气象学与气候学-周淑贞--考试重点

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1、气象学与气候学复习重点大气圈概述：Ø大气的组成大气是由多种气体混合组成的气体及浮在其中的液态和固态杂志组成（干洁空气定义：大气中，除了水汽和液体、固体杂质外的整个混合气体。组成：氮、氧、氩、二氧化碳等，此外还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等稀有气体；氧气、臭氧、氮气的来源及作用：大气中的氧是一切生命所必须的，这是因为动物和植物都要进行呼吸，都要在氧化作用中得到热能以维持生命；大气中的氮气能够冲淡氧气，使氧气不至太浓，氧化作用不过于激烈，大量的氮气可以通过豆科植物的根瘤菌固定到土壤中，成为植物体内不可缺少的养料；大气中的臭氧主要

2、是由于在太阳的短波辐射下，通过光化学作用，氧分子分解成氧原子后再和另外的氧分子结合而成的，另外有机物的氧化和雷电的作用也能形成臭氧，臭氧可以大量吸收太阳紫外线使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布，从而对地球大气环流和气候的形成起着重要的作用。）Ø大气的结构1.对流层气温随高度增加而降低；垂直对流运动；气象要素水品分布不均匀2.平流层自对流层顶到55Km左右为平流层。在平流层内，随着温度的增高，气温最初保持不变或者微有上升，大约到30km以上，气温随着温度增加而显著提高，在55km高度可达-3摄氏度。平流层的这种气温分布特征是

3、它受地面温度影响很小，特别是存在大量的臭氧能够直接吸收太阳辐射有关。虽然30km以上臭氧额的含量已逐渐减少，但这里的紫外线辐射很强烈，故温度随高度增加迅速增加，造成显著的暖层。平流层内气流比较平稳，空气的垂直混合作用显著减弱3.中间层；热层；散逸层有关大气的物理性状：主要气象要素Ø气温；气压Ø湿度水汽压和饱和水汽压：大气中水汽所产生的那部分压强称为水汽压，在温度一定的情况下，单位体积空气的水汽量有一定的限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态这是的空气称为饱和空气，其水汽压称为饱和水汽压；相对湿度；饱和差；比湿；水汽混

4、合比；露点Ø降水；风；云量；能见度空气状态方程大气的热能和温度：太阳辐射Ø辐射的基本知识物体通过电磁波的方式向四周放射能量，这种能量传播方式称为辐射。通过辐射传播的能量称为辐射能，也简称辐射Ø太阳辐射太阳辐射穿过大气后的变化原因：特点：地面和大气的辐射Ø地面和大气长波辐射的特点长波辐射在大气中的传输过程与太阳辐射的传输有很大的不同。第一，太阳辐射中的直接辐射是作为直接的定向的平行辐射进入大气的，而地面和大气辐射是漫射辐射。第二，太阳辐射在大气中传播时，仅考虑大气对太阳辐射的消弱作用，而未考虑大气本身的辐射影响。第三，长波辐射

5、在大气中传播时，可以不考虑散射作用大气的增温和冷却Ø海陆的增温和冷却的差异Ø空气的增温和冷却²空气的绝热过程²干绝热²湿绝热²干湿绝热直减率²湿空气的位温和假相当位温Ø空气温度的个别变化和局地变化（区别）Ø大气静力稳定度概念：大气稳定度是指气块受任意方向扰动后，返回或者远离原来平衡位置的趋势和程度。判断大气稳定度的基本方法（用湿度来判断）大气中的水分Ø蒸发和凝结了解水相变化；饱和水汽压的概念，与温度的，蒸发面性质，蒸发面性状的关系Ø地表面的大气中的凝结现象露和霜；雾凇和雨凇（晶状雾凇和粒状雾凇）；云和雾；霜和霜冻；辐射雾、平

6、流雾。积状云的形成：积状云多形成于夏季午后，孤立分散，云底平坦和顶部凹起的外貌形态。积状云的形成总是与不稳定大气中的对流上升云底相联系。有对流能否形成积云，除了取决于凝结的条件外，还取决于对流上升所能达到的高度。如果对流上升所能达到的高度高于凝结高度，则积状云形成。对流越强，对流上限高于凝结高度的差值就越大，积状云的厚度就越大。对流上升区的水平范围愈大，则积状云的水平范围也愈大。层状云的形成：层状云是由于空气大规模的系统性上升运动而产生的，主要是锋面上的上升运动引起的。通常水平范围大，上升速度只有0.1-1m/s，因持续时间

7、长，能使空气上升好几千米。例如暖空气向冷空气一侧移动时，由于二者密度不同，稳定的暖湿空气沿冷空气斜坡缓缓滑升，绝热冷却形成层状云。Ø降水雨滴增长的物理过程：云滴凝结（或者凝华）增长：凝结(或凝华)增长过程是指云滴依靠水汽分子在其表面上凝聚而增长的过程。在云的形成和发展阶段，由于云体继续上升，绝热冷却，或云外不断有水汽输入云中，使云内空气中的水汽压大于云滴的饱和水汽压，因此云滴能够由水汽凝结(或凝华)而增长。但是，一旦云滴表面产生凝结(或凝华)，水汽从空气中析出，空气湿度减小，云滴周围便不能维持过饱和状态，而使凝结(或凝华)停

8、止。因此，一般情况下，云滴的凝结(或凝华)增长有一定的限度。而要使这种凝结(或凝华)增长不断地进行，还必须有水汽的扩散转移过程，即当云层内部存在着冰水云滴共存、冷暖云滴共存或大小云滴共存的任一种条件时，产生水汽从一种云滴转化至另一种云滴上的扩散转移过程。例如，在冰晶和过冷却水滴共存的混合云