气压和风的观测
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《气压与风》讲义一、气压的基本概念气压,简单来说,就是大气施加在单位面积上的力。
想象一下,大气就像一个巨大的海洋,而气压就如同海水的压力。
我们生活在这个大气海洋的底部,时刻受到气压的影响。
在地球上,气压并不是处处相等的。
它会受到多种因素的影响,比如海拔高度、温度、空气的湿度等等。
一般来说,海拔越高,气压越低;温度越高,气压越低;空气湿度越大,气压越低。
二、气压的测量与单位为了测量气压,科学家们发明了气压计。
常见的气压计有水银气压计和无液气压计。
水银气压计是利用水银柱的高度来测量气压,而无液气压计则是通过弹性金属片的变形来反映气压的变化。
在国际单位制中,气压的单位是帕斯卡(Pa)。
但在气象学中,常用的单位还有百帕(hPa)和毫米汞柱(mmHg)。
比如,一个标准大气压大约相当于 101325 百帕或者 760 毫米汞柱。
三、风的形成风的形成与气压的差异密切相关。
当不同地区存在气压差时,空气就会从气压高的地方流向气压低的地方,从而形成了风。
打个比方,如果把大气看作是一个巨大的气球,气压高的地方就像是气球被吹得鼓鼓的部分,而气压低的地方则像是气球瘪下去的部分。
为了让气球恢复平衡,空气就会从鼓起来的地方流向瘪下去的地方,这就类似于风的流动。
四、影响风的因素除了气压差,还有很多因素会影响风的大小和方向。
首先是地形。
山脉、峡谷、平原等地形会改变风的流动路径和速度。
比如,当风遇到山脉时,可能会被迫上升,在山顶风速可能会增大,而翻过山脉后,风速又可能会减小。
其次是海陆分布。
由于陆地和海洋的比热容不同,在同一时间,陆地和海洋的温度可能不同,从而导致气压差异,形成海陆风。
白天,陆地升温快,气压低,风从海洋吹向陆地;夜晚,陆地降温快,气压高,风从陆地吹向海洋。
再者是季节变化。
不同的季节,太阳直射点的位置不同,导致全球范围内的气压分布发生变化,从而形成季风。
比如,在亚洲地区,夏季盛行东南季风,冬季盛行西北季风。
五、风的类型根据不同的标准,风可以分为多种类型。
气象实习报告三篇气象实习报告篇1一、气象要素的观测与气象测量仪器的使用1.气温的观测气温是由太阳辐射、地表性质和大气环流等因素决定的,是一项重要的气象和气候要素,测量结果是研究气候特征的基本资料。
通过气温观测实习,可使学生了解基本测温仪器的使用和测量方法。
气温观测的仪器有:普通温度表、最高温度表、最低温度表、自计温度计等。
实习中需要学生掌握普通温度表的使用和基本原理。
普通温度表由感应部分和显示部分构成。
感应球内装水银液体,显示部分由毛细管、刻度板、外套管等组成(见图5-1)。
普通温度表用途广泛,一般情况下使用时,垂直悬挂在蔽阴背风处即可使用。
2.气压的观测气压是指单位面积上所承受的大气柱的重量,亦称大气压力。
气象学中作为气压单位的是毫巴(mb)。
世界气象组织决定,气压单位统一使用“百帕”(hPa),亦就是100个“帕”(Pa)正好与1毫巴相等,即lbPa=1mb。
测量气压常用3种测量仪器:动槽式(福丁式)水银气压表、定槽式(寇乌式)水银气压表、空盒气压表。
普通其中空盒气压表是一种轻便的测压仪器,携带方便,多用于野外观测。
它是利用金属的弹性形变和大气压力相平衡的原理制成的。
空盒气压表可分为三部分:(1)感应部分是一个富有弹性的圆形空盒,内部近似真空,其上下面有圆波皱纹,以增加空盒的弹性,用弹簧片和它平衡。
(2)传递放大部分由传动杆、水平轴、长杠杆等组成.当外界气压变化时,金属空盒和弹簧片随之压缩或膨胀,通过传递放大,把伸缩运动通过传动杆传给指针。
(3)指示部分由指针、刻度盘和附属温度表组成F外界气压变化通过传动杆带动指针,指针在有刻度的圆盘面上转动指示出气压读数。
用观测空盒气压表观测气压的方法:打开盒盖,先读附温,精确到0.l℃。
然后轻敲盒面(克服机械摩擦),待指针静止后再读数。
读数时视线垂直于刻度面,读取指针尖端所示的数值,精确到0.1百帕。
复读无误后关好盒盖。
3.风的观测。
空气的水平运动称为风。
第六章气压与风1定义风的基本特性大气中的风速空气相对于地面的运动称为风。
一般情况下,风是指空气运动的水平分量。
风向是指风吹来的方向,常用十六方位表示。
风速是空气在单位时间内移动的水平距离,常用米·秒-1为单位。
空气运动时,总是带有乱流性的,在固定的空间位置上,表现出风向和风速的明显变动,此现象称为风的阵性。
因此,在风向、风速的仪器测定和资料使用上,就有瞬时值和平均值两种。
大气中水平风速一般为10°—102米·秒-1,最大可达百米以上。
垂直运动速度比水平风速小两个量级,为10-2—10°米·秒-1,仅在局部范围短时间内才出现每秒几米、十几米的数值。
2风向通常用16个方位来表示,有的是用方位度(共分360度)。
3图4-2 风向方位图4定义单位大气受到地球引力的作用,具有一定重量。
地面上每平方米大约要承受十吨重的大气柱的压力,这个压力、就是大气压力。
我们常说某地气压多少,就是指该地的单位面积上大气柱的重量。
第一节气压气压随时间的变化气压随高度的变化在通常情况下,早晨气压上升,下午气压下降。
冬季气压最高;夏季气压最低。
