航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)

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1、航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)按STCW公約以及中華人民共和國2005年《海船船員適任考證評(píng)估大綱》要求，參照有關(guān)高校的現(xiàn)行教材編寫，并著重于駕駛員在實(shí)際應(yīng)用方面的知識(shí)和技能。2006浙江省交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院航運(yùn)學(xué)院莊鈉2021/6/301航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)教學(xué)目的與要求：使學(xué)生能掌握氣象學(xué)與海洋學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其在航海中的運(yùn)用；能使人、財(cái)、物趨利避害。讓學(xué)生能達(dá)到STCW78/95公約規(guī)定甲類一等駕駛員的要求并依照我國今年實(shí)行的《海船船員適任考試和評(píng)估大綱》。教學(xué)內(nèi)容與安排：（包括作業(yè)）大氣與海洋概述4大氣運(yùn)動(dòng)演萬象8云與降水及霧6氣旋與反氣旋（綜述）2西風(fēng)帶高空天氣系統(tǒng)4

2、氣團(tuán)與鋒3鋒面氣旋及中小系統(tǒng)3熱帶氣旋及有關(guān)系統(tǒng)6氣象與水文要素測報(bào)3氣象水文傳真圖6海浪海流海冰3氣象、水文預(yù)報(bào)6氣象導(dǎo)航6潮汐與潮流6機(jī)動(dòng)（包括：課堂作業(yè)、討論、測驗(yàn)、實(shí)作等）14（總計(jì)80小時(shí)）2021/6/302航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)大氣與海洋概述大氣:組成：干潔空氣水汽雜質(zhì)干潔空氣：N2O2ArCO2(>99.99%),NeHeO3H2(<0.01%)其他僅痕跡氣溫空氣冷熱程度的物理量大氣壓單位截面大氣柱的重量垂直結(jié)構(gòu)：對流層(摩檫層、自由大氣層、逆溫層）平流層(恒溫層、臭氧層、逆溫層)、中間層(D電離層白天)、熱層（逆溫，E電離層、F1電離層）、逸散層(F2電離層白天

3、、G電離層)熱的變化：絕熱（變相時(shí)）、非絕熱變化（傳遞中：輻射、傳導(dǎo)）氣溫變化：日變年變更大周期變化；升沉平移；消耗增補(bǔ)交換；水平態(tài)勢：三垂環(huán)極/赤/中，四壓帶極/副/副/赤，五風(fēng)圈東/西/無/信/無；洋面等溫線長波，冬凸夏凹顯，南半球平緩；熱是原動(dòng)力：冷暖氣團(tuán)交成鋒高脊低槽閉為旋。海洋：劃分：四大洋兩種海（內(nèi)陸邊緣）還有海灣和海峽海流分類：按成因（風(fēng)、密度、補(bǔ)償、潮）分，按寒、暖分海流系統(tǒng)：赤道流西逆流東西風(fēng)帶下是東流季風(fēng)隨季流……浪、涌、內(nèi)波、怪浪、水團(tuán)、花水、液體海底潮汐潮流：要素術(shù)語成因類型潮汐表潮流圖（往復(fù)回轉(zhuǎn)）2021/6/303航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)大氣運(yùn)動(dòng)演萬象P

4、59~81氣象變化:由于大氣熱量和水分變化促其運(yùn)動(dòng)中演繹出千姿百態(tài)。氣壓與氣溫場的形勢決定著它運(yùn)動(dòng)的趨向和力度。太陽輻射墊面不均勻是大氣環(huán)流基本因素，熱力是原動(dòng)力，地形差異、地球自轉(zhuǎn)次之。大氣環(huán)流：假設(shè)單環(huán)，三垂環(huán)(赤道中間極地)，四壓帶(赤低副高副低極高)，五風(fēng)圈(赤道無風(fēng)帶信風(fēng)帶副熱無風(fēng)帶西風(fēng)帶東風(fēng)帶)。大氣溫場：赤道熱兩極冷，陸海分布不勻，受熱不均，等溫線凹凸不平，冬天陸上凹向赤道洋面凸向極地，夏天相反，它促成大氣運(yùn)動(dòng)、氣壓分布，北半球陸多較明顯南半球洋多較平緩，熱力赤道帶偏北。大氣壓場：氣壓的分布形成大氣壓場(大氣流場)決定天氣系統(tǒng)的變遷。高氣壓高壓脊低氣壓低壓槽鞍型

5、區(qū)P17~19冷高暖高冷低熱低深厚與淺薄系統(tǒng)對稱與不對稱系統(tǒng)有閉合等壓線的低氣壓或高氣壓在風(fēng)場中的稱謂是氣旋或反氣旋。氣壓梯度力Gn=–ΔP∕ρ?n方向垂直于等壓線是大氣運(yùn)動(dòng)原動(dòng)力。地轉(zhuǎn)偏向力An=2ωυsinφ慣性離心力C=V2/r摩擦力R=–KV(ΔP氣壓差?n水平距離ρ空氣密度ω地轉(zhuǎn)角速度V風(fēng)速φ緯度K摩擦系數(shù)。)2021/6/304航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)大氣環(huán)流P73~77~81大氣環(huán)流是在熱力和動(dòng)力共同作用下形成的，包括墊面受陽反輻射、陸海分布地形差異不勻，以及地球自轉(zhuǎn)等因素，前者是主要的水平原動(dòng)力。微團(tuán)比周圍暖升，冷沉絕熱過程；垂直升則降壓膨脹失熱降溫，沉則增壓縮小吸

6、熱升溫。三環(huán)：赤道環(huán)流0~30°、中間環(huán)流30~60°、極地環(huán)流90~60°；四壓：赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、副極地低壓帶、極地高壓；五風(fēng)：東北（南）信風(fēng)盛行西風(fēng)極地東風(fēng)赤、副無風(fēng)。行星風(fēng)我們地球村海平面平均氣壓場的特征（也近似水平氣流場）P76圖全球經(jīng)常有7~8個(gè)巨大的高低壓區(qū)，我們稱之為大氣活動(dòng)中心；它們與下墊面上陸海地形分布差異以及不同季節(jié)所受太陽輻射變化密切相關(guān)。常年性大氣活動(dòng)中心：高壓：南極、夏威夷、亞速爾、海上副熱帶；（永久）低壓；赤道、冰島、阿留申、南半球副極地；季節(jié)性大氣活動(dòng)中心：北半球冬季高壓：北極、北美、西伯利亞；（半永久）夏季低壓：印度、北美；南半球冬季

7、高壓：澳大利亞、南美、非洲；夏季低壓：澳大利亞、南美、非洲。季風(fēng)環(huán)流大范圍有規(guī)律季節(jié)盛行風(fēng)。局地環(huán)流局域因地形造成有規(guī)律風(fēng)。陸海熱力氣壓冬夏差異：大陸夏炎冬冷夏低冬高海洋夏涼冬暖夏高冬低2021/6/305航海應(yīng)用海洋氣象學(xué)空氣的水平運(yùn)動(dòng)—風(fēng)(1)作用在空氣微團(tuán)上的五種力P59~60作用在單位質(zhì)量空氣微團(tuán)（m=1簡稱微團(tuán)）上的五種力：1、重力g：方向向地心，對水平運(yùn)動(dòng)不起作用；2、水平氣壓梯度力G：微團(tuán)在氣壓場中受到的水平靜壓力，是空氣水平運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力。G=–1/ρ（ΔP/Δn）方向垂直于等壓線，式中負(fù)