1、第一章 大气的状态及其运动,第四节 空气的垂直运动,第四节 空气的垂直运动,一、空气垂直运动的形成原因 二、空气垂直运动的种类及特点,空气块所受的力,一、空气垂直运动的形成原因,二、垂直运动的种类及特点,（一）对流（二）系统性垂直运动 （三）大气波动 （四）大气乱流,（一）对流,1.对流的概念和特征 对流的概念： 对流是指由于空气块与周围大气有温度差异而产生的,强烈而比较有规则的升降运动,对流的特征,1.垂直速度大，一般为110m/s； 2.水平范围小，一般是几千米到几十千米； 3.持续时间短，一般为几十分钟到几小时,对流产生的原因是气块温度与周围大气温度有差异 当空气块温度高于周围大气温度时
2、，它将获得向上的加速度；反之则获得向下的加速度。,2.对流产生的原因,3.对流冲击力,概念：使原来静止的空气产生垂直运动的作用力，称为对流冲击力。可分为：热力对流冲击力 动力对流冲击力,4.大气稳定度,大气稳定度的概念 大气稳定度是指大气对空气块垂直运动阻碍程度 。,大气稳定度的判断-未饱和空气块,结 论 1 ：,未饱和空气块作垂直运动时，大气稳定度的判断：d 时不稳定 d 时稳定 = d 时中性,饱和空气块作垂直运动时， 大气稳定度的判断： m 时不稳定 m 时稳定 = m 时中性,结 论 2 ：,综上所述,可将大气稳定度分成三种情形： m（d） 绝对稳定 d（m） 绝对不稳定 md 条件性
3、不稳定,用层结曲线状和态曲线来判断的方法,层结曲线：气层气温随高度变化的曲线。状态曲线：气块温度随高度变化的曲线。,用层结曲线和状态曲线表示的大气稳定度,绝对稳定,条件性不稳定,用层结曲线和状态曲线表示的大气稳定度,绝对不稳定,用层结曲线和状态曲线表示的大气稳定度,（二）系统性垂直运动,概念： 大范围空气有规则的升降运动称为系统性垂直运动。,系统性垂直运动的特点,垂直速度小，为110cm/s， 水平范围大，几百几千公里， 持续时间长，为十几小时几天。,系统性垂直运动出现的地区,大范围空气的水平气流辐合、辐散区冷、暖空气交锋区地形抬升,低层气流辐合引起上升运动,摩擦层中低压区和高压区的气流,结
4、论,低压区中心附近有上升气流高压区中心附近有下降气流,（三）大 气 波 动,两层密度不同的空气发生相对运动，在其交界面上会出现波动。这种波动常出现在等温层和逆温层界面上,（四）大气乱流,大气乱流是指空气不规则的涡旋运动，又称湍流或扰动气流。,大气乱流的形成,乱流涡旋是由大气中的气流切变引起的，气流切变是指气流间速度和方向的差异。,1.热力乱流,当气温水平分布不均匀时，就会产生大大小小的升降气流，由于它们之间有速度和方向的差异，就会形成乱流,2.动力乱流,当气流流过粗糙地表、丘陵和山区时，由于地表摩擦和地形扰动，会引起气流切变而形成乱流涡旋。,山地乱流,影响乱流强度的因子,热力因素动力因素大气稳定度,作 业,1.解释：夏季晴天午后，在机场经常见到地面风由草地吹向跑道的现象。2.为什么等温层、逆温层又叫稳定层和阻挡层？,
