基本介紹
- 中文名：氣象要素
- 外文名：meteorological element
- 包括：氣溫、氣壓、風、濕度、雲、降水
- 簡介：表明大氣物理狀態
概述,主要的氣象要素,氣壓,氣溫,大氣濕度,降水,風向,風速,雲量,蒸發,輻射,日照,能見度,研究意義,
概述
氣象要素（meteorological element）
世界各地的氣象台站所觀測記載的主要氣象要素有氣溫、氣壓、風、雲、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，如雲、霧、雨、雪、雷電等。
主要的氣象要素
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。
氣象要素
氣象要素在氣象上，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），其間換算關係是：1mm·Hg埄4/3mb，1mb=100Pa=1hPa=0.1kPa。國際單位制通用單位為帕。
氣溫
大氣的溫度，表示大氣冷熱程度的量。在一定的容積內，一定質量的空氣，其溫度的高低只與氣體分子運動的平均動能有關。即這一動能與絕對溫度成正比。因此，空氣冷熱的程度，實質上是空氣分子平均動能的表現。當空氣獲得熱量時，其分子運動的平均速度增大，平均動能增加，氣溫也就升高。反之當空氣失去熱量時，其分子運動平均速度減小，平均動能隨之減少，氣溫也就降低。
氣象要素
氣象要素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
表示大氣中水汽量多少的物理量稱大氣濕度。大氣濕度狀況與雲、霧、降水等關係密切。大氣濕度常用下述物理量表示：
1.水汽壓和飽和水汽壓
大氣壓力是大氣中各種氣體壓力的總和。水汽和其它氣體一樣，也有壓力。大氣中的水汽所產生的那部分壓力稱水汽壓 （ e）。它的單位和氣壓一樣，也用 hPa 表示。在溫度一定情況下，單位體積空氣中的水汽量有一定限度，如果水汽含量達到此限度，空氣就呈飽和狀態，這時的空氣，稱飽和空氣。飽和空氣的水汽壓（ E）稱飽和水汽壓，也叫最大水汽壓，因為超過這個限度，水汽就要開始凝結。實驗和理論都可證明，飽和水汽壓隨溫度的升高而增大。在不同的溫度條件下，飽和水汽壓的數值是不同的。
2.相對濕度
相對濕度（ f）就是空氣中的實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的比值（用百分數表示），即
相對濕度直接反映空氣距離飽和的程度。當其接近 100%時，表明當時空氣接近於飽和。當水汽壓不變時，氣溫升高，飽和水汽壓增大，相對濕度會減小。
測量濕度的儀器種類很多，有乾濕球溫度表、毛髮濕度表、毛髮濕度計、通風乾濕表、手搖乾濕表等。
3.飽和差
在一定溫度下，飽和水汽壓與實際空氣中水汽壓之差稱飽和差（d）。即d=E-e， d 表示實際空氣距離飽和的程度。在研究水面蒸發時常用到 d，它能反映水分子的蒸發能力。
4.比濕
在一團濕空氣中，水汽的質量與該團空氣總質量（水汽質量加上乾空氣品質）的比值，稱比濕（ q）。其單位是 g/g，即表示每一克濕空氣中含有多少克的水汽。也有用每千克質量濕空氣中所含水汽質量的克數表示。
對於某一團空氣而言，只要其中水汽質量和乾空氣品質保持不變，不論發生膨脹或壓縮，體積如何變化，其比濕都保持不變。因此在討論空氣的垂直運動時，通常用比濕來表示空氣的濕度。
5.水汽混合比
一團濕空氣中，水汽質量與乾空氣品質的比值稱水汽混合比（γ），（單位： g/g）
6.露點
在空氣中水汽含量不變，氣壓一定下，使空氣冷卻達到飽和時的溫度，稱露點溫度，簡稱露點（ Td）。其單位與氣溫相同。在氣壓一定時，露點的高低只與空氣中的水汽含量有關，水汽含量愈多，露點愈高，所以露點也是反映空氣中水汽含量的物理量。在實際大氣中，空氣經常處於未飽和狀態，露點溫度常比氣溫低（ Td< T）。因此，根據 T 和 Td 的差值，可以大致判斷空氣距離飽和的程度。
上述各種表示濕度的物理量：水汽壓、比濕、水汽混合比、露點基本上表示空氣中水汽含量的多寡① 。而相對濕度、飽和差、溫度露點差則表示空氣距離飽和的程度。
降水
