航空气象全册配套完整课件2.ppt

1、航空气象全册配套完整课件航空气象全册配套完整课件2 2地球大气2022/1/23地球表面的外层是多种气体混合组成的空气，受地球地球表面的外层是多种气体混合组成的空气，受地球重力作用，围绕地球占有一定的空间，称为地球大气，简称重力作用，围绕地球占有一定的空间，称为地球大气，简称大气大气 （AtmosphereAtmosphere）。）。大气不停地运动，不断地变化，呈现出各种各样的大气不停地运动，不断地变化，呈现出各种各样的天天气气 （WeatherWeather）现象。）现象。大气的状态用气温、气压、湿度、风、云、降水、能大气的状态用气温、气压、湿度、风、云、降水、能见度等见度等气象要素气象要素

2、 （Meteorological elementMeteorological element）表示。）表示。 地球大气 1 1、干洁空气干洁空气（Dry airDry air）2 2、水汽水汽（Water vaporWater vapor）大气中唯一能发生相变的成分，来源于地面，含量变化。大气中唯一能发生相变的成分，来源于地面，含量变化。容积计约占容积计约占0-5%0-5%。 3 3、气溶胶粒子（大气杂质）气溶胶粒子（大气杂质）（AerosolsAerosols）水汽凝结物水滴和冰晶，悬浮的固体烟粒、盐粒、尘粒、水汽凝结物水滴和冰晶，悬浮的固体烟粒、盐粒、尘粒、各种凝结核以及带电离子等。各种凝

3、结核以及带电离子等。一、大气成分123干干 洁洁 空空 气气 的的 成成 分分 氧气氧气 21%氮气氮气 78%其他气体 1%氩(argon)二氧化碳二氧化碳(carbon dioxide)臭氧臭氧(ozone)氖(neon)氦(helium)OxygenNitrogenProportional Volume of Gases Composing Dry AirTrace Gases1、干洁空气干洁空气中对天气影响较大的成分：干洁空气中对天气影响较大的成分：除臭氧外，各种成分的气体均不能除臭氧外，各种成分的气体均不能直接吸收太阳辐射，大量的太阳辐射可直接吸收太阳辐射，大量的太阳辐射可穿过大气层

4、到达地面，使地面增温。穿过大气层到达地面，使地面增温。1、干洁空气CO2CO2：吸收地面受热后放出的长波辐射，对地球具有：吸收地面受热后放出的长波辐射，对地球具有“温室温室效应效应”（greenhouse effectgreenhouse effect）的作用。）的作用。O3O3：强烈吸收太阳紫外线辐射而使臭氧层增温，改变大气：强烈吸收太阳紫外线辐射而使臭氧层增温，改变大气温度的垂直分布，同时也使地球生物免受了过多紫外线温度的垂直分布，同时也使地球生物免受了过多紫外线（ultravioletultraviolet）的照射。）的照射。水汽对天气的影响：水汽对天气的影响：水汽相变产生云、雾、露、霜

5、、雨、雪、雹等天气现象。水汽相变产生云、雾、露、霜、雨、雪、雹等天气现象。相变过程中放出或吸收热量，影响地面和空气的温度。相变过程中放出或吸收热量，影响地面和空气的温度。水汽与气温及天气变化关系密切：大气运动中的水汽通水汽与气温及天气变化关系密切：大气运动中的水汽通过状态变化传输热量。过状态变化传输热量。2、水汽水汽的分布：水汽的分布：大气中的水汽含量随高度的增加而逐渐减少：大气中的水汽含量随高度的增加而逐渐减少：在离地在离地1.51.52km2km高度上水汽含量约为地面的一半；高度上水汽含量约为地面的一半；5km5km高度上是地面的十分之一。高度上是地面的十分之一。水汽是成云致雨的物质基础，

6、故大多数复杂天气均出现水汽是成云致雨的物质基础，故大多数复杂天气均出现在中低空，高空晴朗。在中低空，高空晴朗。2、水汽（1）定义 大气气溶胶(Aerosols)：指悬浮在大气中的固体和液体粒子。（2）对天气的影响：在一定的天气条件下，气溶胶粒子常聚集在一起，形成霾、风沙浮尘等视程障碍现象，使大气透明度变差；吸收、散射和反射地面和太阳辐射，影响大气温度；固体杂质可充当水汽的凝结核，在云、雾、降水等的形成过程中起着重要的作用。3、大气气溶胶二、大气结构 = T东 XZ天Z北 YTT+T Z T 采用摄氏温标采用摄氏温标, Z 取取100 m 或或 1, 000 ft。ZZ+Z1、大气垂直分层的依据

