氣象要素表明大氣物理狀態

2024年2月21日發(作者：昆明公積金)

氣象要素表明大氣物理狀態、物理現象的各項要素。主要有：氣溫、氣壓、風、濕度、云、降水以及各種天氣現象。擴大氣象要素的概念，則它還可包括日射特性、大氣電特性等大氣物理特性；還有自由大氣中的氣象要素的說法。氣象要原則上還可以包括無法測定，但可求算的、各基本要素的函數，如相當溫度、位溫和空氣密度等。

表明一定地點和特定時刻天氣狀況的大氣變量或現象， 如溫、壓、濕、風、降水等。

表明大氣物理狀態、 物理現象以及某些對大氣物理過程和物理狀態有顯著影響的物理量。主要有：氣溫、氣壓、風、 濕度、云、 降水、蒸發、能見度、輻射、日照以及各種 天氣現象。

氣壓 : 大氣的壓力，它是在任何表面的單位面積上，空氣分子運動所產的壓力。

氣溫 : 大氣的溫度，，表示大氣冷熱程度的量。它是空氣分子運動的平均動能。

大氣濕度（簡稱濕度）： 它是表示空氣中 水汽含量或潮濕的程度，可以由 比濕（g）、絕對濕度（pv）、水氣壓（e）、露點、相對濕度等物理量表示。

風 : 空氣相對于地面的運動。氣象上常指空氣的水平運動，并用風向、風速來表示。

云 : 懸浮在空氣中的大量水滴和 冰晶組成的可見聚合體。在常規氣象觀測中要測定 云狀、云高和云量。

降水 : 指從云中降落的液態水和固態水，如雨、雪、冰雹等。

蒸發 : 液體表面的氣化現象。氣象上指水由液體變成氣體的過程。

輻射 : 能量或物質微粒從輻射體向空間各方向發送過程。氣象上通常稱太陽輻射為短波輻射，地球表面輻射和大氣輻射為長波輻射。

日照 : 表示太陽照射時間的量。氣象上通常提供的是觀測到的實照時數。

能見度：人的正常視力所能看到的 目標物的最大距離。

人們經常和各種氣象要素打交道。氣象要素指的是什么呢 ？原來，為了對 地球大氣進行 科學研究，人們就必須尋找能夠表征大氣的 物理現象和過程的一些

物理量，并綜合研究它們的基本特征和變化狀況，這些表征大氣基本特征及變化規律的物理量就稱為氣象要素。

世界各地的氣象臺站所觀測記載的主要氣象要素有氣溫、 氣壓、 風、云、 降水、 能見度和空氣濕度等在這些主要的氣象要素中，有的表示大氣的性質，如氣壓、氣溫和濕度；有的表示空氣的運動狀況，如風向、風速；有的本身就是大氣中發生的一些現象，如 云、 霧、 雨、 雪、 雷電等。

當然，氣象要素還遠不止這些，以上僅是最主要的氣象要素而已。一般地說，氣象要素選擇得愈多，就能愈客觀地表達出大氣的各種狀況。

氣壓

大氣的壓強，它是在任何表面的單位 面積上，空氣分子運動所產生 的壓力。氣壓的大小同高度、溫度、 密度等有關，一般隨高度增高按 指數律遞減。在氣象上，通常用測量高度以上單位截面積的 鉛直大氣柱的重量來表示。常用單位有

毫巴(mb）、毫米水銀柱高度（mm·Hg）、 帕（Pa）、百帕（hPa）、千帕（kPa），其間換算關系是：1mm·Hg埄4/3mb，1mb=100Pa=1hPa=0.1kPa。國際單位制通用單位為帕。測量氣壓的 儀器常用的有：水銀氣壓表、空盒氣壓表、氣壓計（見地面氣象觀測儀器）。1013.25百帕的氣量。按云底的高度和云狀等的不同，把云壓，稱為標準大氣壓，它相當于在重力加速度為9.80665米/秒2，溫度為0℃時，760毫米鉛直水銀柱的壓強。

氣溫

大氣的溫度，表示大氣冷熱程度的量。它是空氣 分子運動的平均動能。習 慣上以攝氏溫度(t℃）表示，也有用華氏溫度（t′°F）表示的，理論研究工作中則常用絕對溫度（TK）表示。其間換算關系是：t℃=5/9(t′°F-32）；t℃=TK-273.15。地面大氣溫度一般指地面以上1.25～2米之間的大氣溫度。測量氣溫的儀器有 溫度表和溫度計。

大氣濕度

簡稱濕度。表示空氣中 水汽含量或潮濕的程度。

混合比(γ)

濕空氣中，水汽 質量(mv）與干空氣質量（mv）之比，γ=mv/md，以克/克 或克/千克為單位。飽和濕空氣的混合比稱飽和混合比。

比濕(q)

