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众所周知,大气和海洋构成了航海环境。本篇首先介百花丛app怎么下载绍大气概况、大气的基本运动形式、与航海活动密切相关的气象要素及其变化规律等内容。正确地理解和掌握这些内容,是学好气象学、分析预测天气变化的基础。
大气概况 由于地心引力的作用,地球周围聚集着一个空气层,称其为大气层(Atmosphere),简称大气。在大气中存在着各种物理过程(如增热、冷却、蒸发、凝结等)和各种物理现象(如风、云、雾、雨等),它们的发生及变化都是与大气本身的组成、结构及物理性质密切相关的。
大气的组成 大气主要是由多种气体混合组成的,此外还包括一些悬浮着的固体及液体杂质。通常把大气的组成分为三个部分。1、干洁空气 大气中除水汽、液体和固体杂质以外的整个混合气体,称为干洁空气或干空气(Dry A ir)。干洁空气是大气的主要组成成分,其中包含多种气体,它们所占空气总容积的百分比如下:氮78.09% 氧20.95% 氩0.93% 二氧化碳0.03% 氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧等< 0.01% 可见,干洁空气的主要成分是氮、氧、氩三种气体,二氧化碳及氢、臭氧等稀有气体是干洁空气的次要成分。干洁空气的各种成分在地球的自然温度、气压条件下,总保持气体状态。另
据探空资料分析结果,在90km 高度以下,除二氧化碳和臭氧等易变成分外,干洁空气中各主要气体的浓度几乎是恒定的。因此,通常把90km 以下的干洁空气作为分子量为28.966 的单一成分的理想气体处理。
值得注意的是,在干洁空气的各种成分中,二氧化碳和臭氧所占比例虽然极少,但它们对于大气温度的分布和变化有很大影响,所以它们都是大气的重要成分。二氧化碳(C O 2)具有强烈吸收和放射长波辐射的性质,在空气中二氧化碳含量较多的地方,地面的长波辐射大量被二氧化碳吸收,使热量被截留在二氧化碳层内,不致于散失到宇宙空间去;同时,二氧化碳又向周围空气和地面放射长波辐射, 使地面和大气保持一定的温度, 这种现象称为温室效应(Greenhouse Effect)。例如,近一、二百年来,由于人类大规模使用燃料,二氧化碳排放量大大增加,人为地改变了大气的某些成分,使全球气候逐渐变暖,对农业生产等产生不良影响。臭氧(O 3)能大量吸收太阳紫外线,使得高空臭氧层温度增高,从而影响了大气广州百花园社区温度的垂直分布;另外,由于臭氧层的存在使到达地面的太阳紫外线辐射大大减少,对广州名花录论坛体验地面生物机体起到保护作用。
2、水 汽 水汽(Vapour)是气体,它来自地球表面上江、河、湖、海及潮湿物体表面的水分蒸发,并借助空气的垂直对流向上空输送。大气中水汽所占的容积比例,随着时间、地点和气象条件的不同有较大的差异,其变化范围在0~4% 之间。如在热带洋面上空,水汽含量可达4% ,而在高纬寒冷的陆面上空,其含量几乎接近于零。在近地面的低空,水汽含量多,随着高度的升高水汽含量迅速减少。观测证明,在高度为1.5~2km 处的水汽含量约为地面的一半,在高度为5km 处的水汽含量约为地面的1/ 10,再往上水汽含广州品茶吧量就更少了。
大气中的水汽含量虽然很少,但它是大气的重要成分之一。在一般的自然条件下,水汽可以转变成水滴或冰晶,是大气中唯一可以发生相态变化的成分,像云、雾、雨、雪等都是一定条件下由水汽凝结而成的,可以说水汽是天气演变中的“主角”。此外,水汽和二氧化碳一样,具有吸收和放射长波辐射的性能,加上水相变化过程中伴有放热或吸热,这些都对地面和空气温度的分布及变化发生影响。
通常把不含水汽的空气称为干空气(即干洁空气),把含有水汽的空气称为湿空气(MoistAir,Wet Air)。实际上大气总是含有水汽的。
3、杂 质 悬浮在大气中的固体或液体微粒,称为大气杂质(又称气溶胶粒子)。它包括尘埃、烟粒、水滴和冰晶等水汽凝结物及海洋上飞溅的浪花蒸发后残留在空中的微小盐粒等。杂质多集中在大气低层,其分布随着时间、地点及气象条件不同而改变。当有大量的杂质聚集在低空时,会形成霾、雾及沙尘暴等天气现象,使能见度变得恶劣,严重影响海陆交通的安全。另外,大气中的固体杂质是水汽的凝结核心,称为凝结核。大气中大量凝结核的存在,对于云、雾、雨、雪等天气现象的形成起着重要作用。 随着全球工业及交通运输业的发展,大量废气、废物被排放到大气中去,造成大气污染。大气污染物不仅直接危及人体的健康和农、林作物的正常生长,而且也越来越多地影响天气和气候的变化。据统计,对人类环境威胁较大的大气污染物主要是煤粉尘、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、碳氢化合物和氨等,例如,在臭氧的作用下,二氧化硫能引起有害的酸雨,这种酸雨还会对船体产生腐蚀作用; 而氮的氧化物和碳化氢物经紫外线照射能产生毒性很大的光化学烟雾等。
