航海气象海洋学笔记
气温日变化
1. 极值
低气温:日出前
高气温:海洋:12h30m 陆:14h 冬13h~14h
夏14h~15h
2. 气温日较差:(日高气温—日低气温)
纬度升高 纬度降低 季节: 夏>冬
海拔高度升高 海拔高度降低 天气: 晴>阴
垫面:海>陆
气温年变化(月均值北半球)
1. 极值
陆冷月:1月热月:7月 海洋冷月:2月热月:8月
2.气温年较差(月均高值—月均低值)
纬度升高 纬度降低 垫面:海<陆
海拔高度升高 海拔高度降低
海面均气温分布
赤道→两极 降低
冷极:南半球:南极 北半球: 夏:极
冬:东西伯利亚格陵兰岛
气温垂直递减率
气流水方流动:流
气流垂直方流动:流
气压
1.温压场称:(中心轴线垂直)
深厚系统:暖高压冷低压高度升高气压系统增强
浅薄系统:冷高压热低压高度升高气压系统减弱
热带气旋:暖性低压 深厚系统
2.温压场称:
高压中心轴线暖区倾斜 北半球 SW
西倾斜
西暖冬冷 南半球 NW
暖(西)冷(东)
高压
低压中心轴线冷区倾斜 北半球 NW
西倾斜
西冷东暖 南半球 SW
冷(西)暖(东)
低压
等高面:面 等压面:高低起伏曲面
面图:等高面图海面气压场等压线
高空图:等压面图特定等压面高低起伏等高线
均高度: 500hPa5500m
700hPa3000m
850hPa1500m
等压线高空图:
500hPa
高度 ↑
气压 ↓
等高线高值区
A
>500
<500
B
等高线低值区
海面
空气水运动风
风速 1ms ≈2kn
风矢量 风力 教材27页
方:风
:风浪 :流
1.水气压梯度力 G→
① G 1ρ (∆рΔп) 垂直等压线高压→低压 -∆р∆n
1000低压
1050高压
② 空气水运动原动力形成风直接原
2.转偏力 A→
①A→2Vw ѕіп φ A⊥V 纬度↑ A↓
北半球偏右南半球偏左 北半球
A→
A→
南半球
V
②改变运动方改变运动速度
3.惯性离心力C→曲线运动
C→V2r(曲率半径) V⊥C曲率中心指边缘V
C
r
曲线弯曲曲率曲率半径曲线直曲率曲率半径
4.摩擦力R→
摩擦层 R﹣K·V→
气
直线运动:转风 圆周运动:梯度风
G
G
V
V
G
V
A
A
A
南半球
北半球
高
高
低
低
(﹣∆рΔп)水气压梯度力成正
低纬>高纬
ѕіп φ 转偏力成反
ρ成反
白贝罗风压定律
1.低压(气旋)G→A→+C→
水气压梯度极限值低压风速
G
L
C
A
2.高压(反气旋)AG+C
水气压梯度极限值
A C G
H
H
高压中心附——等压线稀疏
γ成正
高压边缘——等压线密集
H
等压线弯曲——较稀疏
等压线直——较密集
ρ成正冬季>夏季
ѕіп φ成反高纬>低纬
摩擦层中风
背风立: 北半球:低压左前高压右
南半球:低压右前高压左
G→
V→
R→
A→
A→
G→
V→
Vg
a
低
高
H
H
H
H
L
L
L
L
逆时针辐合
时针辐合
逆时针外辐合
时针外辐合
赤道
风表示符号:
2ms 5kn 1级+
4ms 10kn 2级+
20ms 50kn 10级+
国 国际 风级
16ms 40kn 8级+
12ms 30kn 6级+
8ms 20kn 4级+
6ms 15kn 3级+
风速:ms×25kn
风级
风 名
相 风 速
海 面 状 况
海 面 浪 高
kn
ms
中数ms
般
高
0
风Calm
<1
0~02
0
静镜Calmglassy
—
—
1
软风Light air
1~3
03~15
1
微波Calmrippled
01
01
2
轻风Light breeze
4~6
16~33
2
波Smoothwavelets
02
03
3
微风Gentle breeze
7~10
34~54
4
浪Wavelets
06
10
4
风Moderate breeze
11~16
55~79
7
轻浪Sight
10
15
5
清风Fresh breeze
17~21
80~107
9
中浪Moderate
20
25
6
强风Strong breeze
22~27
108~138
12
浪Rough
30
40
7
疾风Near gale
