洋学应用于航海实践之中，它是介于气象学、海洋学和航海学之间的边缘学科。
天气、海洋与航海的关系航行在海洋上的船舶，必然要受到天气和海洋条件的影响和制约，特别是恶劣的天气系统，如台风或飓风、温带气旋、寒潮冷高压、浓雾和强对流性天气等，常常造成大范围的恶劣天气和海况，严重影响海上的正常活动，因此，天气和海洋是海上工作人员唯一无法加以控制的却具有决定意义的因素。
这些因素常可造成船损、货损，甚至发生严重海难事故，极大地威胁海上活动的安全。
天气、海洋与海上安全在科学技术高度发达的今天，天气和海洋对海上活动的影响仍不可忽视。
据统计，绝大部分的海事都是由恶劣天气和海况造成的，其中对航海影响最大的主要有：风暴（Storm）:热带气旋、温带气旋、寒潮、飑线、龙卷等。
海雾（Fog）：平流雾、锋面雾、辐射雾、蒸汽雾等。
海浪（Wave）：风浪、涌浪、近岸浪、海啸等。
海流（Current）：风海流、地转流、补偿流等。
海冰（Iceberg）：固定冰、流冰、冰山等。
“天气不是我们的朋友，就是我们的敌人”。
风暴（Storm）76年3月，风暴横扫大西洋，时速110km，12级，希腊一艘27万5千吨的超级油轮“奥林匹克勇敢号”受风暴袭击，在比斯开湾布勒斯特附近一岛上触礁后断成两截沉没，造成了世界上损失最大的一次海事。
第6章云、降水和雾_航海气象与海洋学
世界海洋的雾
• 雾区分布特点： 春夏多，秋冬少； 中高纬多于低纬； 大洋西海岸多于东海岸； 北大洋多于南大洋； 大西洋多于太平洋。
1. 日本北海道东部至阿留申群岛常年多雾:其成因主要是黑潮和亲 潮交汇的结果，出现频率高达40％。夏季最多，是世界著名雾区 之一。
3. 两者同时作用:若增加水汽和降低温度同时进行，将加速凝结过 程。
§1 云（Cloud）
云(Cloud)
云的定义 1．定义：
云是由大量的小水滴、小冰晶或两者混合物组成的悬浮在空 中的可见聚合体。
云不仅可以反映当时天气状况，同时也可预示未来天气，“看云 识天”就是这个道理。云层能阻挡太阳和大气辐射，影响气温和风 的日变化；某些云能产生阵性大风、雷雨、冰雹、龙卷等恶劣天气。
入
海
气
冷
旋
高
东
压
部
西
部
副 高 西 伸 脊 西 部
静 止 锋 和 冷 锋 前 部
本章结束
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积 雨 云 在
内 的 发 展 下 一 页
发 展 强 烈 的 积 雨 云 下 一 页
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发 展 强 烈 的 积 雨 云 2
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发 展 强 烈 的 积 雨 云 3
返 回
1
卷 云 下 一 页
洋蒸汽雾最有名。在我国见于冬季渤海和黄海。
• 蒸汽雾和锋面雾统称为蒸发雾。
蒸 汽 雾 的 形 成
辐射雾 (Radiation fog)
• 定义： 由下垫面辐射冷却，使低层气温降到露点或以下时所形成的
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§6.1 云
5
层 云
雨 层 云
蔽光高层云
§ 6.1云
6
透 光 层 积 云
蔽 光 层 积 云
卷 积 云
透 光 高 积 云
§6.1 云
7
淡 积 云
浓 积 云
积 雨 云
雷 暴 头
§6.1 云
8
6.2
降
水(Precipitation)
一、降水量和降水强度 1、降水量――降水未经蒸发、渗透、流失，在水平面上所积聚的
CH6
6.1 6.2 6.3 12.3
云和雾
云 降水 雾 海洋上雾的分布概况
1
6.1
云
一、云(cloud)的形成条件
1、云的组成成份 ――水滴、冰晶或二者的混合体。 2、发生在大气中的冷却过程 ――绝热冷却、辐射冷却、平流冷却和乱流冷却等。 上升运动引起的绝热冷却是形成云的主要原因。 3、云的形成条件――上升运动＋水汽 云的消散条件――下沉运动 二、云的分类 1、观测分类（电子版云图）
等级 12h 总降雪量 24h 总降雪量
零星小雪 ＜0.1 ＜0.1
小雪 0.1～1.0 0.1～2.5
中雪 1.1～3.0 2.6～5.0
大雪 3.1～6.0 5.1～10.0
暴雪 ＞6.0 ＞10.0
阵雪 12h内阵雪累计 时间小于5h，降 雪量小于3mm。
§6.2 降水
10
§6.2 降水
11
§6.3 雾
16
三、平流雾的形成条件 1、冷的海面
――西北太平洋，表层水温低于20℃；黄海北部水温低于24℃。
2、适当的水汽温差
