《气象基础知识》PPT课件

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1、气象学与气候学第一章绪论第一节：概念第二节：意义第三节：发展史第一节概念大气科学：研究大气结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律及其他问题的科学气象学：研究大气现象（风云雨雪干湿雷电）及其状态（温度压强湿度密度）的形成原因、变化规律和时空分布的科学气候学：研究气候的特征、分布、变化、形成及其与人类活动相互关系的学科。概念差别：天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度气压等）和大气现象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。属于短时间内的微观现象，研究对象：地球上的大气气候：是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间相互作用下，在某一时段内天气过程的综合。包括平均天

2、气状况，也包括极端天气状况。属于长时间宏观现象，研究对象：气候系统（五大圈）第二节意义情报服务预报服务气候资源利用人工影响天气第三节发展史定性观察和描述-----定量深入研究各种大气物理过程20世纪70年代以前—传统气候学20世纪70年代以后—当代气候学（二）天气学：1、定义：研究地球条件下不同的区域内所产生的天气过程、天气系统的成因、演变规律，并在天气预报上应用的科学。2、研究对象：地球上的大气（三）气候学：1、定义：研究地球上气候的形成原因、分布类型、变化规律的科学。2、研究对象：气候系统（五大圈）。第二章大气的基本情况气候系统：是一个由大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈等方面组成的

3、物理系统，它决定气候的形成、分布、变化。一、大气圈(一)．大气的组成1、干洁大气（N2、O2、O3、CO2等2、水汽3、悬浮着的质粒（固体、液体）。成云致雨的必要条件主要成分次要成分水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用1、干洁大气：大气中除固体杂质和水汽之外的全部混合气体，称为干洁空气。氮和氧容积占99.04％，加上氩，三者合占99.97％，其他气体仅占0.03%。臭氧(O3)：臭氧的生成有三条途径：太阳紫外线作用；

4、有机物氧化；雷电作用.臭氧垂直分布：从5—10公里高度出现，向上逐渐增加，20—30公里达最大，再向上逐渐减少，50—60公里高度消失。大气臭氧浓度随高度的变化臭氧的作用：①臭氧的生成与分解，吸收了全部的紫外线，对地面生物起屏蔽作用。关于南极臭氧洞的研究：1)南极臭氧洞的特征a、春季臭氧总量与十年前相比减少了30~40﹪。b、臭氧总量减少主要发生在15~25㎞的高度。c、春季减少明显，其它季节不明显。d、臭氧减少的同时，平流层下部出现气温下降的趋势。大气中臭氧减少可导致全球气候发生变化。e、臭氧减少是从1974~1979年（七十年代）开始的南极臭氧洞减少的可能原因：①动力学效应：极夜后太阳从

5、地平线上升起，臭氧吸收太阳光，产生上升气流，上升气流使臭氧减少。太阳周期活动：太阳活动极小的年代里，南极O3总量在春末会有明显的降低。③化学效应学说：氟氯11和氟氯12化学性能稳定并对人体无害被大量应用。这些物质的消失是到达平流层之后，受波长0.175~0.22的紫外线照射分解，放出氯原子（Cl），Cl原子消灭O3。二氧化碳(CO2）CO2的自然来源：燃料的燃烧，有机物的腐化，动植的呼吸。CO2的人为来源：①原子武器试验把放射性碳带进大气。②化学燃料的燃烧。CO2对太阳辐射吸收甚少，但却能强烈地吸收地面辐射，同时又向周围空气和地面放射长波辐射。因此它们都有使空气和地面增温的效应。二氧化碳含量

6、逐年递增冰雪反馈机制：论述CO2浓度增大时的气候变化CO2增多，大气温度上升→冰雪覆盖面积减小→地球反射率减小→地—气系统获得辐射能增多→气温上升→冰雪面积进一步消融，…当CO2浓度比现在增加50%，就可能使极冰消融，其结果会使北半球高纬年雨量、经流量增大，中纬地区干旱性增强，潮湿的热带地区对流雨要加多，海平面升高20~140厘米。氧(O2)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。氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。植物的光合作用又向大气放出氧并吸收二氧化碳。氮(N2)氮能够冲淡氧，使氧不致太浓，氧化作用不过于激烈。大量的氮可以通过豆科

7、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。近期研究发现雷电是制造天然优质的“氮肥厂”2、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。大气中的水汽含量极不固定，随时间、地点、条件而不同。其所占容积变化范围为0—4％。观测结果表明，在1.5—2km高度，水汽含量只及地面的1/2；在5km高度，只相当于地面的1/10，再往上更少。所以海拔较低，比如海南等地区，降水的发生基