气辉在高层大气天气研究中的作用
高一地理必修一：大气知识点
高一地理必修一：大气知识点学好书本上最基础的内容，才能熟练地运用到解题中去。
本文为大家整理了高一地理必修一大气知识点，希望大家喜欢。
大气一：大气的组成和垂直分层1)低层大气的组成：干洁空气(氮—生物体的基本成分、氧—生物维持生命活动的基本物质、二氧化碳—光合作用的基本原料、臭氧—吸收太阳紫外线“地球生命的保护伞”)、水汽和固体杂质(成云致雨的必要条件)2)：大气的垂直分层(课本29页图2.1)高度温度大气运动对人类活动的影响高层大气2019-3000千米电离层反射无线电波平流层50-55千米随高度的增加而上升平流运动臭氧吸收紫外线升温;有利于高空飞行对流层低纬：17-18千米，中纬：10-12千米，高纬：8-9千米随高度增加而递减对流运动天气现象复杂多变，与人类关系最密切二：大气热力作用(1)对太阳辐射的削弱作用吸收作用：具有选择性，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，对于可见光部分吸收比较少反射作用：无选择性，云层越厚，反射作用越强，在夏季多云的白天，气温不是很高散射作用：具有选择性，对于波长较短的篮紫光易被散射，所以晴朗的天空呈蔚蓝色(2)对地面的保温效应①大气吸收地面的长波辐射，截留热量而增温，由于大气对于太阳短波辐射的吸收能力比较差，但是对于地面长波辐射吸收作用强，所以地面辐射大部分都是被大气吸收②大气逆辐射是大气辐射的一种，方向朝向地面，对地面热量进行补偿，起保温作用大气的热力作用1)热力环流：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动的一种最简单的形式。
从图中可以看出，近地面等压线向低压方向(向下)弯曲，高空等压线向高压方向(向上)凸起2)大气的水平运动—--风影响因素：等压线越密集的地方，则风力越大(图2.10，2.11，2.12)在单一水平气压梯度力作用下：风向垂直等压线，指向低压风向在水平气压梯度力和地转偏向力作用下：风向与等压线平行在三个力作用下：风向与等压线成一夹角，始终由高压指向低压方向.三：全球性的大气环流1)三圈环流(课本37页图2.14)①在地表形成了七个气压带和六个风带，气压带风带随太阳直射点的南北移动而南北移动，对于北半球来说，夏季向北移，位置偏北;冬季向南移，位置偏南.(图2.15)②海陆分布对大气环流的影响(3)季风环流(图2.18)地区东亚南亚，东南亚气候类型温带季风气候亚热带季风气候热带季风气候成因海陆热力性质差异海陆热力性质差异，气压带和风带的季节移动风向冬季西北风(亚洲大陆)东北风(亚洲大陆)夏季东南风(太平洋)西南风(印度洋)四：常见的天气系统1)锋面系统—冷锋和暖锋(图2.19，2.20)冷锋暖锋概念冷气团主动向暖气团移动暖气团主动向冷气团移动天气特征过境前单一气团控制，天气晴朗单一气团控制，低温晴朗过境时阴天、雨雪、刮风、降温连续性降水过境后气压升高，气温下降，天气晴朗气温上升，气压下降，天气转好降水的分布降水一般出现在锋后降水一般出现在锋前大气举例北方夏季暴雨，冬春季大风，寒潮，沙尘暴2)低压、高压系统—气旋和反气旋(以北半球为例，图2.21)气旋反气旋气压低气压(中心低，四周高)高气压(中心高，四周低)水平运动四周向中心辐合(北逆南顺)中心向四周辐散(北顺南逆)垂直运动上升下沉天气多阴雨天气多晴朗、干燥天气举例台风长江流域的伏旱，北方“秋高气爽”天气五：气候的形成和变化1)气候的形成因子(太阳辐射、地面状况、大气环流、人类活动)①不同气候类型的气温特点l气温的分布，一般是低纬温度高，高纬温度低;山上的气温比山下低;暖流经过地区的气温比寒流经过地区高l同一纬度地带内，由于下垫面不同，不同地点的气温状况不同，其中影响比较的大是海洋和陆地l大陆性气候与海洋性气候的比较(北半球)气候类型气温日较差气温年较差最高气温月最低气温月大陆性大大7月1月海洋性小小8月2月②不同气候类型的降水状况l赤道地区气流以辐合上升为主，全年雨量充沛l南北回归线至南北纬30o之间，在副热带高压和信风带控制下，常年干旱l大陆的西岸有两种情况，以亚欧为例，地中海地区(亚热带)，夏季处于副热带高压中心的边缘，气流下沉，干燥少雨，冬季由于副热带高压向南移，此地受西风带的控制，多气旋活动，湿润多雨。
高层大气运动特点
高层大气运动特点高层大气运动是指高空大气中的气流运动，它在地球大气环流系统中起着重要的作用。
