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气象术语与符号 ​

同一个字母可能在不同教材或数据集里代表不同量。下面的符号是本书常用约定;读取资料时仍以变量说明和单位为准。需要回看基础时,使用课程入口;与三维数据相关的数学见数学补给站。

大气状态与能量 ​

中文 / English常用符号与单位初学时抓住什么
天气 / weather按具体变量某时某地的状态与短期演变
气候 / climate均值、分布、频率等长期统计性质,不只有平均值
气压 / pressurep;Pa、hPa1 hPa=100 Pa;不是高度单位
密度 / densityρ;kg/m³单位体积的质量
温度 / temperatureT;K、°CK=°C+273.15;温差1 K=1°C
热量 / heatQ;J由于温差等过程传递的能量,不等于温度
比热容 / specific heat capacityc;J/(kg·K)每千克物质升温1 K所需能量的尺度
能量通量 / energy flux常用F;W/m²每平方米每秒传递多少能量
反照率 / albedoα;无量纲或%反射能量占入射能量的比例
潜热 / latent heatL;J/kg单位质量物质相变涉及的能量
位势 / geopotentialΦ;m²/s²单位质量对应的重力位能量
位势高度 / geopotential heightZ;mΦ/g₀;与几何、椭球高度区分
位温 / potential temperatureθ;K气块干绝热移至参考压力后的温度
虚温 / virtual temperatureTᵥ;K在状态方程中计入湿度对密度影响的温度

水汽、云与稳定度 ​

中文 / English符号与单位初学时抓住什么
水汽压 / vapor pressuree;Pa、hPa水汽对总气压的贡献
饱和水汽压 / saturation vapor pressureeₛ;Pa、hPa依赖温度及相对于水面还是冰面的定义
相对湿度 / relative humidityRH;%或0–1常用e/eₛ;湿空气未必含相同水汽量
比湿 / specific humidityq;kg/kg、g/kg水汽质量占湿空气总质量的比例
混合比 / mixing ratior;kg/kg、g/kg水汽质量与干空气质量之比
露点 / dew-point temperatureTᵈ;°C或K按规定条件冷却至水汽饱和的温度
气块 / air parcel无固定单位用来追踪运动与热力变化的小团空气模型
绝热过程 / adiabatic process—不通过热交换与环境传递热量的理想化过程
递减率 / lapse rateΓ;K/km常以温度随高度下降为正
稳定度 / stability按诊断量气块被扰动后倾向恢复还是继续偏离
浮力加速度 / buoyancyB;m/s²气块相对环境密度差造成的垂直加速度
逆温 / temperature inversion温度梯度一段高度内温度随高度增加
抬升凝结高度 / lifting condensation levelLCL;m或hPa理想气块抬升达到饱和的位置
对流有效位能 / convective available potential energyCAPE;J/kg指定气块可利用的正浮力能量指标
对流抑制能量 / convective inhibitionCIN;J/kg指定气块需要克服的负浮力障碍;符号约定需看产品
降水量 / precipitation amountmm指定时段的等效液态水层厚度
雨强 / rainfall ratemm/h单位时间的降水量,不等于累计雨量

风与天气系统 ​

中文 / English符号与单位初学时抓住什么
风分量 / wind componentsu、v、w;m/s常为东、北、几何垂直方向,需核对参考系
气压坐标垂直速度 / pressure vertical velocityω;Pa/s沿气块的气压变化率,不是几何垂直速度
气压梯度力 / pressure-gradient force单位质量形式m/s²空间气压差导致的加速度
科里奥利参数 / Coriolis parameterf;s⁻¹地球旋转影响的纬度相关系数
地转平衡 / geostrophic balance—气压梯度与科里奥利效应近似平衡
平流 / advection按被输送量风把温度、水汽等性质带到别处
辐散 / divergence常用δ;s⁻¹局地流出趋势;负值为辐合
涡度 / vorticity常用ζ;s⁻¹局地旋转性质,不等于曲线看起来弯曲
风切变 / wind shearm/s或s⁻¹等两高度风差与每单位距离的梯度需区分
气团 / air mass—较广区域内温湿性质相近的空气
锋 / front—不同气团之间性质快速变化的过渡带
气旋 / cyclone—气旋性旋转系统;南北半球旋转方向不同
槽、脊 / trough, ridge—相对低、高区域的伸展,需看图层
急流 / jet stream风速常用m/s、kt高空较强且狭窄的风带
季风 / monsoon—随季节显著变化的大范围环流
冷池 / cold pool温差、深度等较冷空气在近地层积聚或扩散的区域

观测、模型与统计 ​

中文 / English符号与单位初学时抓住什么
原位观测 / in-situ observation按传感器仪器直接处于测量环境中
遥感 / remote sensing按产品从远处电磁信号推断目标性质
反射率因子 / reflectivity factorZ;mm⁶/m³,或对数dBZ与粒子谱有关,不能直接当雨强
径向速度 / radial velocityvᵣ;m/s沿雷达波束朝向或远离的分量
亮温 / brightness temperatureTᵦ;K等效辐射温度,未必等于空气温度
代表性 / representativeness误差随变量某次采样与目标空间、时间尺度是否匹配
数据同化 / data assimilation—结合观测与背景估计当前状态
分析 / analysis按变量经估计的大气状态,仍有误差
再分析 / reanalysis按变量用较一致的系统重建历史状态
参数化 / parameterization—估计未解析过程对已解析尺度的总体作用
起报时刻 / initialization timeUTC等明确时区模式起始状态的时刻
有效时刻 / valid timeUTC等明确时区产品描述的天气对应时刻
预报时效 / lead timeh、day有效时刻与起报时刻的间隔
集合成员 / ensemble member编号一个可能的模式实现或教学路径
平均值 / mean与变量相同将有限样本相加再除以个数
总体标准差 / population standard deviation与变量相同对这组数的离均差平方取平均,再开平方
求和 / summationΣ按指定下标范围将各项相加
离散度 / spread与变量相同或统计量成员彼此差异,不直接等于真实误差
校准 / calibration概率与频率检查预报概率与长期发生频率是否匹配
距平 / anomaly与原变量相同相对指定参考期、相同统计口径的偏差
归因 / attribution概率、强度等变化研究不同因素对变化或事件的贡献

其中Z在“位势高度”和“反射率因子”两行含义不同;z还可能只是数据文件里的变量名。上下文与单位比字母本身更可靠。

气象学 · 数学基础 · 地理可视化