7、气温垂直递减率（1）气温垂直递减率的定义气温垂直递减率气温垂直递减率 等温层逆温层普遍分布TTTZZZ1、气温垂直递减率（2）气温垂直递减率的分析 已知某地的地面气温为已知某地的地面气温为T0 (C)，可大致推算该地可大致推算该地Z (m) 高度上的气温高度上的气温TZ (C) : TZ = T0 Z在对流层对流层中，平均取 = 0.65 C/100 m，则 TZ = T0 0.65Z100 或 TZ = T0 0. 0065ZT0东 XZ天TZZ北 Y1、气温垂直递减率（3）气温垂直递减率的应用 已知某地的已知某地的Z1 (ft)高度上气温为高度上气温为T1 (C)，可大致推算该地，可大致推

8、算该地Z2 (ft) 高度高度上的气温上的气温T2 (C) : T2 = T1 (Z2 Z1)在对流层对流层中，平均取 = 2 C/1, 000 ft，则 T2 = T1 2Z2 Z11, 000T1东 XZ天T2Z2北 YZ1Z2-Z11、气温垂直递减率大气层状结构：大气层状结构：Q对流层对流层（TroposphereTroposphere）Q平流层平流层/同温层同温层（StratosphereStratosphere）Q中间层中间层（MesosphereMesosphere）Q暖层暖层/电离层电离层（ThermosphereThermosphere）Q散逸层散逸层（ExosphereExo

9、sphere）2、大气垂直结构80 90km50 60km8 9km10 12kmATMOSPHERIC LEVELSTroposphereStratosphereMesosphereTropopauseThermosphereExosphere大气的分层大气的分层暖暖 层层散散 逸逸 层层对对 流流 层层平平 流流 层层中中 间间 层层对对 流流 层层 顶顶17 18km1 600 km垂直分层的高度温度随高度的变化对流层是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而位于上面的冷空气下沉，发生对流运动，故得名对流层。2、大气垂直结构对流层集中了约对流层集中了约75%75

10、%的大气质量和的大气质量和90%90%以上的水汽。以上的水汽。对流层大气热量的直接来源主要是空气吸收地面发出的长对流层大气热量的直接来源主要是空气吸收地面发出的长波辐射，靠近地面的空气受热后热量再向高处传递。波辐射，靠近地面的空气受热后热量再向高处传递。对流层中，水汽和二氧化碳对大气温度变化的影响最大。对流层中，水汽和二氧化碳对大气温度变化的影响最大。对流层的厚度随季节变化，夏季厚于冬季。对流层的厚度随季节变化，夏季厚于冬季。对流层上界高度随纬度变化。对流层上界高度随纬度变化。（1）对流层对流层的三个主要特点：对流层的三个主要特点：Q 气温随着高度的增高而降低气温随着高度的增高而降低Q 具有强

11、烈的对流和湍流运动具有强烈的对流和湍流运动Q 各气象要素水平分布不均匀各气象要素水平分布不均匀 因为大气不能吸收太阳短波辐射，但地因为大气不能吸收太阳短波辐射，但地面能吸收太阳辐射而升温并放出长波辐面能吸收太阳辐射而升温并放出长波辐射，大气主要通过吸收地面的长波辐射射，大气主要通过吸收地面的长波辐射和通过对流、湍流等方式和通过对流、湍流等方式 从地面吸收热从地面吸收热量才能升温，因而越接近地面的大气得量才能升温，因而越接近地面的大气得到的热量越多，造成对流层的气温随高到的热量越多，造成对流层的气温随高度升高而降低。度升高而降低。低层空气由于从地面得到热量使之受热上升，低层空气由于从地面得到热量

12、使之受热上升，高层冷空气下沉，从而造成对流层内存在强高层冷空气下沉，从而造成对流层内存在强烈的垂直混合作用。热带地面温度高，垂直烈的垂直混合作用。热带地面温度高，垂直混合能到很高高度，对流层顶高度高；极地混合能到很高高度，对流层顶高度高；极地地面温度低，垂直混合作用弱，对流层顶高地面温度低，垂直混合作用弱，对流层顶高度低。度低。气象要素水平分布不均匀。气象要素水平分布不均匀。由于各地纬度和地表性质的差异，地由于各地纬度和地表性质的差异，地面上空空气在水平方向上具有不同物面上空空气在水平方向上具有不同物理属性，温、压、湿等要素水平分布理属性，温、压、湿等要素水平分布不均匀，从而产生各种天气过程和

13、天不均匀，从而产生各种天气过程和天气变化。气变化。 （1）对流层对流层下层（离地面1500m高度以下）又名摩擦层，空气运动受地形扰动和地表摩擦作用最大，气流混乱。中层（摩擦层顶到6000m高度）空气运动受地表影响较小，气流相对平稳，可代表对流层气流的基本趋势，云和降水大多生成于这一层。上层（从6000m到对流层顶）受地表影响更小，水汽含量很少，气温通常在0以下，各种云多由冰晶或过冷水滴组成。1500m高度以上的大气因为几乎不受受地表摩擦作用的影响-自由大气。对流层中按气流和天气现象分布的特点，可分为上中下三个层次：对流层中按气流和天气现象分布的特点，可分为上中下三个层次：（1）对流层多数天气发

