第一章海洋气象要素 第一节大气概述一.几个重要的专业术语 1.大气（Atmosphere）：包围地球表面的整个大气层。 2.气象要素（Meteorology elements）：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P40。 3.天气(Weather)：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。 4.气候 (Climate)：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. 二、大气成分 1.大气主要成分：大气主要由多种气体（干空气）、水汽和悬浮的杂质构成。 （1）干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空气）主要成分为氮（78.09%）、氧(20.95%)、氩（0.93%）、二氧化碳（0.03％）。稀有气体：氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧等。（2）大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而迅速减少。观测表明，10公里以内集中了75%的大气质量，35公里以下则达99%，近地面空气标准密度为 1.293千克/立方米。影响天气气候变化的主要大气成分为二氧化碳、臭氧和水汽。 2.大气中的易变成分 （1）二氧化碳（carbon dioxide）:平均含量0.03%,若达到0.2-0.6％，就对人体有害。二氧化碳能强烈地吸收和放射长波辐射，?对地面和大气的温度 分布有重要影响，类似温室效应，直接影响气候变迁。含量城市多于农 村，夏季多于冬季，室内多于室外。 （2）臭氧（ozone）：主要存在于20-40公里气层中，又称臭（ Ozonsphere）。 臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分，若没有臭氧层，人类和动 物、?植物将受到紫外线的伤害。 （3）水汽（vapour）：含水汽的空气叫做湿空气（wet air）。空气中的水汽含量随纬度、时间、地点而变化。湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度 的62.2％。大气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是常温下
1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。 +ρgh。 2、静压力的基本方程为p=p 3、般齿轮啮合系数ε必须大于1。 4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。 5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压 6、液压传动是利用液体的压力能来做功的。 7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。 8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。 9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。 10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。 11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。 12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。 13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。 14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。 15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路。 16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。 17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。它能否实现双向变量？能。 18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。 19、液压控制阀的作用是控制液压系统中执行元件的压力，流量和方向，可分为
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