高层大气运动具有以下几个特点：1. 垂直运动：高层大气运动主要是垂直方向的气流运动，包括上升运动和下沉运动。
上升运动通常发生在热带地区，由于太阳热量的输入，空气受热膨胀而上升；下沉运动则主要发生在中纬度和极地地区，由于空气冷却而下沉。
垂直运动的存在导致了大气的水平运动，形成了气候和天气现象。
2. 环流系统：高层大气运动参与了地球大气环流系统的形成和维持。
在赤道附近，高层大气中的上升运动形成了热带低压带，使得热量从赤道向极地传递；在中纬度地区，高层大气中的下沉运动形成了副热带高压带，使得冷空气从极地向赤道传递。
这些环流系统的存在影响了全球的天气和气候分布。
3. 西风带：高层大气运动形成了地球中纬度地区的西风带。
在高纬度地区，高层大气中的气流向东流动，与地球自转相结合形成了西风带。
西风带的存在对于飞行、航海和气象预报等方面具有重要意义。
4. 大气波动：高层大气中存在着各种尺度的波动，如大尺度的长波、中尺度的中波和小尺度的短波。
这些波动是由于地球自转、地形和气象系统等因素引起的，对于大气的水平和垂直运动都有影响。
5. 天气系统：高层大气运动与天气系统密切相关。
在高层大气中，气流的急流现象非常常见，如喜马拉雅山脉附近的喜马拉雅急流、北美洲的喜马拉雅急流等。
这些急流对于天气的形成和发展起着重要作用，是风暴和气旋的重要能量来源。
高层大气运动是地球大气环流系统中的重要组成部分，它具有垂直运动、环流系统、西风带、大气波动和天气系统等特点。
了解和研究高层大气运动对于气象预报、气候研究以及航空航天等领域具有重要意义。
中高层大气物理学第三章4Mesosphere中间层O
– 在85 km（中间层顶附近）nOH ≈ 106cm−3，对氧原子的消失起重要的作用。 – 所以，在中间层内，不考虑氢成分存在所得到的n1(z)只是最大的可能值。 • 在中间层顶，只考虑以上化学反应机制仍不能得到与现实相符的结果，这是因 为热层低部的氧原子寿命较长，它们可通过输运过程向下运动。因此对于热层 低部的n1分布情况，还需要考虑那里的输运条件。
• 在热层低部，这些离子已开始增多，其中N2+与O2或O作用而生成NO+，那时的 O2+ 和NO+是主要的离子成分。
• N2+与电子结合而分解为N原子时，其中一部分是处于激发态的N(2D)，而激发态 的N原子会使热层低部的nNO光化平衡值仍低于观测值。这是因为相当部分的 NO是在更高的电离层内形成，然后向下扩散输运而来。
– 用b7n7表示氮原子所有可能的消失过程
nN和nNO
• 由于JNO ≤ 5×10−6s−1，而b6nN ≥ 10−5s−1，故忽略JNO，上式可近似为 • 在平衡态时，即
• 联立得 • 解得
nN和nNO
• 考虑以下两种极限情况
– 若由N2分解为N的过程远大于NO光分解的作用，即 P(N) ≫ JNOn NO∗，则
• O在中间层内的光化平衡时间是
– 70 km以下τ (O) < 5h，还可认为氧原子处于光化平衡态。
• 但是，计算得到的中间层n3e总是大于实测值，因此纯氧大气的假定在中间层中 不再适合，必须考虑其它成分的影响。
O–H大气
• 大气中除氧之外还包含水汽及有关的氢化物，H2O、H2O2、HO2、OH和H2、H， 包含了这些物质的化学反应的大气，称为O–H大气。
气象学名词解释
气象在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，这些现象统称为大气现象，简称为气象。
气象学气象学是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的以及人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。
农业气象学农业气象学是研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学，是把农业生产对象与天气气候联系在一起的科学体系，是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科，也是应用气象学的一个分支学科。
农业气象要素对农业生物的生命活动、农业生产过程及其环境有直接或间接影响的气象要素，称为农业气象要素。
大气由于地球引力场的作用，地球周围聚集着一层深厚的大气，称为地球大气，简称大气。