14、生在对流层中，多数天气发生在对流层中，包括云、降水和风，特别是包括云、降水和风，特别是引起对流云发展的垂直气流。引起对流云发展的垂直气流。（1）对流层在对流层的顶部，直到55公里的这一层，气流运动相当平衡，而且主要以水平运动为主，故称为平流层。 平流层顶的气压约1hPa。平流层下部温度随高度变化很小，平流层上部因为存在臭氧层，臭氧吸收太阳紫外辐射使大气温度增加。（2）平流层气温随高度的升高而升高。水汽稀少。水平风速大：冬季极地有时出现80米/秒以上的强风。大气层结稳定，垂直运动收到抑制。空气阻力小，颠簸极少。大气密度小，对飞机的空气动力性能有影响；天空黯淡。高空主导环流：夏季以极地为高压中心的

15、东风环流中高纬度盛行东风；冬季以极地为低压中心中高纬度盛行西风。有利方面：气流平稳、空气干洁、能见度好、飞行阻力小，有利于大型飞机飞行。不利方面：发动机效率降低，飞机对操纵的反映迟缓。有利于空气的垂直对流运动，故又称之为高空对流层或上对流层。中间层顶部尚有水汽存在。 又叫电离层。气温高达1000以上。所以这一层叫做暖层或者热层。 用于通讯目的。暖层顶以上的大气统称为外逸层，又叫外层。它是大气的最高层，高度最高可达到3000公里。外逸层中温度很高，空气十分稀薄，受地球引力场的约束很弱，一些高速运动着的空气分子可以挣脱地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空间。制定目的：出于比较飞机性能和设计大气数

16、据仪表的需要制定目的：出于比较飞机性能和设计大气数据仪表的需要在设计飞行器、飞行器的设备和仪表时，在订正飞行试在设计飞行器、飞行器的设备和仪表时，在订正飞行试验数据时，都要以预先规定好的，随高度固定分布的大验数据时，都要以预先规定好的，随高度固定分布的大气物理状态为根据，这样才能得到可以相互比较的仪表气物理状态为根据，这样才能得到可以相互比较的仪表示度、飞行试验数据和空气动力数据。示度、飞行试验数据和空气动力数据。三、标准大气Q标准大气是铅直方向上，温度、气压和密度按一种假定的规标准大气是铅直方向上，温度、气压和密度按一种假定的规律分布的模式大气，是根据实测资料，用简化方式近似的表示律分布的模

17、式大气，是根据实测资料，用简化方式近似的表示大气温度、压力和密度的平均分布。大气温度、压力和密度的平均分布。由国际民航组织由国际民航组织(ICAO)(ICAO)统一采用的统一采用的3030公里以下标准大气的主要数据是：公里以下标准大气的主要数据是：（1 1） 干洁大气，垂直方向上成份（各种气体的比例）不改变，平均干洁大气，垂直方向上成份（各种气体的比例）不改变，平均 分子量为分子量为28.964428.9644（以（以1212C C为标准）；为标准）；（2 2） 具有理想气体的性质；具有理想气体的性质；（3 3） 标准海平面的重力加速度为标准海平面的重力加速度为g g0 0=9.80665m/

18、s=9.80665m/s2 2；（4 4） 在平均海平面上，气温为在平均海平面上，气温为T T0 0=15=15C=288.16 K C=288.16 K ； 气压为气压为P P0 0=1013.25hPa(mb)=1013.25hPa(mb)或或760mmHg 760mmHg 或或1 1个大气压；个大气压； 空气密度为空气密度为0 0=1.225kg/m=1.225kg/m3 3；（5 5） 处于流体静力平衡状态；处于流体静力平衡状态；（6 6） 气温的垂直递减率，在海拔气温的垂直递减率，在海拔1111公里以下为公里以下为0.65/100m0.65/100m或或 1.98/1,000ft1.

