气象学与气候学-复习.docx

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1、绪论一、气象学的定义和研究对象：1.气象学：研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，直接或间接用其指导生产实践为人类服务的科学。2.研究对象:大气.3.研究内容：（1）探讨大气的特性和状态；（2）研究大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；（3）研究大气现象的本质；（4）探讨如何采取一定的措施，使大气现象发生、发展和变化规律更适合于人类的生存。4.分支：大气物理学:研究大气物理性质及其变化原理天气学:讨论天气现象及其演变规律，并据以预报未来天气变化.大气探测、气候学、动力气象学、大气化学、人工天气、应用气象学5.天气与气候的联系与区别：概念：天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内

2、大气状态（气温、湿度、压强等）和大气现象（风、云、雾等）的综合。天气过程：大气中的短期过程。气候：在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一时段内大量天气过程的综合。气候：某一地区气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征(盖斯特（Gates）)。区别与联系：1、时间尺度不同气候包括该地多年来经常发生的天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。气候过程是在一定时段内由大量天气过程综合得出的长期大气过程。天气与气候存在统计联系。2、变化速度、周期不同天气变化快、周期短；有短期天气过程、中期天气过程和长期天气过程。气候变化周期较长，有季际、年际、十年际

3、、百年际、千年际、万年际等。3、空间尺度不同气候系统（5个子系统）是庞大的，天气系统（如气旋、反气旋）是单纯的。4、包含的内容不同：气候包含的内容复杂；天气相应简单。6.气候学：（研究对象：气候系统）研究气候的特征、形成和演变以及气候同人类活动相互关系的学科。二、气象学与气候学的发展简史1、萌芽时期(16世纪中叶以前)我国居于世界领先行列。亚里士多德《气象学》2、发展初期（16世纪中叶-19世纪末）各种气象仪器的发明；气象台站的建立3、发展时期（20世纪以来）：三大学说进展——锋面学说、长波理论、降雨学说第一章：气候系统概述一、气候系统：1.定义：气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表

4、面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。2.气候系统的能源:太阳辐射.气候系统各组成部分通过物理过程、化学过程、生物过程进行物质、能量交换，相互联系，共同作用于地球气候。二、大气圈概述（一）大气的组成1.大气：多种混合气体+悬浮固、液态杂质。2.干洁空气：大气中除固、液态微粒和水汽之外的全部混合气体。N2、O2、Ar、CO2、O3氮：75%；氧：23%；氩：1%；二氧化碳与臭氧含量少，变化大。CO2：0.03%。3.臭氧：大气中O3分布：10km，开始增加；12-15km显著；20-30km最大。O3作用：（1）影响大气温度的垂直分布；（2）“O

5、3保护层”臭氧空洞：是指因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。臭氧空洞的成因：①大气层中的氯氟烃(CFCs)——一种含有氯、氟、碳三种元素的有机化合物(俗称“氟里昂”)污染；②寒冷使臭氧层变薄。4.水汽：水汽主要来源于海洋、江河湖沼和土壤，以及潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。作用：天气变化、吸收和放射长波辐射、淡水之源、气候系统各圈层的纽带。5.大气中的固态与液态微粒（气溶胶粒子）：悬浮在大气中的各种固态与液态微粒。固体杂质主要有烟粒、尘埃、盐粒等，多集中于低层大气中。固体微粒的作用：凝结核；影响辐射从而影响地面和空气温度；

6、降低大气能见度。（二）大气的结构（垂直分层）1.大气的下界是地面。上界：（1）大气层的物理上界：极光出现的最大高度1200km高度；（2）大气上界：地球大气密度达到星际气体密度（1个微观粒子/cm3）2000—3000km高度。2.大气的分层（据气温和气流运动划分）1)对流层：大气圈最底层，集中了大部分的空气质量与水汽，大多数天气现象发生地特征：①厚度时空分布：夏季＞冬季；低纬度＞高纬度。②在一般情况下，对流层中气温随高度增加而降低（气温直减率）。③空气对流运动显著。④天气现象复杂多变。⑤气象要素水平分布不均匀。²气温直减率（温度垂直梯度）：气温随高度的变化率2)平流层：对流层顶以上到

7、50—55公里范围。气温先是不变或微有上升。30KM后显著升高（受地面影响小+臭氧吸引紫外辐射）①平流层气温基本上不受地面影响，随高度增加而升高。②气流运动相当平稳，并以水平运动为主。③水汽含量极少。3)中间层（高空对流层或上对流层）：自平流层顶到80—85公里。特征：①气温随高度增加而迅速下降，到顶部降至160—190K；②空气有垂直对流运动。③几乎没有云层，有时有夜光云。④白天出现电离层（D层）4)暖层（电离层）：自中间层顶到800（250