包括悬浮其中的固态和液态微粒在内的混合物，由干洁大气、水汽、悬浮在大气中的固态、液态微粒等三部分组成。
干洁大气大气中除去水汽和悬浮在大气中的固态、液态微粒以外的整个混合气体，称为干洁大气。
大气臭氧层大气中的臭氧主要集中在10～50km高度的大气层中，我们称之为大气臭氧层，地球大气中臭氧的90%都集中在大气臭氧层。
大气气溶胶粒子将悬浮在大气中沉降速率很小、尺度在10-4～100μm之间的固态和液态微粒称为气溶胶粒子。
气溶胶粒子是低层大气的重要组成部分，其含量随时间、空间以及天气条件而变化。
大气杂质我们通常将实际大气中的气溶胶粒子和大气污染物统称为大气杂质。
对流层根据大气温度随高度的分布特点，并考虑大气铅直运动的状况，可以将整个地球大气层分为五层，自地球表面向上依次为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
对流层是地球大气的最低层，其底部直接与下垫面接触，受地面影响最大，其厚度随地理纬度、季节而有所变化，低纬度地区的平均厚度为17～18km，中纬度地区的平均厚度为10～12km，高纬度地区的平均厚度为8～9km，并且夏季时的厚度大于冬季。
对流层是天气变化最复杂的层次，又被称为天气层。
【国家自然科学基金】_气辉_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2011年 科研热词 高层大气 首次击穿 风成像干涉仪 雷暴 重力波 计算模拟 被动探测 耗散 种子电子 汤森放电 气体放电 对流 大气压辉光放电 大气光学 全球分布 介质阻挡放电(dbd) oh夜气辉 o2夜气辉 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 输入参数 蒙特卡罗方法 电子输运行为 氮等离子体 气辉 成像仪 大气重力波 反演不确定度 原子氧数密度 中层顶 oh夜气辉
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 风场 热层 气辉 大气压辉光放电 多脉冲 伏安特性 介质阻挡放电 中层顶 fabry-perot干涉仪
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
科研热词 高层大气风场测量 远紫外 空间天气 气辉 模拟计算 极光 数值模拟 探测器 大气压氦气辉光放电 四强度测量法 介质阻挡
推荐指数 1 1 1 4 5 6 7 8 9 10 11
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4
2014年 科研热词 透过率 真空紫外 温度 氟化钡晶体 推荐指数 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5
科研热词 重力波 谱分析 气辉 成像 oh
推荐指数 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
四强度干涉法高层风场探测技术进展
I0 =（I1 ＋I3 ）1 -I3 ） +（I4 -I2 ）
2I0
tan（2π Δ ）＝ I4 -I2 λ I1 -I3
最后由公式：
2
V=exp（－QTΔ ）＝
IM -Im
；
IM ＋Im
δ准＝准-准0 =准-2πσ0 Δ0 =2πσ0 Δ0
v c
即可求出风场速度和温度值.
自上世纪以来,国外相继研发了多种大气探测的风成像场干涉仪, 如 WAMI [2]、DYNAMO [2]、SHIMMER [8]、SHOW [9]、WINDII [10]、WAMI [12]、 MIMI[12]、SWIFT[13]等 等 ，使 迈 克 尔 逊 干 涉 仪 探 测 大 气 风 场 的 理 论 走 向 成 熟 ， 并 成 功 应 用 于 实 践 [1]. 根 据 目 前 国 际 上 现 有 的 大 气 风 场 被 动 探 测 仪 器，其四强度干涉图获取模式[3]的 主 要 分 为 ：动 镜 步 进 法 、四 分 区 镀 膜 法 、旋 转 偏 振 片 法 、偏 振 阵 列 法 、旋 转 镜 法 .[3]
1.2 温度及风速反演的不同线型
风场探测干涉仪的原理,是根据干涉条纹的相位和调制度的变化
来反演出风速和温度.所以用四强度法实现温度和风速的反演时,不同
类 型 的 展 宽 会 产 生 不 同 谱 线 线 型 [2].