19、98/1,000ft，11112020公里为零公里为零 （即气温随高度不变（即气温随高度不变 -56.5 ) -56.5 ) ，20203030公里为公里为0.1/100m0.1/100m。标准大气主要常数一、单选题：1、中纬度地区对流层上界的高度通常是（ ） A：8 - 9 千米 B：10 - 12 千米 C：15 - 17 千米 D：17 - 18 千米 2、在标准大气中飞机在空中测得的气温是-24，则飞机所在高度是（ ）A：3000米 B：4000米 C：6000米 D：8000米 习题二、填空：二、填空：1 1、大气的成分由、大气的成分由_ _ 、_ _ 、_三部分组成。三部分组成。2

20、 2、大气垂直结构分为以下、大气垂直结构分为以下_ _ 、_ _ 、_ _ 、_ _ 、_ _ 五个部五个部分。分。3 3、标准大气海平面气压、气温分别是、标准大气海平面气压、气温分别是_ _ 、_。三、简答题：三、简答题：1 1、对流层具有哪些特性？、对流层具有哪些特性？2 2、平流层具有哪些特性？、平流层具有哪些特性？中国民航大学空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院表示大气状态的物理量和物理现象通称为气象要素。 气温、气压、湿度等物理量是气象要素风、云、降水等天气现象也包含诸多气象要素 中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院（一）气温的概念 （二）气温的变化（三）气温的表

21、示 中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院表示空气冷热程度的物理量，实质是空气分子平均动能大小的宏观表现。 一般生活中所说的气温气象观测所用的百叶箱中离地面1.5米高处的温度。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院 气温通常用三种温标：（1）摄氏温标（Celsius、centigrade）温标（C）：（2）华氏温标（Fahrenheit）温标（ F）：（3）开氏温标（Kelvin）温标（ K）：中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院3259CF)32(95FC中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院1、非绝热变化(Non-adiabati

22、c Change) 指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化每一种天气变化的物理过程都每一种天气变化的物理过程都伴随着或起因于热量的传递或交换伴随着或起因于热量的传递或交换中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院辐射：空气块之间、地气之间、云之间Q传导：只要气块间有温差，就有热量传导传导：只要气块间有温差，就有热量传导Q湍流：湍流：乱流使空气微团产生混合，气块间热量也随之得到交换。乱流使空气微团产生混合，气块间热量也随之得到交换。非绝热变化的方式非绝热变化的方式中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院相变产生的热量通过空气运动使得热量被传送水相变化：水通过相变释放热量或吸收热量，引起水

23、相变化：水通过相变释放热量或吸收热量，引起气温变化。气温变化。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院 空气块与外界没有热量交换，仅由于外界环境压强变化，使气块膨胀或压缩而引起气块温度变化。 是成云致雨的主要途径（二）气温变化 2 2、绝热变化（、绝热变化（ Adiabatic ChangeAdiabatic Change ）：）：中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院1）干空气温度的绝热变化：干空气在绝热过程中，温度变化的直接原因是气压的变化。干绝热直减率（rd）：干空气在绝热上升（下降）过程中，每上升（下降）单位距离的温度变化。实际工作中，常取rd=1oc/100m中国民航大学中国民

24、航大学 空管学院空管学院 2 2、绝热变化、绝热变化中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院2）湿空气温度的绝热变化：对于未饱和湿空气：在绝热变化过程中，没有水相变化，可视为干绝热过程当未饱和湿空气上升达到饱和状态开始凝结，就变为饱和湿空气，始终保持饱和状态的气块所作的绝热过程，称为湿绝热过程。湿绝热直减率（rm）：饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度变化。 rm真高，此时飞机可能有撞山等危险。反之，飞机自低压区飞进高压区，若高度表不修正，则表高标准大气密度 空气作用于飞机的力增大； 发动机功率增加，推力增大。飞行性能变好： 最大平飞速度增大 最大爬升率增大 起飞载重量增大 起飞、滑跑距离缩短

25、实际大气密度 rd，气层不稳定rrm，气层不稳定r rm ，气层稳定r= rm ，气层中性中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院结论：r越大,大气越不稳定， r越小，大气越稳定r rm rmrd ，绝对不稳定, rd r rm ，对于绝热升降的未饱和空气来说，大气是稳定的，对于绝热升降的饱和湿空气来说，是不稳定的，即所谓条件不稳定。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院正不稳定能量，利于对流发展负不稳定能量，抑制于对流发展不稳定能量为零，中性大气中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院1、 T-lnP图的构造2、 T-lnP图的分析3、 T-lnP图的应用中国民航大学中国民航大学 空

26、管学院空管学院1、等温线（平行于纵轴的黄色直线 ）2、等压线（平行于横轴的黄色直线 ）3、等饱和比湿线（向左上方向倾斜的绿色实线 ）4、干绝热线（向左上方倾斜的黄色实线 ）5、湿绝热线（绿色虚线）中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院平行于纵轴的黄色直线，每隔1画一条。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院平行于横轴的黄色直线中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院 自右下方向左上方倾斜的绿色实线。它反映了空气块在上升过程中露点随高度的变化。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院自右下方向左上方倾斜的黄色实线反映了未饱和空气块在上升过程中温度随高度的变化。中国民航大学中国民航大学