28~33
139~171
16
巨浪Very rough
40
55
8
风Gale
34~40
172~207
19
狂浪High
55
75
9
烈风Strong gale
41~47
208~244
23
狂涛Very high
70
100
10
狂风Storm
48~55
245~284
26
90
125
11
暴风Violent storm
56~63
285~326
31
非现象Phenomenal
115
160
12
飓风Hurricane
≥64
≥327
—
140
—
空气垂直运动气稳定度
升运动:阴雨等压线气旋性弯曲低压加深高压减弱
L
沉运动:晴等压线反气旋性弯曲低压减弱高压加强
H
干绝热程:干绝热直减率γd1℃100m
湿绝热程:湿绝热直减率γm05℃100m06100m
干空气 未饱空气 饱空气 含水滴饱空气
升: 干 先干湿 湿 湿
降: 干 干 干 湿
干绝热线:直线
状态曲线 层结曲线(环境曲线):实际气
湿绝热线: 陡缓曲线
干绝热线行
H
γd
γm
1°C
100
200
T
气温垂直递减率γ
干空气:γ<γd 稳定 γγd中性 γ> γd稳定
γd
稳定
中性
稳定
湿空气:γ<γm 稳定 γγm 中性 γ>γm稳定
γ<γm 绝稳定:层云雾毛毛雨
γm<γ<γd条件性稳定:
γ>γd 绝稳定: 积云积雨云积状云雷暴阵性降水阵性风
γm
γd
绝稳定
条件性稳定
绝稳定
气环流
太阳辐射球转海陆分布形差异
1.单圈环流
条件:表均匀球转 形成子:太阳辐射 热力原 赤道低气压带
赤道高气压带
2.三圈环流
条件:表均匀 形成子:太阳辐射球转 动力原 副热带高压带
副热带低压带
极高压带
极高压带
西风带
西风带(咆哮西风带)
60°N副极低压带
60°S副极低压带
极东风带
极东风带
30°N副热带高压(副热带风带)
30°S副热带高压(副热带风带)
东北信风带
东南信风带
热带辐合带(赤道低压带赤道风带)
低纬
环流圈
中纬环流圈
高纬环流圈
行星风带
夏季 冬季
陆: 低压 高压 北半球:断块状
海洋: 高压 低压 南半球:条带状
1月:亚洲高压(西伯利亚高压)北美高压 阿留申低压冰岛低压 冬强夏弱
7月:亚洲低压(印度低压)北美低压 夏威夷高压亚速尔高压 夏强冬弱
永久性气活动中心:海洋南极高压
半永久性气活动中心:陆
青藏高原:阻挡冬季风南加强南亚夏季风
夏季: 海洋吹陆暖湿
冬季: 陆吹海洋冷干
东亚季风
冬季:
H
强H
南亚
冷干晴
夏季:印度低压西太洋副高
L
南亚
L
西南季风
东南信风
赤道
南亚季风
11月~次年4月北印度洋航海黄金季节旱季
6月~9月强劲西南季风雨季
局热力环流
海陆风
1.白天:海洋→陆海风 夜晚:陆→海洋陆风
2.面温度日较差海陆风明显
纬度越高海陆风越 夏季>冬季 垫面:海<陆
3. 海风>陆风:海风入陆50~100km陆风入海<10km
海风厚度达1km陆风<500m
山谷风
白天:山谷→山顶 谷风
夜晚:山顶→山谷 山风
夏季>冬季 谷风>山风
海风
谷风
陆风
山风
岸风
离岸风
气中逆温
高度↑气温↓
γ<0逆温
γ>0
T
H
绝稳定
层状云:雾
气中水汽分布
绝湿度:gm3 湿度高蒸发量绝湿度
增加水汽
空气达饱饱状态
降低湿度
吸湿性强微粒作凝结核
卷云Ci 卷层云Cs 高层云As 雨层云Ns 积云Cu 积雨云Cb
雾<1km(05nm)
轻雾<1~10km(05~5nm)
辐射雾:陆晴朗微风夜辐射冷秋冬冷高压中心日变化规律
流雾(海雾):暖湿空气流冷垫面流冷海洋:日变化海:日变化
锋面雾(降水雾):日变化
蒸汽雾:冷气流流暖水面 海:日变化陆:日变化
雾分布 :南窄北宽南少北
雾季 盛期
黄海: 4~8月 6~7月
东海: 3~7月 4~6月
南海: 12~4月 2~3月
吹S~SE~E风2~4级风利雾形成黄海北部NE风时
世界海洋雾
(春)夏:流雾 冬:锋面气旋→锋面雾
海雾简易测算方法
湿度:干湿球温差
干 燥:干湿球温差
干湿球温差增成雾性 干湿球温差减成雾性
露点温度td 水汽含量
冰雹
˙ 雨
毛毛雨
雷雨
