基本气象要素

基本气象要素气象要素（meteorological element）表示大气状态的物理量和物理现象通称为气象要素。

主要有：气温、气压、风、湿度、云、降水、蒸发、能见度、辐射、日照以及各种天气现象。

（一）气温气温: 是表示空气冷热程度的物理量。

它实质上是空气分子运动的平均动能。

我国常用摄氏度，英美等国常用华氏温度，而理论工作常用绝对稳定。

摄氏度与华氏度的换算：F=9/5C+32 C=5/9(F-32)一般生活中所说的气温是气象观测所用的百叶箱中离地面1.5米高处的温度。

气温的分布1、等温线世界各地冷热不同，气温的分布有很大差别。

通常用等温线来表示气温的水平分布。

在同一条等温线上，各点的气温相等。

①等温线疏---气温差别小②等温线密---气温差别大2、气温的分布规律及原因①低纬度气温高，高纬度气温低。

（因为随着纬度的升高，地面获得的太阳光照逐渐减少）②同纬度地带，夏季陆地气温高，海洋气温低；冬季相反（由于海陆的物理性质不同造成的，陆地吸热快，放热也快，海洋吸热慢，放热也慢，因此，吸收（或放出）同样的热量，陆地和海洋的温度不一样，因此，海陆上空大气的温度也不一样。

③在山地，气温随海拔升高而降低。

大致每升高100米，气温约下降0.6℃。

气温的变化特征气温的变化→分子动能的变化→空气内能的变化日平均气温：一天中观测气温的平均值。

月平均气温：一月内各日平均气温的平均值。

年平均气温：一年内各月平均气温的平均值。

1、气温的时间变化规律日变化：最高温出现在午后2时，最低温出现在日出前后。

年变化：热带气温年变化小，温带寒带气温年变化大。

北半球（陆地）七月平均气温最高，一月平均气温最低。

气温变化的基本方式1.气温的非绝热变化非非绝热变化：指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化。

变化的方式主要有：辐射、乱流、水相变化、传导。

辐射：指物体以电磁波的形式向外放射热量的方式。

（空气块之间、地气之间、云之间大气层白天由于太阳辐射而增温，夜间由于向外放出辐射而降温）乱流：空气无规则的小范围涡旋运动，乱流使空气微团产生混合，气块间热量也随之得到交换。

水相变化：指水的状态变化，水通过相变释放热量或吸收热量，引起气温变化。

传导：依靠分子的热运动将热量从高温物体直接传递给低温物体的现象。

2.气温的绝热变化绝热变化：空气块与外界没有热量交换，仅由于其自身内能增减而引起的温度变化。

大气中的温度变化：当气块作水平运动或静止不动时，非绝热变化是主要的；当气块作垂直运动时，绝热变化是主要的。

绝热变化过程有两种情况：干绝热过程、湿绝热过程。

干绝热过程：在绝热过程中，如果气块内部没有水相的变化，叫干绝热过程（即干空气或未饱和空气的绝热过程。

干绝热直减率γd≈1°C/100m）。

湿绝热过程：在绝热过程中，如果气块内部存在水相变化，叫是绝热过程。

是绝热过程直减率，用γm表示γm=0.4～0.7°C/100m。

3.局地气温的周期变化日较差：一日中气温最高值与最低值之差年较差：最热月的平均温度与最冷月的平均温度之差1.局地气温的变化特点之非周期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。

（二）气压气压（即大气压强），是空气分子运动与地球重力场综合作用的结果。

气压的单位：百帕hPa、毫米汞柱mmHg、英寸inches（1个大气压=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches）。

1、气压随高度的变化：气压总是随高度而降低的，高度越高，气压随高度降低得越慢。

2、航空上常用的几种气压：本站气压、修正海平面气压、场面气压、标准海平面气压。

本站气压：是指气象台气压表直接侧得的气压。

（由于各测站所处地理位置及海拔高度不同，本站气压常有较大差异）。

修正海平面气压：是由本站气压推算到同一地点海平面高度上的气压值。

（海拔高度大于1500米的测站不推算修正海平面气压）。

场面气压：指着陆区（跑道入口端）最高点的气压。

（场面气压是由本站气压推算出来的）。

标准海平面气压：大气处于标准状态下的海平面气压称标准海平面气压。

（标准海平面气压值为1013.25hPa或760mmHg）。

气压的水平分布特点气压在空间的分布称气压场。

等压面与某一平面相交所构成的交线称为等压线。

若等压面簇与某一高度平面相交，就构成等压面的水平剖面图。

由水平剖面图上等压线的分布情况，可以看出气压在水平方向上的变化情况。

如果这个平面是海平面，我们便得到了一张海平面等压线图，也就是地面天气图。

低气压：（简称低压）低气压又称为气旋。

它是由中心气压（或位势）比四周低的一簇闭合等压线（或等高线）所组成。

其附近空间等压面是向下凹的。

高气压：（简称高压）高气压又称为反气旋，它是中心气压（或位势）比四周高的一簇闭合的等压线（或等高线）所组成。

其附近空间等压面向上凸起。

低压槽：（简称槽）低压槽是低压延伸出来的狭长区域，在槽中各等压线曲率最大的点的连线称为槽线。

在槽附近的空间等压面象地形中的山谷。

高压脊：（简称脊）高压脊是高压延伸出来的狭长区域。

在脊中等压线曲率最大的点连线为脊线。

高压脊附近的空间象地形中的山脊。

鞍型气压区：（简称鞍）鞍型气压区是由两个高压区和两个低压区相对组成的中间区域，其附近空间等压面的形状像马鞍。

结论：1、等压线的疏密程度代表了气压在水平方向上变化快慢的程度。

2、等压线越密的地方，气压延垂直等压线的方向的变化就越快。

（三）湿度表示大气中水汽量多少或空气干燥潮湿程度的物理量称大气湿度。

（大气湿度状况与云、雾、降水等关系密切）常用的湿度表示方法：水汽压和饱和水汽压、相对湿度、饱和差、比湿、水汽混合比、露点（td）、气温露点差（t-td）水汽压：大气中的水汽所产生的那部分压力称水汽压。

饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽量有一定限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态，这时的空气称饱和空气。

饱和空气的水汽压称饱和水汽压，也叫最大水汽压，因为超过这个限度，水汽就要开始凝结。

实验和理论都可证明，饱和水汽压随温度的升高而增大。

在不同的温度条件下，饱和水汽压的数值是不同的。

相对湿度：就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示），即f=e/E*100% 相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。

当接近100%时，表明当时空气接近于饱和。

当水汽压不变时，气温升高，饱和水汽压增大，相对湿度减小。

通常情况下，气温变化大于水汽含量变化，一个地方的空气相对湿度的变化主要受温度的影响，晚上和清晨相对湿度大。

饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中的水汽压之差称饱和差（d），即d-E-e,d表示实际空气距离饱和程度。

比湿：在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量（水汽质量加上干空气质量）的比值，称比湿。

其单位是g/g,即表示每一克湿空气中含有多少克的水汽。

对于某一团空气而言，只要其中水汽质量和干空气质量保持不变，不论发生膨胀或压缩，体积如何变化，其比湿都保持不变。

水汽混合比：一团空气中，水汽质量的比值称水汽混合比。

露点：在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度，称露点温度，简称露点。

露点温度取决于：空气中的水汽含量（气压一定）；气压降低，露点温度降低（水汽含量一定）。

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。

气温露点差越小，空气越潮湿。

未饱和湿空气：露点温度﹤气温饱和湿空气：露点温度=气温。

空气中的水汽含量与地表有关。

同一地区空气中水汽含量与气温有关。

空气湿度的变化1、空气中水汽含量的变化：白天大于晚上，夏季大于冬季2、空气饱和程度的变化：早晨大午后小，冬季大夏季小基本气象要素变化对空气密度的影响空气密度与气压成正比空气密度与气温成反比水汽含量越大空气密度越小（四）云和云量云：云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体；有时也包含一些较大的雨滴、冰粒和冰晶。

其底部不接触地面。

云的观测主要包括：判定云状、估计云量、测定云高和选定云码。

云的分类：按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分为三族，十属，二十九类。

1、低云（云底高度小于2000米）。

（1）积云（Cu）：垂直向上发展的、顶部呈圆弧形或圆弧形凸起，而底部几乎是水平的云块。

积云是由气块上升、水汽凝结而成。

淡积云（Cu hum）：扁平的积云，垂直发展不盛，水平宽度大于垂直厚度。

在阳光下呈白色，厚的云块中部有淡影，晴天常见。

浓积云（Cu cong）：浓厚的积云，顶部呈重叠的圆弧形凸起，很像花椰菜；垂直发展旺盛时，个体臃肿、高耸，在阳光下边缘白而明亮。

有时可产生阵性降水。

碎积云（Fc）：破碎不规则的积云块，个体不大，形状多变。

（2）积雨云（Cb）：云体浓厚庞大，垂直发展极盛，远看像耸立的高山。

云顶由冰晶组成，有白色毛丝般光泽的丝缕结构，常呈铁砧状或马鬃状。

云底阴暗混乱，起伏明显，有时呈悬球状结构。

积雨云常产生雷暴、阵雨（雪），或有雨（雪）幡下垂。

有时产生飑或降冰雹。

云底偶尔有龙卷产生。

秃积雨云（Cb calv）：浓积云发展到鬃积雨云的过渡阶段。

存在的时间一般比较短。

鬃积雨云(Cb cap)：积雨云发展的成熟阶段，云顶有明显的白色毛丝般冰晶结构，多呈马鬃状或砧状。

（3）层积云（Sc）：团块、薄片或条形云组成的云群或云层，常成行、成群或波状排列。

云层有时布满全天，有时分布稀疏，常呈灰色、灰白色。

有时可降雨、雪，通常较小。

层云除直接生产外，也可由高积云、层云、雨层云演变而来，或由积云、积雨云扩散或平衍而成。

透光层积云（Sc tra）：云层厚度变化很大，云块之间有明显的的缝隙，即使无缝隙，大部分云块边缘也比较明亮。

蔽光层积云（Sc op）：阴暗的大条形云轴或团块组成的连续云层，无缝隙，云层底部有明显的起伏。

有时不一定布满全天。

积云性层积云（Sc cug ）：由积云、积雨云因上面有稳定气层而扩展或云顶下塌平衍而成的层积云。

多呈灰色条状，顶部常有积云的特征。

傍晚有时可直接生成。

堡状层积云（Sc cast）：垂直发展的积云形的云块，并列在一线上，有一个共同的底边，顶部凸起明显，远处看好像城堡。

荚状层积云（Sc lent）：中间厚、边缘薄，形似豆荚、梭子状的云条。

个体分明，分离散出。

（4）层云（St）：低而均匀的云层，像雾，但不接地，呈灰色或者灰白色。

除直接生产外，也可由雾抬升或由层积云演变而来。

可降毛毛雨或米雪。

碎层云（Fs）：不规则的松散碎片，形状多变，呈灰色或灰白色。

由层云分裂或雾抬升而成。

山地的碎层云早晚也可直接产生。

（5）雨层云（Ns）：厚而均匀的降水云层，完全遮蔽日月，呈暗灰色，布满全天，常有连续性降水。

碎雨云（Fn）：低而破碎的云，灰色或暗灰色。

不断滋生，形状多变，移动快。