濕空氣中，水汽質量（mv）和濕空氣質量（mv+md）之比，即q=mv/(mv+md），以克/ 克或克/千克為單位。

絕對濕度(ρv)

又名水汽密度，濕空氣中。水汽質量（mv）與該濕空氣 體積（V）之比，即ρv=mv/V，單位是克/ 厘米3或克/ 米3。

水汽壓(e)

濕空氣中水汽的分壓。在總 壓強（即氣壓）為p、混合比為γ的濕空 內，水汽壓為在總壓強為p、溫度為T時，純水的平水面和純冰的平冰面的飽和水汽壓分別為：其中γw、γi分別是純冰或純冰平面附近的濕空氣的飽和混合比。水汽壓的單位和氣壓的單位相同。

露點或霜點

在不改變氣壓和混合比的情況下，把純水（或純冰）平面附近的空氣冷卻到飽和時的溫度。

相對濕度

空氣中的實際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比。測量濕度的儀器種類很多，有干濕球溫度表、 毛發濕度表、毛發濕度計、通風干濕表、 手搖干濕表等。由于大氣中的水汽主要來自下墊面，如 江、 河、 湖、 海水面的蒸發、 植被蒸散等，在無云天氣，大氣的濕度一般自沿海向 內陸、自低空向高空遞減。

飽和差

空氣在某溫度下的飽和水汽壓與當時實際水汽壓的差值。其單位和氣壓 的單位相同。 能見度 見大氣能見度。

降水

指從云中降落的液態水和固態水，如雨、雪、 冰雹等。降水觀測包括降水量和 降水強度：前者指降到地面尚未蒸發、滲透或流失的降水物在地平面上所積聚的水層深度，以毫米為單位；后者指單位時間內的降水量，常用的單位是毫米/10分鐘、毫米/時、毫米/天。測量降水的儀器有雨量器和雨量計等。 中國氣象部門規定：24小時內雨量不到10毫米的雨為 小雨；10.0～24.9毫米為中雨；25.0～49.9毫米為 大雨；達50毫米或50毫米以上為 暴雨。

蒸發

液體表面的氣化現象。氣象上指水由液態變成氣態的過程。在一定時段內，水由液態變成氣態的量稱為蒸發量，常用蒸發掉的水層深度表示，以毫米為單位。一般情況下，溫度越高、空氣濕度越小、 風速越大或氣壓越低，蒸發越強。測定

蒸發可在水面進行，但困難較多。氣象臺（站）上一般使用小型蒸發皿進行觀測：在一定口徑、一定深度的 金屬圓筒內放入一定量的凈水，隔24小時后測定因蒸發而減少的水量，即為一天的蒸發量。

輻射

氣象上常測定以下幾種輻射：①太陽輻射，又稱日射，指太陽放射的輻 射；②地球輻射，指由地球（包括大氣）放射的輻射；③地表輻射，指由地球表面放射的輻射；④大氣輻射，指地球大氣放射的輻射；⑤ 全輻射，指太陽輻射與地球輻射之和；⑥太陽直接輻射，指來自太陽圓面的立體角內投向與該立體角軸線相垂直的面上的太陽輻射；⑦ 天空輻射（或太陽漫射輻射），指地平面上接收到的來自2π立體角（除去日面所 張之立體角）范圍內的向下的散射和反射的太陽輻射；⑧ 太陽總輻射，指水平面接受的，來自2π立體角范圍內的太陽直接輻射與 散射輻射之和；⑨反射的太陽輻射，指從地表所反射的太陽輻射以及從地表與觀測點之間的空氣層向上空漫射的太陽輻射之和；⑩凈輻射，指向下和向上（ 太陽和地球）輻射之差，即一切輻射的凈通量；?凈太陽輻射，指向下和向上的太陽輻射之差；?凈地球輻射，指向下大氣輻射和向上地球輻射的差值。氣象上，通常稱太陽輻射為短波輻射，地球表面輻射和大氣輻射為長波輻射。單位面積接收、通過或放射的輻射能，其單位一般用卡/（厘米2·分），也有用瓦特/米2和焦耳/（米2·秒）的。在地面氣象觀測中，通常測量的是太陽總輻射。測量各種輻射分量的儀器有：絕對日射表、 天空輻射表、直接日射表、凈輻射儀等。

日照

表示太陽照射時間的量。有可照時間和實照時間兩種，分別以 可照時數和實照時數表示，均以小時為單位?？烧諘r數是一天內可能的太陽光照時數。也即一天內太陽中心從東方地平線升起，直到進入西方 地平線之下的全部時間，完全由該地的 緯度和日期決定。實照時數（即 日照時數）是太陽直射光線不受地物障礙及云、霧、煙、塵遮蔽時實際照射地面的時數（由緯度、日期、天氣、地形等所決定），可用日照計測定。日照百分率（實照時數與可照時數的百分比），可用來比較不同季節不同緯度的 日照情況。測定日照的常用儀器有暗筒式和聚焦式日照計，也有用光電日照計的。