27、 空管学院空管学院自右下方向左上方倾斜绿色虚线。它反映了饱和空气块在上升过程中温度随高度的变化。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院1.温度层结曲线 2.露点层结曲线 3.状态曲线 4.不稳定能量中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院把各高度上的温度、气压数据，用钢笔一一点绘在图上，然后用黑色实线连结起来，即成为气温随高度分布的曲线，即温度层结曲线。层结曲线表示了测站上空气温垂直分布状况。 中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院 将各层上的气压、露点数据用钢笔一一点绘在图上，然后用黑色实线依次连结起来，即成为露点随高度的分布曲线（称为露点曲线或露点层结曲线）。露点曲线表示了测站上

28、空水汽垂直分布的状况。 中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院状态曲线位于层结曲线右边，不稳 定能量为正状态曲线位于层结曲线左边，不稳 定能量为负正面积越大越不稳定，负面积越大 越稳定中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院1.分析云层 2.分析稳定气层 3.凝结高度的判定 4.自由对流高度的判定中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院中

29、国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院例1、P（hPa） T（oC） Td（ oC ） 200-56 300-43 350-36 -53 400-25 -38 500-16 -17 600-7 -7 6504 3 7002 2 80012 8 90020 13 1000 25 18层状云顶高层状云顶高层状云底高层状云底高积雨云顶高积雨云顶高积雨云底高积雨云底高颠簸层顶高颠簸层顶高颠簸层底高颠簸层底高颠簸层底高颠簸层底高颠簸层顶高颠簸层顶高颠簸层顶高颠簸层顶高颠簸层底高颠簸层底高 露点曲线露点曲线 层结曲线层结曲线 状态曲线状态曲线 （一）辐射逆温（二）平流逆温（三）湍流逆温（四）下沉逆温（五

30、）锋面逆温中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院夜间地面、雪面、冰面或云层顶部等因夜间地面、雪面、冰面或云层顶部等因辐射冷却辐射冷却造成的逆温。造成的逆温。利于辐射逆温发展的天气条件利于辐射逆温发展的天气条件：晴朗晴朗无风或微风无风或微风低温低温冬季最常见冬季最常见中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院暖空气水平流经寒冷地表面形成的逆温。 冬春季，中纬度沿海地区较常见。平流逆温出现时常伴有雾或轻雾，能见度变坏，风速也可能较大。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院在积雪地区，暖空气流经冰、雪表面产生融雪、融冰现象。而冰雪的融化需要从近地面气层中吸收大量热量，从而使贴近地表的空气温度

31、较低，但较高处气温仍比较高，因而形成逆温现象。融雪逆温厚度不大，约几米到几十米。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院夜间，由于山上冷空气沿山坡流到低洼地区使原来洼地底部的较暖空气被迫抬升形成的逆温。地形逆温使洼地常出现霜冻。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院辐射逆温、平流逆温、融雪逆温、地形逆温属于近地面层逆温，其中以辐射逆温为主。近地面层逆温多由热力原因引起。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院由于低层空气的湍流混合作用而形成的逆温。湍流强，湍流层厚，逆温层发生的高度高湍流弱，湍流层薄，逆温层发生的高度低逆温层之下，水汽大量聚集；逆温层之上水汽含量骤减。中国民航大学中国民

32、航大学 空管学院空管学院大气中整层空气下沉压缩增温所造成的逆温。下沉逆温多出现在高压区内12千米的高度下沉逆温常伴随晴好天气中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院由于暖气团位于冷气团之上，出现锋面上下的温差而形成的逆温。由于锋是从地面向冷空气一方倾斜的，所以锋面逆温只在冷气团所控制的地区内出现。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院湍流逆温、下沉逆温和锋面逆温属于自由大气中的逆温，其中以下沉逆温为主，多由动力原因引起。中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院 逆温层的存在使大气具有显著的稳定性。强大的逆温能阻碍对流和湍流混合作用越过该层。 逆温在对流层的各个高度上均可能出现，但以接地

33、逆温和摩擦层内的逆温对飞行活动影响最大。温度变化密度变化风的变化能见度变化天气现象的变化. . .中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院1、有充沛水汽的近地面层，出现逆温时的特征是（ ）。A.将有强对流发生B.能见度变坏C.大气不稳定度增加D.有积雨云出现2、以下用气块温度直减率判断大气稳定度的描述中正确的有。 A值越大，气层越不稳定；值越小，气层越稳定B值越小，气层越不稳定；值越大，气层越稳定Cd时绝对不稳定Dd时绝对稳定Emd条件性不稳定中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院3、在相同的层结条件下，不稳定能量的大小与( )有关。 A空气湿度 B空气密度 C空气温度 D自由对流高度4