较高层大气多普勒展宽占主要地位的是高斯线型，所以谱线线型
分布函数用高斯函数表示；在对流层和平流层较低层的大气,碰撞展
偏振干涉仪出射的两束具有一定相位差振动方向垂直的线偏振 光,经过 1/4 波片后,成为旋转方向相反的圆偏振光,接着又合成线偏振 光.经过偏振片,偏振片可通过旋转改变偏振方向,相邻角度为 45°,便可 获得不同相位差的强度值.偏振片的旋转角度对不同波长的谱线都适 用,无需作出调整. 2.4 旋转镜法
气象学名词解释
1气象?在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，这些现象统称为大气现象，简称为气象。
气象学?气象学是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的以及人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。
农业气象学?农业气象学是研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学，是把农业生产对象与天气气候联系在一起的科学体系，是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科，也是应用气象学的一个分支学科。
农业气象要素?对农业生物的生命活动、农业生产过程及其环境有直接或间接影响的气象要素，称为农业气象要素。
大气?由于地球引力场的作用，地球周围聚集着一层深厚的大气，称为地球大气，简称大气。
包括悬浮其中的固态和液态微粒在内的混合物，由干洁大气、水汽、悬浮在大气中的固态、液态微粒等三部分组成。
干洁大气?大气中除去水汽和悬浮在大气中的固态、液态微粒以外的整个混合气体，称为干洁大气。
大气臭氧层?大气中的臭氧主要集中在10～50km高度的大气层中，我们称之为大气臭氧层，地球大气中臭氧的90%都集中在大气臭氧层。
大气气溶胶粒子?将悬浮在大气中沉降速率很小、尺度在10-4～100μm之间的固态和液态微粒称为气溶胶粒子。
气溶胶粒子是低层大气的重要组成部分，其含量随时间、空间以及天气条件而变化。
大气杂质?我们通常将实际大气中的气溶胶粒子和大气污染物统称为大气杂质。
对流层?根据大气温度随高度的分布特点，并考虑大气铅直运动的状况，可以将整个地球大气层分为五层，自地球表面向上依次为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
对流层是地球大气的最低层，其底部直接与下垫面接触，受地面影响最大，其厚度随地理纬度、季节而有所变化，低纬度地区的平均厚度为17～18km，中纬度地区的平均厚度为10～12km，高纬度地区的平均厚度为8～9km，并且夏季时的厚度大于冬季。
对流层是天气变化最复杂的层次，又被称为天气层。
气象学名词解释
1气象?在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，这些现象统称为大气现象，简称为气象。
气象学?气象学是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的以及人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。
农业气象学?农业气象学是研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学，是把农业生产对象与天气气候联系在一起的科学体系，是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科，也是应用气象学的一个分支学科。
农业气象要素?对农业生物的生命活动、农业生产过程及其环境有直接或间接影响的气象要素，称为农业气象要素。
大气?由于地球引力场的作用，地球周围聚集着一层深厚的大气，称为地球大气，简称大气。
包括悬浮其中的固态和液态微粒在内的混合物，由干洁大气、水汽、悬浮在大气中的固态、液态微粒等三部分组成。
干洁大气?大气中除去水汽和悬浮在大气中的固态、液态微粒以外的整个混合气体，称为干洁大气。
大气臭氧层?大气中的臭氧主要集中在10～50km高度的大气层中，我们称之为大气臭氧层，地球大气中臭氧的90%都集中在大气臭氧层。
大气气溶胶粒子?将悬浮在大气中沉降速率很小、尺度在10-4～100μm之间的固态和液态微粒称为气溶胶粒子。
气溶胶粒子是低层大气的重要组成部分，其含量随时间、空间以及天气条件而变化。
大气杂质?我们通常将实际大气中的气溶胶粒子和大气污染物统称为大气杂质。
对流层?根据大气温度随高度的分布特点，并考虑大气铅直运动的状况，可以将整个地球大气层分为五层，自地球表面向上依次为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