1.液压系统的工作原理：1）．液压是以液体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压以液体压力能来传递动力和运动的；3）．液压的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。 2.液压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。 3.液压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。 4.液压传动的特点：优点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；缺点：7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。 5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。 6.粘温特性：温度升高，粘度显著下降的特性。 7.静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着法线方向上相等；2）静止液体任一点处的压力在各个方向上都相等。 8.帕斯卡原理：在密闭容器，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体各点，也称静压传递原理。 9.理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。 10.定常流动：液体流动时，如果液体中任一空间点处的压力、速度和密度等都不随时间变化，也称稳定流动或恒定流动；反之，则称为非定常流动。 11.理想液体的伯努利方程的物理意义：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。 12.压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。 13.沿程压力损失：液体在等径直管流动时，因摩擦和质点的相互扰动而产生的压力损失。 14.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体方向和流速发生变化，在这些地方形成漩涡、气穴，并发生强烈的撞击现象，由此造成的压力损失。 15.液体在管道中流动时有两种流动状态：层流和紊流（湍流）。 16.紊流：液体的流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用，完全紊乱的流动状态，液体的能量主要消耗在动能损失上。 17.空穴现象：在流动的液体中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，从而导致液体中出现大量的气泡，这种现象称为
影响农业生产的主要气象要素 摘要 影响农业生产的主要气象要素有光照、温度、水分、风等气象因素。 概述 气象条件对农业生产过程有着重要影响，主要包括光照、温度、水分、风等气象因素对农业生产的影响。 光照 光照是农作物进行光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件，光能调节农作物体内某些酶的活性，因此光照对农作物的生长发育影响很大。光照与农作物光合作用没有固定的比例关系，但是在一定光照强度范围内，在其他条件满足的情况下，随着光照强度的增加，光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时，光照强度再增加，光合作用强度不增加。光照强度过强时，会破坏原生质，引起叶绿素分解，或者使细胞失水过多而使气孔关闭，造成光合作用减弱，甚至停止。光照强度弱时，农作物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少，农作物就会停止生长。一般作物在强光下，株高降低、节间缩短、叶色浓绿、叶片小而厚、籽粒饱满、根系发达；弱光下作物节间较长、株高增加、根系发育不良、抗性降低。 温度 农作物的生长存在着一定的温度范围，大多数农作物能够适应的温度变幅在15摄氏度到40摄氏度之间。温度低于或高于此上下限，则生长缓慢。温度影响农作物的生理生化过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等等。比如对光合作用，温度升高，光合作用增强，但当温度高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度升高而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；呼吸作用也随温度升高而增强，在极高温度下，在维持短时间强呼吸后，呼吸速率急剧下降。 水分 水分约占农作物体重的70％～90％，不仅是农作物体的重要组成部分，而且是农作物进行光合作用、呼吸作用以及对土壤中养分的吸收等生理活动所不可缺少的。合理控制水分是农作物正常生长和发育的重要保证，如果水分不足以补偿农作物因蒸腾作用和代谢活动消耗的水量时，嫩枝和叶片就会出现萎蔫现象，影响其正常的生长和发育。反之，如果水分供应过多，不仅会引起植株徒长，还会导致作物根部缺氧，呼吸作用降低、难以吸收养分造成作物枯萎甚至死亡。 风 风也是作物生长发育的重要生态因子。风速增加，空气乱流加强，使作物内外各层次之间的温度、湿度得到不断的调节，有效避免某些层次出现过高或过低的温度、湿度，以利于农作物的生长发育；风能减少大气湿度，破坏农作物内水分平衡，使成熟细胞不能扩大到正常的大小，结果所有器官组织都小型化、矮化；风能够把农
