【正文】 輸送 ， 如溫度平流 、濕度平流等 。 一般下墊面水蒸發(fā) ， 吸收熱量；上空水凝結(jié)放出熱量 。下墊面與空氣之間的熱量交換途徑有以下幾種： 1. 熱傳導(dǎo) （ Conduction）：空氣與下墊面之間，通過分子熱傳導(dǎo)過程交換熱量，又稱感熱。 ? 太陽（表面溫度約為 6000K）放出短波輻射（ ～ 4μ m)。 ? ① 攝氏溫標(biāo) ℃ ：把水的冰點(diǎn)溫度定為 0℃ ，沸點(diǎn)為 100℃ ，多數(shù)非英語國(guó)家使用。否則，制裁是相當(dāng)嚴(yán)厲的。 四、大氣和海洋污染 ? 大氣污染 ：二氧化碳的逐年增多將導(dǎo)致地球變暖并引起全球天氣和氣候的異常變化。海峽的特點(diǎn)是流急、速大、多渦旋。 ? 對(duì)流層頂 ：厚度約為 12Km，溫度隨高度呈等溫或逆溫狀態(tài)。 即 γ ＝ ℃/100m 稱 γ為對(duì)流層中氣溫垂直遞減率。 ? 城市大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)報(bào)告中空氣污染物種類 :總懸浮顆粒物 、 二氧化硫和氮氧化物等 二、大氣的垂直結(jié)構(gòu) ? 根據(jù)氣溫、水汽的垂直分布、大氣擾動(dòng)程度和電離現(xiàn)象等不同等特點(diǎn)，自下而上將大氣分為五個(gè)層次。 大氣中的易變成分 （ vapour） ： 含水汽的空氣叫作濕空氣（ wet air）。 ? 干空氣 （ Dry air） :（ 除水汽和雜質(zhì)以外的氣體 ） ? 氣體主要成分 :氮 （ %） 、 氧 (%） 、 氬（ %） 、 ? 氣體次要成分 :二氧化碳 （ ％ ） 、 氫 、 氖 、 氦 、氪 、 氙 、 氡 、 臭氧等稀有氣體 （ ％ ） 。 ? 天氣 (Weather) ? 指一定區(qū)域在較短時(shí)間內(nèi)各種氣象要素的綜合表現(xiàn)。 ? 海洋要素 （ Marine elements） ? 反映海洋狀態(tài)的物理量或物理現(xiàn)象。 二氧化碳能強(qiáng)烈地吸收和放射長(zhǎng)波輻射， 對(duì)地面和大氣的溫度分布有重要影響，類似溫室效應(yīng)，直接影響氣候變遷。 大氣中的易變成分 ：懸浮在空氣中的固體或液體微粒 ， 主要包括塵埃 、 煙粒 、 細(xì)菌 、 病毒 、 花粉和微小鹽粒等 。 對(duì)流層具有三個(gè)主要特征 。 摩擦層與自由大氣 ? 根據(jù)大氣運(yùn)動(dòng)的不同特征通常將對(duì)流層分為： ? 摩擦層 (friction layer) ：摩擦層又稱邊界層，從地面到 1Km高度，其厚度夏季高于冬季，白天高于夜間。 (P6) ? 海 (Sea): ? 海灣 (Gulf、 Bay): 洋或海的一部分延伸入大陸，其深度和寬度逐漸減小的水域稱為灣。 ? 東海： 南自南澳島與臺(tái)灣島的鵝鑾鼻分隔南海，面積 75萬平方公里，平均水深 349米。 ? 海洋污染 ：污染途經(jīng)是降水、江河經(jīng)流、大氣環(huán)流、漲落潮、污水排放、海上采油采礦和船舶排污?？梢酝ㄟ^溫度表或溫度計(jì)直接測(cè)得。 關(guān)系： K＝ 273＋ C )32(95 ?? FC 3259 ?? CF二、太陽、地面和大氣輻射 輻射的基本特性 ? 在自然界中凡溫度高于絕對(duì)零度的物體均發(fā)出電磁波，電磁波按其波長(zhǎng)分為 γ 射線、 X射線、可見光、紅外線和無線電波。 ? 大氣受熱的主要直接熱源是地球表面 。 如白天輻射增溫 ， 夜間輻射冷卻 。 （ Advection)：水平運(yùn)動(dòng)稱平流 。 ? 上下層空氣之間的熱量交換以對(duì)流和亂流為主。 ? 氣溫的日較差： 一日中最高氣溫與最低氣溫之差。 ? 