对流层是地球大气的最低层，其底部直接与下垫面接触，受地面影响最大，其厚度随地理纬度、季节而有所变化，低纬度地区的平均厚度为17～18km，中纬度地区的平均厚度为10～12km，高纬度地区的平均厚度为8～9km，并且夏季时的厚度大于冬季。
对流层是天气变化最复杂的层次，又被称为天气层。
高层大气温度变化的原因
高层大气温度变化的原因
其次，地球的自身运动也会对高层大气温度产生影响。
地球的自转和
公转运动使得地球的季节变化和昼夜变化，这直接影响了大气温度的分布。
在地球的公转运动中，地球离太阳的距离会有所变化，这会导致太阳辐射
的强度发生变化，从而影响大气温度的分布。
此外，地球的自转使得大气
在地球表面和上层大气之间存在扩散和垂直运动，从而导致高层大气温度
的变化。
除了天文因素，人为因素也对高层大气温度变化有一定的影响。
随着
工业化和城市化的加速发展，人类活动对大气环境的改变已经成为一个全
球性的问题。
例如，大规模的工业排放和汽车尾气排放导致大量的温室气
体（例如二氧化碳和甲烷）释放到大气中，破坏了大气的平衡。
温室气体
的增加会导致太阳辐射部分被大气吸收，降低了大气冷却的能力，从而导
致大气温度升高。
此外，大规模的森林砍伐、土地利用变化以及城市硬化
等人为活动也会影响大气温度的分布。
综上所述，高层大气温度变化是由多种因素共同作用产生的。
天文因
素主要包括太阳辐射和地球自身运动对大气的影响，而人为因素主要是指
人类活动对大气环境的改变所导致的。
对高层大气温度变化的深入研究对
于了解气候变化、指导适应和应对气候变化具有重要意义。
大气模式及其在气象研究中的应用
大气模式及其在气象研究中的应用大气模式是一种数学模型，用于模拟和预测大气系统中的各种过程。
它是气象研究中的重要工具，广泛应用于天气预报、气候研究、污染传输模拟等领域。
本文将介绍大气模式的基本原理和应用，以及它在气象研究中的作用。
一、大气模式的基本原理大气模式是建立在大气力学和热力学基础上的数学模型，通过将大气系统分割成一系列网格单元，并利用一组方程来描述这些单元的物理特性和相互作用。
常用的大气模式包括全球环流模式、中尺度模式和微尺度模式等。
大气模式的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和状态方程等。
这些方程描述了大气系统中的空气质量、运动状态、能量交换和物态变化等关键信息。
通过数值解这些方程，可以获得大气系统中各个时刻和空间点的状态参数，如温度、湿度、风速等。
二、大气模式在天气预报中的应用天气预报是大气模式最常见的应用之一。
通过对当前大气状态的观测，结合数学模型的预测能力，可以进行天气的数值模拟和预报。
大气模式可以模拟大气系统中的各种过程，如边界层湍流、辐射传输、降水生成等，从而预测未来天气的变化趋势和规律。
天气预报的准确性和时效性对人们的生活和决策具有重要意义。
大气模式通过利用海洋和陆地的初始条件，结合大气的物理过程和数值计算方法，能够提供数天到数周范围内的天气预报。
它是各种天气预报产品的基础，也是气象灾害预警和防护的重要工具。
三、大气模式在气候研究中的应用大气模式在气候研究中也发挥着重要的作用。
气候是大气系统长期统计平均的结果，而大气模式可以模拟和预测系统的长期运动和相互作用过程。
通过对过去气候资料的分析和大气模式的模拟，可以揭示气候的规律和变化机制。
大气模式在气候研究中的应用包括气候变化模拟、气候预测和气候评估等。
它可以模拟大尺度环流系统、海洋和冰雪的相互作用，以及陆地表面和植被的反馈过程。
通过对气候系统的模拟和实验，可以评估人类活动对气候的影响，为制定应对气候变化的政策和措施提供科学依据。
高层大气自然现象
高层大气自然现象
高层大气中的自然现象有很多种，其中包括：
1.极光：是一种绚丽多彩的等离子体现象，其发生是由于太阳带电粒子流进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。
在南极被称为南极光，在北极被称为北极光。
2.风暴：高层大气中的风暴是由太阳辐射能加热和电离高层大气中的分子而引起的。
这些电离的分子形成了大气中的电流，并导致高能粒子的轰击。
这些高能粒子激发了高层大气中的分子，使它们发出光芒，形成了我们称之为风暴的现象。
3.夜光云：这是另一种高层大气中出现的自然现象。
夜光云是在高纬度地区的高空，由极地地区的水蒸气在严寒环境中冻结形成的。
它们在太阳的照射下发出蓝绿色的光芒，尤其是在黄昏和黎明时分，这些云彩看起来格外美丽。
4.气辉：气辉是高层大气中另一种美丽的自然现象。
它是由太阳辐射激发高层大气中的分子而产生的。