【1】液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来进行能量传递的传动方式。【2】液压传动系统的组成：1，动力元件，将输入的机械能转换为油液的压力能。2，执行元件，将油液的压力能转换为机械能。3，控制元件，在液压系统中各种阀用来控制和调节个部分液体的压力，流量和方向，以满足及其的工作要求，完成一定的工作循环。4，辅助元件，它们有储油用的油箱，过滤油液中杂质的滤油器，油管及管接头，密封件，冷却器和蓄能器等。5，工作介质，即传动油液，通常采用液压油。 【3】液压传动的2个重要准则：1，液压传动中工作压力取决于外负载。2，活塞的运动速度只取决于输入流量的大小，而与外负载无关。 【4】液压传动的优点：1，在相同输出功率的情况下，液压传动装置的重量轻，结构紧凑，惯性小。2，能方便地再很大范围内实现无级调速。3，操纵方便，易于控制。4，液压传动工作安全性好，易于实现过载保护，系统发生的热量容易散发。5，富裕的刚性。6，负载保压容易。7，很容易实现直线运动。8，液压元件易于实现系列化，标准化和通用化，便于设计，制造，维修和推广使用。液压传动的缺点：1，动力损失较大。2，介质动力油对污染很敏感。3，介质动力油性质敏感。4，污染环境。5，有系统破裂的危险性。6，液压传动不能保证严格的传动比。7，造价高。8，使用和维修技术要求较高，出现故障时不易找出原因。 【1】液压冲击：液压系统中的流动油液突然变速活换向时，造成压力在某一瞬间急剧升高，产生一个油压峰值，并形成压力传播于充满油液管路的现象。 【2】气穴现象：在流动液体中，因某点处得压力降低而产生气泡，使系统系统中原来连续的油液变成不连续的状态，从而使液压装置产生噪声和振动使金属表面受到腐蚀的现象称气穴现象。 【1】液压泵的基本工作条件：1，它必须构成密封容积，并且这个密封容积只在不断地变化中能完成吸油和压油过程2，在密封容积增大的吸油过程中油箱必须与大气相通，这样液压泵在大气压力的作用下降油液吸入泵内，这是液压泵的吸油条件。在密封容积减小的过程中液压泵的压力取决于油排除时的阻力即液压泵的压力由外负载决定，这是形成压油的条件3，吸，压油腔要互相分开，并且有良好的密封性。 【2】齿轮泵的结构特点：●泄露。（三条途径：泵体内表面和齿顶径向间隙的泄露；齿面啮合处间隙的泄漏；齿顶端面间隙的泄漏）●●液压径向不平衡力。（减小的三种方法：减小压油口直径；增大泵体内表面与齿轮齿顶圆的间隙；开压力平衡槽）●●●困油现象。在齿轮泵工作时有两对齿轮同时啮合，因此就有一部分油液困在两对齿轮所形成的封闭空腔之内，这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小，以后又逐渐增大。封闭容积的减少会是被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用，封闭容积的增大会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。●危害：产生强烈的噪声并引起振动和气蚀，降低容积效率影响工作平稳性，缩短使用寿命。●消除困油现象的方法：在两端的盖板上开一对矩形卸载槽。 【3】柱塞泵与齿轮泵和叶片泵相比的特点：1，工作压力高。2，易于变量。3，流量范围大。 【1】缸有多种形式，（1按其结构特点不同可分为活塞式，柱塞式和摆动式。 按作用方式不同又可分为单作用和双作用两种。 【2】缸筒内孔不需要精加工，工艺性好，成本低 【3】缸由缸体组件，活塞组件，密封件和连接件等基本部件组成
