2-2-3.大气的物理状况
大气科学概论知识梳理
大气科学概论知识梳理大气科学是研究地球大气系统的科学，它包括大气物理学、大气化学、大气动力学、气象学等多个学科。
以下是对大气科学的基础知识进行梳理。
1.大气的组成：大气主要由氮气（78%）和氧气（21%）组成，还包括少量的水蒸气、二氧化碳等气体。
其中，水蒸气是大气中最重要的温室气体之一2.大气的结构：大气可以分为四个不同的层次。
从地球表面向上分别为对流层（0-12公里）、平流层（12-50公里）、中间层（50-80公里）和外层层（80公里以上）。
3.大气的运动：大气的运动包括垂直运动和水平运动。
大气通过对流和平流两种方式进行垂直运动，水平运动则是由气压梯度力和科氏力驱动的。
4.大气的循环：大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。
其中，全球性的大气循环有海洋环流和大气环流两部分构成，这些循环起到了全球温度和气候的调节作用。
5.大气的辐射：大气与地面和太阳之间发生的辐射交换是大气科学中一个重要的研究内容。
大气光学是研究大气层对可见光和红外辐射的吸收、散射和透射特性的学科。
6.大气的热力学：大气的热力学是研究大气中能量和热量传递的学科。
其中，气候系统的热力学过程对了解气候变化和天气预报非常重要。
7.大气的化学：大气中的化学反应对于大气质量和气候变化具有重要影响。
例如，大气中的臭氧层对于过滤太阳紫外线的作用至关重要。
8.大气中的云和降水：云是大气中由水蒸气凝结而成的水滴或冰晶的集中表现，降水是指水滴或冰晶从云中下降到地面的现象。
云和降水对于气候和水循环有重要影响。
9.大气的天气：天气是大气瞬时状态的表示，主要包括温度、湿度、风向和风速等要素。
气象学是研究天气现象及其变化规律的学科。
10.大气的气候：气候是大气长期统计性质的表示，反映了一定地区一段时间内的天气变化情况。
气候学是研究气候现象及其变化规律的学科。
以上就是对大气科学基础知识的梳理，这些知识对于理解大气的构成、运动、循环以及与地球其他系统的相互作用至关重要。
大气的物理性状
4、测量仪器：定槽式水银气压表、动槽式水银气压表、自
记气压计、空盒水银气压表。
精确的气压值是用水银气压表来测量的。
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大气压强存在事例： 实验一：马德堡半球实验
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大气压强存在事例： 实验二： “瓶吞蛋”实验
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大气压强存在事例： 实验三： “覆杯实验”
厘米面积上受到一达因的力，称为一巴。
厘米为1巴，以巴的千分之一作为气压的单位，称为1毫 巴。即：1巴=1000毫巴（mb）
1毫巴=1000达因/厘米2
因此，1毫巴表示在1平方厘米面积上受到1000达因的
力。例如，气压为1000mb，表示当时大气柱在每平方 厘米面积上的力有1,000,000达因。
在高纬度地区冬季降雪多，还需测量雪深和雪压。雪深是
从积雪表面到地面的垂直深度，以厘米（cm）为单位。当 雪深超过5cm 时，则需观测雪压。雪压是单位面积上的积雪
重量，以g/cm2 为单位。
降水量是表征某地气候干湿状态的重要要素，雪深和雪压 还反映当地的寒冷程度。
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（五）风
速度增大，随之平均动能增加，气温也就升高；反之当空 气失去热量时，它的分子运动平均速度减小，随之平均动
能也减少，气温也就降低。
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2、单位：
摄氏度（℃）温标：我国规定，以气压为1013.3hPa
（相当于760mmHg）时纯水的冰点为零度（0℃），沸点 为100度（100℃），其间等分100等份中的1份即为1℃。
称水汽混合比（γ） （单位：g/g）
膨胀或收缩，温度要改变，相对湿度、饱和差随温度而
大学物理学：第六章 大气热力学基础
2）物理意义： 在等压过程中，系统焓的增量值等于它所吸收的热量。
3）定压比热Cp
Cp
( Q) p
dT
H T
p
热容量和焓
• 热量是在过程中传递的一种能量，是与过程有关的。一个系统在 某一过程中温度升高1K所吸收热量，称作系统在该过程的热容量。
• 对于等容过程，外界对系统不做功，Q =ΔU，所以
s T
p
1 T
h T
p
cp T
(26)
s
p
T
T
p
ds
s T
p
dT
s p
T
dp
(6.1.22)
ds
cp T
dT
T
P
dp
cpd
ln T
pdp
(6.1.28)
以6.1.25和6.1.27代入6.1.23式
dh
h T
p
dT
h p
T
dp
(6.1.23)
dp
cpdT
Hale Waihona Puke 1dp四、热力学第二定律
能量守恒，反映物质运动不灭但是没有回答过程的方向性（可 逆与不可逆）。
热力学第二定律的实质
指出了自然界中一切与热现象有关的实际过程都是不可逆过程， 揭示出实际宏观过程进行的条件和方向。
自然过程的方向性
