《农业气象学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 气压与风

第四章 气压与风 (7学时) 地球大气始终在不停的运动，其运动形式多种 多样。从广义讲，大气的三维运动均称为风，但从 狭义角度讲，仅指空气的水平运动。引起大气运动 的原因，是气压在空间上分布不均匀，而空气运动 又影响气压的分布和变化。因此，研究气压与风的 变化规律以及彼此的相互关系，才能掌握大气的变 化规律，正确预测天气及其对农林生产的影响

第四章 气压与风 （7学时） 地球大气始终在不停的运动，其运动形式多种 多样。从广义讲，大气的三维运动均称为风，但从 狭义角度讲，仅指空气的水平运动。引起大气运动 的原因，是气压在空间上分布不均匀，而空气运动 又影响气压的分布和变化。因此，研究气压与风的 变化规律以及彼此的相互关系，才能掌握大气的变 化规律，正确预测天气及其对农林生产的影响

内容提要： 1、气压的定义、单位、变化特点， 2、气压场的表示方法； 3、风的特性、成因及气压场与风的关系； 4、大气环流的形成原理； 5、一、二、三级环流的形成与变化规律； 6、风与农林生产的关系；

内容提要: 1、气压的定义、单位、变化特点； 2、气压场的表示方法； 3、风的特性、成因及气压场与风的关系； 4、大气环流的形成原理； 5、一、二、三级环流的形成与变化规律； 6、风与农林生产的关系；

重点和难点： 1、气压的形成、变化； 2、气压与风的关系（白贝逻风压定律）； 3、几种环流形成的原理、规律

重点和难点： 1、气压的形成、变化； 2、气压与风的关系（白贝逻风压定律）； 3、几种环流形成的原理、规律

第一节 气压及其空间分布 一、气压的定义及其单位： 1、气压：在被测高度上，单位面积所承受的大气 压力叫大气，压强(atmospheric pressure),简称气 压。 分析： 上 面空气运动对它所产生的碰撞力 所受的力： 上面空气柱压在其上的重力 下面空气运动对它所产生的碰撞力 上下空气运动所产生的碰撞力相互抵消，剩余只有 向下的空气柱的重量。大气压强实质上是单位面积 上大气柱的重量

第一节 气压及其空间分布 一、气压的定义及其单位： 1、气压：在被测高度上，单位面积所承受的大气 压力叫大气压强（atmospheric pressure），简称气 压。 分析： 上面空气运动对它所产生的碰撞力 所受的力： 上面空气柱压在其上的重力 下面空气运动对它所产生的碰撞力 上下空气运动所产生的碰撞力相互抵消，剩余只有 向下的空气柱的重量。大气压强实质上是单位面积 上大气柱的重量

从概念可以看出：在被测高度上一一当 高度发生变化、压在其上的空气柱的长度也发 生变化，且随H个，空气柱缩短，即气压↓

从概念可以看出：在被测高度上-当 高度发生变化、压在其上的空气柱的长度也发 生变化，且随H↑，空气柱缩短，即气压↓

2、单位：-一常用“毫米水银柱高”(mmHg)。 国际上规定，将纬度45°的海平面上，气温为 0℃，大气压力为760 nmHgi称一个标准大气压。在国际 单位制中压强单位是帕(Pa),1Pa=1Nm2。则一个标 准大气压等于1013.25hPa。 即1标准大气压=1013.25hPa 标准状态下，将水银密度p,重力加速度g代入得： 760mmHg=1013.25hPa .'。1mmHg≈4/3hPa 1mb=1 hPa

2、单位：-常用“毫米水银柱高”(mmHg)。 国际上规定，将纬度45°的海平面上，气温为 0℃，大气压力为760mmHg称一个标准大气压。在国际 单位制中压强单位是帕(Pa)，1Pa＝1N·m -2。则一个标 准大气压等于1 013.25hPa。 即 １标准大气压＝1013.25 hPa 标准状态下，将水银密度ρ，重力加速度g代入得： 760mmHg=1013.25 hPa ∴ 1mmHg≈4/3 hPa 1mb=1 hPa

二、气压随高度的变化 从定义可知：随忄，压在其上的空气柱缩短， 气压减小。但减小的幅度大小与什么因素有关， 用“静力学方程”和“压高公式”来表达。 (一)静力学方程 当大气处于静力平衡时，气压与高度的关系为： dp pg dz 式为大气静力学方程，其中负号表示气压随高度增 加而减小

二、气压随高度的变化 从定义可知：随H↑，压在其上的空气柱缩短， 气压减小。但减小的幅度大小与什么因素有关， 用“静力学方程”和“压高公式”来表达。 （一）静力学方程 当大气处于静力平衡时，气压与高度的关系为: =－ρg 式为大气静力学方程，其中负号表示气压随高度增 加而减小。 dz dp

Z F2=(P+dP)dxdy P+dP mg -P dz dx F=Pdxdy X 图4-1气块在铅直方向受力情况

其中P为气压，m为气块质量，g为重力加速度。 当空气块处于静止时，它在水平方向上各面所受 的力相互抵消，垂直方向上所受的向上净压力（上下 压力差)必为重力所平衡，即 F1-F2-mg=0 Pdxdy-(P+dP)dxdy-mg=0 dPdxdy-mg =0 设空气的密度为p,mg=p gdxdydz,故有 光 =-pg

其中P为气压，m为气块质量，g为重力加速度。 当空气块处于静止时，它在水平方向上各面所受 的力相互抵消，垂直方向上所受的向上净压力（上下 压力差）必为重力所平衡，即 F1－F2－mg＝0 Pdxdy－（P＋dP）dxdy－mg＝0 －dPdxdy－mg＝0 设空气的密度为ρ，mg＝ρgdxdydz，故有 =－ρg dz dp

由式可知： dp dz =一 pg为垂直气压梯度， 静力平衡方程说明气压随高度增加，气压减小， 气压减小的大小取决于空气密度和重力加速度。 由于重力加速度随高度变化很小，所以气压 随高度的变化主要决定于空气密度，密度较大的 气层，气压随高度增加而降低较快（低层大气）， 密度小的气层，气压随高度增加而降低较慢（高 层大气)。口

由式可知： =－ρg为垂直气压梯度， 静力平衡方程说明气压随高度增加，气压减小， 气压减小的大小取决于空气密度和重力加速度。 由于重力加速度随高度变化很小，所以气压 随高度的变化主要决定于空气密度，密度较大的 气层，气压随高度增加而降低较快（低层大气）， 密度小的气层，气压随高度增加而降低较慢（高 层大气）。 dz dp