第9章气压传动基础知识 气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。由于它具有防火、防爆、节能、无污染等优点，因此，气动技术已广泛应用于国民经济的各个部门，特别是在工业机械手、高速机械手等自动化控制系统中的应用越来越多。 【本章学习目标】 1．掌握气压传动的组成、工作原理及特点 2．了解空气的基本性质和流动规律 9.1 气压传动系统的组成及工作原理 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一门技术。气压传动的工作原理是利用空气压缩机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。由此可知，气压传动系统和液压传动系统类似，也是由五部分组成的，如图9-1-1所示： 1．气源装置是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体（工作介质）的压力能。 2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环，它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。 3．执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等。 4．辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的元件，包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。 5．工作介质经除水、除油、过虑后的压缩空气。
图9-1-1 气压传动系统的组成 1－电动机 2－空气压缩机 3－气罐 4－压力控制阀 5逻辑元件 6－方向控制阀 7－流量控制阀8－行程阀 9－气缸 10－消音器 11－油雾器 12－分水滤气器 9．2 气压传动的特点及应用 9.2.1 气压传动的特点 气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点，见表9-2-1。 一、气压传动的优点 1.工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，使用之后可将其随时排入大气中，不污染环境。 2.空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸，且温度变化对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能。 3.空气的粘度很小(约为液压油的万分之一)，所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，便于集中供应和远距离输送。 4.相对液压传动而言，气压传动动作迅速、反应快，一般只需0．02～0．3s 就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1～5m/s，而气体的
液压与气压传动-知识 点小结
【1】液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来进行能量传递的传动方式。 【2】液压传动系统的组成：1，动力元件，将输入的机械能转换为油液的压力能。2，执行元件，将油液的压力能转换为机械能。3，控制元件，在液压系统中各种阀用来控制和调节个部分液体的压力，流量和方向，以满足及其的工作要求，完成一定的工作循环。4，辅助元件，它们有储油用的油箱，过滤油液中杂质的滤油器，油管及管接头，密封件，冷却器和蓄能器等。5，工作介质，即传动油液，通常采用液压油。 【3】液压传动的2个重要准则：1，液压传动中工作压力取决于外负载。2，活塞的运动速度只取决于输入流量的大小，而与外负载无关。 【4】液压传动的优点：1，在相同输出功率的情况下，液压传动装置的重量轻，结构紧凑，惯性小。2，能方便地再很大范围内实现无级调速。3，操纵方便，易于控制。4，液压传动工作安全性好，易于实现过载保护，系统发生的热量容易散发。5，富裕的刚性。6，负载保压容易。7，很容易实现直线运动。8，液压元件易于实现系列化，标准化和通用化，便于设计，制造，维修和推广使用。液压传动的缺点：1，动力损失较大。2，介质动力油对污染很敏感。3，介质动力油性质敏感。4，污染环境。5，有系统破裂的危险性。6，液压传动不能保证严格的传动比。7，造价高。8，使用和维修技术要求较高，出现故障时不易找出原因。 【1】液压冲击：液压系统中的流动油液突然变速活换向时，造成压力在某一瞬间急剧升高，产生一个油压峰值，并形成压力传播于充满油液管路的现象。
【2】气穴现象：在流动液体中，因某点处得压力降低而产生气泡，使系统系统中原来连续的油液变成不连续的状态，从而使液压装置产生噪声和振动使金属表面受到腐蚀的现象称气穴现象。 【1】液压泵的基本工作条件：1，它必须构成密封容积，并且这个密封容积只在不断地变化中能完成吸油和压油过程 2，在密封容积增大的吸油过程中油箱必须与大气相通，这样液压泵在大气压力的作用下降油液吸入泵内，这是液压泵的吸油条件。在密封容积减小的过程中液压泵的压力取决于油排除时的阻力即液压泵的压力由外负载决定，这是形成压油的条件3，吸，压油腔要互相分开，并且有良好的密封性。 【2】齿轮泵的结构特点：●泄露。（三条途径：泵体内表面和齿顶径向间隙的泄露；齿面啮合处间隙的泄漏；齿顶端面间隙的泄漏）●●液压径向不平衡力。