• Example 1 功热转换过程的方向性 • 功变热的过程是不可逆的。 • 卡诺循环：吸收热量Q1，做功，必须有一部分热量
dG SdT Vdp (6.1.20)
dG
G T
p
dT
G p
T
dp
G T
p
S,
G
大气的结构与组成
大气的结构与组成一、大气结构大气圈：受地心引力而随地球旋转的大气层，厚度从地表到1000-1400km高度范围，总质量为6000×1015kg，为地球质量的百万分之一大气在垂直方向上的物理性质有显著的差异。
根据温度、成分、电荷等物理性质，以及大气的垂直运动状况，可将大气分为五层。
1、对流层（1）厚度：下界－地面，不及整个厚度的1％。
但是由于地球引力的作用，这一层集中了整个大气90%的质量。
它具有以下三个基本特征。
（2）、特征：1）、对流层中气温随高度增加而降低，一般为－6。
50C/1km。
2）、空气对流运动显著，且低纬夏季强，高纬冬季弱。
3）、气象要素水平分布不均匀，由于受地表性质差异影响大，因些温度、湿度的水平分布不均，于是可产生一系列物理过程，形成复杂的天气现象。
2、平流层厚度：对流层顶－50—60公里特点：对流层顶到35—45公里左右的高度气温不变，称同温层，35公里以上升温快，到顶部可接近00C，平流层15—35km集中了大气中大部分的臭氧。
3、中间层厚度：80—85公里特点：气温随高度上升而迅速下降，并有强烈的垂直运动，在这一层顶部，气温降到-830C---1130C以下。
4、暖层（电离层）厚度：中间层顶－800公里特点：气温随高度上升而迅速升高，在300公里处达10000C。
这主要因为所有波长<0.175μm的太阳紫外线辐射都为该层中的大气物质所吸收，并处于高度电离状态，所以又称电离层。
电离层能反射短波波段的无线电波，故在远距离短波无线电通讯中具有重要意义。
5、散逸层（外层）即800公里以上的大气层。
气温随高度而升高，由于温度高，空气粒子运动速度很快，又距地球较远，地球引力作用小，大气质点经常散逸至星际空间。
二、大气的组成1、组成：混合气体、水汽和悬浮微粒组成2、干洁空气：除去水汽和悬浮微粒的空气，主要成分是氮（78.1%）、氧（20.9%）和氩（0.9%），合占干洁空气总容积的99.9％。
[理学]气象与气候学复习资料
![[理学]气象与气候学复习资料](https://img.taocdn.com/s3/m/b8ad5c50326c1eb91a37f111f18583d049640fa0.png)
[理学]⽓象与⽓候学复习资料第⼀章：引论1.⽓象：⼤⽓中的物理现象2.⽓候：多年天⽓综合的表现，包括某地地区多年的⼤⽓平均状况和极端状况3.天⽓：⼀定区域短期天⽓状况及其变化的总称4.⽓温垂直递减率：⼜叫绝热率，是表征⽓体随着⾼度的增加⽽其⽓温的变化程度的物理量。
⼜指在对流层主要从地⾯的到热量，因此⽓温随着⾼度的增加⽽降低。
⼀般⽽⾔，⾼度每增加100⽶，⽓温就下降约0.65,通常⽤r表⽰。
5.⼤⽓污染：是指由于⼈类活动或者⾃然过程引起某些物质进⼊⼤⽓中，呈现出⾜够的浓度，达到⾜够长的时间，并因此危害了⼈体的舒适，健康，福利和环境污染的现象（⼤⽓中某些⽓体和尘埃的增多导致⽓体⽓候发上改变）6.标准⼤⽓压：在摄⽒温度0℃，纬度45°，晴天时海平⾯上的⼤⽓压强为标准⼤⽓压，其值⼤约相当于760mm汞柱⾼7.饱和⽔汽压：在温度⼀定情况下，单位体积空⽓中⽔汽量有⼀定限度，⽔汽含量达到限度时饱和空⽓的⽔汽压。
（温度：指数曲线；形状：凸凹⽔平；性质：溶液⾯）8.饱和差：在⼀定温度下，饱和⽔汽压与实际空⽓中的⽔汽压之差9.相对湿度：空⽓中的实际⽔汽压与同温度下的饱和⽔汽压的⽐值10.当⽔汽压不变时，⽓温升⾼，饱和⽔汽压增⼤，相对湿度会减⼩11.⽓象学：是把⼤⽓当作研究的客体，从定性和定量两⽅⾯来说明⼤⽓特征的学科，集中研究⼤⽓的天⽓情况和演变规律和对天⽓的预报12.⽓候学：是研究⽓候特征，形成，形成，分布和演变规律，以及⽓候与其他⾃然因⼦和⼈类活动关系的学科13.天⽓学：是研究天⽓现象和天⽓过程的物理本质以及规律，并⽤以制作天⽓预报的学科1.⽓候和天⽓的区别：⼀，从定义上，天⽓是指某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态（温度，湿度，压强）和⼤⽓现象（风⾬雷电）的综合。
⽓候是指在太阳辐射，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。
⼆，从形成机制上：天⽓是指⼀般在单⼀天⽓系统的控制和影响下形成的，⽓候则复杂得多，⾄少是天⽓系统共同作⽤所致。
大气物理学总结
大气物理学第六章大气热力学基础一、热力学基本规律1、空气状态的变化和大气中所进行的各种热力过程都遵循热力学的一般规律，所以热力学方法及结果被广泛地用来研究大气，称为大气热力学。
2、开放系和封闭系(1) 开放系：一个与外界交换质量的系统(2) 封闭系：和外界互不交换质量的系统(3) 独立系：与外界隔绝的系统，即不交换质量也不交换能量的系统。
3、准静态过程和准静力条件(1)准静态过程: 系统在变态过程中的每一步都处于平衡状态(2)准静力条件：P三Pe系统内部压强p全等于外界压强Pe4、气块(微团)模型气块(微团)模型是指宏观上足够小而微观上含有大量分子的空气团，其内部可包含水汽、液态水或固态水。
