天气图分析.ppt

五、温度一对数压力图的点绘与分析五、温度—对数压力图点绘与分析温度一对数压力(T—lnP)图是我国气象台站普遍使用的一种热力学图表。它能反映探空站及其附近上空各种气象要素的垂直分布情况。因此在天气分析和预报中有着非常广泛的应用。1、温度—对数压力图的构造和点绘温度—对数压力图的纵、横坐标,分别表示气压的对数(LnP)及温度(T)。温度以摄氏度为单位,每隔10度标出度数(另列小字表示绝对温度)。气压以hPa为单位,在图的右部从1050hpa起,自下向上递减到200hPa,每隔100hPa标上百帕数。在图的左边,从250hPa起自下向上递减至50hPa,每隔50hPa标百帕数,,纵坐标上气压最低值为50hPa。因为当气压愈低时,lhPa气压差的垂直距离便愈大,由于图面大小的限制,纵坐标的气压最低值不能设计得太低。而且因为气压P趋于零时lnP便趋于无穷大,所以图上不可能有P=0的坐标。图上有五种基本线条,除与纵、横坐标平行的等温线和等压线外,还有三种倾斜的曲线。它们是:①干绝热线即等位温线,黄色斜实线,表示未饱和空气在绝热升运动中状态的变化。每隔10度标出位温(θ)的数值(气压低于200hPa,位温值标注在括号中)。②湿绝热线即等θse线,图上的绿色虚线,表示饱和空气由绝热升降运动中状态的变化。在这种曲线上,每隔10度标有假相当位温(θse)的数值。③等饱和比湿线,绿色实线,是饱和空气比湿的等值线。每条线上都标有比湿值。当气压值低于200hPa时,等饱和比湿值标在括号中。日常分析时,在温度一对数压力图的纵坐标上常常填写位势高度、风向、风速等记录。并在图上绘制以下三种曲线:①温度一压力曲线(简称温压曲线或层结曲线),表示测站上空气温垂直分布状况。点绘方法是:将各高度上的气压、温度数据,用钢(铅)笔依次按坐标点绘在图上,再将这些点子依次用线段连接起来,便成温压曲线。②露点~压力曲线(简称露压曲线)。表示测站上空水汽垂直分布的状况。其作法是,将各层上的气压、露点数据用钢(铅)笔依次点绘在图上,然后用虚线依次连接起来,便成露压曲线。③状态曲线(或称过程曲线),表示气块在绝热上升过程中温度随高度而变化的曲线。某一高度上气块若先经历了干绝热上升,达到饱和后,再经历湿绝热上升的过程,则在温度—对数压力图上要先通过该气块的温压点,平行于干绝热线而画线;同时通过该气块的露压点平行于等比湿线而画线,两线相交于一点,从交点平行于湿绝热线再画一线,这条线便是状态曲线。二、温度一对教压力图的应用(一)常用温湿特征量的求法(l)比湿(q)定义:单位质量湿空气含有的水气质量。求法:通过温压点B(见图T=30ºC,P=920hPa)的露点A(Td=21ºC)的等饱和比湿线的值就是B点的比湿值(在等饱和比湿线上所标数值的单位为g/kg,q=17g/kg)。(2)饱和比湿(qs)qs=622E/p(g/kg)定义:在同一温度下,空气达到饱和状态时的比湿。求法:通过温压点B(用同例:T=30ºC,P=920hPa)的等饱和比湿线的数值就是B点的饱和比湿值(qs=29g/kg)。(3)相对湿度(f)定义:实际空气湿度与同一温度下达到饱和状态时湿度之比值。求法有两种。①把(1)和(2)求得的q和qs值代入上式算得。②直接从温度—对数压力图上求得。即从温压点B(同上例:T=30ºC,P=920hPa)的露压点A(Td=21ºC)沿等饱和比湿线下降(或上升)到1000hPa相交于C点,再从C点沿等温线上升(或下降)到与通过原温压点B的等饱和比湿线相交于D点,D点的气压读数除以十,用百分数表示就是B占的相对湿度值(f=(590/10)%=59%)。这是因为相对湿度与水汽压e及饱和水汽压E有定义式所示的关系。当E=1000hpa时,e即为D点的气压P(D)。所以(4)位温(θ)定义:气块经干绝热过程到达1000hPa时的温度。求法:通过温压点B(同上例:T=30ºC,P=920hPa)的干绝热线的数值就是B点的位温值(在干绝热线上所标数值的单位为℃,)本例中θ=37℃)。(5)假相当位温(θse)定义:气压经湿绝热过程,将所含的水汽全部凝结放出,再沿干绝热过程到达1000hPa时的温度。其中,θd为分位温,Tk为抬升凝结高度上的温度,L为凝结潜热,q为比湿。求法:通过温压点B(同例T=30ºC,P=920hPa),沿干绝热线上升到抬升凝结高度E,通过E点的湿绝热线的数值就是B点的假相当位温(在湿绝热线上所标数值的单位为°C,θse=94℃)。(6)假湿球位温(θsw)及假湿球温度(Tew)定义及求法:气块按干绝热线上升到凝结高度后,再沿湿绝热线下降到1000hPa,这时它所具有的温度(’2点的)称为假湿球位温,以θew表示。若气块按干绝热线上升到