航空气象学(2024秋)

沈阳航空航天大学 张驰

目录

  • 1 大气的状态及其运动
    • 1.1 基本气象要素
    • 1.2 大气的成分及结构
    • 1.3 空气的水平运动
    • 1.4 空气的垂直运动
  • 2 云和降水
    • 2.1 云的分类和外貌特征
    • 2.2 云的形成和天气
    • 2.3 云的观测
    • 2.4 降水
  • 3 能见度与视程障碍
    • 3.1 能见度
    • 3.2 视程障碍
  • 4 常规天气分析
    • 4.1 常规天气图分析
    • 4.2 气团和锋
    • 4.3 锋面天气及对飞行的影响
    • 4.4 重要天气系统
  • 5 雷暴及其他对流天气
    • 5.1 雷暴的结构与天气
    • 5.2 雷暴种类与活动特征
    • 5.3 雷暴与飞行
    • 5.4 特殊地形下的对流行天气
  • 6 中低空飞行的大气环境
    • 6.1 低空风切变
    • 6.2 飞机颠簸
    • 6.3 飞机积冰
  • 7 卫星云图及其应用
    • 7.1 卫星云图识别
    • 7.2 气象雷达
    • 7.3 常用气象资料
基本气象要素

大气的结构是什么样子的?

             1.1 基本气象要素


示大气状态的物理量和物理现象通称为气象要素。如下图所示:




(一)气温


气温 : 表示气冷热程度的物理量。它实质上是空气分子运动的平均动能。

我国常用摄氏度,英美等国常用华氏温度,而理论工作常用绝对稳定。

摄氏度与华氏度的换算:F=9/5C+32    C=5/9(F-32)


一般生活中所说的气温是气象观测所用的百叶箱中离地面1.5米高处的温度。

1. 气温的非绝热变化

非非绝热变化:指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化。变化的方式主要有:辐射、乱流、水相变化、传导。

辐射:指物体以电磁波的形式向外放射热量的方式。(空气块之间、地气之间、云之间大气层白天由于太阳辐射而增温,夜间由于向外放出辐射而降温)

乱流:空气无规则的小范围涡旋运动,乱流使空气微团产生混合,气块间热量也随之得到交换。

水相变化:指水的状态变化,水通过相变释放热量或吸收热量,引起气温变化。

传导:依靠分子的热运动将热量从高温物体直接传递给低温物体的现象。

2. 气温的绝热变化

绝热变化:空气块与外界没有热量交换,仅由于其自身内能增减而引起的温度变化。

大气中的温度变化:当气块作水平运动或静止不动时,非绝热变化是主要的;当气块作垂直运动时,绝热变化是主要的。绝热变化过程有两种情况:干绝热过程、湿绝热过程。

干绝热过程:在绝热过程中,如果气块内部没有水相的变化,叫干绝热过程(即干空气或未饱和空气的绝热过程。干绝热直减率γd≈1°C/100m)。

湿绝热过程:在绝热过程中,如果气块内部存在水相变化,叫是绝热过程。是绝热过程直减率,用γm表示γm=0.4~0.7°C/100m。

3.局地气温的周期变化

日较差:一日中气温最高值与最低值之差

年较差:最热月的平均温度与最冷月的平均温度之差

1. 局地气温的变化特点之非周期变化

由于大规模冷暖空气运动和阴雨天气的影响而产生的温度变化,没有周期性。


(二)气压


气压(即大气压强),是空气分子运动与地球重力场综合作用的结果。

气压的单位:百帕hPa、毫米汞柱mmHg、英寸inches(1个大气压=1013.25hPa=760mmHg=29.92inches)。

1、 气压随高度的变化:气压总是随高度而降低的,高度越高,气压随高度降低得越慢。

2、 航空上常用的几种气压:本站气压、修正海平面气压、场面气压、标准海平面气压。

本站气压:是指气象台气压表直接侧得的气压。(由于各测站所处地理位置及海拔高度不同,本站气压常有较大差异)。

修正海平面气压:是由本站气压推算到同一地点海平面高度上的气压值。(海拔高度大于1500米的测站不推算修正海平面气压)。

场面气压:指着陆区(跑道入口端)最高点的气压。(场面气压是由本站气压推算出来的)。

标准海平面气压:大气处于标准状态下的海平面气压称标准海平面气压。(标准海平面气压值为1013.25hPa或760mmHg)。