（减小的三种方法：减小压油口直径；增大泵体内表面与齿轮齿顶圆的间隙；开压力平衡槽）●●●困油现象。在齿轮泵工作时有两对齿轮同时啮合，因此就有一部分油液困在两对齿轮所形成的封闭空腔之内，这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小，以后又逐渐增大。封闭容积的减少会是被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用，封闭容积的增大会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。●危害：产生强烈的噪声并引起振动和气蚀，降低容积效率影响工作平稳性，缩短使用寿命。●消除困油现象的方法：在两端的盖板上开一对矩形卸载槽。 【3】柱塞泵与齿轮泵和叶片泵相比的特点：1，工作压力高。2，易于变量。3，流量范围大。
气压传动基础知识 一、气压传动与控制的定义及工作原理 气压传动与控制的定义 气压传动与控制技术简称气动，是以压缩空气为工作介质来进行能量与信号的传递，是实现各种生产过程、自动控制的一门技术。它是流体传动与控制学科的一个重要组成部分。 近几十年来，气压传动技术被广泛应用于工业产业中的自动化和省力化，在促进自动化的发展中起到了极为重要的作用。 气压传动与控制的工作原理 通过下面一个典型气压传动系统来理解气动系统如何进行能量传信号传递，如何实现控制自动化。 气动剪切机的气压传动系统 1－空气压缩机；2－后冷却器；3－分水排水器；4－贮气罐；5－分水滤气器； 6－减压阀；7－油雾器；8－行程阀；9－气控换向阀；10－气缸；11－工料。 以气动剪切机为例，介绍气压传动的工作原理。图所示为气动剪切机的工作原理图，图示位置为剪切前的情况。空气压缩机1产生的压缩空气经后冷却器2、分水排水器3、贮气罐4、分水滤气器5、减压阀6、油雾器7、到达换向阀9，部分气体经节流通路进入换向阀9的下腔，使上腔弹簧压缩，换向阀9阀芯位于上端；大部分压缩空气经换向阀9后进
入气缸10的上腔，而气缸的下腔经换向阀与大气相通，故气缸活塞处于最下端位置。当上料装置把工料11送入剪切机并到达规定位置时，工料压下行程阀8，此时换向阀9阀芯下腔压缩空气经行程阀8排入大气，在弹簧的推动下，换向阀9阀芯向下运动至下端；压缩空气则经换向阀9后进入气缸的下腔，上腔经换向阀9与大气相通,气缸活塞向上运动,带动剪刀上行剪断工料。工料剪下后，即与行程阀8脱开。行程阀8阀芯在弹簧作用下复位、出路堵死。换向阀9阀芯上移．气缸活塞向下运动，又恢复到剪断前的状态。 图所示为用图形符号绘制的气动剪切机系统原理图。 气动剪切机系统图形符号 在气压传动系统中，根据气动元件和装置的不同功能，可将气压传动系统分成以下四个组成部分，如图所示。 1.气源装置气源装置将原动机提供的机械能转变为气体的压力能，为系统提供压缩空
第三章气候特征和气象要素* 九段沙是长江口最年轻的河口沙洲。其所处的河口区域和中纬度的地理位置受东亚季风影响，气象条件较为复杂。由于九段沙是一个无人定居的沙岛，无固定的气象观测资料，本研究报告是根据距九段沙最近的横沙岛(距离约10km)的新民站气象站(31°21′N，121°50′E)的气象观测资料来分析。 1 气候特征 九段沙3月中旬~6月上旬为春季；6月中旬~9月下旬为夏季；10月上旬11月中旬为秋季，11月下旬到次年3月为冬季。冬夏两季较长，春秋两季较短。秋冬干燥寒凉，春夏湿润暖热。 2 气象要素 2.1 日照 据1980~1989年太阳日照时数统计，横沙站为1798小时/年，占年日照时数的41%，为长江口河口沙岛气象站中较低的。横沙站太阳辐射总量见表3.1。一年中8月的太阳辐射最高，2月最低。 2 月份 1 2 3 4 5 6 7 月份8 9 10 11 12 全年 2.2 气温 横沙站年平均气温15.7℃，一年中一月份最低，七月份最高，年较差23.1℃，日较差6.3℃，极端最高气温36.6℃，极端最低气温～7.7℃，日平均≥5℃为292天，≥10℃为237天，≥15℃为187天。年平均无霜期为254天(自3月16日~11月26日，见表3.2～表3.5)。 *本章由谷国传、陈德昌编写，陈家宽审定。
表3.2 横沙岛年、月平均气温与年、日较差(1980～1989年) 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 4.2 4.6 8.0 13.4 18.8 23.1 27.3 27.2 月份9 10 11 12 全年年较差日较差 23.4 19.0 13.3 6.6 15.7 23.1 6.3 表 3.3 横沙岛极端温度与高、低温日数(1980～1989年) 项目 最高气温(日数) 极端最高 气温(℃) 最低气温(日数) 极端最低 气温(℃) ≥30℃≥35℃≤0℃≤-5℃ 温度36.9 1.8 36.6 28.4 0.6 -7.7 表 3.4 横沙岛各界限温度初终期与积温(1980～1989年) 项目日平均气温≥5℃日平均气温≥10℃日平均气温≥15℃初日终日日数记温初日终日日数记温初日终日日数记温 2/3 17/12 292 5427 1/4 24/11 237 4996 1/5 3/11 187 4320 表 3.5 横沙岛初终霜日与无霜期(1980～1989年) 项目平均初霜 (日/月) 平均终霜 (日/月) 无霜期 (天) 最早初霜最晚初霜 最短无霜 期(天) 日期26/11 16/3 254 1981/11/10 1981/4/15 234 2.3 降水 横沙岛站年降水量为1145mm。