高緯＞低緯； 陸上＞海上； 海拔低＞海拔高 ★ 五、海平面平均氣溫的分布特點(diǎn) ? 海平面平均氣溫從赤道向高緯遞減，南半球等溫線大約與緯圈平行，北半球由于海陸分布不均勻，等溫線不與緯圈平行。 ?Z 的單位通常取 而減小。 ? 拉尼娜 （ Lanina）是指赤道附近東太平洋水溫反常變化的一種現(xiàn)象。當(dāng)氣溫 5 ℃ 時(shí)， 3級(jí)風(fēng)時(shí)感溫在 0 ℃ 左右； 6級(jí)風(fēng)時(shí)，對(duì)裸露的肌膚的作用相當(dāng)于 12 ℃ 時(shí)的溫度；同樣風(fēng)速，當(dāng)氣溫為 5 ℃ 時(shí)，對(duì)裸露的肌膚的作用相當(dāng)于靜風(fēng)條件下 ℃ ， 這時(shí)只需 1min即可造成凍傷。水溫為 0 ℃ 時(shí)，落水者只能堅(jiān)持 15min；水溫為 10 ℃時(shí)，存活的時(shí)間為 ；水溫為 1520 ℃ 時(shí)，存活時(shí)間可達(dá) 10余小時(shí)。 ｇ：重力加速度 。 ? Δ p=w=Δ Z s ρ g=ρ gΔ Zs Δ p = ρ gΔ Z ? Δ p/Δ Z = ρ g 公式說明：在靜力平衡下 ， 氣壓隨高度的變化主要取決于空氣密度 。 海平面氣壓場(chǎng)的基本形式 4. 高壓脊和脊線 H（ Ridge）：由高壓向外延伸出來的狹長(zhǎng)區(qū)域，或一組未閉合的等壓線向氣壓較低的一方凸出的部分，簡(jiǎn)稱脊，脊中曲率最大點(diǎn)的連線稱脊線 (Righe Line)。因此，氣壓梯度的大小取決于等壓線的疏密程度。 暖高壓 冷低壓 冷高壓 暖低壓 ? 溫壓場(chǎng)不對(duì)稱的系統(tǒng)： 溫壓場(chǎng)不對(duì)稱是指溫度中心與氣壓中心不重合 。 ★ 七、 等壓線和等高面 ? 地表面氣壓的分布情況稱為氣壓場(chǎng)。由于同一高度上各地的氣壓不等，氣壓在空間的分布，就象山丘一樣起伏不平。 ? 如圖： Pa=Pb=Pc， Ha＇ =Hb ＇ =Hc＇ Ha＞ Ha ＇ Hc＜ Hc ＇ 第四節(jié) 空氣的水平運(yùn)動(dòng) 風(fēng) （ Wind) ? 一、風(fēng)的定義和單位 ? 定義 : 空氣相對(duì)于下墊面的水平運(yùn)動(dòng)，稱為風(fēng)。近似表示為 : P=。 ? 風(fēng)隨高度變化： 在氣壓場(chǎng)不隨高度變化的前提下，風(fēng)隨高度的變化主要取決于摩擦力隨高度的變化。 (3) 一定時(shí)， ρ 大，空氣濃密， Gn小。 ? 慣性離心力 （ Centeifugal Force） 指物體在作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一種虛擬力。 （ 3） Vg與緯度的正弦成反比，低緯 Vg大于高緯 Vg。 ? 即 : 低壓（氣旋）中的梯度風(fēng) ? 北半球在低壓區(qū)（氣旋）中風(fēng)繞中心逆時(shí)針方向吹，氣壓梯度力沿半徑指向中心，地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力都沿半徑指向外緣。 ? 緯度越高，空氣密度越大，水平氣壓梯度最大可能值越大。 摩擦層中的風(fēng) 摩擦層中的風(fēng) 地轉(zhuǎn)風(fēng) ?在北半球摩擦層中，風(fēng)斜穿等壓線吹，背風(fēng)而立，高壓在右后方，低壓在左前方。 實(shí)際風(fēng)向的確定和風(fēng)隨高的變化 風(fēng)隨高度的變化 七、地形動(dòng)力作用 ? 繞流和阻擋作用： 當(dāng)氣流遇到孤立的山峰與島嶼時(shí) ， 有繞山峰兩側(cè)而過的現(xiàn)象 ， 并且在迎風(fēng)面風(fēng)速增強(qiáng) ， 在背風(fēng)面風(fēng)速減弱 。