气块(微团)模型就是从大气中取一体微小的空气块，作为对实际空气块的近似。
5、气象上常用的热力学第一定律形式S Q=cdT - a dp二cdT-pp 【比定压热容cp 和比定容热容cv 的关系cp= cv+R ，( R 比气体常数)】6、热力学第二定律讨论的是过程的自然方向和热力平衡的简明判据，它是通过态函数来完成的7、理解熵、焓（从平衡态x0开始而终止于另一个平衡态x的过程，将朝着使系统与外界的总熵增加的方向进行；等焓过程：绝热和等压；物理意义：在等压过程中，系统焓的增加值等于它所吸收的热量） &大气能量的基本形式：（1）内能；（2）势能；（3）动能；（4）潜热能9、大气能量的组合形式（1）显热能：单位质量空气的显热能就是比焓。
（2）温湿能：单位质量空气的温湿能是显热能和潜热能之和。
（3）静力能：对单位质量的干（湿）空气，干（湿）静力能：（4）全势能: 势能和内能之和称全势能10、大气总能量1干空气的总能量：Ed=U+①+Ek二cpT+gz+V2212湿空气的总能量：Em=U+①+Ek+Lq=cpT+gz+V+Lq2 二、大气中的干绝热过程1、系统（如一气块）与外界无热量交换（S Q=0）的过程，称为绝热过程。
初中三年级大气与气象现象
初中三年级大气与气象现象大气与气象现象是地球上最为重要且引人注目的自然现象之一。
通过了解大气的组成与结构、气象现象的形成原理以及气象观测与预测等知识，我们可以更好地认识和理解地球的气候变化和天气情况。
本文将对初中三年级大气与气象现象进行探讨。
一、大气的组成与结构大气是环绕地球的气体层，主要由氮气、氧气、水蒸气、氩气等组成。
其中，氮气占大约78%，氧气占大约21%，水蒸气和其他气体只占极小比例。
大气层按照温度的不同可分为对流层、平流层、中间层和热圈层等。
不同的大气层对于地球上的生命活动和气象现象都有重要的影响。
二、常见的气象现象1. 大气运动：大气层中的气体以水平和垂直方向上的气流进行运动。
水平方向上的气流形成风，垂直方向上的气流形成云、气象波和气旋等。
2. 云：云是由水蒸气在大气中凝结形成的气团。
根据云的高度和形状的不同，可以分为高云、中云和低云等。
云的出现和形态变化常常是天气变化的重要信号。
3. 降水：当水蒸气凝结为液态或固态时，从云中降落到地面的现象称为降水。
降水形式包括雨、雪、冰雹等，降水的强度和分布对于地球上的水文循环和气候变化具有重要影响。
4. 雾和霾：雾和霾是地面上空气中的水汽凝结形成的浓雾和污染物悬浮导致的能见度降低的现象。
雾和霾给交通运输和人们的生活带来了不便，也对空气质量和健康产生了负面影响。
5. 雷暴：雷暴是在大气中产生的电荷分离和释放过程所伴随的一系列现象。
雷暴常常伴随着强风、降雨和闪电等，对人造和自然环境都有一定的危害。
三、气象观测与预测为了更好地了解和预测气象现象，科学家们进行了大量的气象观测工作。
气象观测包括对气温、湿度、气压、风向、风速等气象要素的测量和记录。
通过对这些气象要素的观测和分析，可以预测天气的变化趋势和发展规律。
气象预测是基于已知的气象观测数据，利用气象模型和计算机技术进行的。
通过建立数学模型和分析气象要素之间的相互关系，预测模型可以生成天气预报，为人们的出行和生活提供参考和便利。
大气科学基础
大气科学基础大气科学是研究地球大气的物理、化学和动力学过程的一门学科。
它探讨了地球的气候和天气系统，以及大气层的构成和运动规律。
本文将从大气的组成、大气的层次结构、大气的物理性质和大气的运动等方面介绍大气科学的基础知识。
1. 大气的组成大气主要由氮气、氧气、水蒸气、微量稀有气体和气溶胶组成。
其中，氮气占大气的78%，氧气占21%，水蒸气的含量则相对较小。
稀有气体如氩、氦、氪等含量非常稀少，但对大气的物理和化学过程具有重要影响。
2. 大气的层次结构地球大气根据温度和密度等特性可分为若干层次。
最底层是对流层，其上面是平流层和跳转层，最上面则是中间层和热层。
不同层次的大气区域具有不同的特征和运动规律，这些层次结构对于气候的形成和变化起着重要作用。
3. 大气的物理性质大气具有质量、压强、温度、湿度和密度等物理性质。
其中，大气质量是指单位体积大气所包含的质量，压强则是单位面积上受到的气压力。
大气的温度和湿度直接关系到天气现象的产生，而密度则决定了空气的流动性和承载力。
4. 大气的运动大气的运动包括垂直运动和水平运动。
垂直运动主要指上升运动和下沉运动，这种运动会导致气象现象的发生，如对流云、降水等。
水平运动则包括风和气旋等，它们通过地球自转、地形和气压差异等因素相互作用而形成。
综上所述，大气科学是一门研究地球大气的学科，它深入探讨了大气的组成、层次结构、物理性质和运动规律。
通过对大气科学的研究，我们能更好地理解和预测天气现象，促进气候变化和环境保护等方面的科研工作。
大气科学作为一个重要的学科领域，对于人类社会的发展和人们的生活具有重要意义。
大气科学导论-第二章(大气的基本知识1)
气压的垂直分布
由于大气层的厚度随高度 的增高而变薄，
空气密度也随高度增高而 迅速减小，
所以，气压随高度增高而 急剧减小。
三、湿度（Humidity）
1、定义：表示大气中水汽量多少的物理量称大 气湿度。意义：大气湿度状况直接影响了云、 雾、降水等天气现象的形成。
湿
水汽压(e)及饱和水汽压(E)