气辉在黄昏和黎明时分尤为明显，可以呈现出红色、绿色和蓝色等各种颜色。
以上都是高层大气中的一些自然现象，每一个都展现出了大自然的独特魅力和无限创造力。
高层大气的气温变化特点(一)
高层大气的气温变化特点(一)高层大气的气温变化特点1. 季节性变化•高层大气的气温经历春夏秋冬四季的变化，但变化幅度相对较小。
•春秋季节气温相对较温暖，夏季气温较高，冬季气温较低。
2. 层次性差异•在高层大气中，不同高度的气温存在明显的差异，随着高度的增加，气温逐渐下降。
•大气层次结构包括对流层、平流层和对流顶层，每个层次的气温变化规律不同。
3. 温度递减率•高层大气的气温随着海拔的增加呈现逐渐降低的趋势。
•温度递减率表示单位海拔上升时温度降低的速率，通常以每千米降低多少摄氏度来表示。
4. 突变事件•高层大气的气温变化不仅有周期性的变化，还存在突变事件。
•突变事件可能由大气环流、气候变化等多种因素引起，对大气温度产生显著影响。
5. 全球影响•高层大气的气温变化与全球气候的变化密切相关。
•高层大气的气温变化直接影响大气环流和气象系统的活动，进而对地表气温、降水等气象要素产生影响。
6. 监测与预测•通过卫星观测、高空探测等手段，可以对高层大气的气温变化进行监测和预测。
•监测和预测高层大气的气温变化对气象灾害预警、航空航天等领域具有重要意义。
以上是关于高层大气的气温变化的一些特点，这些特点对于深入理解大气环境、气候变化以及相关领域的研究具有重要意义。
高层大气的气温变化是一个复杂的系统，需要继续进行深入研究和监测。
7. 影响因素多样化•高层大气的气温变化受多个因素的影响，包括太阳辐射、大气组成、云雾覆盖、地表反射和排放物等。
•这些因素相互作用，对高层大气的气温变化产生复杂影响。
8. 热力学平衡与不平衡•高层大气的气温变化受热力学平衡与不平衡的影响。
•在平衡状态下，热量的输入与输出保持平衡，气温相对稳定；在不平衡状态下，热量输入或输出失衡，气温发生变化。
9. 环境保护的重要性•高层大气的气温变化与环境保护息息相关。
•污染物的排放、森林砍伐、气候变化等都会对高层大气的气温变化造成一定影响，因此环境保护至关重要。
大气层中的气象观测对预测天气的意义
1.前言大气层中的气象观测对于预测天气有着极其重要的意义。
因为人类生产和生活都离不开天气，所以天气预报一直以来都是人们关注的焦点。
本文将从多个方面探讨大气层中的气象观测对预测天气的意义。
2.大气层中的气象观测手段目前，大气层中的气象观测手段主要包括卫星遥感、气球探空、雷达监测、船舶观测、飞机观测等多种方式。
卫星遥感是通过人造卫星对地球大气层的观测，获取大量的气象资料，包括温度、湿度、云量、降水等信息。
这些资料能够有效地预测未来的气象变化。
气球探空是利用气球将气象探测仪器送入大气层中，以获取大气层的温度、湿度、气压等信息。
这种观测手段可以获得较为精确的垂直气象资料，对于研究天气的垂直结构及其演变有着重要的作用。
雷达监测主要是通过雷达发射电磁波，利用它们与大气中的水滴或其他物质的反射和散射产生回波，来判断大气中的云量、降水强度等信息。
这种观测手段可以实现对天气的实时监测。
船舶观测和飞机观测则是通过在海洋和空中分别进行的，可以获取大范围的气象资料，对于预测台风、风暴等海上天气和洪涝、雾霾等气象灾害有着重要的意义。
3.大气层中的气象观测对天气预报的意义气象观测为天气预报提供了必要的数据基础，能够有效地提高天气预报的准确性。
以下是大气层中的气象观测对天气预报的具体意义：3.1.精细化天气预报通过气象观测手段，我们可以获得大量的气象资料，包括温度、湿度、气压、风速、风向、云量、降水等信息。
这些数据可以帮助气象学家更好地了解天气的变化规律，从而提高天气预报的准确性。
尤其是在预测强降水、台风、暴雨等灾害性天气方面，精细化天气预报能够为政府和人民提供及时、准确的信息，减少灾害损失。
3.2.提高气象灾害预警能力气象观测手段可以实现对天气的实时监测，能够及时发现气象灾害的迹象，并提前向相关部门发布预警。
比如，在预测台风、风暴等海上天气和洪涝、雾霾等气象灾害时，船舶观测和飞机观测能够提供大量的气象资料，帮助气象部门及时发布预警，减少灾害损失。
四强度干涉法高层风场探测技术进展
。百家论剑 ０
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＩ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３ 年
第３ 期
四强度干涉法高层风场探测技术进展
冯 麟 许世 军 （ 西 安工 业大 学 理 学 院 ｉ 硖 西 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