一年中夏季降水量最大为480.2mm，占全年的42.0%；年内降水量最小为冬季，降水量为100.8mm，占全年的30.7%。年内的三个降雨期，秋雨＞梅雨＞春雨。春雨通常在4月下旬～5月中旬最集中，梅雨发生在夏初，通常6月17日～7月上旬，秋雨是指出现于8月下旬间的雨水集中期。由于秋雨与台风活动关系较大，它的分布一般偏东临海雨量较多。年内最长连续降雨为11天，连续无降水日为43天。横沙岛虽有降雪，但无积雪现象(表3.6～表3.7)。
气象要素和物理量定义（搬自师姐处） lats4d -i your_input_file.nc -ftype sdf -o your_outpu_file -format grads_grib 单位：百帕（hPa） 1. 海平面气压P sea 2. 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。单位：克/厘米2·百 帕·秒（g/cm2·hPa·s）。天气尺度量级为10-7-10-6。 ●应用通常用来定量地判断水汽在某些地区的汇聚与辐合，是诊断降水的条件之一。 13．假相当位温θse ●定义空气微团绝热上升，将所含的水汽全部凝结放出，再干绝热下降 到1000百帕时的温度。单位：绝对温度（°K）。 ●应用θse随高度的分布能反映气层对流性稳定的情况。当?θse /?z>0 时，气层上干下湿，呈对流性不稳定；当?θse /?z<0时，气层为上湿下干，呈对流性稳定。 14．涡度平流即涡度的水平输送， =-(uζ?/?x+vζ?/?y)。 ●物理意义表示相对涡度在水平方向上不均匀时，由于空气的水平运动 所引起的涡度局地变化。涡度平流的符号决定于涡度与风的水平分布，其强度与涡度梯度和垂直于等涡度线的风速成正比。 ●应用常用来判断局地涡度的变化，当沿气流方向涡度减小，有正涡度 平流，引起局地涡度增大；沿气流方向涡度增大，有负涡度平流，引起局地涡度减小。 15．温度平流即温度的水平输送， =-(u?T/?x+v?T/?y)。在暖平流区，，沿
气压 大气的压强，它是在任何表面的单位面积上，空气分子运动所产生 气象要素 的压力。气压的大小同高度、温度、密度等有关，一般随高度增高按指数律递减。在气象上，通常用测量高度以上单位截面积的铅直大气柱的重量来表示。常用单位有毫巴(mb）、毫米水银柱高度（mm·Hg）、帕（Pa）、百帕（hPa）、千帕（kPa），其间换算关系是：1mm·Hg埄4/3mb， 1mb=100Pa=1hPa=0.1kPa。国际单位制通用单位为帕。测量气压的仪器常用的有：水银气压表、空盒气压表、气压计（见地面气象观测仪器）。1013.25百帕的气量。按云底的高度和云状等的不同，把云压，称为标准大气压，它相当于在重力加速度为9.80665米/秒2，温度为0℃时，760毫米铅直水银柱的压强。 气温 大气的温度，表示大气冷热程度的量。它是空气分子运动的平均动能。习
气象要素 惯上以摄氏温度(t℃）表示，也有用华氏温度（t′°F）表示的，理论研究工作中则常用绝对温度（TK）表示。其间换算关系是：t℃=5/9(t′°F-32）；t℃=TK-273.15。地面大气温度一般指地面以上1.25～2米之间的大气温度。测量气温的仪器有温度表和温度计。 大气湿度 简称湿度。表示空气中水汽含量或潮湿的程度。 混合比（γ） 湿空气中，水汽质量(mv）与干空气质量（mv）之比， γ=mv/md，以克/克 气象要素 或克/千克为单位。饱和湿空气的混合比称饱和混合比。比湿（q) 湿空气中，水汽质量（mv）和湿空气质量（mv+md）之比，即q=mv/(mv+md），以克/克或克/千克为单位。
绝对湿度（ρv) 又名水汽密度，湿空气中。水汽质量（mv）与该湿空气体积（V）之比，即ρv=mv/V，单位是克/厘米3或克/米3。水汽压（e) 湿空气中水汽的分压。在总压强（即气压）为p、混合比为γ的湿空 气象要素 内，水汽压为在总压强为p、温度为T时，纯水的平水面和纯冰的平冰面的饱和水汽压分别为：其中γw、γi分别是纯冰或纯冰平面附近的湿空气的饱和混合比。水汽压的单位和气压的单位相同。 露点或霜点 在不改变气压和混合比的情况下，把纯水（或纯冰）平面附近的空气冷却到饱和时的温度。 相对湿度 空气中的实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比。测量湿度的仪器种类很多，有干湿球温度表、毛发湿度表、毛发湿度计、通风干湿表、手摇干湿表等。由于大气中的水汽主要来自下垫面，如江、河、湖、海水面的蒸发、植被蒸
