航海气象学与海洋学
第一章气象要素及其观测
所谓气象要素：是指用来表征大气状态的物理量或物理现象。比方气温、气压、湿度、风、云、雾、能见度等等。而水文要素，比方表层水温、海浪、海流、海冰等等，也可以看成广义的气象要素。
第一节大气和海洋概况
一、大气成分
分三局部：干洁空气、水汽和杂质
干洁空气：除水汽和液体、固体杂质以外的整个混合气体。
其中主要成分：氮78.09%、氧20.95%、氩0.93%，共占99.97%次要成分：二氧化碳0.03%、
〔氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧〕0.01%水 汽：水的气态，占实际大气的0～4%
杂 质：包括水滴、冰晶、尘埃、烟粒、细菌、病毒、花粉、盐粒
二、大气的垂直构造
依据气温顺水汽的垂直分布、大气的扰动程度和电离现象，分五层。
对流层：高度，平均10km，随纬度和季节变化，17-18km，10-12km，6-8km，夏季比冬季高些
特点，猛烈的对流和乱流运动，气温随高度上升而下降，温度、湿度水平分布不均
分层，摩擦层〔1km以下〕和自由大气
平流层：从对流层顶到大约55km，臭氧层20-40km
中间层：从平流层顶到大约85km，D层在60km〔白天〕热 层：从85km到800km
E层100-120km，F层200-400km，
G层400-500km，散逸层：从800km-1000km
三、海洋的划分
洋：太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋
海：分为内陆海和边缘海，内陆海又可分为陆间海和陆内海波斯湾、墨西哥湾
海湾：阿拉伯海海峡：
一、气温
其次节
气温顺海温
温标：有三种，摄氏温标℃、确定温标K、华氏温标℉转换公式如下：
T?273?t
th?
9t?32
5
式中：T-热力学温度
t-华氏温度
h
t-摄氏温度
空气的增热和冷却的途径:五种
热传导、对流与平流、乱流、水相变化和辐射。
气温的日、年变化：
日变化：陆上最高气温夏季14～15时，冬季13～14时，海上最高气温在中午1230时左右，
陆上海上最低温度均在日出前，约0600时左右
日较差：一昼夜内最高气温与最低气温的差值。它与纬度、季节、下垫面性质、地形、海拔高度及天气状况有关。
年变化：北半球，陆上月平均最高气温在７月，海上８月
陆上月平均最低气温在１月，海上２月南半球，陆上月平均最高气温在１月，海上２月陆上月平均最低气温在７月，海上８月
年较差：它与纬度、下垫面性质、海拔高度有关。海平面气温的平均分布特点：
①夏半年等温线较稀疏，冬半年较密集；
②等温线在海陆交界处曲折；
③冬季北大西洋等温线向北突出显著；
④存在热赤道、冷极的现象。
一、气压的单位
第三节
大气压
有三种：气象上用百帕hP，工业上用毫米汞柱mmHg，有些国家用毫巴mb
a
三者的关系为：
4
3１mmHg＝ hP
3
a
二、气压随高度的变化
１mb＝１hP
a
大气静力方程：?p???g
?z
1
单位气压高度差：h?
?g
船用压高公式：p
?p?H
0 ” 8
三、海平面气压场的根本型式
低气压：由闭合等压线构成的，中心气压比四周低的区域。
低压槽：由低压向外延长出来的狭长区域，或一组未闭合的等压线向气压较高的一方凸出的局部。
高气压：由闭合等压线构成的，中心气压比四周高的区域。
高压脊：由高压向外延长出来的狭长区域，或一组未闭合的等压线向气压较低的一方凸出的局部。
鞍型区：相对并相邻的２个高压和２个低压组成的中间区域。
四、水平气压梯度〔-?p〕
?n
气象学中规定，垂直于等压线，沿气压减小的方向，单位距离内气压减小的数值，称为水平气压梯度。
五、气压系统随高度的变化温度场对称的系统：
暖高压，中心轴线垂直，随高度增加而加强；深厚系统冷高压，中心轴线垂直，随高度增加而减弱；浅薄系统热低压，中心轴线垂直，随高度增加而减弱；浅薄系统冷低压，中心轴线垂直，随高度增加而加强；深厚系统
温度场不对称的系统：
北半球，高压，温度是西暖东冷，中心轴线向西南方倾斜；低压，温度是东暖西冷，中心轴线向西北方倾斜；
南半球，高压，温度是西暖东冷，中心轴线向西北方倾斜；低压，温度是东暖西冷，中心轴线向西南方倾斜；
六、气压日、年变化
日变化：一昼夜2个周期，峰值在10h、22h，谷值在04h、16h日较差：随纬度变化。
年变化：陆上，气压最高值在冬季，最低值在夏季；海上，气压最高值在夏季，最低值在冬季；
七、等高面图和等压面图
等高面图：用来表示某一等高面上气压值大小分布的图。
等压面图：用来表示空间某一等压面起伏形势的图。
第四节 空气的水平运动——风
一、风的定义和单位
风速：单位时间内空气在水