温度对数压力天气图.doc

温度对数压力天气图温度一对数压力（ T — lnP ）图解是我国气象台站普遍使用的一种热力学图解，它能反映出测站上空的气压、气温、湿度等气象要素的垂直分布状况，并用来判定层结稳定度，分析云层，确定对流层顶的位置，以及求算各种温、湿特征量等因而，它在天气分析和预报工作中有着广泛的应用一、温度对数压力天气图的结构（一）坐标温度对数压力图的横坐标是温度（ T ），以摄氏（℃）为单位，每隔 10 ℃ 标出度数值，从图左端一 85 ℃ （ 188K ）起向右递增，直至 40 ℃ （ 313K ）；纵坐标是气压（对数标尺），以百帕为单位，从基准线 1000 百帕向上递减，至 200 百帕，而不是零百帕这是由于当 P 趋近于零时，— lnP 趋近于无穷大，因而纵坐标的设计不能取 P=0 （见图 7-1 ）日常工作中使用的气压值通常是 1050 百帕到 50 百帕之间为了使用方便，图形又不过大，根据对数原理，图上气压值从 1000 （ 5 X 200 ）百帕到 200 百帕间的坐标距离和气压值自 250 （ 5 X 50 ）百帕到 50 百帕间的坐标距离一样，都是等于 ln5 单位，因而，设计的纵坐标从下部的 1050 百帕到顶部 200 百帕。

当气压值低于 200 百帕时，可重复使用 1000 百帕至 200 百帕间气压坐标，即把原来的 1000 百帕当作 250 百帕， 200 百帕当作 50 百帕使用为此，纵坐标的左侧除标注 1000 、 900 、… 200 百帕气压数据外，右侧还标注一排相对应的括号内气压数值，即（ 250 ）、（ 200 ）、…（ 50 ）二）基本线条1 ．等温线：平行于纵坐标的等距离的黄色直线 ① ，每隔 1 ℃ 一条线，每隔 10 ℃ 标出温度数值，其中大字体为摄氏温度 ( ℃ ) ，小字体为绝对温度（ K ）2 ．等压线：平行于横坐标的以气压对数值为间隔的黄色直线，从 1050 百帕到 200 百帕之间，每隔 10 百帕一条线，图左右两侧每隔 100 百帕标出气压数值3. 干绝热线：又称等位温线，是自图右下方向左上方倾斜的黄色实线，线上每隔 10 ℃ 标出位温（ q ）数值当气压值低于 200 百帕时，位温使用括号内数值4 ．温绝热线：又称等假相当位温线，是自图右下方向左上方倾斜的绿色虚线线上每隔 10 ℃ 标出假相当位温数值5 ．等饱和比湿线：是图上向左上方倾斜的绿色实线每条线上都标出饱和比湿值（从左侧的 0 ． 01 直到右倾的 40g ／ kg ）。

气压低于 200 百帕时，使用括号内数值①本教材插图中黄、绿线一律用黑线表示二、温度对数压力图解的应用（一）点绘各种曲线为了对大气状况进行具体分析，经常根据探空资料在图上点绘曲线1. 温度压力曲线：简称温压曲线或层结曲线，它是把各高度上的气压、温度数据用笔点绘在图上，然后用直线连接起来的曲线它可以反映出测站上空温度的垂直分布状况2 ．露点压力曲线：简称露压曲线，是把各高度上的气压、露点温度数据用笔点绘在图上，依次把各点用虚线连接起来的曲线它反映出测站上空水汽的垂直分布状况3 ．状态曲线：从上升气块某温、压点开始，平行于干绝热线画线，达到凝结高度后，再平行于湿绝热线所画出的曲线它表示气块在绝热过程中温度随高度变化的情况二）求算两用温湿特征量1. 饱和比湿（ q s ）：某点（ A ）的等饱和比湿线所对应的数值，如图 7 － 2 中 A 点的 P=850 百帕， T= 2 5 ℃ ， A 点的等饱和比湿数值为 23g /kg 如果图上没有正好通过 A 点的等饱比湿线，可用内插法求得2 ．比湿（ q ）：通过某点（ A '）对应的露点的等饱和比湿线的数值，即 A '点的实际比湿例如，通过 B 点（ P=950 百帕 T d = 0 ℃ ）的等饱和比湿线的数值为 4.0g/kg ，就是 A '点的比湿。