34、、大部分逆温层下常聚集烟尘污染空气影响能见度，但逆温常伴随晴好天气。5、大气对流能否发展的充要条件有哪些？中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院云和降水2022/1/23云的观测包括：云状、云量、云高（一）云的分类WMO将云分为3族10属，每属又分为若干亚属、种、类等在航空气象学上，根据中国民航总局的规定，将云分为3族14类。1、低云云底高度小于2000米。低云对飞行的影响较大淡积云（Cu） 浓积云（TCu）积雨云（Cb） 碎积云（Fc） 碎层云（Fs） 碎雨云（Fn）层 云（St） 层积云（Sc） 雨层云（Ns）简写符号： Cu填图符号： Q孤立分散的小云块；孤立分散的小云块；Q底部较平

35、，顶部呈圆弧形凸起，象小土包；底部较平，顶部呈圆弧形凸起，象小土包；Q云体的垂直厚度小于水平宽度。云体的垂直厚度小于水平宽度。淡积云云上飞行比较平稳；若云量较多时，在云下或云中飞行有轻微颠簸；云中飞行时，由于光线忽明忽暗，还容易引起疲劳。淡积云简写符号：TCu填图符号：云块底部平坦而灰暗，顶部凸起而明亮；云块底部平坦而灰暗，顶部凸起而明亮；云体高大，象大山或高塔；云体高大，象大山或高塔；厚度通常在厚度通常在1000100020002000米之间，厚的可达米之间，厚的可达60006000米。米。浓积云在云下、云中和云体附近飞行常有中度到强烈颠簸；云中飞行有强积冰；由于云内水滴浓密，能见度十分恶劣

36、，通常不超过20米。浓积云简写符号：Cb填图符号：云体十分高大，象大山或高峰；云体十分高大，象大山或高峰；云顶有白色纤维结构，有时扩展成马鬃状或铁砧状；云顶有白色纤维结构，有时扩展成马鬃状或铁砧状；云底阴暗混乱，有时呈悬球状、滚轴状或弧状；云底阴暗混乱，有时呈悬球状、滚轴状或弧状；常伴有雷电、狂风、暴雨等恶劣天气。常伴有雷电、狂风、暴雨等恶劣天气。积雨云积雨云CUMULONIMBUS capillatus - EMBD积雨云积雨云底积雨云底云中能见度极为恶劣飞机积冰强烈在云中或云外都会遇到强烈的颠簸在云中或云外会有雷电袭击和干扰暴雨、冰雹、狂风和强烈的下冲气流都可能危及飞行安全。积雨云简写符号

37、：Fc填图符号： 云块破碎，中部稍厚，边缘较薄，随风 漂移，形状多变。云块厚度通常只有几 十米。碎积云云量多时，能妨碍观测地标和影响着陆。碎积云简写符号：Sc填图符号：Q由大而松散的云块、云片或云条等组成由大而松散的云块、云片或云条等组成; ;Q呈灰色或灰白色，厚时呈暗灰色。呈灰色或灰白色，厚时呈暗灰色。Q可分为：可分为： 透光层积云透光层积云 蔽光层积云蔽光层积云 堡状层积云堡状层积云 积云性层积云积云性层积云层积云蔽光层积云蔽光层积云堡状层积云堡状层积云积云性层积云积云性层积云层积云 云中飞行一般平稳，有时有轻颠，可产生轻度到中度积冰。 层积云简写符号：St填图符号：Q云底呈均匀幕状，模糊

38、不清，象雾；云底呈均匀幕状，模糊不清，象雾；Q云底高度很低，通常仅云底高度很低，通常仅5050500500米，常笼罩米，常笼罩山顶或高大建筑。山顶或高大建筑。STRATUS层云云中飞行平稳，冬季可有积冰；由于云底高度低，云下能见度也很恶劣，严重影响起飞着陆。层云简写符号：Fs填图符号：Q云体呈破碎片状，很薄；云体呈破碎片状，很薄；Q形状极不规则，变化明显；形状极不规则，变化明显；Q云高通常为云高通常为5050500500米。米。碎层云云中飞行平稳，冬季可有积冰；由于云底高度低，云下能见度也很恶劣， 严重影响起飞着陆。碎层云简写符号：Ns填图符号：Q幕状降水云层，云底因降水而模糊不清；幕状降水云

39、层，云底因降水而模糊不清；Q云层很厚，云底灰暗，完全遮蔽日月；云层很厚，云底灰暗，完全遮蔽日月；Q出现时常布满全天，能降连续性雨雪。出现时常布满全天，能降连续性雨雪。雨层云云中飞行平稳，但能见度恶劣；长时间云中飞行可产生中度到强度的积冰；暖季云中可能隐藏着积雨云，会给飞行安全带来严重危险。雨层云简写符号：Fn填图符号： 随风漂移形状极不规则随风漂移形状极不规则 云量极不稳定云量极不稳定 云高很低，通常几十米到云高很低，通常几十米到300300米米 碎雨云主要影响起飞着陆，特别是有时碎雨云迅速掩盖机场，对安全威胁很大。碎雨云2、中云云底高度在20006000米之间 高层云：As 高积云：Ac（二