――长江口外海域和北海道以东海面0℃～6℃，2℃～3℃频率最高； 日本海和北太平洋，温差1℃时频率最高。 当温差>8℃后，海雾很少发生。
6.3
雾(Fog)
一、雾（Fog）的定义 ――悬浮于近地面气层中的小水滴、小冰晶或 两者混合物的集合体，使水平能见度小于 1km（或0.5n mile）的现象。 若能见度降至1～10km之内时，称为轻雾(Mist)。 二、雾的种类与特点 1、 平流雾（Advection Fog，海雾） 1）定义――暖湿空气流经冷的下垫面，低层空气冷却， 使空气达到饱和水汽凝结而形成的雾。 2）分布地区――冷、暖海流交汇的冷流一侧； 水平温度梯度大的海陆交界处。
§6.3 雾
13
§6.3 雾
14
3、辐射雾（Radiation Fog，陆雾）
1）定义 ――晴朗微风、比较潮湿的夜间，由于地面辐射冷却，近地 面层气温降至露点或露点以下，使水汽凝结而形成的雾。 2）分布地区 ――内陆潮湿洼地、沿海港湾。 3）生消特点 ――一年四季均能发生，秋冬季居多，冬季入海易消散， 夏季入海消散慢。 ――具有明显的日变化，夜间形成，日出前最浓，日出后随 气温升高而消散。 ――晴夜有利于雾生成，晴天有利于雾消散； 阴夜不利于雾形成，阴天也不利于雾消散。 ――微风有利于雾形成，强风和静风均不利于雾形成。 ――冬季消散慢，夏季消散快。
卷积云
高层云 高积云 层积云 层云 低云 <2500m 中云
Cc
As Ac Sc St 间歇性微弱的雨、雪 毛毛雨 连续性或间歇性的雨、雪
雨层云
碎雨云 积云 积雨云
Nimbo-Stratus
Fracto-Nimbus Cumulus Cumulo-Nimbus
§6.1 云
Ns
Fn Cu Cb
连续性中～大的雨、雪
§6.1云
2
云族
云底 高度
云 中文名 卷云 卷层云 国际名
Cirrus
属 缩写 Ci Cs
降 水 特
点
高云 >5000m 2500m ～ 5000m
Cirro-Stratus Cirro-Cumulus Alto-Stratus Alto-Cumulus Stratus-Cumulus Stratus
（附属云） 阵性降水
3
陈登俊 §6.1 云
4
2、物理分类
云 型 层状云 波状云
低云 雨层云（Ns） 层云（St） 层积云（Cs）
中云
高云
大气稳定度 稳定 Υ <Υ m<Υ d 不稳定 Υ m<Υ d<Υ
高层云（As） 卷层云（Cs） 高积云（Ac） 卷积云（Cc） 卷云（Ci）
积状云 淡积云（Cu hum） （对流云） 浓积云（Cu cong） 积雨云（Cb）
§6.2 降水
9
降水量和降水强度
未经蒸发、渗透、流失降水在水平面上所积聚的水层 深度称为降水量。 单位时间内的降水量称为降水强度。常用“mm/h”、 “mm/d”作单位。
等级 12h 总降水量 24h 总降水量 零星小雨 ＜0.1 ＜0.1 小雨 0.1～5.0 0.1～10.0 中雨 5.1 ～15.0 10.1 ～25.0 大雨 15.1 ～30.0 25.1 ～50.0 暴雨 30.1 ～70.0 50.1 ～100.0 大暴雨 70.1 ～140.0 100.1 ～200.0 特大暴雨 ＞140.0 ＞200.0 阵雨 12h内阵雨累 计时间小于5 h，降水量小 于15mm内的降水量，单位mm/h，mm/d （12h或24h总降水量）。
二、降水性质
1、连续性降水（Ns和As降水） ――持续稳定、中等雨量，持续时间常在10h以上。 2、间歇性降水（Sc和厚薄不均匀的As） ――强度时大时小、时降时止，但变化缓慢，气象要素无显著变化。 3、阵性降水（Cb、Cu cong、不稳定的Sc） ――降水强度变化快、骤降骤止、天空时亮时暗、持续时间短，常 伴有强阵风。
§6.3 雾
15
4、蒸汽雾（Steam Fog） 1）定义 ――冷空气流经暖水面时，水面不断蒸发水汽进入 低层空气，使贴近水面的低层空气达到饱和而 形成的雾。 2）分布地区 ――高纬沿海、极地冰间水面、冰缘等。 3）特点 ――冬季最常见。 ――浓度不大，厚度薄。 ――有显著的日变化。 ――在任何风速下都可能发生。 但风向改变可使雾消散。
§6.3 雾
12
3）特点 ――浓度大，厚度大；水平范围广，持续时间长； ――远洋雾的浓度及生消时间没有日变化；沿海 及岛屿的雾有一定的日变化； ――随风飘移，伴有层云。 2、锋面雾（Frontal Fog，雨雾或降水蒸发雾） 1）定义 ――锋面上暖气团里下降的雨滴穿过锋面落到冷气团 里，雨滴蒸发，使锋面下冷气团近地面层的空气 达到饱和而形成的雾。 2）分布地区 ――暖锋前、一型冷锋后、锢囚锋的两侧。 3）特点 ――浓度及生消时间不受气温日变化的影响； ――雾区随锋面和降水区的移动而移动。