✽ 雪
霾
≡ 雾
= 轻雾
雷暴
雨夹雪
✽
][ 龙卷
阵雪
阵雨夹雪
阵雨
天气图
面分析图:00061218 UTC
高空分析图:0012 UTC
PPP海面气压值
±PPa三时变压数点省略
W天气
RR6h降水量(mm)
气温 T T
现天气WW
见度(km)V V
露点温度Td Td
CL
Nh
h
低云高
低云量
低云状
CM
CH
中云状
高云状
站圈
18
5
17
300
058
+12√
4
9
海面气压值10058hPa
三时变压+12hPa微降升
天气:阵性降水
6时降水4mm
气温18℃
现天气 雨
见度5km
露点温度17℃
西北风7~8ms
复高积云蔽光高积云
总云量10
碎雨云
低云高300~600m
低云量9
国 国际
等压线间隔 25hPa5hPa 4hPa
高压 高 G H
低压 低 D L
台风 T
直流线 波状流线
辐散渐线(晴天气) 辐合渐线(流天气)
气旋式涡旋C——低压Cyclone
反气旋式涡旋A——高压Anticyclone
中性点——鞍形场
高压中心
冷气团变性快 暖气团变性慢
冷气团:
冷
暖
气层结稳定
水汽含量:积云积雨云
水汽含量少:少云碧空
暖气团:
暖
冷
气层结稳定见度差
水汽含量:层云层积云毛毛雨雨雪流雾
水汽含量少:少云云
陆气团入海变性快 海洋气团移入陆变性慢
1.冰洋气团(A):冷干晴
2.基气团(P):①极陆气团(Pc)——冬:冷干晴夏:云
②极海洋气团(Pm):云阴天时降水
3.热带气团(T):①热带陆气团(Tc):热干晴
②热带海洋气团(Tm):晴热
4.赤道气团(E):积雨云
锋
冷锋
暖锋
准静止锋
锢囚锋
暖
冷
冷
冰洋气团 冰洋锋
极气团 极锋
热带气团
赤道气团 副热带锋
200~400km
十公里
α
冷
暖
坡度α:第二型冷锋 陡
第型冷锋
暖锋
准静止锋 缓
高空锋:等温线密集区等高线密集区
L
冷锋
冷锋前
暖锋
暖锋前
S~SW
E~SE
N~NW
冷锋境::气压升 暖锋境:气压降
暖锋:
典型:层状云系 Ci→Cs→As→Ns
连续性降水:锋前
锋面雾暖气团稳定
第型冷锋(缓行冷锋):
典型:层状云系 Ns→As→Cs→Ci
连续性降水:锋
锋面雾 暖气团稳定
第二型冷锋(快行冷锋):
典型:锋线附发展旺盛积雨云 冬半年
锋前Ci→Cs→As→Ns
连续性降水
准静止锋:
典型:阴雨连绵
暖气团稳定:积雨云雷暴连续性降水
锢囚锋(前期):
云层增厚降水区扩降水强度增加
锢囚锋(期):
减弱→雨消云散
锋面气旋
图:教材123页 236(6)
暖锋前:
层状云系Ci→Cs→As→Ns 连续性降水 锋面雾 气压降 E~SE风
暖 区:
层云层积云毛毛雨雨雪 流雾 气压稳定 S~SW
冷锋:
第型冷锋:层状云系Ns→As→Cs→Ci 连续性降水 锋面雾
第二型冷锋:积云积雨云 雷暴连续性降水 气温降气压升N~NW风
≡
≡
①
②
③
④
⑤
①
②
③
④
⑤
L
St Sc
• ≡﹡
风逆时针转动
1.初生阶段(波动阶段) 暖:移暖区气流方致移速快
L
初生阶段
L
锢囚阶段
2.成熟阶段
3.锢囚阶段:
锢囚前期:强中心气压低风力
锢囚期:风区降水区扩风力减弱
4.消亡阶段
锋面气旋发生频率路径
热带气团
极气团
H
L
东亚气旋→阿留申低压
北美气旋→冰岛低压
极气团 夏北 北方气旋东北气旋 黄河气旋 风
极 锋
热带气团 冬南 南方气旋江淮气旋 东海气旋 风降水
冷高压
H
L
前部:偏北风剧烈降温伴雨雪
中部:晴朗少云风微风冷(凉)辐射雾烟霾
部:气温回升湿度加春(初夏)流雾
副热带高压
H
L
面:高压单体位置强度
中心:晴朗少云风力微弱温暖
东部:气层结稳定雾层云冷洋流
西部:气层结稳定积雨云雷阵雨暖洋流
南部:晴天气风风力稳定
西北北部:热带气旋东风波活动狂风暴雨
西太洋副高季节变化: 夏 强 偏北偏西
冬 弱 偏南偏东
5月~8月 :北进慢稳定少变缓慢移动跳跃
9月~10月:南退快副高脊线20°N南 华南前汛期
20°N~25°N 长江中游梅雨
25°N~30°N 黄淮雨季
30°N北 华北雨季
尺度:龙卷雷暴陆→午~傍晚海→半夜~凌晨
