航海气象与海洋学笔
记
气温的日变化
1．极值
最低气温：日出前后
最高气温：海洋：12h30m陆地：14h 冬13h~14h
夏14h~15h
2．气温日较差：（日最高气温—日最低气温）
纬度升高小纬度降低大季节：夏＞冬
海拔高度升高小海拔高度降低大天气：晴＞阴
下垫面：海＞陆
气温年变化（月平均值，北半球）
1．极值
陆地最冷月：1月，最热月：7月海洋最冷月：2月，最热月：8月2．气温年较差（月平均最高值—月平均最低值）
纬度升高大纬度降低小下垫面：海＜陆
海拔高度升高小海拔高度降低大
海平面平均气温的分布
赤道向→两极降低
冷极：南半球：南极北半球：夏：极地
冬：东西伯利亚、格陵兰岛
气温垂直递减率
气流的水平方向流动：平流
气流的垂直方向流动：对流
气压1．温压场对称：（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是：暖性低压深厚系统
2．温压场不对称：
高压中心轴线向暖区倾斜北半球向 SW
向西倾斜
西暖冬冷南半球向 NW
冷（东）
高压
低压中心轴线向冷区倾斜北半球向NW
向西倾斜
西冷东暖南半球向SW
冷（西）暖（东）
低压
等高面：平面 等压面：高低起伏的曲面 地面图：等高面图，海平面气压场--------等压线 高空图：等压面图，特定等压面高低起伏-----等高线 平均高度： 500hPa--------5500m 700hPa--------3000m 850hPa--------1500m
等压线高空图：
海平面
空气的水平运动----风
大小 风速 1m/s ≈2kn 风是矢量 风力 教材27页 方向：风向、来向
来向：风向、浪向 去向：流向
1．水平气压梯度力 G →
a 高度 ↑
① G =1/ρ (-?р/Δп) 垂直于等压线，由高压→低压
② 空气水平运动原动力，形成风的直接原因
2．地转偏向力 A →
①A →
=2Vw ??п φ A ⊥V 纬度↑ A ↓
北半球偏右；南半球偏左
②只改变运动方向，不改变运动速度
3．惯性离心力C →曲线运动
C →=V 2/r (曲率半径) V ⊥C
曲线弯曲，曲率大，曲率半径小；曲线平直，曲率小，曲率半径大。
4．摩擦力R →
摩擦层 R =﹣K ·V →
自由大气
直线运动：地转风 圆周运动：梯度风
北半球
A →
A →
V
1000低压
1050高压
与（﹣?р/Δп）水平气压梯度力成正比 与??п φ 地转偏向力成反比 与ρ成反比
白贝罗风压定律
1．低压（气旋）G →=A →+C →
水平气压梯度无极限值，低压往往风速很大。
2．高压（反气旋）A=G+C 水平气压梯度有极限值。
高压中心附近——等压线稀疏
低纬＞高
与γ成正比
高压边缘——等压线密集
等压线弯曲——较稀疏 等压线平直——较密集
与ρ成正比，冬季＞夏季 与??п φ成反比，高纬＞低纬
摩擦层中的风
背风而立： 北半球：低压在左前；高压在右后 南半球：低压在右前；高压在左后
→低
高
H
风大小表示符号：
顺时针向内辐合
逆时针向外辐
合
2m/s 5kn 1级+ 4m/s 10kn 2级+ 20m/s 50kn 10级+
我国 国际 风级
16m/s 40kn 8级+ 12m/s 30kn 6级+ 8m/s 20kn 4级+ 6m/s 15kn 3级+
风速：m/s ×2.5=kn
空气的垂直运动和大气稳定度
上升运动：阴雨，等压线气旋性弯曲，低压加深，高压减弱
下沉运动：晴好，等压线反气旋性弯曲，低压减弱，高压加强
干绝热过程：干绝热直减率γd=1℃/100m
湿绝热过程：湿绝热直减率γm=0.5℃/100m或0.6/100m
干空气未饱和空气饱和空气含水滴饱和空气
上升：干先干后湿湿湿
下降：干干干湿
干绝热线：直线
状态曲线层结曲线（环境曲线）：实际大气湿绝热线：下陡上缓曲线
与干绝热线平行
气温垂直递减率γ
干空气：γ＜γd 稳定 γ=γd 中性 γ＞ γd 不稳定
湿空气：γ＜γm 稳定 γ=γm 中性 γ＞γm 不稳定 γ＜γm 绝对稳定：层云、雾、毛毛雨 γm ＜γ＜γd 条件性不稳定：
γ＞γd 绝对不稳定： 积云、积雨云、积状云、雷暴、阵性降水、阵性大风
大气环流
太阳辐射，地球自转，海陆分布，地形差异 1．单圈环流
条件：地表均匀，地球自转 形成因子：太阳辐射 热力原因 赤道低气压带 赤道高气压带 2．三圈环流
不稳定
1°C
T
条件：地表均匀 形成因子：太阳辐射，地球自转
动力原因 副热带高压带 副热带低压带
行星风带
夏季 冬季
陆地： 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
永久性大气活动中心：海洋、南极高压 半永久性大气活动中心：陆地
青藏高原：阻挡冬季风南下，加强南亚夏季风
低纬 环流圈
夏季： 海洋吹向陆地，暖、湿 冬季： 陆地吹向海洋，冷、干
东亚季风
冬季：
冷、干、晴
夏季：印度低压，西太平洋副高
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，强劲的西南季风，雨季
局地热力环流
海陆风
1．白天：海洋→陆地，海风 夜晚：陆地→海洋，陆风 2．地面温度日较差大，海陆风明显；
纬度越高，海陆风越小； 夏季＞冬季； 下垫面：海＜陆 3．海风＞陆风：海风入陆50~100km ，陆风入海＜10km 海风厚度可达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
大气中的逆温 高度↑气温↓
大气中水汽的分布
绝对湿度：g/m 3 湿度高，蒸发量大，绝对湿度大 增加水汽
空气达到饱和或过饱和状态 降低湿度
吸湿性很强的微粒作为凝结核
卷云Ci 卷层云Cs 高层云As 雨层云Ns 积云Cu 积雨云Cb
绝对稳定 层状云：雾
向岸风
离岸风
雾＜1km(0.5nm)
辐射雾：陆地，晴朗，微风，夜，辐射冷却，秋冬，冷高压中心，日变化规律
平流雾（海雾）：暖湿空气流经冷的下垫面，平流冷却。海洋：无日变化；沿海：日变化锋面雾（降水雾）：无日变化
蒸汽雾：冷气流流经过暖水面。海：无日变化；陆：日变化
雾的分布：南窄北宽，南少北多
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级的风，最有利于雾的形成，黄海北部NE风时。
世界海洋的雾
（春）夏：平流雾冬：锋面气旋→锋面雾
海雾简易测算方法
湿度大：干、湿球温差小
干燥：干、湿球温差大
干湿球温差增大，成雾的可能性小；干湿球温差减小，成雾的可能性大
露点温度td 水汽含量