度 相对温度（f）
✓ 时间变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。 水平：由赤道向两极增加。
✓ 空间变化： 垂直： 55～60km，含量极少。 20～25km，达最大值，形成臭氧层； 12～15km以上，含量增加特别显著； 从10km向上，逐渐增加； 近地面，含量很少；
大气中的可变化成分——O3
• 主要存在于大气平流层，可以吸收太阳的 紫外辐射，对地面生命有保护作用。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
课程内容
概述 大气的基本知识 关于大气运动的基本规律 气旋与反气旋 关于气团和锋的介绍 关于天气预报的基本方法和技术 海气相互作用的产物——厄尔尼诺 气候变化
地球大气的演化
• 地球自从它形成以来，大约46亿年。其大气的演变 可分为三个阶段：原生大气，次生大气、现代大气。
1. 化石燃料和生物体的燃烧导致大气中CO2含量升高， 煤的燃烧导致SO2含量升高。
2. 汽车等的大量使用导致大气中废气增加和气溶胶含 量增加。
3. 人工固氮导致大气中氮的减少。
4. 人工制造的制冷剂CFCs的泄漏导致大气中CFCs含 量增加，CFCs在大气平流层分解后产生的氯造成 平流层O3减少。
粒子和大气污染物质两大部分）。
气溶胶粒子：Aerosol
定义：大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm 之间的固态和液态微粒。 分类：液体质粒、固体质粒 固体质粒的来源：有机质数量较少，大多为植物花粉、 微生物和细菌等； 无机质数量较多，主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中 浪花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。
气象基本知识点总结
气象基本知识点总结一、大气结构1. 大气的分层结构：大气主要分为对流层、平流层、中间层、热层和辐射层等5个大气层。
2. 大气的成分：大气主要由氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳和稀有气体等组成。
3. 大气的压强：大气的压强随高度的增加而减小，通常用巴（bar）来表示，地面上的气压大约是1013毫巴。
二、大气动力学1. 大气运动的原理：大气运动主要受到地球的自转、辐射加热和地形影响。
2. 大气环流系统：大气环流系统包括赤道低压带、副热带高压带、副極地低压带和极地高压带等环流。
3. 大气的热传递：大气通过辐射、对流和传导等方式进行热传递。
三、气象观测1. 气象仪器：气象观测主要通过气压计、温度计、湿度计、风速仪、降水计等气象仪器来完成。
2. 气象观测站点：气象观测站点通常包括地面站、浮标、卫星和雷达等不同观测平台。
四、气象预报1. 天气预报：天气预报是根据气象观测数据和气象模型进行的天气预测，通常包括短期预报、中期预报和长期预报。
2. 气象灾害预警：气象灾害预警是根据天气预报结果进行的预警，包括暴雨、龙卷风、冰雹、大风等气象灾害的预警。
五、气象学科1. 动力气象学：研究大气环流、动力过程和天气现象等内容。
2. 热力学气象学：研究大气中的热传递、湿度变化等内容。
3. 气象物理学：研究大气中的物理现象，如云、雨、雪等。
六、气象与生活1. 气象与农业：气象数据和预测结果对农业生产、灌溉和疾病监测等都有着重要的作用。
2. 气象与航空航天：气象对于航空航天活动的影响很大，例如飞行条件、气象雷达等方面都需要考虑气象情况。
3. 气象与环境保护：气象对环境污染、气候变化等都有一定的影响。
以上是关于气象基本知识点的总结，希望对大家对气象有更全面的了解。
大气科学有关内容
大气科学有关内容
大气科学是研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律的科学。
它是一门基础学科，与航空、气象、水文、农学、环境、自然灾害等领域都有关联。
大气科学的主要研究内容包括：
1.大气的结构、组成和物理特性，包括大气的温度、压力、湿
度、密度、辐射等；
2.大气的运动和变化，包括大气环流、天气系统、气候变化等；
3.大气的化学成分和污染物的扩散，包括空气质量、大气污染、
光化学烟雾等；
4.大气的电学和磁学特性，包括闪电、电离层、磁层等。
大气科学的研究方法包括：
1.观测和实验：通过观测和实验来研究大气的各种现象和特性，
包括气象观测、气象实验、卫星遥感等；
2.理论分析和数学建模：通过理论分析和数学建模来探究大气的
物理和化学原理，建立数学模型和物理模型；
3.数值模拟和预测：利用计算机技术和数值方法进行大气模拟和
预测，包括气象预报、气候预测等。
大气科学的应用领域包括：
1.航空领域：大气科学为航空提供气象保障，包括飞行高度、航
线选择、飞机性能等；
2.气象领域：大气科学为气象预报提供基础，包括天气预报、气
候预测等；
3.水文领域：大气科学为水文预报提供基础，包括洪水预报、水
文测验等；
4.农学领域：大气科学为农业提供气象保障，包括农业气象、作
物产量预测等；
5.环境领域：大气科学为环境监测和污染控制提供基础，包括空
气质量监测、大气污染控制等；
