气象科学体系基础知识

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1、气象科学体系基础知识讲座任咏夏22气象科学体系基础知识讲座目录一、大气组成结构与垂直分层二、气象观测要素的认识三、常见天气现象的形成、变化与认识；22气象科学体系基础知识气象科学是一门古老而年轻的科学，说它古老，是因为它从人类在地球上诞生起就开始酝酿萌生；说它年轻，是因为至今还有许多未解之谜。在漫长的历史发展过程中，气象科学已经分蘖出诸如：森林气象学、水文气象学、海洋气象学、热带气象学、极地气象学、雷达气象学、卫星气象学、航空气象学、航海气象学、军事气象学、生物气象学、农业气象学、医疗气象学、空气污染气象学、建筑气象学等十几个学科，并且所有学科都有很多细化分类，形成了完整的科学体系。

2、不过，所有的学科分类的发展都离不开气象科学的基础知识。今天，我们选择基础知识中最基础的知识和大家共同探讨：包括大气的分层与结构；气象观测要素的认识（云、能见度、风、温度、湿度、气压、降水、蒸发、日照等）；常规天气现象的形成、变化与认识；危险天气的形成、认识与应对等内容。一、大气组成结构与垂直分层（一）大气地球的周围被一层气体包裹着，这层气体称为“大气圈”或“大气层”。大气是地球自然环境的重要组成部分，也是地球自然环境中最活跃的要素。人类和地球生物就象鱼类生活在水中一样，生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时

3、处处影响到人类的活动与生存。1.大气对自然环境的影响大气是自然界一种无色、无味，但却有体积、有重量的物质。由于大气的存在，对地球自然环境产生了极大的影响。（1）大气是地球的外衣（保安、保温）大气就象人身上穿着的衣服一样裹罩着整个地球，对外，22能够有效地保护地球受宇宙陨星等物质的袭击，有效地阻止紫外线的侵袭。①宇宙中的无数陨星等物质时刻在杂乱地运动着，常常会袭击宇宙中的其他星球。当它们袭击地球时，地球大气圈会使它的速度变得缓慢，使地面免受巨大的冲力撞击；月球的表面由于没有大气层的保护，所以被陨星击打得一片狼藉；同时，高速运行的陨星与大气产生极速摩擦，产生了极高的温度，足以把陨星烧毁，

4、即使没有完全烧毁，掉到地面的也只是很小的陨石了。我们平常看到的天空流星就是陨星烧毁留下的痕迹。②在离地面20——25公里处，有一个臭氧相当集中的臭氧层，它对太阳紫外线有极强的吸收能力，能够大量地吸收太阳紫外线，有效地阻挡太阳紫外线对地球生物的侵袭；如果没有臭氧层有效地阻挡紫外线，地球上的生物早被紫外线辐射得灭绝了。由于有大气圈的有效保护，使地球自然环境得以安全可靠。③地球上人类和生物的生存生活的能量最终都来自太阳。但太阳是一个炽热的火球，它以电磁波的形式不停地向外传递能量。大气层对波长不同的太阳辐射具有选择的反射、散射和吸收功能。当太阳辐射经过大气层时，有34%的太阳辐射能量被大气层

5、反射或散射回宇宙空间，大气层本身可以吸收19%的太阳辐射能量，其余的47%太阳辐射能量才可以直射到地球地面。大气层就像一把巨大的遮阳伞荫蔽着地球与生灵。④任何物体在吸收热量升温后，都要向外辐射能量而降温，以达到辐射平衡。地球在接受太阳辐射后，也要向外四面八方辐射能量，这种能量在进入大气层后，又被水汽、二氧化碳等吸收，又以辐射形式将一部分热量“送回”地球，致使地球表面向外辐射的热量不至于全部散失在太空中去。据统计，在没有大气层的情况下，近地球表面的温度是-23℃；在大气层存在的情况下，地球表面的平均温度比较稳定地保持在15℃左右。也就是说，大气层的存在能够使地球表面的温度提高了38℃，

6、有效地阻止热量散失，给地球生物的生存和繁衍提供了适宜的温度环境。如果没有大气的热量保护，地球就会和月球一样，气温在零下100多℃，生物都会全部被冻死。（2）大气能够保存水分，形成水循环22地球上的江、河、湖、海、植被、土壤等部位都蕴含着非常丰富的水份，形成了地球水圈。地球水圈是一个永不停息的动态系统，在太阳辐射和地球引力的推动下，水在水圈内各组成部分之间不停的运动着，构成全球范围的海陆间循环（大循环），并把各种水体连接起来，使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线，意义最重大。在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆

7、地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的动态循环。这部分水容易被人类社会所利用，具有经济价值，正是我们所说的水资源。　　水循环是联系地球各圈和各种水体的“纽带”，是“调节器”，它调节了地球各圈层之间的能量，对冷暖气候变化起到了重要的因素。水循环是“传输带”，它是地表物质迁移的强大动力和主要载体。更重要的是，通过水循环，海洋不断向陆地输送淡水，补充和更新新陆地上的淡