但有时候,如在一次寒潮影响时,气压会很快升高,冷空气一过,气压又慢慢降低。
气压的单位用水银柱高度毫米数表示(mmHgh)。
气象上常用一种力的单位-毫巴(mb)作为气压单位:1hPa=1毫巴≈0.75毫米水银柱高=3/4毫米水银柱高。
5为气柱中空气的平均密度静止大气中:重力加速度气柱厚度所取两点的高度Z1与Z2之差气体膨胀系数,等于1/273两点之间气柱的平均温度6例:已知某山脚处海拔高度为130.0米,在山脚下测得气压为1006毫巴.气温为17.8℃;同时,在山顶测得气压为873毫巴,气温为11.2℃。
求该山顶的海拔高度是多少米?解:已知P1=1006mb,t1=17.8℃,Z1=130.0米;P2=873毫巴,t2=11.2℃,求Z2=?先求得两点的平均温度t=14.5℃,代人公式Z2-130.0=l8400(1十14.5/273)lg(1006/873)解得Z2=1300米,即该山的海拔高度约为1300米.7单位气压高度差单位气压高度差是气压降低1hPa时高度升高的距离,单位为m/hPa8作用于运动空气的力水平气压梯度力水平地转偏向力惯性离心力摩擦力当空气质点作曲线运动时,受到惯性离心力的作用。
《气象学与气候学》教学大纲一、课程基本信息:课程编号:16116603课程中文名称:气象学与气候学课程英文名称:Meteorology and Climatology课程类别:学科基础课适用专业:自然地理学专业开课学期:春季总学时:本科48学时(理论课36学时+实验12学时)总学分:本科3分编写日期:2020年12月20日教研室名称:自然地理学教研室考核方式:闭卷二、课程简介:气象学与气候学是自然地理学专业必修的专业基础课程。
课程系统地讲述了气象学、天气学、气候学的基本原理和基本概念及各部分内容在实践中的应用实例。
课程内容主要包括大气热学、大气水分、大气运动、天气系统、气候形成、气候带和气候型、气候变化及其对人类活动的影响等。
教材:姜世中•气象学与气候学(第一版)北京:科学出版社,2010.11三、教学目标:本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生全面地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理;天气演变和气候的形成、分布、变化的基本原理;了解人类对天气的影响和改造的基本原理;培养学生刻苦钻研,科学探索,一丝不苟,实事求是,勇于奉献的精神,成为有担当的新时代青年。
四、教学内容及要求第一章绪论(一)目的与要求使学生了解气象学与气候学研究的学科体系与研究内容、主要分支学科、研究特点等。
通过对我国近代地理学和气象学奠基人——竺可桢的介绍,让学生深刻感受名人的爱国报国情怀和一丝不苟、科学求真的“竺可桢精神”。
培养学生成为爱国家、有理想、有担当的新时代有为青年。
(二)教学内容第一节气象学与气候学的研究对象和分科第二节大气、天气、气候和气候系统的概念第三节气象学与气候学的研究方法及发展简史(在讲述我国气象学与气候学发展简史的时,在阐述竺可桢对我国气象学与气候学做出卓越贡献的同时,也讲述了他“一丝不苟”的座右铭、“排万难冒百死以求真知”的做人原则和“博学之,审问之,慎之,明辨之,笃行之”的处世原则,鼓励学生学习匠人精神。
第七章气压和风的测定实习一气压的测定气压式作用在单位面积上的大气压力。
气压以hPa为单位,取一位小数。
一、实习目的掌握测量气压的各种仪器的构造、原理和使用方法。
二、实习仪器1.水银气压表、空盒气压表、气压计。
2.自计纸。
三、仪器的构造原理及使用(一)水银气压表1.水银气压表的构造水银气压表是性能稳定,精度较高的气压测定仪器。
它是用一根一端封闭的玻璃管装满水银,开口一端倒插入水银槽中,管内水银柱受重力作用而下降,当作用在水银槽水银面上的大气压强于玻璃管内水银柱作用在水银槽内水银面上的压强相平衡时,水银柱就稳定在某一高度上,这个高度即表示出当时的气压。
动槽式(福丁氏)水银气压表由内管、外套管与水银槽3部分组成。
其主要特点是有一个“固定零点”,每次观测时,须将水银面调整到这个零点上。
内管是一根直径约8mm,长约90cm的玻璃管,顶端封闭,底端开口,灌满十分纯净的水银,装在气压表的套管中,用数个软木圈支柱,开口的一端插入水银槽里。
外套管系用黄铜制成。
它具有保护内管的作用,同时刻有标尺。
套管顶端有悬环,上半部前后都有长方形窗孔,用来观测内管中水银柱的高低,转动游尺手轮,可用标尺和游尺来测定气压的整数和小数的示度。
铜套管下部装有一支附属温度表,其球部在内管和套管之间,可用来测定水银及铜套管的温度,套管下端与水银槽相连接。
水银槽的上部主要是一个皮囊,系用很软的羊皮制成,其特性是能通气而不漏水银。
指示零点刻度的是尖端朝下的象牙针。
槽的下部是一个用以调节水银面的调节螺丝。
2.水银气压表的安装水银气压表应安装在室内气温变化小,既通气又无太大的空气流动,光线充足又无太阳光直射的地方,切勿安置在热源(暖气管、火炉)和门窗旁边。
为保护水银气压表,保证气压表周围温度稳定,水银气压表应安置在特制的三角保护箱内,保护箱应牢固安装在墙壁或柱子上。
气压表的悬挂高度以便与读数为准,但一般水银槽应高出地面70~75cm并保持垂直状态。