气象要素的分布

主要天气系统总结1.天气：大气中的冷热、阴晴，风雨，雷电等气象要素和天气现象的短时间的综合状况。

特点——时间尺度小，变化性强。

2.主要天气系统：气团，锋面，气旋与反气旋，高压脊与低压槽。

3.气团：是指气象要素（主要指温度，湿度和大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。

性质：水平范围大；垂直范围大；水平温度梯度小；天气变化小；形成条件：①大范围性质比较均一的下垫面；②有一个能使空气的物理性质在水平方向上均匀变化的环流场（也就是利与空气停滞或缓行的环流条件）气团变性：气团形成后，随着环流条件的变化，由源地移行到另一新的地区时，由于下垫面性质以及物理过程的改变，气团的属性也随之发生变化。

注意：气团的形成于变性是一个过程的两个方面。

例子：影响我国的气团是原生的还是变性气团？分析：我国地形复杂，山地占2/3，缺乏大面积性质的均一的下垫面；我国大部分地区地处中纬度，而中纬度地区又是冷暖空气交汇极为频繁的地区，缺乏利于空气停滞或缓行的环流条件。

结论：活动在我国的气团大多数是境外来的变性气团，其中最主要的是变性基地大陆气团和变性热带海洋气团。

气团分类：①：按源地纬度位置：冰洋气团，极地气团，热带气团和赤道气团。

②：按下垫面：海洋气团，大陆气团③：按热力类：暖气团，冷气团4.锋：锋是由两种性质不同的气团相接触而成，由于气团占有三度空间，因而峰是三度空间的天气系统。

锋的宽度同气团宽度相比显得很狭窄，因而常把锋区看成一个几何面，称为锋面。

锋面与地面的交线称为锋线，锋面和锋线统称为锋。

凡伸到对流层中上层者，称为对流层锋，仅限于对流层低层（1.5Km以下）者，称为近地面锋。

锋的特征：（将冷、暖气团间的过渡带，因而锋两侧的温度、湿度、稳定度以及风、云、气压等气象要素有明显的差异，故可以吧锋看成是大气中气象要素的不连续面。

）①锋面坡度：锋在空间呈倾斜状态是锋的一个重要特征。

锋的倾斜程度称为封面坡度。

锋的一侧是冷气团，另一侧是暖气团。

绪论：气象学：专门研究大气中物理现象和物理过程的学科。

农业气象学：是研究农业生产中所有气象问题及其解决途径的一门科学。

第一章：大气的组成：干洁空气+ 水汽+ 固体杂质+ 液体微粒= 大气干洁空气：除掉水汽、固体杂质和液体微粒的混合空气。

水汽：其来源于下垫面，因而越靠近地面水汽含量越多。

固杂：尘埃、尘土、污染粒子等。

液微：主要以云、雾的形式存在于空气中。

包括过冷却水滴、冰晶、云滴，对流层：为云、雾、雨、雪发生的主要层次，是气象学研究的重点层次，但不足大气厚度的1％，平均厚度为十几km。

三大特征：①气温随Z升高而降低，气温直减率γ= -dT/dz；②气象要素水平分布不均匀；③对流运动强。

气象要素：是指表示大气中物理现象的物理量。

如：气压、温度、湿度、风向、风力、云、能、天、降水、日照等。

温度：表示空气冷热程度的物理量。

气压：任一高度的气压就是在这个高度上单位面积所承受的大气柱重量：P=Mg/A=Mg。

大气静力学方程：条件是在铅直方向上大气无运动。

dP= -ρgdz湿度：表示空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。

水汽压e：大气中水汽所具有的压强。

单位同气压，mb、mmHg饱和水汽压E：在一定温度下，单位体积的空气所能容纳的最大水汽压强。

相对湿度f：f=e/E×100﹪，e与E要在同温下的比值才是f。

f反应了空气距离饱和的程度。

饱和差d：d=E – e 在温度相同时，E与e的差值。

d也反应了空气距离饱和的程度：露点温度Td：空气中水汽含量不变，气压一定时，降低温度，使空气饱和，达到饱和时的温度就叫Td。

第二章：辐射：自然界所有物体都以电磁波的形式时刻不停地向外放射能量，这种放射形式称为辐射，放射的能量称为辐射能，又称辐射。

黑体：能全部吸收所有波长的辐射的物体我们称之为黑体：辐射差额（R）：在一定时段内，物体吸收的辐射能量与放出的辐射能量的差值。

R=收入-支出基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对一定波长的放射能力与吸收率之比为一常数。