发展 方 向 ．பைடு நூலகம்
【 关键词】 大气光学； 综述； 风场探测； 四强度 ； 干涉成像
地球 大气为人类生存和发 展提供了非常重要 的保 障． 高层 大气是 指 地球大气开始 电离 （ 约 ８ ０ ｋ ｍ ） 以上 的大气区域． 高层大气 的温度 、 风 速和成分等参量 的基本 结构和变化 是这一 区域 动力学和光化 学过程 的关键 因素， 对这些参量 的测量 十分重要． 由于光源 与探 测器之间有相 对运 动， 大气辐射 的谱线会产生多普勒频移。 利用星载成像 干涉仪的干 涉 条纹对 比度和强度测量这 一频 移， 从而确定大气 的温 度风速等物理
【 摘 要】 大 气风场的速度和温度是 中高层大气的重要 参量， 其测量对于研 究大 气活动规律 以及 太阳活动过程 中电离层对 大气层耦合 情况
都具有重要的意义． 文 中论述 了四强度 法的探 测机理 ． 对 于四强度 干涉法大气风场探测的 最新研 究中的 四种典型 系统进行技术特征 比较和 归 类． 根据 国际上测风技术的研究进展 ， 总结 了风场探 测理论与技 术将向着静态、 实时探 测的趋势发展， 以及探 测范围更广， 探测精读 更高是 将来的
量．
比较简单 ， 步进长度可 以及时改变 ． 以适应不同谱线的观测 ． 在 步进过程中探测 目标强度 的变化会 引起 相位误差， 尤其对于 变 化 较快 的气辉 测试 ． 若变化 不是很快或呈 线性变化 ． 那么误差 通常可 以通过插补 的方法使误差最小化．
高层大气
均匀层是指从地面到约80千米的大气层，因其大气各成分所占的体积百分比保持不变。均匀层的平均分子量 为28.966克/摩尔，为一常数。非均匀层为80千米以上的大气区域，不同大气成分所占的体积百分比随高度而变， 平均分子量不再是常数。
③按大气的电离特征，可分为电离层和中性层。
中性层又称非电离层，是指以中性成分为主的大气层。电离层又可分为D层、E层和F层。
太阳辐射
对高层大气有重要影响的三类太阳发射：X射线、质子（1~100MeV）、低能等离子体（≈1000km/s）。 （1）X射线到达地球的时间为8.3分钟，地球物理效应：电离层突然骚扰； （2）质子（1~100MeV）到达地球的时间需要几小时，地球物理效应：太阳质子事件； （3）低能等离子体（≈1000km/s）到达地球的时间为1-2天，地球物理效应：磁暴和极光。太阳风的带电粒 子与地球两级上层大气相撞，就产生了极光现象。 1eV=1.602*10-19焦耳 1MeV=1.602*10-13焦耳
Odin小卫星
Odin是一颗天文和中高层大气研究双重任务的科学小卫星，由瑞典、加拿大、芬兰和法国的空间机构共同研 制，2001年2月20日发射升空，上天后的任务运行和控制由瑞典的Earange空间中心负责。卫星平台使用反作用轮、 星跟踪器和陀螺仪实现三轴稳定。卫星总质量250kg（其中载荷80kg），太阳能帆板提供功率340W。飞行轨道是 太阳同步圆形轨道，高度600km，升交点时间18:00，每天绕地球15圈。自发射上天后，Odin为科学家提供了大量 臭氧层损耗（O3、NO2、OCIO、HNO3、NO、N2O、O4等）的资料，Odin的观测还可用于平流层云和气溶胶气候效 应的研究。
简介
中高纬度天气系统
中高纬度天气系统中高纬度天气系统一、高空主要天气系统中高纬度的对流层上空盛行着波状西风气流，由于高空大气满足地转平衡，所以波状流型的波谷对应于低压槽，波峰对应于高压脊。
这种流型在对流层上、中层表现得十分明显，而向下层逐渐不清楚。
西风带的波动大体上分为两类：一是波长比较长的长波；二是叠加在长波上的波长比较短的短波。
在长波、短波发展演变过程中，有时形成闭合的高压和低压。
这些长波、短波和闭合高压、低压系统不仅相互联系，而且可以相互转化，共同构成了中高纬度高空的主要天气系统。
（一）大气长波是指波长较长、波幅较大、移动较慢、维持时间较长的波动。
其波长一般在5000—7000km，因而围绕着中高纬的纬圈可出现3—6个长波，而经常维持着4—5个长波。
长波振幅大多在10—20个纬距以上。
长波自西向东移动，移速较慢，通常1天不超过10个经度，有时呈准静止状态，也有时表现出不连续的向后“倒退”现象。
长波维持的时间一般3—5天以上。
长波在高空图上同等高线的波状型相对应，等温线也呈波形，一般情况下等温线的位相稍稍落后于等高线，具有冷槽、暖脊的温压场结构。
槽前是暖平流，槽后是冷平流。
槽前对应着大范围辐合上升运动和云雨区，槽后对应着大范围辐散下沉运动区和晴朗天空。
长波的强度随高度增加，到对流层顶处达到最强。
长波槽和脊的活动不仅是维持大气环流的一种重要机制，而且是中高纬度较小尺度天气系统产生和发展的背景条件。