图 7 － 2 求比湿、饱和比湿水汽压 图 7 － 3 求饱和水汽压3. 饱和水汽压（ E ）：通过某温度（ T ）与 622 百帕等压线交点 E 的等饱和比湿线数值（见图 7-3 ），即温度 T 时饱和水汽压例如， T= 7 ℃ ，等温线与622 百帕等压线交与 F 点，通过 F 点的等饱和比湿线的 数值为 10 ，因而 7 ℃ 时的饱和水汽压为 10 百帕4. 水汽压：通过某温度（ T ）的露点 (T d ) 与 622 百帕等压线交点 F 的等饱和比湿线的数值，就是温度 T 时的实际水汽压（见图 7 － 3 ）5 ．相对湿度（ f ）：通常采用图解和公式并用方法求得例如，已知 A 点的 =850 百帕， T= 25 ℃ , T d = 17 ℃ 先从图 7-2 上查得实际比湿 (q) 为 14 ． 2g ／ kg ，饱和比湿 q s 为 23 ． 4g ／ kg 再根据相对湿度公式，得 6 ．位温（ q ）：通过 A 点的干绝热线的数值，即为 A 点的位温（见图 7 － 4 ）7 ．凝结高度（ Zc ）：通过 A 点（图 7-4 ）的未饱和空气块沿干绝热线上升，直到与当时露点温度所对应的等饱和比湿线相交，交点即是凝结高度。

例如， A 点 P=850 百帕， T= 25 ℃ ， T d = 17 ℃ ，沿 A 点所在的干绝热线上升，同时也沿 A 点的露点的等饱和比湿线上升，两者相交于 B 点， B 点 755 百帕的高度 Zc ，即为凝结高度图 7-4 求位温和相当位温 图 7 － 5 求虚温8 ．假相当位温（ q se ）：先从图 7 － 2A 点沿干绝热线上升到凝结高度 B 点后，再沿湿绝热线上升，直到所含水汽全部凝结，再沿干绝热线下降到 1000 百帕时所具有的温度，即 q se 9 ．虚温（ T V ）：温度对数压力图的各主要等压线（ 1000 、 900 、 800 百帕等）上，有许多绿色的垂直短划，两个相邻绿色短划所跨的温度范围表示饱和虚温 差△ T' V ，它是根据 而作出的当已知气压、温度、露点或相对湿度时，即可求得虚温若已知 A 点气压（ P ＝ 920 百帕），温度（ T= 30 ℃ ），露点（ T d = 21 ℃ ），通过 P 与 T d 的交点 D 沿等温线移动，与距 D 点最近的主要等压面相交于 E （见图 7-5 ），则包含 E 点的两个绿短划所跨的温度范围，即为由（ P 、 T ）所决定的饱和虚温差（△ T' V = 2.9 ℃ ），然后将虚温差与 A 点温度相加，便得到 A 点的虚温值，即 T V ＝ 30 ℃ ＋ 2.9 ℃ = 32.9 ℃ 。

三）求不稳定能量（ E ）1. 正不稳定能：指位于状态曲线左方和层结曲线间的面积（平方厘米） X 功（我国现用温度一对数压力图，图上 1 平方厘米的面积等于 74.5 焦耳每千克的功）2 ．负不稳定能：指位于状态曲线右方和层结曲线间的面积 X 功四）分析逆温性质逆温性质不同，其温度、湿度的垂直分布状态不同温度曲线随高度向右倾斜，表示有逆温层存在；向左倾斜表示温度是随高度降低的温度曲线垂直，表示是等温层1 ．辐射逆温：逆温层下限与下垫面相接，而且厚度不大，下部温度露点差较小图 7 － 6 ）2 ．平流逆温：逆温层下限往往离开地面而出现在空中某一高度上逆温层日变化不明显3 ．湍流逆温：逆温层底至地面的温压曲线与干绝热线几乎平行，露压曲线与等饱和比湿线近于平行逆温层离地面的高度随湍流混合展的厚薄而不同4 ．下沉逆温：多出现在 1 — 2 公里高度上，厚度可达数百米逆温层顶上的温压曲线常有一段近似平行于绝热线，逆温层中的温度露点差随高度迅速增大 图 7 － 6 辐射逆温曲线 图 7 － 7 锋面逆温曲线5 ．锋面逆温：逆温高度随观测点距锋线的距离及锋面坡度而定，可高可低逆温层内的湿度分布一般是上湿下干（图 7 － 7 ）。

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