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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