气象要素 气温、湿度、气压、风、云、能见度、雾等等,都是表征大气状态的物理量或物理现象,统称为气象要素(Meteorological Elem ents)。
气温 气温(Air Temperature)是表示空气冷热程度的物理量。气温的高低本身与人类活动密切相关,因此它成为天气预报的重要项目;同时,大气的冷与暖即温度场的分布在某种意义上决定着空气的干湿与降水,决定着气压场的分布,从而影响天气形势和天气变化的全过程。
湿度 湿度是决定大气中云、降水、雾等天气现象的重要因素。同时,随着湿度的变化,大气中水汽发生相变的物理过程直接影响着天气变化和天气系统的发展。例如:水汽凝结所释放的大量潜热是台风发展的主要能源。在船舶货运中, 空气湿度的大小及其变化也是不可忽视的。 空气湿度(Atmospheric Humidity)是表示空气中水汽含量多少或者是表示空气潮湿程度的物理量,简称湿度。
气压气压的高低及其变化趋势,与天气状况及其未来变化关系十分密切。众所周知,气压高,一般天气晴好;气压降低时,天气往往变坏,可能出现阴雨、大风等坏天气;气压开始升高,又意味着天气转好。气压形势的分析和预报,是制作天气预报的基础。
大气是有重量的广州上课吧。在重力方向上,单位截面上大气柱的重量称为大气压强(AtmosphericPressure),简称气压。
海上风力海上风力的大小及由风引起的海浪,直接影响船速及船舶航行的安全,所以风历来是海员最为重视的气象要素。从气象学角度而言,风对地球上热量和水分的输送起着十分重要的作用,它也直接影响天气的变化。
空气的水平运动称为风(Wind )。风是一个表示空气运动的矢量,它既有大小(风速)又具有方向(风向)。 风速(Wind Speed,Wind Velocity)是单位时间广州百花丛地址内空气在水平方向上移动的距离。常用的单位有:米/ 秒(m ·s- 1),公里/ 小时(km ·h- 1)和海里/ 小时(n m ile·h- 1),即节(kn )。
风向(Wind Direction)是指风的来向。如北风,指风从北方吹来。常用度数(0°~360°)或16个方位来表示.
风力等级 根据风对地面物体或者海面的影响程度,定出风力等级。目前,国际上采用的风力等级是英国人蒲福(Francis Beaufort, 1774 ~ 1857) 于1808 年拟定的,故称“蒲福风级”(B eaufort W ind Scale)。当时将风级划分为0~12 级共13 个等级,风速越大,则等级越高。自1946 年以后,对风力等级进行了修改,并将风级增至0~17 级共18 个等级,见表4-1。实际中所使用的风级是0~12 级。海员在目力测风时,采用风级表示风的大小,人们在日常生活中也习惯于用风级表示风的大小。
空气的垂直运动和大气稳定度 大气除有水平方向的流动之外,还有垂直方向上的上升与下沉运动,又称为对流运动。与空气大规模的水平运动相比,大范围垂直运动的平均速率是比较弱的。但是,正因为垂直上升运动中气温绝热冷却、水汽凝结,才会有云雨等现象发生,特别是雷雨、大风、冰雹、龙卷等对人类影响很大的剧烈天气现象,都是空气垂直对流强烈发展的产物。
云和雾 云和雾都是大气中水汽凝结(凝华)而产生的凝结物,云悬浮于空中,雾悬浮于近地面层。
云的形态千变万化,一定的云状常伴随一定的天气,它既是大气运动的产物,在一定程度上又能反映大气的变化趋势。所以,正确观测和分析云的变化,是掌握天气变化规律的一个重要部分。
雾是影响能见度的首要因素。在雾季里,往往一夜之间,甚至短短几小时雾可将整个城市或者几百甚至上千千米的海面置于茫茫雾海之中,能见度变得十分恶劣,常可低于10m 以内,使交广州洛溪按摩沐足通阻塞,航船锚泊。据统计,大量船舶的碰撞、搁浅、触礁等海事都与雾有关。雾的变化性大,地区局限性也很显著,因此,它也是较难预报的一种灾害性天气现象。
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