气象要素、水面蒸发、水温和冰情 6．1主要气象要素统计分析 6．1．1应根据工程设计要求，概述流域主要气候特性，统计工程地址的主要气象要素特征值。 6．1．2流域气候特性，可利用流域内气象观测资料和有关分析、研究成果，概述流域的气候背景和降水、气温、水面蒸发等要素的时空分布。 6．1．3工程地址气象要素特征值，应采用工程地址邻近且有代表性台站的观测资料统计。气象要素特征值可包括以下内容： 1、多年平均年、月降水量及各等级降水量出现日数，累年时段最大降水量及出现时间； 2、多年平均年、月平均气温、地温、湿度和气温累年年、月极值及其出现时间； 3、多年平均年、月水面蒸发量； 4、多年平均年、月平均风速，年、月最多风向及其频率，累年年、月最大风速及其出现时间，多年平均年、月大风日数； 5、多年平均年、月霜、雪、雾、雷暴等天气现象出现日数及霜、雪、雷暴的初、终期； 6、工程需要的其他气象要素特征值。 6．1．4气象要素特征值的统计系列不宜少于30年。系列较短时，宜插补延长。 6．2水面蒸发分析计算 6．2．1水库、湖泊平均年、月水面蒸发量，应采用10年以上、观测精度较高且有一定代表性的水面蒸发观测资料计算。 6．2．2利用水面蒸发观测资料计算水库、湖泊蒸发量，应符合下列规定： 18 1、2m2以上蒸发池观测资料，可直接用于计算水面蒸发量。水库、湖泊与蒸发池所在地区自然地理条件有较大差异时，应通过有关气象要素的对比分析，对成果加以修正。 2、E一601型蒸发器和口径为20cm、80cm蒸发器观测资料，应折算至20m2蒸发池蒸发量后，再用于计算水面蒸发量。E一601型蒸发器水面蒸发折算系数可参照本规范附录C 取值。 3、漂浮蒸发器观测资料也可用于计算水面蒸发量。但应查明浮筏结构、安装方式、观测方法，分析暴雨溅水、风浪等影响。6．2．3水面蒸发观测资料短缺时，可采用经主管部门审批的水面蒸发量等值线图或地区水面蒸发经验公式估算水面蒸发量。 6．3水温分析计算 6．3．1水温分析计算应包括天然河道水温特征值统计和建库后水库水温分布分析。6．3．2天然河道水温应统计多年平均年、月平均值，年、月平均值的最大、最小值，实测最大、最小值和出现时间，以及工程设计要求的其他特征值。 6．3．3设计依据站具有10年以上水温观测系列时，可直接统计有关特征值。水温观测系
东北三省省会1909-2000年 气象要素分析 （以温度、降水为例） 专业：地理科学（非公费师范） 年级：2013级 姓名： 学号：
一、长春地区 长春地区1909年-2000年年平均温度折线图如下所示： 长春地区1909年-2000年年降水总量折线图如下所示： 数据分析：1.由1909年-2000年的年平均温度和年总降水量随时间变化的图以及变化的趋势线可以看出，这91年以来温度在波动中上升，而降水量则有所下降，至于两者是否有明确的关系，可以将这91年的数据每隔十年取一年的数据作为代表，根据具体10年每个月的温度与降水变化的图形进行进一步的猜想； 则图像如下：
长春地区取得10年的全年月均降水量的折线图： 长春地区取得10年的全年月均温的折线图：
长春地区1909年-2000年冬季平均温度折线图： 2.由以上三张图可以看出来，长春地区90年来基本上保持的雨热同期，且冬季平均温度在零度以下应该属于温带季风性气候。选取十年一个间隔的全年月平均降水与月均温的数据，又由于跟踪某几年的数据可见温度的波动与降水没有必然性的升降联系，因此猜想降水量的下降是与其他方面的因素有关。 思考： 吉林位于东北三省纬度上的中间省份，是否在降水和温度这两个最具备代表性的气象要素上也是处于较为中间的位置上，再根据数据作图后进行分析： 二、沈阳地区 1909-2000年沈阳地区年降水总量变化图：
数据分析：虽然沈阳的温度数据有部分缺失，但基本不影响整体数据分析结果。由上面两张图所做的趋势线可以看出，在这一段年份内，沈阳的年降水量基本在一条水平线上下波动，而年平均温度则是在波动中上升，在前面分析长春地区的相关数据时，大致判断年均温与年总降水量的变化基本上是无关的，那么根据沈阳地区的情况基本可以更加确定这个结论的合理性。值得注意的是，沈阳地区的年均温基本上在7-8℃之间，而长春地区则是在4-6℃之间，年平均总降水量沈阳也比长春高出约100mm，基本可以确定温度是由于纬度影响的结果，而降水量相差较大以及变化情况的差距也较大，是由于什么原因可以再根据哈尔滨地区的数据综合分析进行猜想。 三、哈尔滨地区 1909-2000年哈尔滨年总降水量变化图