气象要素参数本文分为五章，其中包括第一章气象要素参数，第二章天气系统，第三章天气系统和过程，第四章人工影响天气，第五章天气预报。

第一节：气温与降水一、年平均气温1.年总量：全球各地区每年降到大气里的热量称作太阳辐射能。

根据来源不同可将它们划分成不同种类的辐射能——大气直接辐射和散射辐射。

2.月总量：在某一个月内，单位时间里通过某一面积上的太阳辐射能称作该地这一月份的辐射总量。

3.年变化量：我国华北地区某年内每平方米表面所获得的辐射总量的多少。

如图8-4表示该地表面每年所收到的日照时数与辐射总量之间的关系曲线。

这条曲线就是表示平均每公顷土地或每平方米土壤每年所受到的太阳辐射总量的高低情况。

由此可见，一般而言，太阳辐射量越大，则年辐射总量也越大。

4.极值与极小值：这两个概念实际上都属于同义词。

所谓极值就是指在年辐射总量相等的情况下（即都为100万卡），一地某一年的最高温度出现的时刻；而极小值则是说当年辐射总量为100万卡时，此地最低温度出现的时刻。

5.分布规律：不论年辐射总量还是极值的出现，都遵循着纬向地带性原则，即随着纬度的增加逐渐减小。

6.生活中应用：夏季建筑物屋顶的反光面层一般采用白色；冬季对居室窗户进行遮挡，有助于提高室内的温度，便于室内取暖；西晒的房子，阳台栏杆扶手外侧涂黑色防止热辐射损害等等。

本文分为五章，其中包括第一章气象要素参数，第二章天气系统，第三章天气系统和过程，第四章人工影响天气，第五章天气预报。

第一节：气温与降水一、年平均气温1.年总量：全球各地区每年降到大气里的热量称作太阳辐射能。

根据来源不同可将它们划分成不同种类的辐射能——大气直接辐射和散射辐射。

2.月总量：在某一个月内，单位时间里通过某一面积上的太阳辐射能称作该地这一月份的辐射总量。

3.年变化量：我国华北地区某年内每平方米表面所获得的辐射总量的多少。

如图8-4表示该地表面每年所收到的日照时数与辐射总量之间的关系曲线。

这条曲线就是表示平均每公顷土地或每平方米土壤每年所受到的太阳辐射总量的高低情况。

谈谈气象要素（压、温、湿、风）的物理意义和预报应用价值陶祖钰;范俊红;李开元;刘淑媛;杨引明【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2016(006)005【总页数】6页(P59-63,64)【作者】陶祖钰;范俊红;李开元;刘淑媛;杨引明【作者单位】北京大学;河北省气象局;中国气象局气象干部培训学院保定分院;空军气象中心;上海市气象局【正文语种】中文形形色色的气象变量，本质上都是由“气压、温度、湿度和风”这四个基本“元素”组成的，所以只有这四个量才被称为气象要素。