由垂直方向的運(yùn)動(dòng)方程，狀態(tài)方程和靜力關(guān)系可以證明，當(dāng)氣塊溫度 T′ 與周圍環(huán)境溫度 T 不同時(shí)，就發(fā)生垂直運(yùn)動(dòng)，即 : T′ T 下沉運(yùn)動(dòng) T′ = T 無對(duì)流 T′ T 上升運(yùn)動(dòng) ? 特點(diǎn) ：水平范圍小 （ 幾公里到幾十公里 ） ， 持續(xù)時(shí)間短 （ 幾十分鐘到幾小時(shí) ） ， 垂直速度大 （ 130m/s） 。若系統(tǒng)與外界沒有熱量交換，稱該系統(tǒng)是絕熱的。 γ m不是常數(shù)，而是隨氣壓和溫度變化 ,其中主要隨氣溫的降低而增大。 大氣穩(wěn)定度判據(jù) γ ＞ γ d 絕對(duì)不穩(wěn)定 γ ＜ γm 絕對(duì)穩(wěn)定 γ m＜ γ ＜ γ d 條件性不穩(wěn)定 大氣穩(wěn)定度判據(jù) 穩(wěn)定度與天氣 ?當(dāng)大氣穩(wěn)定時(shí)，能有效地抑制對(duì)流發(fā)展，產(chǎn)生穩(wěn)定天氣現(xiàn)象，如層云、霧、毛毛雨等； ?當(dāng)大氣不穩(wěn)定時(shí)，有利對(duì)流發(fā)展，產(chǎn)生積狀云，出現(xiàn)不穩(wěn)定天氣，如陣雨、雷暴、大風(fēng)、冰雹、龍卷等。 ? 逆溫的種類 （ 1）輻射逆溫：夜間輻射冷卻形成的逆溫。 ? 大氣環(huán)流反映了大氣運(yùn)動(dòng)的基本狀態(tài)和基本特征，是各種不同尺度天氣系統(tǒng)活動(dòng)的基礎(chǔ)。 ?風(fēng)帶： 赤道無風(fēng)帶，信風(fēng)帶，副熱帶無風(fēng)帶，西風(fēng)帶和極地東風(fēng)帶，南北半球?qū)ΨQ。 3. 副熱帶無風(fēng)帶 （ Horse Latitudes） ? 位于信風(fēng)帶和西風(fēng)帶之間，平均位于南北緯 30186。 5．極地東風(fēng)帶 （ Polar Easterlies） ? 位于南北緯 6090186。如赤道低壓帶、海上副熱帶高壓、南極高壓、 冰島低壓、阿留申低壓和南半球副極地低壓帶。 ? 季風(fēng)的成因 （ Formation of Monsoons）： ? 海陸季風(fēng) (SeaLand Monsoon)：由海陸之間熱力異差引起的風(fēng)系，隨季節(jié)有極明顯的變化， 稱海陸季風(fēng)。 ? 夏季風(fēng)特征 ：陸地是印度低壓（亞洲低壓），海上是西太平洋副熱帶高壓。另外還有高原的阻擋作用，印度半島岬角作用，強(qiáng)勁的西南風(fēng)， 78 月份風(fēng)力常達(dá) 89級(jí)以上，并伴有雷雨。 ? 北美 (得克薩斯 ):冬季北風(fēng)，夏季南風(fēng)。 ?在我國(guó)海陸風(fēng)和山谷風(fēng)均盛行的港口是連云港和秦皇島。大氣中的水汽是形成云、霧和降水等天氣現(xiàn)象的主要因子，同時(shí)對(duì)船運(yùn)貨物是否受潮變質(zhì)有很大的影響。 ? 它表示空氣中水汽含量的多少，水汽壓大，水汽含量多，水汽壓小，水汽含量少。目前，我國(guó)有些城市把相對(duì)濕度作為日常天氣預(yù)報(bào)的一個(gè)指標(biāo) 。另外，若濕球溫度趨于干球溫度，說明相對(duì)濕度大，一般有霧或降水。絕對(duì)濕度的日變化與溫度的日變化一樣，最高值出現(xiàn)在午后，最低值出現(xiàn)在清晨。 ? 兩者同時(shí)作用 :若增加水汽和降低溫度同時(shí)進(jìn)行，將加速凝結(jié)過程。 ? 