参数 当地时间- 该居民点的时间。显示为时和分。考虑到夏/冬令时的转换。 云量- 在该地观测到的云的数量。以百分比来计量。零云量表示：天空无云。云量100% - 天空整个被云遮住。云量30% - 30%的天空被云遮住。 降水- 表中规定的相邻时刻之间累积的降水的厚度。例如，10点和16点之间或16点和22点之间，等等。降水量是以水的形式表示的。即，固态降水（雪、雪糁、雪粒、冰雹、冰雨）算入相应的水量。请注意：如果所有其他天气参数值（云量、压力、温度、湿度和风速）都与时刻有关，那么降水就与邻近时刻之间的时间周期有关。用1:10 的比例将降水转换成新降雪的大概深度。例如，以水的形式出现的1mm降水大约相当于10mm深的新降雪。 气压- 地表大气压。海平面平均大气压接近760毫米汞柱。气压与平均气压的偏差与气旋和反气旋活动有关。在气旋中大气压下降，在反气旋中大气压上升。平均气压很大程度上取决于海拔高度。高度越高，气压越低。例如，在同一大气压下，在莫斯科和圣比得堡的气压值会因这两个城市位于不同的高度而有所差别。在156米左右的海拔高度莫斯科的气压比海拔高度为4米的圣比得堡的气压大约低15毫米汞柱。 气温- 1.5米。高度处的空气温度。 湿度- 1.5米高度处的空气相对湿度。以百分比计。相对湿度 - 为实际绝对湿度与同温度下绝对饱和湿度的比值。首先，绝对湿度-是空气中水汽的密度，用一立方米空气中有多少克水来表示。因此，空气中的水汽越少，其相对湿度越低。空气的相对湿度越低，就会感觉越干燥。相反，空气的相对湿度越高，就会感觉越湿润。 风- 10米高度处的风向和风速。风向指明风从哪吹来。例如，北风从北方吹来，南风-从南方。 风速、风力与描述的相互关系在蒲福风级中。 太阳，升起/落下-日出/日落时间，用该居民点的当地时间表示。考虑到夏/冬令时的转换 月亮，升起/落下-与太阳类似 月亮、月相- 根据当前地球、月球和太阳的相互位置，太阳照亮月球的状态 月亮会经历以下月相： 新月 - 看不到月球时的状态 上弦月 - 当一半月球被照亮时的状态
农业气象学安科 气象要素：表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的 物理量 辐射：物体以电磁波或粒子流的形式向外交换或传递能量的方式 太阳高度角：指太阳光线与地表水平面的最小夹角 可照时数：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数，以小时分为单位 地面有效辐射：地面辐射与地面实际吸收的大气逆辐射之差。 地面辐射差额：单位时间与单位面积地面所吸收的辐射与释放的辐射之差 光周期现象：昼夜交替、光暗变换及其时间长短对作物进入发育阶段的影响 长日照植物：在植物发育前期，要在较长的白昼条件下才能进入开花结果的植物（如大、小、燕麦、马铃薯、油菜、甜菜、） 短日照植物：……………………………较短…………………………………………光饱和点：在一定光照度范围内，随着光照度的增加，光合效率也相应提高，但光照度超过一定范围时，光照度继续增大光合效率也不增加，此 时光照度称为光饱和点 光补偿点：植物呼吸作用和光合作用的强度相等时的光照度 太阳能利用率：单位面积上作物收获物上所存的能量与同期投射到单位面积上的太阳辐射的百分比 热容量：在一定过程中，物体温度变化一度时所吸收或释放的能量 导温率：单位容积的物质通过热传导由垂直方向获得或失去热量时，温度升高或降低的度数 活动面：指凡是辐射能热能和水分交换最为活跃，从而能过调节临近气层的辐射收支温度高低或湿度大小的物质面 活动层：只能过调节自身内部及相邻其他物质层的辐射热量水分分布的物质层活动温度：高于生物学下线的日平均温度。 活动积温：生物某一生育期或全生育期活动温度的总和。
有效温度：活动温度与生物学下限温度的差值。 有效积温：某一生育期或全育期有效温度的总和。 水汽压：空气中由水汽所产生的分压 相对湿度:空气中实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值。 饱和差：同温下饱和水汽压与实际水汽压之差。 露点温度：在空气中水汽含量不变和气压一定的条件下，通过降低温度二十空气达到饱和时的温度 降水：从云中降落到地面的水汽凝结物 降水量：从大气中降落到地面或来经蒸发渗透和径流而在水平面上积聚的水层厚度。 降水强度：单位时间内的降水量。 干燥度：一段时间内水面可能蒸发量与同期降水量之比 水平气压梯度力：由于空间气压分布不均匀而作用在空气上的力，它在水平方向上的分力为水平气压梯度力 地转偏向力：因地球自传使空气质点运动方向发生改变的现象，如认为这种现象是一种力造成的，这个力就是地转偏向力。 季风：指盛行风向有明显季节变化，而他的性质与其所带来的天气现象有明显差别的风 天气：指一定地区短时间内的大气状况及其变化的总称，是一定地区短时间内各种气象要素的综合变现的大气物理状态。 气团：指气象要素（主要是温度湿度和大气稳定度）水平分布比较均匀，垂直分布一致的大范围的空气团。 寒潮：一次冷空气入侵，使温度在24h内剧烈变化10度以上，最低温度降至5度以下 冷害：农作物在生育期遭到0度以上的低温危害，引起农作物生育期推迟或生气器官的生理活动受阻，造成农业减产的一种气象灾害。 冻害：越冬作物、经济果林木以及人畜在越冬期遭到较长时间低于0度的低温或剧烈降温引起的体内结冰或躯干伤冻丧失生理活性继而造成整体死亡 或部分伤亡的现象。