天气预报中用到的气象变量（有时也称为物理量、诊断量），其数量之多数以十计、百计，但是只有气压、温度、湿度和风这四个量被称为气象要素，简称“压、温、湿、风”。

要素的英文名称是“element”，它也可翻译成“元素”。

也就是说，形形色色的气象变量，本质上都是由这四个基本“元素”组成的，所以只有“压、温、湿、风”才被称为气象要素。

既然如此，气象要素在天气预报中也必定最具应用价值，而且还有直接、明了、方便的特点。

要用好气象要素，首先必须真正理解气象要素的物理意义，因为其中包含了做天气预报必备的基础知识。

本文将概要地介绍压、温、湿、风的物理含义，并从这些基础物理概念出发，讨论它们在天气预报中有哪些应用价值，以及它们之间的关联。

最后用“地面气象要素四线图”的实例介绍具体的应用方法。

气象站观测的地面气压（也称为本站气压、场面气压），它代表该地单位面积上空整个大气层的总质量。

这是因为，除了在对流云中，大气在垂直方向都处于静力平衡状态，所以真空水银气压表中水银柱的重量就等于大气柱的重量，其数值在海平面上约为760mm高的水银柱重量，约1000hPa。

最常使用的是海平面气压。

这是因为地面高低起伏，大气柱的长度不同，所以海拔高的地面气压总低于海拔低的。

要比较不同气象站气压的高低，必须先将地面气压都订正成海平面气压。

订正的方法就是加上地面以下到海平面的气柱质量。

淅川县位于北纬32°35′~33°23′,东经111°51′~111°58′,地处南阳盆地的西部边缘,豫、鄂、陕3个省的边陲。

丹江口水库贯穿该县的大部分县境。

属北亚热带大陆性季风半湿润气候,气候温和,四季分明,雨水充沛,无霜期长,季风气候显著。

春季气温回暖快,偏东南风多,气温升降剧烈;夏季降雨集中,旱涝不均,初夏多干旱,中、后夏降雨较多,秋季凉爽,多连阴雨,冬季西北风多,雨雪少,严寒期短。

由于西北方向有秦岭、伏牛山的天然屏障和境内西北部诸山峰形成2道防线,在一定程度上减弱了冷空气的侵入,全县最冷月平均气温2.6℃,最冷月平均气温高于同纬度以东的南阳、社旗等地1.5~2.0℃。

年平均气温15.8℃,平均最热月平均气温27.5℃,历年极端最高气温40.9℃,极端最低气温-12.2℃,雨量充沛,分布不均,年平均降水量807.2mm ,其中5—10月降水量632.2mm ,占全年降水量的78.3%,年平均相对湿度71%,年平均无霜期231d ,全年日照时数1859.7h ,占可照时数的42%,年平均风速1.3m/s ,最多风向为静风,年平均蒸发量1440.0mm ,年雷暴日数21.1d ,主要气象灾害有干旱、水涝、大风和冻害等,因此预防雷电灾害是重中之重。

工程设计中常需要计算极端气象要素极值。

一般来说,时间跨度越长,其气象要素极值越趋于极端化[1-3]。

而通常气象记录报表中所记录的仅为一定的时限,许多工程的使用年限都超过已有资料的年限,不能以这些气象要素极值作为工程设计中的极端气象要素极值参与计算,而工程建设设计单位没有资质和能力确定气象要素极值。

因此,为保证数据的有效性,气象部门需要标定、检测各个行业和部门的年度气象要素极值,以避免造成设计上的安全隐患;同时,可以通过准确地计算气象要素极值,而降低工程设计造价,避免浪费。

1气象要素极值计算方法以1957—2006年淅川县降水气象资料为数据源,逐年分析其日最大降水极值,并按照升序排列,计算每年出现某种日最大降水的经验频率值,即其保证率。

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：181、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。

《气象学与气候学》复习思考题及答案一、名词解释1、天气：指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。

2、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。

3、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。

4、气候系统：由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统，以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。

5、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。

6、黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。

7、深厚系统：温压场对称的天气系统，如暖高压和冷低压。

8、大气窗：大气中对地面长波辐射在8－12微米的吸收几乎为零，地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。

9、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在，使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应，称为大气的温室效应，亦称花房效应。

10、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。

11、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。

12、辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。

13、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。

14、大气逆辐射：指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。

15、地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。

16、地面辐射差额：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额。