因而长波的稳定和调整往往引起与其相联系的天气系统的变化，甚至造成环流形势的转换。
短波叠加在长波之中，并在长波中穿行。
当温度场与气压场配置适当时（槽后有冷平流，脊后有暖平流），短波可以逐渐发展成长波。
反之，长波也可减弱并分裂成短波。
短波的槽前是上升气流，常出现云雨天气，尤以槽线附近为甚，槽后为下沉气流，多晴好天气。
（二）阻塞高压和切断低压阻塞高压和切断低压是大气长波在发展过程中槽脊加强、振幅加大演变而成的闭合系统，是中高纬度高空的重要天气系统。
西藏上空出现神秘发光现象，如调色盘般绚丽多彩，是为何物？
西藏上空出现神秘发光现象，如调色盘般绚丽多彩，是为何物？当我们仰望夜空，除了点点星光和横跨星穹的银河，还有一些暗淡的光芒是我们的双眼不容易看见的，比如黄道光、对日照、气辉等。
由于我们的双眼在黑暗中只能感受到一定亮度的光源，这些暗淡的光芒常常消逝在城市灯光或者天光之中，有的甚至在最黑暗的夜空中也不能被直接看到。
在这些暗弱的光芒中，最多彩的非气辉莫属。
然而2014年春末在西藏自治区日喀则地区岗巴县记录到的潋滟夜空则是最奇特的一次。
岗巴县与印度锡金邦相接壤，藏语为“雪山附近”之意。
这里东、西、南三个方向均被连绵起伏的喜马拉雅山脉所环抱。
在县城里就可以享受到、岗城耀峰和卓木玉莫峰等顶级雪山的盛宴。
我从拉萨出发，抵达岗巴县已是傍晚，吃过晚饭后，天空中繁星点点。
我们选择在岗巴县外10km的一个开阔地进行星空拍摄。
架设好相机和赤道仪后，我首先将镜头对准头顶的天空。
除了那熟悉的狮子座、大熊座、牧夫座等春季星座外，照片上呈现出惊人的波纹状气辉，尽管在平时的观星体验中已拍到过各种各样的气辉——有的是块状的，有的是带状的，有的只有一种颜色，有的数种颜色依次堆叠，不同于跋涉亿万光年才来到地球的星光，气辉离我们并不算遥远，它们来自于离我们地面几十公里到一百五公里左右的高层大气。
一些化学过程导致高层大气中的粒子发出的各种颜色的光辉，然而它们往往非常暗淡，我们的肉眼并不能直接看到它们。
但我们使用相机拍摄夜空的时候，随着曝光累积，这些光芒可以被相机记录下来。
我将镜头转向南方，我惊奇的发现那漫天的气辉竟然是从喜马拉雅山脉上空辐散出来。
其中心呈现的旋涡状结构，更是让我大吃一惊！除了红色气辉外，其间夹杂着黄色和绿色，甚至是蓝色的气辉。
我急忙向袁凤芳和黄小珊跑去，她们也捕捉到了如此壮观的气辉现象，显然大家都被眼前这一切惊呆了。
因为气辉对环境要求非常高，并不常见。
而且气辉通常仅出现在地平线附近，只有极少数时候才会弥漫整个天空。
然而眼前这旋涡状的结构可以说是前所未有的，它仿佛像水中的涟漪。
黄河站低热层中性风对极光亚暴的响应
黄河站低热层中性风对极光亚暴的响应覃明辉;张燕革;艾勇【摘要】为了研究极光亚暴期间低热层中性风的行为,使用2017年1月25日—2017年1月27日UT北极黄河站(北纬78°55′、东经11°56′)的全天空法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot interferometer,FPI)OI 557 nm干涉环图像,反演出水平风场和垂直风场,结合地磁Kp、AE指数以及离子风速,研究了亚暴期间影响低热层风场的因素.结果表明:地磁活动与低热层中性风具有相关性.本次观测的事件中,地磁平静期水平风均值50 m·s-1,垂直风均值3 m·s-1,地磁活跃期水平风均值80 m·s-1,离子拖拽和焦耳加热增强中性风的运动,强地磁活动会引发垂直风风切变现象,离子拖拽主导中性风的运动.【期刊名称】《极地研究》【年(卷),期】2019(031)002【总页数】7页(P191-197)【关键词】法布里-珀罗干涉仪(FPI);低热层中性风;极光亚暴;离子拖拽【作者】覃明辉;张燕革;艾勇【作者单位】武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430072;武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430072;武汉大学电子信息学院,湖北武汉 430072【正文语种】中文0 引言热层处于大气自中间层顶至800 km 的高度,热层空气密度极小且处于高度电离状态。
热层中的分子和原子吸收太阳辐射能量后,其中的一部分发生电离形成电离层,电离层依据电子密度和垂直高度可分为D 层、E 层、F 层[1]。
在电离层顶至约1 000 km 处大气基本处于完全电离状态,这一层被称为磁层[2]。
极区扰动磁场的持续一般为1—2 h,比磁暴的持续时间短得多,故又称极区扰动磁场亚暴,也称地磁亚暴;因为极光活动时间和地磁亚暴一致,故极光活动又称极光亚暴[3-4]。
亚暴起始时,平静光弧突然增亮,增亮区扩大,在极光亚暴膨胀相期间,极光区的地磁活动最强烈。