6.自然灾害领域：大气科学为自然灾害预警和减灾提供支持，包
括台风、暴雨、地震等灾害的预警和减灾。
物理环境知识点归纳总结
物理环境知识点归纳总结物理环境是指地球上大气、水、土壤等与人类及其他生物体生存、生活、发展、活动等有关的自然环境，对于保护人类生存和发展、促进社会经济发展和维持生态平衡起着重要作用。
因此，了解物理环境的知识对于我们生活在其中的人来说至关重要。
本文将从大气、水、土壤等方面归纳总结物理环境的知识点。
一、大气环境1. 大气的组成大气是地球表面周围的气体层，由氮气（约占78%）、氧气（约占21%）和其他气体（约占1%）组成。
其中，氮气对植物生长和人类生活的影响较小，氧气是人类和其他动物进行生命活动的必需气体。
2. 大气的结构大气分为对流层、平流层、中间层、热层和辐射层。
不同层次的大气在温度、压强和气体成分方面有所不同。
3. 大气的功能（1）保护地球表面：大气层能够吸收太阳辐射并减轻地表温度的波动，保护地球表面免受过高或过低的温度影响。
（2）维持气候：大气通常通过自然对流和辐射传热的方式维持地球表面的温度，保持适宜的气候条件。
（3）维持生命和经济：大气中的氧气和其他气体对生命活动具有重要影响，同时也是农业生产、工业生产和交通运输等活动的基础。
4. 大气环境污染大气环境污染包括大气污染和大气气候变化。
大气污染主要是指由于人类生产、生活和交通等活动产生的废气、尘埃和放射性物质对大气环境的污染，主要包括二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧和颗粒物等。
大气气候变化主要是指由于地表温室气体浓度升高引起的温室效应和全球气候变暖。
5. 大气环境保护为了保护大气环境，需要采取相关的措施，如推广清洁能源、限制大气排放、改善工业生产和交通运输的技术等。
二、水环境1. 地球的水资源分布地球的水资源主要包括淡水资源和海水资源。
其中，海水约占地球表面水资源的97%，淡水约占3%。
地球包括海洋、河流、湖泊和冰川等各种水体。
2. 地球的水循环地球的水循环是指水蒸发、降水、植物蒸腾和地下水运移等过程。
水蒸发主要是指水从地表或水体中升华成水蒸气，而降水则是指从大气中的水蒸气凝结形成降水。
气象学期末知识点总结
气象学期末知识点总结一、气象学简介气象学是研究大气现象和气象规律的科学，是地球科学的一门重要分支。
气象学的研究对象包括天气、气候、大气环流、气象灾害等。
气象学的研究方法主要包括观测、实验、数值模拟和理论分析等。
气象学的研究目的是预测和控制气候变化，改善人类生活和生产活动。
二、大气的组成和结构1. 大气的组成大气主要由氮气、氧气、氩气和微量的其他气体组成。
氮气占据大气的78%，氧气占据大气的21%，氩气占据大气的0.93%，其余的其他气体包括二氧化碳、水蒸气和氮氧化物等。
2. 大气的结构大气的结构可分为四个层次：对流层、平流层、中间层和热层。
对流层是地球表面向上延伸约10-15公里的层次，其中包括大部分的水蒸气和云。
平流层是对流层的上方，延伸约50公里，气温随高度的增加而减少。
中间层是平流层和热层之间的层次，延伸到约80公里，其中包括臭氧层。
热层是大气的最外层，延伸到约500公里，其中包括热层电离层。
三、气象要素和气象要素观测1. 气象要素气象要素是指描述大气状态和过程的各种物理量，包括温度、湿度、气压、风速、降水等。
这些要素是气象学研究的基础，也是天气和气候变化的重要指标。
2. 气象要素观测气象要素观测是指对大气中各种要素进行定量测量的过程。
观测的方法包括地面观测、卫星观测和雷达观测等。
地面观测主要通过气象观测站对气象要素进行测量，包括气温计、湿度计、气压计、风速仪等。
卫星观测通过卫星传感器对大气的温度、湿度、云量等进行遥感观测。
雷达观测通过雷达系统对大气中的降水、风暴等进行探测和监测。
四、气象系统和大气环流1. 气象系统气象系统是指地球上的大气和海洋以及它们之间相互作用所组成的复杂系统。
其中包括赤道低压带、副高带、温带低压带等。
这些系统的形成和运动对全球天气和气候产生重要影响。
大气环流是大气中气压和温度变化引起的水平和垂直气流的运动。
大气环流形成的原因包括地球自转、太阳辐射和海洋等。
大气环流主要分为垂直环流和水平环流两种。
2016届大气垂直分层及逆温详解
朝霞和晚霞为什么呈红橙色？
朝霞和晚霞为什么呈红 朝橙霞色和？晚霞为什么呈红橙 色？
波长较短的各色光皆被散射，剩下红 光投射地面。
黄昏尚未褪尽，晨曦已经出现，这段时期内这里没有
“黑夜”只有“白昼”。据此回答1、2小题：
1．以下图家和地区有可能出现上述现象的是 （ C ）
()
A．① C．③
B．②
D．④ 橙本P46--4
3．(2014·台州一模)冻雨是上层的过冷水滴、冰晶、雪 花进入中间暖层化为水滴，再降落到近地面并接触到0 ℃ 或以下物体立即冻结的特殊天气现象。下列气温的垂直分 布示意图中，最有可能形成冻雨的是( )
橙本P46--3
依据材料中冻雨形成过程，可看出垂直方向上气温变化 特点：上层要低于0 ℃、中间高于0 ℃、近地面又低于0 ℃，四幅图中B图符合。
等压面往上凸的的是高压区，等压面往下凹的是低压区， 高空气压高低往往和地面相反。
小 结：大气热力环流
概念:地面冷热不均而形成的空气环流。
太
阳 辐 射 分
造成
地 表 冷 热
引起
