绵阳师范学院：《气象学与气候学》课程电子教案（PPT教学课件）第四章 大气环流

第四章大气环流 atmosphere circulation 或 general circulation 4.1气压变化 4.2风 4.3全球大气环流—一行星风系 4.4区域大气环流——季风环流 4.5地方性大气环 局地环流

第四章 大气环流 atmosphere circulation 或general circulation 4.1 气压变化 4.2 风 4.3 全球大气环流——行星风系 4.4 区域大气环流——季风环流 4.5 地方性大气环流——局地环流

本章要点 热量分布不均导致大气压力变化后产 生大气运动,并形成尺度不一的大气环 流,产生热量、水分等物质与能量输送, 影响和制约着不同地区的天气和气候

本章要点 热量分布不均导致大气压力变化后产 生大气运动，并形成尺度不一的大气环 流,产生热量、水分等物质与能量输送， 影响和制约着不同地区的天气和气候

41气压变化( pressure change) (1)气压变化主要因素(纬度、空气密度) ①纬度 水平和垂直方向大气压力不均和气压变化,是推动空气 发生运动和大气运动出现变化的直接原因。而不同纬度地表 在垂直方向的热量(气温)分配不公是导致大气层中水平与 垂直方向产生气压不均、气压变化、空气运动、大气运动变 化的诱因。 例:低纬h。大、Q大、T高(地表低压、高空高压) 高纬h小、Q0小、T低(地表高压、高空低压) 高气压 压(高空) 低气压 高气压(地表) 低纬(暖) 高纬(冷)

4.1 气压变化（pressure change） （1）气压变化主要因素（纬度、空气密度） ①纬度 水平和垂直方向大气压力不均和气压变化，是推动空气 发生运动和大气运动出现变化的直接原因。而不同纬度地表 在垂直方向的热量（气温）分配不公是导致大气层中水平与 垂直方向产生气压不均、气压变化、空气运动、大气运动变 化的诱因。 例：低纬h⊙大、 Q0大、T高（地表低压、高空高压） 高纬h⊙小、 Q0小、T低（地表高压、高空低压） 高气压 低气压 低气压（高空） 高气压（地表） 低纬（暖） 高纬（冷）

②空气密度(空气质量) 受地球引力场作用,近地表空气密度(空 气质量)多于上层。 相同垂直距离,低空(近地表)气压降低 (减小)快,高空(上层)气压降低(减小) 慢 不同气温(℃及气压(hpa)下的 单位气压高度差(m/hpa) m/hpa t(C 20 0 20 p(hpa) 1000 6874808692 500 13.7 14 16.0 172 18.3 100 68.3 74 80.0 91.7

② 空气密度（空气质量） 受地球引力场作用，近地表空气密度（空 气质量）多于上层。 相同垂直距离，低空（近地表）气压降低 （减小）快，高空（上层）气压降低（减小） 慢。 p(hpa) -40 –20 0 20 40 1000 6.8 7.4 8.0 8.6 9.2 500 13.7 14.8 16.0 17.2 18.3 100 68.3 74.1 80.0 85.9 91.7 m/hpa t(℃) 不同气温(℃)及气压(hpa)下的 单位气压高度差(m/hpa)

静力学方程(压阶公式) h=8000/P(1+t/273)mhpa.84 P:平均气压t:平均气温 适用范围:气层薄和低精度 从上表结论:84

静力学方程(压阶公式) • h=8000/P(1+t/273)m/hpa. 84 P:平均气压t:平均气温 适用范围:气层薄和低精度 从上表结论:84

压高方程 Z2-z1=18400(1+273)gp1gp2.85 t:平均气温,Z2z1高度差 方法:分层求和(非等温大气) 适用范围:气层厚和高精度;低层和干洁空气 (高层g,湿空气t) 标准大气:85

压高方程 • Z2 -Z1=18400(1+t/273)*lgp1 /lgp2 . 85 t:平均气温, Z2 -Z1 :高度差 方法:分层求和(非等温大气) 适用范围:气层厚和高精度;低层和干洁空气 (高层g,湿空气tv ) • 标准大气:85

(2)气压周期性变化 er hPa 雅加达6°11s9月平均 高32°03N ①日变化 莫斯科55°50N7月平均 特点:一天中出现 最高值9-10时)、一个最 低值(15-16时) 次低值(凌晨3-4时)的 024681012141618202224h 双峰型变化。 气压日变化示例 最高最低气压值出现时间和变化 幅度随纬度不同。 低纬度日变化最明显,气压日较差达3-5hpa 随纬度增加,气压日较差逐渐减小(例:50叫N,气 目较差仅1haya

（2）气压周期性变化 ① 日变化 • 特点：一天中出现一个 最高值9-10时）、一个最 低值（15-16时）、一个 次低值（凌晨3-4时）的 双峰型变化。 • 最高最低气压值出现时间和变化 幅度随纬度不同。 低纬度日变化最明显，气压日较差达3-5hpa。 随纬度增加，气压日较差逐渐减小（例：50 ºN，气 压日较差仅1hpa）。 气压日变化示例

②年变化 特点:受气温年变化制约,并与纬度 海拔高度、海陆性质等地理因素有关 hPa 2 北京(39°54N 上海(313N) 10 一-一东沙岛(20°42N) 864202468 …火奴鲁鲁(香山) 太平洋中2120N) 气压年变化 示例 o12 101112月

② 年变化 • 特点：受气温年变化制约，并与纬度、 海 拔高度、海陆性质等地理因素有关。 气压年变化 示例

大陆——冬季出现最高值,夏季出现最低 值。气压年变化值由低纬向高纬逐渐增大。 海洋——夏季出现最高值,冬季岀现最低 值。气压年较差小于同纬度大陆。 高山区——夏季出现最高值,冬季出现最 低值

大陆——冬季出现最高值，夏季出现最低 值。气压年变化值由低纬向高纬逐渐增大。 海洋——夏季出现最高值，冬季出现最低 值。气压年较差小于同纬度大陆。 高山区——夏季出现最高值，冬季出现最 低值

(3)气压非周期变化 气压变化无固定的波动周期(气压系 统移动和演变产生)。 例:24h气压变化,高纬可达10hpa 低纬因气团属性较接近而仅为1hpa 气压变化一般既有周期变化也有非周 期变化。中高纬非周期气压变化多于周期, 低纬周期性气压变化强于非周期,但特殊 情况时有呈相反现象

（3）气压非周期变化 气压变化无固定的波动周期（气压系 统移动和演变产生）。 例：24h气压变化，高纬可达10hpa， 低纬因气团属性较接近而仅为1hpa。 气压变化一般既有周期变化也有非周 期变化。中高纬非周期气压变化多于周期， 低纬周期性气压变化强于非周期，但特殊 情况时有呈相反现象