福建船政交通职业学院：《航海气象与海洋学》课程教学课件（PPT讲稿）第2章 气温和湿度

辐射 §2 气温和湿度 1

1 §2 气温和湿度 辐射

目录 米2.1 气 米2.2 漫 2

2 目 录 2.1 气 温 2.2 湿 度

概念： 气象要素一一 表征大气状态的物理量或 物理现象。 如气温、湿度、气压、风、云、能见度、 龙卷、雾、雷暴、雨、雪、冰雹等。 3

3 概念： 气象要素――表征大气状态的物理量或 物理现象。 如气温、湿度、气压、风、云、能见度、 龙卷、雾、雷暴、雨、雪、冰雹等

2.1 气温 一、气温的定义和单位 l、气温(Air Temperature) 一一表示空气冷热程度的物理量。 2、三种常用温标之间的换算关系： 1)三种温标对纯水冰点和沸点的定义： 冰点 沸点 等分 摄氏温标（℃） 0 100 100 华氏温标（℉） 32 212 180 绝对温标(K) 273 373 100 4

4 2.1 气 温 一、气温的定义和单位 1、气温（Air Temperature）： －－表示空气冷热程度的物理量。 2、三种常用温标之间的换算关系： 1) 三种温标对纯水冰点和沸点的定义： 冰点 沸点 等分 摄氏温标（℃） 0 100 100 华氏温标（℉） 32 212 180 绝对温标（K） 273 373 100

2)三种温标的换算关系 已知X℃，则对应的 华氏温标Y(℉)=9X/5+32 绝对温标Z(K)=273+X 若已知Y℉，则对应的 摄氏温标X（℃)=5×(Y一32)/9 绝对温标Z(K)=273+5×(Y一32)/9 例1：5°F,5℃分别为： A.-15℃，41°F B.15℃，41°F C.-15℃，-41°F D.15℃，-41°F 答案：A 例2： 223K相当于： A.58°FB.-58°FC.85°FD.-85°F 答案：B 5

5 2）三种温标的换算关系 已知X℃，则对应的 华氏温标Y（℉）＝9•X/5＋32 绝对温标Z（K）＝273＋X 若已知Y℉，则对应的 摄氏温标X（℃）＝5×（Y－32）/9 绝对温标Z（K）＝273＋5×（Y－32）/9 例1： 5°F，5℃分别为： A. -15℃，41°F B. 15℃，41°F C. -15℃，-41°F D. 15℃，-41°F 答案：A 例2： 223K相当于： A. 58°F B. -58°F C. 85°F D. -85°F 答案：B

二、太阳、地面、大气辐射 太阳辐射： 一种短波辐射。 地面辐射：一种长波辐射。 7%diffused 大气辐射： and scattered by the 16%absorbed by 波长与地面辐射波长 atmosphere water vapour,dust and gases in the air 几乎相等的长波辐射。 大气逆辐射： 大气辐射是向各个方向 23%reflected 的，其中向地面的那一 by clouds 部分，因刚好与地面辐 射方向相反，故称之~。 结论：太阳辐射是地球表面 47%absorbed by the ground 、j%absorbed 和大气唯一的能量来源，但 by clouds 大气受热的主要直接热源是 4%reflected 地球表面的长波辐射。 by land and oceans 6

6 二、太阳、地面、大气辐射 太阳辐射：一种短波辐射。 地面辐射：一种长波辐射。 大气辐射： 波长与地面辐射波长 几乎相等的长波辐射。 大气逆辐射： 大气辐射是向各个方向 的，其中向地面的那一 部分，因刚好与地面辐 射方向相反，故称之～。 结论：太阳辐射是地球表面 和大气唯一的能量来源，但 大气受热的主要直接热源是 地球表面的长波辐射

三、空气的增热和冷却 1、非绝热过程 一一热传递 (空气与外界有热量交换) 1)辐射： 长波辐射是地面和大气之间交换热量的主要方式。 2)对流与平流： 对流(Convection) 空气在垂直方向上有规则的升降 运动，是上、下层空气热量传递的方式之一。 平流(Advection)一大范围空气的水平运动（风），同 时伴有某种物理量的输送，是不同地区空气交换热量的主 要方式。 3) 水相变化： 蒸发和凝结也可实现地面与大气、空气块与空气块之间交 换热量。 4)乱流：又叫湍流(Turbulence),指空气微团的无规则运 动。乱流使热量、水分和微尘在各个方向上分布趋于均匀。 7

7 三、空气的增热和冷却 1、非绝热过程－－热传递（空气与外界有热量交换） 1）辐射： 长波辐射是地面和大气之间交换热量的主要方式。 2）对流与平流： 对流（Convection）——空气在垂直方向上有规则的升降 运动，是上、下层空气热量传递的方式之一。 平流（Advection）——大范围空气的水平运动（风），同 时伴有某种物理量的输送，是不同地区空气交换热量的主 要方式。 3）水相变化： 蒸发和凝结也可实现地面与大气、空气块与空气块之间交 换热量。 4）乱流：又叫湍流（Turbulence），指空气微团的无规则运 动。乱流使热量、水分和微尘在各个方向上分布趋于均匀

atmosphere Vertical Flow vs.Convergence and Divergence Divergence Convergence 辐射 aloft aloft 流 Earth's sutface Convergence Divergence at surface at surface latent heat abso rbed 水相变化 evaporation LIQUID WATER WATER 气74PO)之 deposition hydrogen bond created, latent heat released

8 辐射 对 流 水相变化

2、绝热过程 一一空气与外界没有热量交换， 纯粹由于外界 压力的改变使空气压缩或膨胀引起温度变化（即做功改 变温度)。 1)干绝热变化 a.定义：干空气块或未饱和湿空气块在绝热上 升或绝热下降过程中温度的变化。 (因没有水汽的增加或减少，故没有凝结潜热 的释放或吸收) 。 空气块绝热上升，体积膨胀，对外作功，消耗 自身内能，气温下降； 空气块绝热下降，外界压缩气块，对气块作功， 气块内能增加，气温升高。 9

9 2、绝热过程－－空气与外界没有热量交换，纯粹由于外界 压力的改变使空气压缩或膨胀引起温度变化（即做功改 变温度）。 1）干绝热变化 a. 定义：干空气块或未饱和湿空气块在绝热上 升或绝热下降过程中温度的变化。 （因没有水汽的增加或减少，故没有凝结潜热 的释放或吸收）。 空气块绝热上升，体积膨胀，对外作功，消耗 自身内能，气温下降； 空气块绝热下降，外界压缩气块，对气块作功， 气块内能增加，气温升高

☆ ☆ ☆ ☆ 上升， 下沉， 气球膨胀对外做功， 外界对气 气温下降 球做功， 体积收缩， 气温上升 女女女 女☆ 女 ☆ 10

10 下沉， 外界对气 球做功， 体积收缩， 气温上升 上升， 气球膨胀对外做功， 气温下降