布 差
不 均
大 气 垂 直 运 动
导致
水 平 方 向 上 气 压
推动
大 气 水 平 运 动
—
异
差
风
热力环流
二、 “热力环流”
“大气还大地”
“大地暖大气”
排出先后顺序： 太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、地 面吸收、大气吸收、大气对太阳辐射的削弱作用
（一）、大气对太阳辐射的削弱作用
1、表现形式：大气对太阳辐射的吸收 —— 选择性 大气对太阳辐射的反射 ——无选择性 大气对太阳辐射的散射 —— 选择性
气象要素表明大气物理状态
气象要素表明大气物理状态天气的变化常常伴随着大气中各种气象要素的变化。
这些气象要素包括温度、湿度、气压、风速和降水等等。
通过观测和分析这些气象要素，我们可以了解大气的物理状态，进而预测天气的变化和发生的天气现象。
一、温度温度是气象要素中最为人们所熟知的一个。
它反映了空气中分子的热运动强弱。
通过温度的变化，我们可以了解到大气的热力分布情况以及热量的传递方式。
温度的变化也是天气变化的重要原因之一。
例如，在温暖的夏季，气温升高，使得大气中的水蒸气含量增加，从而引发雷暴等强降水天气。
二、湿度湿度是指大气中水蒸气的含量。
湿度的变化与天气变化密切相关。
当湿度较高时，可能会导致云的形成和降水的发生，从而影响天气状况。
湿度的变化还会对人体的舒适度和健康产生影响。
高湿度会使人感到闷热不透气，遇到潮湿的天气还容易引发一些疾病。
三、气压气压是大气对单位面积上的作用力，它是由大气分子的重力引起的。
气压的变化会对风的产生和运动方向产生影响。
气压低的地方往往会有较强的气流活动，从而形成风暴和台风等天气现象。
通过观测气压的变化，我们可以判断大气的稳定性，并对天气变化做出初步的预测。
四、风速风速是指风的移动速度。
风的产生是由于气压的不平衡造成的。
通过观测风速的变化，我们可以判断风的强度以及风向。
风速的变化对气候和天气状况都有着重要的影响。
例如，在风速较大的情况下，风寒效应会增加，使得人们感觉更加寒冷。
五、降水降水是指大气中水分从气态转化为液态或固态并下降到地面的过程。
降水形式包括雨、雪、雨夹雪等。
降水的发生与湿度、温度、风速等多种气象要素的综合影响密切相关。
通过观测降水的特征和变化，我们可以判断降水的形式、强度以及持续时间，从而对气象灾害的预警和预测提供依据。
总结起来，气象要素能够准确表明大气的物理状态，进而帮助我们了解天气的变化和发生的天气现象。
通过对温度、湿度、气压、风速和降水等气象要素的观测和分析，我们可以更好地预测天气变化，提高对气候变化和气象灾害的应对能力。
大气的基本物理性质
⼤⽓的基本物理性质⼤⽓的基本物理性质时间:2013-10-17 11:09 来源:未知作者:地理教师责任编辑:地理教师--------第三节⼤⽓的基本物理性质⼀、主要的⽓象要素定性或定量描述⼤⽓物理现象和⼤⽓状态特征的物理量（meteorological elements）。
它们包括太阳辐射、温度、湿度、⽓压、云、降⽔、蒸发、能见度和各种天⽓现象等。
其中以温度、⽓压、湿度和风最为重要。
⽓象要素表征着⼤⽓的宏观物理状态，是⼤⽓科学研究的基础。
（⼀）⽓压1．⽓压的定义⼤⽓压强的简称，从观测⾼度到⼤⽓上界，单位⾯积上垂直空⽓柱的重量。
⽓压常⽤的单位是百帕（hpa）,或以⽔银柱⾼度的毫⽶（mm）数、厘⽶（cm）数表⽰。
⼀个标准⼤⽓压：国际上规定，温度为0℃，纬度为45°的海平⾯上，760mm⽔银所具有的压强称为⼀个标准⼤⽓压。
2．⽓压单位的换算在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa）。
1帕斯卡＝1⽜顿/平⽅⽶，所以，1个标准⼤⽓压＝101325N/m2＝101325Pa ＝1013.25hpa≈1000hpa⽓象学上以前曾⽤毫巴作为⽓压的单位，1mb＝1000达因/平⽅厘⽶，因1帕斯卡＝10达因/平⽅厘⽶，所以1mb＝100帕斯卡＝1百帕（hpa）,1⽜顿＝105达因。
1mb＝1hpa⼀个标准⼤⽓压＝760mmHg＝1000hpa 1mmHg＝4/3hpa可以由式mg/4лR2容易地计算出地球表⾯的平均⽓压。
式中的m为⼤⽓的总质量5.13×1018kg，g为平均重⼒加速度9.8m/s2，R为地球的平均半径，地球表⾯上的平均⽓压为：105pa＝1000 mb＝1000hpa（⼆）湿度1．湿度的定义表⽰物体潮湿程度的物理量。
表⽰空⽓潮湿程度的物理量称为空⽓湿度。
2．湿度的表⽰⽅法⑴⽔汽压（e）⼤⽓中⽔汽所产⽣的分压强称为⽔汽压。
和⼤⽓压强⼀样，⽔汽压也⽤mmHg为单位，在国际单位制中也采⽤帕斯卡为单位。
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第2—2--3课时 大气的物理状况（学案）-------气温【坚持课前预习 提高课堂效率】自主阅读教材、一轮资料及下发资料，着重理解，完成下发资料【构建知识网络 形成基本体系】1。
李节课的章节地位2。
通过课的预习你能构建节内知识联系的网络地图吗？3。
与其他知识的联系（前后知识的联系）【重点突破 提升技能】◆ 一．气温分析方法◆活动：1。