40、）云状的观测简写符号：As填图符号：Q浅灰色的云幕；浅灰色的云幕；Q水平范围很广，常布满全天。水平范围很广，常布满全天。 透光高层云透光高层云 蔽光高层云蔽光高层云高层云蔽光高层云 云中飞行平稳，有可能产生轻度到中度积冰。高层云简写符号： Ac填图符号：Q由白色或灰白色的薄云片或扁平的云块组成由白色或灰白色的薄云片或扁平的云块组成的；的；Q云块或云片有时是孤立分散的，有时又聚合云块或云片有时是孤立分散的，有时又聚合成层。成层的高积云中，云块常沿一个或两个成层。成层的高积云中，云块常沿一个或两个方向有秩序地排列着。方向有秩序地排列着。高积云透光高积云透光高积云高积云积云性高积云絮状高积云蔽光高积

41、云ALTOCUMULUS translucidus高积云3、高云云底高度在6000米以上。卷云（Ci） 卷层云（Cs）卷积云（Cc） 简写符号：Ci填图符号：Q具有纤维状结构；具有纤维状结构；Q常呈丝状或片状，分散地漂浮在空中；常呈丝状或片状，分散地漂浮在空中；Q常为白色并带有丝一般的光泽；日出之前或日常为白色并带有丝一般的光泽；日出之前或日落之后，常带有黄色或红色。落之后，常带有黄色或红色。Q可分为：毛卷云、密卷云、钩卷云、和伪卷云。可分为：毛卷云、密卷云、钩卷云、和伪卷云。 卷云密卷云钩卷云简写符号：Cs填图符号：Q乳白色的云幕，常布满全天；乳白色的云幕，常布满全天；Q透过卷层云能很清楚地

42、看出日月的轮廓，而且透过卷层云能很清楚地看出日月的轮廓，而且在日月的外围，经常出现一个内红外紫的彩色在日月的外围，经常出现一个内红外紫的彩色晕圈。晕圈。卷层云卷层云cirrostratus简写符号：Cc填图符号：Q由白色鳞片状的小云块组成的；由白色鳞片状的小云块组成的；Q云块常成群地出现在天空，看起来很象微风拂过云块常成群地出现在天空，看起来很象微风拂过水面所引起的小波纹；水面所引起的小波纹；Q卷积云常由卷云和卷层云蜕变而成，所以出现卷卷积云常由卷云和卷层云蜕变而成，所以出现卷积云时，常伴有卷云或卷层云。积云时，常伴有卷云或卷层云。卷积云1、云量的观测 云量：云遮蔽整个天空的成数。WMO：十分

43、位ICAO：八分位两种记法可以统一：把十分位记录乘以0.8，再四舍五入就得到相应的八分位。在飞机上向下观测云量在云下飞行向上观测云量1、云量的观测总云量是指天空被云遮盖的总份数，分云量是指某一种云覆盖天空的份数。 1、云量的观测器测法： 激光测云仪：是自动观测设备，在跑道两头各有一套。不受观测时间和云块所在方向的限制，使用方便，提供数据迅速，精度高。 云幕灯：只限于夜间使用，且云幕灯上空要有云，只能观测云底高度较低，范围较小的云，现在很少使用。飞机测云高：飞机上升到达云底，飞行员刚好看不清天地线时的无线电高度表指示值即为云底高度。注意注意: :有时跑道两端的云高经常略有差别。有时跑道两端的云高

44、经常略有差别。要点：云体结构松散，可见细微部分，边缘不整齐，则云高较低。反之，云体结实，轮廓清晰，边缘整齐，则云较高。同一种云（云厚等条件相同），云的颜色越深，地面光线越暗，则云越低。看起来云块较大移动较快的云，一般较低。发展中的云比消散中的云低。近地面湿度大或有降水时，低碎云云底高度较低。2 2、云高的观测、云高的观测2 2、云高的观测、云高的观测激激光光测测云云仪仪雷达雷达测云测云低空对流云云高：低空层状云云高：)(1241dttH)(2082dttH2 2、云高的观测、云高的观测（一）云形成的条件（一）云形成的条件（二）云的形成（二）云的形成（三）特殊云状的形成（三）特殊云状的形成1.空