冷卻條件： 上升運(yùn)動(dòng)促使未飽和的空氣絕熱上升降溫達(dá)到飽和狀態(tài) 。 晴天 陣雨 雷雨大風(fēng)冰雹 層 狀 云 ? 層狀云： 在穩(wěn)定大氣層結(jié)中，由系統(tǒng)性的抬升運(yùn)動(dòng)而形成的云。 四、降水 (Precipitation) ? 降水： 大氣中的水汽凝結(jié)（或凝華）物，從空中降到地面的現(xiàn)象。 常用 ” mm/h”、 ” mm/d”等單位表示 。霧中含有許多有毒物質(zhì) ,對(duì)人體十分有害。日變化明顯，通常，夜間形成， 清晨最濃，日出則散；可隨風(fēng)飄到海上 10海里左右。 ? (4) 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)：可數(shù)日不散。 ? 形成條件： 大的水氣溫差，即水溫、氣溫差不應(yīng)小于 15℃ ，空氣層結(jié)穩(wěn)定，與風(fēng)速無關(guān)。 ? 充沛的水汽： 有源源不斷的水汽輸送，霧才能維持。南海北部沿岸 124月為霧季， 23月最多。 我國(guó)近海霧的成因 ? 成因： 主要與我國(guó)近海的兩支海流有關(guān)。 我國(guó)近海海流系統(tǒng) ? 世界海洋霧區(qū)分布特點(diǎn)： 春夏多，秋冬少；中高緯多于低緯；大洋西海岸多于東海岸；北大洋多于南大洋；大西洋多于太平洋。這一霧區(qū)位于北美與西歐和北歐的主要航道上，尤其是英吉利海峽和多佛爾海峽，來往船舶眾多，水流急且流向多變，再加上霧頻，船舶航行困難。 ? 下圖是我國(guó)近海出現(xiàn)平流霧的四種典型天氣形勢(shì)： 入海冷高壓西部 氣旋東部 副高西伸脊西部 靜止鋒和冷鋒前部 我國(guó)近海出現(xiàn)平流霧的四種典型天氣形勢(shì) 。 ? 信風(fēng)帶海洋的東岸 7月世界海洋霧的頻率（ %） 1月世界海洋霧的頻率（ %） 總分布特征 :北大洋多于南大洋、大西洋多于太平洋、大洋西部多于大洋東部、中高緯多于低緯、春夏多于秋冬。主要影響中 加和中 美西航線。由北赤道流在菲律賓以東向北，到臺(tái)灣島東南轉(zhuǎn)向東北，分出一支稱臺(tái)灣暖流。黃海 48月為霧季， 67月最多。 ?平流霧消散條件 ?風(fēng)向突變； （冷鋒過境） ?風(fēng)力增加； （大洋上風(fēng)力再大有時(shí)也不散） ?暖濕平流中斷； ?水 汽溫差拉大； ?近地面層結(jié)不穩(wěn)定。在我國(guó)見于冬季渤海和黃海。 面 霧 (Frontal fog) ? 定義： 鋒面上暖氣團(tuán)中的較暖水滴落到冷空氣中，水滴蒸發(fā)所形成的霧。 多見于晴朗、微風(fēng)、少云的冷高壓中心附近。 1922年，英郵輪 “ 埃及 ”號(hào)在法國(guó)沿岸霧中與法破冰船 “ 西奈 ” 號(hào)相撞，船上的近百名旅客和 8000公斤黃金 ,3萬公斤白銀一同沉入大海，故稱 “ 吞金奪銀的霧 ” )。 第九節(jié) 海洋上的霧 (Fog) 一、霧的分類和特征 二、平流霧的生消條件 三、海洋上霧的分布 四 、 海霧的簡(jiǎn)易測(cè)算方法 一、 霧的分類與特征 ?霧 (Fog) ： 由大量小冰滴、小冰晶或兩者的混合體所組成懸浮在近地面氣層中，使水平能見度小于 。 ? 降水的性質(zhì)： ? 連續(xù)性降水： 指來自 Ns和 As的降水，具有持續(xù)穩(wěn)定的性質(zhì)，常在 10h以上。 ? 特點(diǎn)： 均勻成層，呈薄幕狀，水平范圍大，云頂如云海，云內(nèi)較穩(wěn)定。 ? 故此 ， 上升運(yùn)動(dòng)＋水汽條件 → 云形成； 下沉運(yùn)動(dòng) → 云消散 。貨損的原因是貨艙 “ 出汗 ” 和貨物 “ 出汗 ” ，前者水滴凝結(jié)于艙頂、艙壁，而后者水滴凝結(jié)于貨物