中尺度:飑线风速增 气温降气压升高
阵风面风偏离20°~30°北半球偏右南半球偏左
Ci辐射状卷云
(马尾状卷云)
Ns
Cb云墙
Cb云墙
英状高积云Ac
Cu
碎雨云碎层云碎积云
塔状浓积云
台风眼
涡旋区
外围区
涡旋区
外围区
中雨
暴雨
雨
逐渐降
迅速降
逐渐增→8级
迅速增→12级
风微风
中浪→浪
巨浪
巨跳动三角浪(金字塔浪)
风压
风
涌浪
台风量源:水汽凝结释放凝结潜热
东南太洋水量低热带气旋
北印度洋(孟加拉湾阿拉伯海):6~9月 SW季风 垂直切变气流
热带辐合带85
初始扰动
东风坡15
南西洋热带辐合带
较慢
慢
快
转抛物线
→V
→A
H
H
H
H
45°
675°
≥10
8
≤6
北半球
南半球
≤6级 45°
8级 675°
≥10级 90°
675°
45°
8级
≤6级
T
北半球
左半圆
航半圆
危险象限
右半圆
危险半圆
风速减
气压升
风浪20~50nm
风速增
气压降
风逆时针转
南半球
危险象限
左半圆
危险半圆
风速减
气压升
风浪20~50nm
右半圆
航半圆
风速增
气压降
风时针转
热带辐合带
L
L
H
副极低压:阿留申低压冰岛低压
副高
赤道低压带(热带辐合带)
信风带:[高空:东风坡][面:热带气旋热带云团]
西风带:[面:温带气旋冷高压]
信风槽:信风+信风
中部东部赤道
季风槽:信风+季风 南亚西太洋
NE信风
SW季风
E~NE
W~SW
W~NW
E~SE
NW季风
SE信风
赤道
流单体(细胞)(1~10)
中尺度流云体群(10~100km)
热带云团(100km~1000km)——热带辐合带
东风坡
波前
波
高
低
750~500hPa
波槽底
1)较弱:倒V字型 西洋中东部
2)西洋西部加勒海:
波前:天气 波:雷雨区
3)太洋西部: 称
波前:雷雨区 波:天气
海天气预报
天气形势预报:天气系统 基础
天气素预报:风气温云雨见度……
观预报:天气图法
客观预报:数值预报法
短期预报:~3天
中期预报:3~10天
长期预报:>10天
VS 见光 IR 红外线
气象传真图
T T AA×× CCCC YY GG gg MMM JJJJ
图类 图区 传真台 日时分 月 年
图类:A:分析(Analysis)F:预报(Forecast)S:面(Surface)U:高空(Upperair)W:海浪
①面图(ASFS) ②高空图(AUFU) ③卫星云图(VSIR) ④海浪图(AWFW)
⑤海流图(SOFO) ⑥海温图(COFO) ⑦冰况图(STFI) ⑧热带气旋警报图(WT)
天气形势(Synoptic Situation)
FS××——预报时间
02——24时预报 BAF 北京台
03——36时预报 JMH 东京1台
04——48时预报 JMJ 东京2台
07——72时预报
09——96时预报
12——120时预报 L H
14——144时预报 × × 中心位置
16——168时预报 985 1028 中心气压值
19——192时预报
10KT:移速10节
SLW:移移速5节
STNR(stationary静止) (Q STNR准静止):移定移速5节
[SW]热带气旋(热带风暴) 10~11级锋面气旋≥10级
101800 Z
TS STS T:
移
预报时刻天气系统中心位圆中心概率70
风力≥10级 锋面气旋:
171800 Z
170600 Z
T9018 ED(9018) 90年18号
965 hPa 中心气压值
中心位置 161N 1129E PSN GOOD 飞机定位
移 WEST 08KT 移速
MAX WINDS 70KT NEAR CENTER 中心风速70节
OVER 50KT WITHIN 75NM 50节风圈半径75海里
OVER 30KT WITHIN 225NM 30节风圈半径225海里
575NM NE——SEMICIRCLE 东北半圆575海里
255NM ELSE WHERE 方255海里
225 NM
575 NM
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