下载文档原格式
航海气象与海洋学讲义陈登俊编目录第一章大气概况第二章气温和湿度第三章气压第四章风第五章大气稳定度第六章云和雾第七章海温和海冰第八章海浪第十章大气环流第十一章海流第十二章水文气象要素的气候分布第十三章天气图基础知识第十四章气团和锋第十五章锋面气旋和中小尺度系统第十六章冷高压和副热带高压第十七章西风带高空天气系统第十八章热带气旋和其它热带天气系统第十九章天气预报原理和简易预报方法第二十章气象报告和气象传真图的识读与应用第二十一章船舶气象导航第一章大气概况第一节大气的组成一、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，产生温室效应臭氧（O3）――――－吸收紫外线5、干洁空气的分子量：28.966二、水汽（Vapour）1、来源：地表的蒸发2、水平分布：海洋多于陆地，沙漠最少3、垂直分布：低空多于高空，随高度升高水汽含量迅速减少4、特点：1) 在自然条件下，水汽是大气中唯一能发生相态变化的气体，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3、城市污染监测的主要成分：总悬浮颗粒物，二氧化硫、氮氧化物第二节大气的垂直结构一、大气的垂直范围和垂直分层1、空气密度：标准状况下，近地面附近干空气的密度为1293g/m32、大气上界：大气与星际空间的分界面，通常以“极光”出现的最大高度1000km作为大气上界的高度3、垂直分层：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1、对流层的厚度：平均10km；在赤道最厚，向两极减小；夏季厚，冬季薄云、雨、雾、雪等主要天气现象发生在该层，是气象学研究的重点层次2、三个主要特点：1) 气温随高度的升高而降低，每升高100m，气温平均下降0.65℃，该值称为平均气温（垂）直（递）减率，用表示，即＝0.65℃/ 100m。
第八章海浪船舶在海上航行过程中，对船舶航行危险最大的海洋与气象要素是海洋波浪，〔简称为海浪〕，所以海浪是制约船舶运动的首要因素。
海流是海水水平运动形式之一，它对海洋水文气象要素的分布和变化以及天气和气候均有显著的影响。
此外，表层海流还直接影响船舶的航速，顺流增速，逆流减速，横流使船舶偏离方案航线，导致船舶搁浅、碰撞、触礁和航行时间的增加等。
本章主要介绍海洋波浪和表层海流的有关知识。
§海浪实际航速主要受到浪高和浪向的影响，因此，大风大浪中航行会造成船舶的舵效降低、航速下降。
另外，受巨浪的冲击会造成船舶发生中拱或中垂现象，严重时能时船体发生断裂，当船舶摇摆周期与波浪的传播周期相同或根本相同时，会发生死水或共振现象，严重时会导致船舶的倾覆。
一波浪要素波动是海水运动的一种普遍形式，它的根本特征是具有周期性。
波浪的要素，如下图。
当发生海面波动时，即海浪发生时，我们将波浪看作为简单的正弦波。
将正弦波波面的最高点叫做波峰；最低点叫做波谷；相邻的波峰或波谷间的水平距离称之为波长〔λ〕；相邻波峰与波谷间在垂直方向上距离称为波高〔H〕；波形的传播速度叫波速〔或相速c〕。
两相邻的波峰〔或波谷〕通过一固定点所需的时间称为周期〔T〕。
波高与波长之比叫波陡〔δ〕。
沿垂直于波浪传播方向〔来向〕通过波峰的线叫波峰线。
垂直于波峰线的线叫波向线。
根据波长、波速和周期的定义，可以得到：λ=c·T〔〕图波浪要素二水质点的运动与波形传播的关系在海洋上波形是沿外表向前传播的，而海水那么是原地踏步。
大多数海洋中的波，振幅相对于波长为无限小，因此在理论上可以证明，深水波〔波长远小于海深的波〕中海面上水质点的轨迹是以波高为直径的圆，在海面以下其直径以指数形式迅速减小。
当水质点运动到最高位置时，其运动方向与波向一致。
当水质点运动到最低位置时，其运动方向与波向相反。
由图可见，当波面上每个水质点在自己的平衡位置附近完成一次圆周运动时，整个波形就向前传播一个波长的距离。