指從雲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；後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。
降水是指從天空降落到地面的液態或固態水，包括雨、毛毛雨、雪、雨夾雪、霰、冰粒和冰雹等。降水量指降水落至地面後（固態降水則需經融化後），未經蒸發、滲透、流失而在水平面上積聚的深度，降水量以毫米（ mm）為單位。
在高緯度地區冬季降雪多，還需測量雪深和雪壓。雪深是從積雪表面到地面的垂直深度，以厘米（ cm）為單位。當雪深超過 5cm 時，則需觀測雪壓。雪壓是單位面積上的積雪重量，以 g/cm2 為單位。
降水量是表征某地氣候乾濕狀態的重要要素，雪深和雪壓還反映當地的寒冷程度。
風向
空氣運動產生的氣流稱為風。風向是指風的來向，最多 風向是指在規定時間段內出現頻數最多的風向。通常人們 認為的風向是八方位，在氣象觀測中，風的方向是十六方位 。海上多用36個方位表示；在高空則用角度表示。用角度表示風向，是把圓周分成360度，北風(N)是0度(即360度)，東風(E)是90度，南風(S)是180度，西風(W)是270度，其餘的風向都可以由此計算出來。
風速
風速是指單位時間內空氣在水平方向運動的距離，單位用m/s或km/h表示。通常人們認為的風速是某一時刻的 風速最大值，這與氣象觀測中最大風速的含義又有不同。最大風速是指某個時段內出現的最大10 min 平均風速值。極大風速值才是某個時段內的最大瞬時風速。風速等級也是有明確劃分的（表 1）。
表1 風速等級劃分
級數 | 風速 m/s | 級數 | 風速m/s |
1級 | 0.3~1.5 | 6級 | 10.8~13.8 |
2級 | 1.6~3.3 | 7級 | 13.9~17.1 |
3級 | 3.4~5.4 | 8級 | 17.2~20.7 |
4級 | 5.5~7.9 | 9級 | 20.8~24.4 |
5級 | 8.0~10.7 | 10級 | 24.5~28.4 |
雲量
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雲狀，雲高和雲量。
雲是懸浮在大氣中的小水滴、冰晶微粒或二者混合物的可見聚合群體，底部不接觸地面（如接觸地面則為霧），且具有一定的厚度。雲量是指雲遮蔽天空視野的成數。將地平以上全部天空劃分為 10 份，為雲所遮蔽的份數即為雲量① 。例如，碧空無雲，雲量為 0，天空一半為雲所覆蓋，則雲量為 5。
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。氣象台（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淨水，隔24小時後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）範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立體角範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淨輻射，指向下和向上（太陽和地球）輻射之差，即一切輻射的淨通量。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、淨輻射儀等。
氣象要素
氣象要素日照
能見度
能見度，是反映大氣透明度的一個指標，指視力正常的人在當時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨出目標物的最大水平距離。單位用米（ m）或千米（ km）表示。
影響能見度的因子主要有大氣透明度、燈光強度和視覺感閾。大氣能見度和當時的天氣情況密切相關。當出現降雨、霧、霾、沙塵暴等天氣過程時，大氣透明度較低，因此能見度較差。測量大氣能見度一般可用目測的方法，也可以使用大氣透射儀、雷射能見度自動測量儀等測量儀器測試。
研究意義
氣象要素與 人們的生產、生活息息相關，對整個人類活動產生著巨大的影響。各種氣象要素的多年觀測記錄按不同方式進行統計所得的結果，是分析和描述氣候特徵及其變化規律的基本資料。
