附中校內非官方地科讀書會
貓頭鷹的天文台
Ep.9 大氣科學概論
2021.08.06
在開始之前
上次我們提到了海洋學
來看看練習題吧

1.洋流、波浪、潮汐...
2.大陸:大陸棚、大陸坡、大陸隆堆
3.大陸棚、大陸坡、大陸隆堆、洋地盆地
大陸棚、大陸坡、海溝、洋底盆地
板塊聚合vs張裂
第十/十一章、大氣科學概論
天氣與氣候
9-1
大氣分層
磁性層
內(3200)外(16000)范艾倫輻射帶
外氣層
定義不一,800~2000/3000km
增溫層
又稱不均勻層(組成性質)
光化層(游離)增溫層(物理)
中氣層
-3度/km,有夜光雲(maybe水氣)
平流層
有臭氧層、貝母雲(粒子色散)
平流層極地夜間噴射氣流
對流層
0~2km行星邊界層(黏滯力)

9-2
大氣穩定度

乾絕熱:9.8/km
濕絕熱:6/km
逆溫
輻射逆溫:地表輻射冷卻
沉降逆溫:氣塊壓縮
鋒面逆溫:冷暖氣團
混合逆溫:


一些氣象單位
e水氣壓(0度飽和6hpa)
W混合比(濕/乾)
q比濕(濕/總)
R.H.相對溼度(e/E飽和水氣壓)
絕對溼度(濕/體積)
問題:
為什麼飽和水氣壓越高溫越高?

一些溫度
位溫:似潛熱,1000hpa下溫度
露點溫度:濕度等價飽和溫
濕球溫度:飽和水氣蒸發與環境水氣平衡溫度,可求濕度
相當溫度:水氣潛熱+乾空氣溫
虛溫:將水氣造成的密度等價換成乾空氣脹縮密度
斜溫圖
探空氣球測量
此圖藍為環境溫度
紅為露點(測濕度取得)
實際上顏色無限制
綠曲線為濕絕熱,藍為乾
黃白等溫、斜虛混合比

LCL舉升凝結
露點沿混合+溫度沿乾絕
CCL對流凝結
LCL沿混合+溫度
沿乾絕下可遇對流溫度
LFC自由對流
LCL沿濕絕+溫度
此點以上氣塊開始上升
EL平衡面
LFC沿濕絕+溫度(二次交點)
補充:
CAPE對流可用位能
MCL混合凝結

9-3
大氣壓力
1大氣壓=1013hpa=1013mb
靜力平衡:p=-d(密度)gz
包桑方程:T/T0=(P/P0)^0.286
9-4
大氣平流
壓力梯度力加速度
(1/d)(p/n)
科氏加速度
2w(角速度)sin(緯度)v
可用以上兩式平衡計算地轉風速

通常出現於高層
地面受磨擦力影響
9-5
雲系
由上而下冰晶漸少
層雲LCL
積雲CCL

9-6
大氣對流/氣團/鋒面
補充:氣團
A極圈/P極地/T熱帶/E赤道
C大陸性(乾燥)m海洋性(潮濕)
補充:氣塊抬升
地形、鋒面、受熱、輻合
題目

1.雲層漸低


2.大氣需穩定
3.水平1hpa/10~100km
垂直1hpa/10m


實際水氣含量看露點

5.平衡改變方向
6.不穩定:積雨雲(垂直運動)
7.e=hv測風速、反射比例測雨量

8.冷地表造成高壓
9.B降溫快無法抬升
今天的課程到此結束(?
謝謝各位的聆聽,有問題可留下提問
可留下聽9-6,也可先離開
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By kablyatsu
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