天氣現象

天象

發生在大氣中的降水現象、地面凝結（凝華）和凍結現象、視程障礙現象、大氣光象、大氣電象和大氣的其他物理現象的總稱。降水現象有雨、雪、 霰、米雪、

冰粒、冰雹等；地面凝結（凝華）和凍結現象有 露、 霜、 霧凇、雨凇等；視程障礙現象有霧、輕霧、沙塵暴、揚沙、 浮塵、 煙幕、 霾、 吹雪等；大氣光象有 虹、 霓、 暈、 華等；大氣電象有 雷暴、 天電、 極光等。此外還有大風、颮、龍卷、塵暴、積雪、結冰等現象。在地面氣象觀測中，各種天氣現象均用一定的專門符號表示。天氣現象常能表明大氣的狀態特征。

地面的運動

空氣相對于地面的運動，氣象上常指空氣的 水平運動，并用 風向、風速（或風級）表示。風向指風的來向，一般用16個方位或360°來表示。以360°表示時，由北起按順 時針方向量度。風速指的是單位時間內空氣的行程，常以米/秒、公里/時、海里/時表示。1805年， 英國人F·蒲福根據風對地面（或海面） 物體的影響，提出風力等級表，幾經修改后得表1。目測風時，根據風力等級表中各級

風的特征，即可估計出相應的風速。測定風向的儀器有 風標、 風向器；測定風速的儀器有 風杯風速計、熱線風速計等。此外，還有氣象氣球等。

可見聚合體

懸浮在空中由大量水滴和（或）冰晶組成的可見聚合體。在常規氣象觀測中要測定云狀、云高和云量。云狀指云的外貌，由目測決定。云高指云底離地面的鉛直距離，一般用 氣球、 云幕燈或 激光測云儀測定。云量指云遮蔽天空的份數，一般采用目測法估計確定。中國規定：氣象部門觀測時，將天空劃分為10份， 碧空無云，云量為0；云蔽天空1/10，云量為1；云蔽天空2/10，云量為2；依次類推。高云、中云和低云共同遮蔽天空的份數，稱為總云量；低云或直展云或兩者共蔽天空的份數，稱低云量。按云底的高度和云狀等的不同，把云分成四族、十屬。

卷云

云體具有 纖維狀結構，常呈 白色，無 暗影，有絲一般的光澤。個體分散的云，系冰晶構成，常呈絲縷狀、馬尾狀、 羽毛狀、鉤狀、 團簇狀、片狀或砧狀等多種形態。

卷積云

云塊很小，呈白色細波、小球或 魚鱗狀的云塊。無暗影，有柔絲般光澤，系 冰晶構成。當布滿天空時，稱“魚鱗天”。

卷層云

云體均勻成層，呈絹絲狀透明云幕，有時云體不顯，僅使天空呈乳白色，系冰晶構成。隔云可見日月輪廓，地物有影，常伴有暈。

高積云

云塊輪廓分明，常呈扁圓形、瓦塊形、寬鱗片形的白色或灰白色云塊。往往成群、成行、或呈波狀排列。大多由過冷水滴構成，可伴有冰晶或非過冷水滴。高積云分透光和蔽光兩種，太陽光或月光透過薄的高積云時，常出現華。

高層云

云體均勻成層，呈灰白色或 灰色，有時微帶 藍色，云底往往有條紋結構。系小水滴或小水滴和 冰晶（上層）構成。隔高層云只能肯定日月位置，難以辨認日月輪廓。高層云也分透光和蔽光兩種。

層積云

成層或成條排列的波狀松散大云塊，常呈灰色或灰白色，多由小水滴構成。層積云分透光和蔽光兩種，在云塊較薄處太陽的位置可辨認。

層云

云體均勻成層，呈灰色或灰白色， 云底很低，但不接觸地面，有時也稱“高霧”。主要由小水滴構成。

雨層云

能產生降水的低而均勻的云層，云體厚而濃密，由小水滴或小水滴和冰晶（上層）構成，呈暗灰色，布滿天空常伴有 連續性降水。

積云

一個平底直展云。頂部呈一個或幾個凸起狀，云體邊界分明，云塊孤立而分散于天空。積云分淡積云和鉛直發展旺盛的濃積云兩種，多由水滴構成。

積雨云

鉛直發展極盛，云體龐大高聳，云頂有絲縷狀冰晶結構，有時頂部常呈鐵砧狀。系水滴和冰晶（上層）構成。云底陰暗混亂，起伏明顯，有時有懸球狀結構