45、气中有充足的水汽2.要有促使水汽发生凝结的空气冷却过程绝热3.要有促使水汽产生凝结的凝结核对流运动：大规模的有规律的空气上升和下降运动积云积雨云湍流运动：层云地形的抬升和波动：（水汽含量充足）地形云大气层结稳定层状云气层不稳定积云大范围的辐合上升和锋面抬升：低压高层云、雨层云 锋面层状云/积云或积雨云上升运动的种类气团辐合气团辐合上升运动的种类1、积状云的形成由空气对流形成，又叫对流云。包括CU 、 TCU、CB、FC共同特征：孤立分散，个体分明，底部平坦，顶部呈圆弧形突起具有明显的日变化。 CU、 TCU、CB的垂直发展高度不同。淡积云阶段浓积云阶段积雨云阶段1、积状云的形成对流运动的初期形

46、成淡积云对流运动的初期形成淡积云 淡积云阶段淡积云阶段 浓积云阶段浓积云阶段 浓积云阶段浓积云阶段 积雨云阶段积雨云阶段CUMULONIMBUS supercell 积雨云阶段积雨云阶段Ns、As、Cs、Ci主要产生于：低压（或槽）中的水平气流辐合区大范围冷暖空气的交锋区大型山脉的迎风坡共同特征：云体向水平方向发展云层均匀、范围广阔层状云常连绵几百千米，形成大面积的降水，维持时间较长。2、层状云的形成2、层状云的形成层状云由高向低转变以后有可能产生降水层状云由低向高转变天气将会转好 2、层状云的形成最常见的一种云。是由于气流的波动而形成的。象水面上的波浪或者皱纹形状的云层。共同特征：都是由云块

47、、云片、云条组成的云层，只是大小不同。在波动中形成的波状波动出现在高空：卷积云 (Cc)波动出现在中空：高积云 (Ac)波动出现在低空：层积云 (Sc)3、波状云的形成3、波状云的形成中空形成高积云中空形成高积云低空形成层积云低空形成层积云层 云(St)：逆温层下乱流发展碎层云(Fs)：空中风大层云分裂碎雨云(Fn)：降水云下乱流发展3、波状云的形成大多数波状云出现时，气层比较稳定，天气少变 如果波状云不断加厚，高度降低，向蔽光层积云演变，表示阴雨天气将要来临。3、波状云的形成3、波状云的形成波浪形高积云波浪形高积云Ac1.堡状云2.絮状云3.荚状云堡状云为水平云条，顶部是并列突起的小云塔，形

48、状象远方的城堡。它是在波状云的基础上发展起来的。1.堡状云大气不稳定，可能出现雷阵雨天气早上城堡云，下午雷雨鸣1.堡状云絮状云是在潮湿气层中出现强烈的湍流混合时形成的。当中空有强烈的乱流时，会使高积云个体变得破碎，状如棉絮团，形成絮状云。在絮状云区飞行飞机颠簸较强烈。2.絮状云2.絮状云2.絮状云天气在局部升降气流汇合处，上升气流区形成云，上部下沉气流使云的边缘变薄而形成豆荚状的云，称荚状云。 荚状云通常是晴天的预兆，但如在它之后出现高层云，也可向阴雨天气转变 3.荚状云3.荚状云3.荚状云 指Cb底部，常有一些云体从云内向云下凸出，形状象悬球。它是当云底附近有强烈的上升气流与云中夹杂着大量水

49、滴的下降气流相遇时形成的。悬球状云的出现预示着降水很快就要来临。 4.悬球状云水汽凝结物从云中降落到地面的现象称为降水。水汽凝结物从云中降落，但没有降落到地面，而是在空中就蒸发掉了，这种现象称为雨幡。1、降水的种类雨（Rain）：液态降水毛毛雨（Drizzle）：液态降水，雨滴极小，常从层云或雾中降落。雪（Snow）：固态降水，白色不透明米雪（Granular Snow）：固态降水，白色不透明，着硬地不反跳，常降自含过冷水滴的层云或雾中。霰（Graupel）：固态降水，白色不透明，球状或圆锥状，着硬地反跳，松软易压缩，易碎，常为冰雹的核心，也称软雹（Soft Hail）。冰雹（Hail）：固态

50、降水，多为球状或块状，常由透明冰层和不透明冰层相间组成，中心为不透明雹核。从积雨云中降落。冰粒（Ice Particle）：坚硬透明的固态降水，着硬地反跳，由雨滴在空中冻结而成，常降自As或Ns，可作为冰雹的核心，也称小雹（Small Hail）或冰丸（Ice Pellet）。冰针：漂浮于空气中的微小针状或片状的固态降水。1、降水的种类连续性降水：持续时间长，强度变化小。常降自常降自As和Ns中。间歇性降水：时降时止，时大时小，降水强度有变化。常降自常降自St和厚度不均的As中。阵性降水：骤降骤止，强度变化很大，天空时而昏暗，时而部分明亮，温、压、风等要素有时也随之发生显著变化。常降自常降自C