航海气象与海洋学重点讲义

一、名词解释

天气：指一定区域在较短时间内各种气象要素的综合表现。天气表示大气运动的瞬时状态。

气候：指某一区域天气的多年平均特征，其中包括各种气象要素的多年平均及极值。气候表示长时间的统计平均结果。

露点温度：指空气中水汽含量不变且气压一定时,•降低温度使其空气达到饱和时的温度，称为露点温度

水平气压梯度力：单位距离内气压的改变量称气压梯度。在水平方向上称水平气压梯度，方向垂直于等压线，由高压指向低压，即-ΔP/Δn。其物理意义表示了由于空间水平气压分布不均匀而作用在单位体积空气上的力。

水平地转偏向力：由于地球自转,作用在运动物体上产生使运动物体发生偏转的力，称地转偏向力，又称可科利奥里力(Coriolis force)或科氏力。

地转风;当水平气压梯度力和水平地转偏向力达到平衡时，空气沿等压线（等压面）作无磨擦的直线运动，称地转风。

梯度风:在自由大气中，当水平气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力达到平衡时，空气沿等压线作水平、无摩擦、等速作曲线运动。在自由大气中，空气的水平圆周运动称为梯度风（Gradient Wind）。梯度风可以看成是水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力三者平衡时的水平运动。

大气稳定度:某一气块受到垂直方向的扰动后，大气层结（周围大气），使其具有返回或远离其平衡位置的趋势和程度，称大气稳定度，又称大气层结稳定度。

海陆风：在海岸附近，由于海陆间热力差异的日变化引起的。白天：风从海洋吹向陆地称海风；夜间：风从陆地吹向海洋称陆风。海风≻陆风，主要出现在中低纬度，气温日较差较大，多在夏季晴朗天气条件下。

辐射雾: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雾。•多见于陆地上，又称陆地雾。

平流雾：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。

气团在广大空间里存在着水平方向上物理属性（主要指温度、湿度和稳定度等）相对比较均匀的大块空气,称气团。

气旋由闭合等压线围成的，中心气压比四周低的水平空气涡旋称气旋。北半球风从四周以逆时针方向向中心辐合(南半球顺时针)。实际上气旋就是低压，气旋是从流场定义，低压是从气压场定义。

反气旋由闭合等压线围成的，中心气压比四周高的水平空气涡旋称反气旋。在北半球风从中心以顺时针方向向四周辐散(南半球逆时针)。实际上反气旋就是高压，反气旋是从流场定义，高压是从气压场定义。

寒潮:指大规模的强冷空气活动所带来的剧烈的降温、霜冻、降水和大风等灾害性天气，并使气温在24h内剧降10℃以上，同时这一天最低气温达5℃以下，称为寒潮。

风浪充分成长状态:风速越大，风时越长，风浪就越发展。但风浪的发展不是无限的，当波陡接近1/7时，波浪开始破碎。风传给风浪的能量，一部分用于增大波高，一部分消耗于涡动摩擦，当风传给风浪的能量与涡动摩擦消耗的能量相平衡时，风浪不再继续增大，即风浪达到充分成长状态

风暴潮：由于气象原因，如台风，强风暴等引起的海面异常升高现象称风暴潮，亦称风暴海啸。

海啸：由于海底或海岸附近发生的地震或火山爆发所形成的波动。

海流:海水因受气象因素和热效应作用而沿着一定途径的、具有相对稳定速度和方向的流动。是较大尺度范围内的海水沿水平方向的非周期性流动。它是海水运动的形式之一。

风海流:主要是由风对海面的切应力、地转偏向力、粘滞摩擦力达到平衡时形成的稳定海流

地转流:由于海面倾斜后，在水平压强梯度力与地转偏向力相互平衡作用下而产生的海流

大洋环流：大洋环流是指海面风力和热盐效应等作用下，海水从某海域向另一海域流动而形成的首尾相接的独立循环系统或流涡。厄尔尼诺现象:是指赤道太平洋东部和中部海域大范围海水出现异常增温的现象。这种现象的出现可造成全球天气异常。厄尔尼诺现象可能是海洋和大气之间不稳定的相互作用引起的。

拉尼娜现象是指赤道附近东太平洋水温反常变化的一种现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象正好相反。指的是洋流水温反常下降。天气图填有各地区同一时刻气象要素观测记录，能反映某一地区、某一时刻天气状况或天气形势的特种地图。

问答题：

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。平均幅度为-0.65℃/100m。即γ＝0.65℃/100m 称γ为气温垂直递减率。2 、具有强烈的对流和湍流运动。是引起大气上下层动量、热量、能量和水汽等交换的主要方式。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、简述温度场不对称的高、低压系统的主要特征？

温压场不对称的系统：温压场不对称是指温度中心与气压中心不重合。在中高纬度地区，不对称的低压总是东暖西冷，低压中心轴线向冷区倾斜；不对称的高压总是东冷西暖，高压中心轴线向暖区倾斜。

高压：１、东冷西暖；2、中心轴向暖空气一方偏；3 ：北半球中心轴偏向SW，南半球中心轴偏向NW

低压：１、东暖西冷；2、中心轴向冷空气一方偏；3 ：北半球中心轴偏向NW，南半球中心轴偏向SW

3、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。

4、绘图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。

5、简述大气三圈环流的形成机理，并绘制示意图？

假设：下垫面性质均一。在太阳辐射随纬度不均匀和地球自转（地转偏向力）二个因子的作用下，从赤道到极地形成三圈环流，即赤道环流（哈德莱环流）、极地环流和中间环流（费雷尔环流）。

6、绘图说明全球气压带和行星风带分布？

7、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。

8、简述表示空气距离饱和程度的湿度因子以及各自表示未饱和、饱和、过饱和的条件？