怎样利用大气的受热过程分析影响气温高低的因素？2．怎样利用气候分析法分析影响气温高低的因素？3．青藏高原年太阳辐射量大而气温低的原因4．四川盆地年太阳辐射量小而气温高的原因1、如图甲、乙两地的纬度相同，读图做题：（1）．a 处气温比近地面气温低的主要原因是（ ） A ． 地面是大气的主要直接热源 B ． 太阳辐射是大气的主要直接热源 C ． a 处大气的散射作用比近地面强D ． a 处的太阳辐射比近地面弱 （2）．b 处气温比同纬度平原地区低的主要原因 （ ）①到达b 处的太阳辐射少 ②b 处的地面辐射弱 ③b 处大气吸收的地面辐射少 ④b 处大气的保温作用弱A ．①②B ．③④C ．①④D ．②④（3）．下列叙述中，其气温成因与b 处相似的是 （ ）A ．冬季，我国气温的最低值出现在漠河附近B ．夏季，我国气温的最低值出现在青藏高原地区C ．冬季，同纬度地区相比，陆地气温低于海洋气温D ．夏季，同纬度地区相比，山区气温低于平原气温小结：一．气温分析的方法：太阳辐射是根本原因——分析纬度位置、太阳高度大气自身条件（天气、大气透明度、大气物质多少）——主要分析大气对太阳辐射消弱作用的大小和对地面保温作用的强弱地面状况（海陆差异、洋流、地形）——影响太阳辐射的吸收，地面辐射和大气逆辐射 人类活动——森林、水库、城市等影响大气和下垫面 海拔（米）二．太阳辐射总量的分析方法⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⇐⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⇐⎩⎨⎧）（）（、、、）（）（大气状况云量纬度因素影响全年日照时间则不考虑季节与纬度昼夜长短日照时间地势洋流地形距海远近大气环流大气状况云量纬度位置大气削弱作用季节因素影响年太阳辐射量则不考虑季节纬度位置正午太阳高度角太阳辐射强度太阳辐射量三、青藏高原年太阳辐射量大而气温低的原因①年太阳辐射大的原因：纬度较低；地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱少；地处非季风区，空气中水汽少、云量小，大气对太阳辐射削弱少，太阳辐射强烈；晴天多，日照时间长。
②气温低的原因：地势高，空气稀薄，大气中CO 2、水汽含量小，大气保温作用弱，地面辐射散失热量多，故气温低（但高于同一海拔高度的周围大气温度）。
四、四川盆地年太阳辐射量小而气温高的原因①年太阳辐射量小的原因：地势低，空气密度大，太阳辐射到达地面经过大气路程长，大气对太阳辐射削弱作用强烈；地处季节区，且受地形影响降水量大，盆地地形水汽难以散发，空气中云量多、水汽多，大气对太阳辐射削弱强烈；阴雨天多，日照时间短。
②气温高的原因：地势低，空气密度大；地处季风区，空气中水汽含量大，大气中CO 2和水汽对地面辐射强烈吸收，故气温高；且盆地地形，热量难以散发；夏季受副热带高压控制，冬季受冬季风影响小。
◆二。
气温日较差◆活动：1。
青藏高原气温日较差大的原因？2．长江中下游平原地区气温日较差小的原因？3．比较分析下列气温日较差大小①大陆性气候与海洋性气候②陆地与海洋③晴天与阴雨天④夏天与冬天⑤中纬度地区与高、低纬地区⑥高原与平原地区⑦山谷与山峰★★1、图中甲、乙两图分别表示某滨海地区某日海陆表面气温日变化曲线和海陆上空气流运动特征，读图回答(1)．由图甲判断海上最高气温出现的时刻是（ ）A ．①B ．②C ．③D ．④2、读上海七月份气温日变化平均情况示意图，回答：⑴图中三条曲线分别表示：A ．B ．C．⑵三条曲线最高点出现时间分别是对应于地方时：A．B．C．⑶一日中最高气温出现在（）A．太阳辐射由强转弱时B．地面储存热量最多时C．大气热量收入最多时D．大气热量由盈余转为亏损时〖解析〗解答本题的关键，是要弄清大气增温过程与地面辐射、太阳辐射的关系，理解太阳辐射能量的转换过程，分析地面和大气热量的收入变化。
大气热量收入最多时即地面辐射最强时刻，应为13时左右。
〖答案〗⑴气温日变化太阳辐射日变化地面辐射日变化⑵14时12时13时⑶D小结：1。
气温日较差的一般规律2．气温日较差的分析方法一．分析气温的日变化规律及其影响因素⑴气温是近地面大气的温度，其变化取决于大气热量的存储，即收入与支出的对比状况。
收入＞支出，则气温上升；收入＜支出，则气温下降。
大气热量由盈余转为亏损，则气温最高；大气热量由亏损转为盈余，则气温最低。
⑵一日中气温最高时刻的表述：A．午后2时B．14时C．大气热量由盈余转为亏损的时刻D．大气辐射最强时⑶气温日变化的原因：地球自转引起太阳辐射的周日变化，从而影起地面和大气热量收支差额和热量储存的日变化。
气温日变化可用气温日较差来表示。
其影响因素如下：天文因素：地球自转周期适当（昼夜更替——太阳辐射的日变化）地理因素：①纬度——纬度愈高，气温日较差愈小（与太阳辐射的日变化有关）②海陆差异——大陆性气候气温日较差大（受海陆热力性质差异的影响）③天气状况——阴天气温日较差小（与大气的热力作用有关）④大气热力作用——减缓了气温的日变化⑤地势高低——地势愈高，气温日较差愈大（地势高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射削弱作用弱，气温高；晚上大气逆辐射作用弱，保温作用差，气温低）气温日较差反映了气温日变化的大小，其影响因素关键是理解大气热量最终来自太阳辐射，但其最直接的热源是地面辐射，并理解太阳辐射能量在地面、大气之间的转化过程。
因地球上有广阔的海洋，海水对大气温度也有显著的调节作用。
二．气温日较差规律及分析方法①分析思路：时间差异主要考虑太阳辐射与地面辐射、大气辐射的时间差异；不同下垫面的变化幅度差异主要分析吸热（白昼、夏季）和放热（夜晚、冬季）快慢。
②日变化：大陆上最低气温出现在日出前后，最高气温出现在午后2时左右（地方时14：00左右）；海洋上最低气温出现在日出后，最高气温出现在地方时15：00左右。
陆地上气温日较差大，海洋上气温日较差小。
③气温日较差大小的判断及原因分析：原理：一般情况下：气温日较差高纬度气温日较差以低纬小；中纬线气温日变化夏季高于冬季；大陆气温日较差比同纬度海洋大；阴天比晴天小；河谷、盆地内气温日较差比同纬线平地大。
方法：判断气温日较差和年较差大小主要根据上述原理。
分析原因则从其所处纬度位置、海陆位置、天气状况去分析最高和最低温度大小的原因。
◆三。
气温年较差◆活动：1。
分析青藏高原气温年较差小的原因？2．分析我国冬季南北温差大的原因？3．分析我国夏季南北普遍高温的原因？4．分析我国气温年较差大的原因？5．气温年较差的一些规律及成因分析？下图为“我国鄱阳湖、滇池、白洋淀、青海湖湖面水温年变化图”，读图完成下列各题。
⑴曲线①、④代表的湖泊分别是：、；⑵四湖中，水质最差的湖是曲线______所代表的湖泊，简要说明其水质差的原因。
⑶说出曲线③代表的湖泊水温年变化最小的原因。
⑷除结冰期外，湖水温度变化与当地气温年变化异同点是什么？小结：1月，海洋2月。
地面性质太阳辐射最强月气温最高月太阳辐射最弱月气温最低月年较差大陆 6月（12月） 7月（1月） 12月（6月） 1月（7月）大海洋 6月（12月） 8月（2月） 12月（6月） 2月（8月）小二、分析气温年变化的原因：地球公转引起太阳辐射的周年变化，从而引起大气热量收支状况的周年变化，以及海陆热容量的差异。
气温年变化用气温年较差来表示。
其影响因素是：天文因素：地球公转与黄赤交角影响（四季更替——太阳辐射的年变化）地理因素：①纬度——纬度愈高，气温年较差愈大（与太阳辐射的年变化有关）②海陆差异——大陆性气候气温年较差大（受海陆热力性质差异的影响）③地形差异——海拔越高，气温年较差越小〖解析〗该题涉及的重要原理有：①太阳辐射的能量转化：太阳辐射→下垫面吸收（影响地温、水温）→地面辐射（海水蒸发耗热）→大气吸收（影响气温）。
并联系依据大气、地面热量的收支分析气温、地面温度变化规律及原因。
这有助于理清湖泊水温变化与气温变化的因果关系。
②海水温度变化及影响因素。
从海水热量收支（收：太阳辐射；支：海水蒸发耗热）可分析海水温度变化规律及影响因素，影响海水温度变化的主要因素是太阳辐射。
岩石温度变化、大气温度变化和水温变化还与其热容量的大小有关。
这有助于分析湖泊水温变化的原因。
③修建水库对气候的影响。
水库对库区小气候影响大，可增加空气湿度、云量和降水量，缓和气温变化（水的热容量大，升温降温慢；云和水汽对太阳辐射有削弱作用，并增强大气逆辐射，对下垫面有保温作用）。
④联系海洋污染，了解我国陆地水污染情况（―三河、三湖、一海‖）。
〖答案〗⑴鄱阳湖；青海湖⑵③；滇池位于昆明附近，城市大量污水排入，加上湖泊面积相对较小（湖泊水更新周期长，或更新慢），自净能力较弱，使其成为我国富营养化最严重的湖泊之一⑶夏季因为所处地势较高，水温较其他湖低（地势高，空气稀薄，湖泊热量易散失）；冬季因其纬度较低，温度较其他湖高（纬度低，太阳辐射较强），导致其水温年较差较小。
（合理答案：湖泊所处纬度低，太阳辐射年变化小，湖泊水温年变化也小。
错误答案：地处云贵高原，气候四季如春，夏季凉爽，湖泊水温年变化小。
这里把水温变化与气温变化的因果关系倒置了。
）⑷相同点：湖水温度变化与当地气温年变化相似，夏季温度最高，冬季温度最低；不同之处：湖水最高、最低温出现的时间要落后于当地气温极值出现的时间；湖水年温差比气温年较差小。
（合理答案：相同点：湖泊水温和气候都随季节（或太阳辐射年）变化而变化，夏季高，冬季低。
错误答案：湖泊水温随气温的变化而变化；或气温年变化大，湖泊水温年变化也大；或湖泊水温随气温升高而升高，随气温降低而降低。
）【学会反思】①、本节课你学到了哪些知识？能否独立形成自己的节内知识联系？（试一试）②、本节课哪些地方容易出现错误和混淆？③、本节课重点是什么？有没有突破？④、本节课所有练习题都会做吗？有哪些好的解题方法技巧？（不妨总结一下）⑤、本节课还存在哪些问题？怎么去解决？（多想想…）【学会计划统筹安排】1．巩固：本节课你还有哪些想不通问题、哪些不太熟练的知识、哪些没记住的知识。
2．计划：安排好本节内容的巩固时间3、预习2-2-3 外力作用与地表形态（学案）第2—2--3课 大气的物理状况-------气温（课外巩固练习）右图表示不同地物辐射温度在一天内的变化状况。
据此回答1—2题。
（05年全国文综卷二）1．曲线①—④代表的地物分别可能是（ ）A ．沙地、湖泊、林地、草地B ．沙地、草地、林地、湖泊C ．草地、沙地、湖泊、林地D ．草地、林地、沙地、湖泊2．图中显示（ ）A ．日出前各地物间的温差最大B ．日落后地物①的降温速度最快C ．地物③的辐射温度白天夜晚都最低D ．地物④到达最高温度的时间早于其它地物下图为我国某地区1月、7月等温线图。