大气科学概论
NJU大气科学概论复习版
NJU大气科学概论复习版大气科学是一门研究大气现象和过程的学科,它涉及了大气结构、大气化学、大气物理学、气象学等多个方面的知识。
下面是NJU大气科学概论的复习版,总结了大气科学的基本概念和主要内容。
1.大气的结构和组成大气由大气圈中的不同层次组成,包括对流层、平流层、中间层、热层和外层等。
大气由气体组成,主要包括氮气、氧气、水蒸汽、二氧化碳等。
其中,气压和温度是大气结构的两个重要参数。
2.大气的辐射和能量平衡大气中的辐射主要分为短波辐射和长波辐射两种。
短波辐射是来自太阳的辐射,而长波辐射是来自地球表面的辐射。
大气辐射是大气能量平衡的重要组成部分,它通过吸收、散射、反射等过程来影响大气温度和循环。
3.大气水汽和降水大气中的水蒸汽是水循环的重要组成部分,它通过蒸发、凝结和降水等过程来影响大气水汽的含量和分布。
降水是大气中水蒸汽凝结形成的,在大气循环中发挥着重要作用。
4.大气的垂直运动和大气环流大气中存在着垂直运动,包括上升运动和下沉运动。
大气环流是大气运动的总体格局,包括赤道低压带、副热带高压带、中纬度低压带和极地高压带等。
大气环流的形成与地球自转、地球表面的不均匀加热等因素密切相关。
5.大气的天气现象和天气预报天气是大气短时间内的状态变化,包括气温、湿度、气压和降水等因素。
天气现象包括晴、阴、雨、雪、雷暴等。
天气预报是根据大气的变化规律和天气影响因素预测未来的天气状况,以帮助人们做出适应性的决策。
6.大气污染和大气环境大气污染是由于人类活动排放的废气和颗粒物质导致的大气质量下降的现象。
大气污染对人类健康和环境造成了严重的影响,包括酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等。
大气环境保护是保护大气质量和改善大气环境的重要任务。
以上是NJU大气科学概论的复习版,总结了大气科学的基本概念和主要内容。
通过对这些知识的学习和理解,我们可以更好地了解大气的结构、组成、能量平衡、水汽循环、垂直运动和环流等方面的内容,从而更好地理解和应用大气科学的知识。
大气科学概论知识点梳理(概述)
大气科学概论知识点梳理(概述)一、大气科学的研究对象大气科学的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈,也研究大气与其周围的水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的物理和化学过程。
二、大气科学概论的定义大气科学是研究大气的各种现象(包括人类活动对它的影响)及其演变规律,以及如何利用这些规律进行天气、气候的监测和预测,从而趋利避害为人类服务的一门学科。
三、天气和气候的区别天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)的综合。
【天气是指在短时间内(1-3天左右)发生的天气现象】气候通常被定义为“天气的平均状态”,是指某地在某一时段(多年)内气象要素的平均值和变率的统计描述。
(世界气象组织WMO):30年平均四、*气象要素*气温、气压、湿度、风、云况(云状和云量)、能见度、降水情况(降水类型和降水量)、辐射、日照以及各种天气现象等五、气候系统各组成部分及其相互作用六、常识记忆:①世界上第一个气象站于1653年在意大利建立;②世界上第一张天气图于1820年由布兰德斯绘制成;③世界上第一颗气象卫星是美国于1960.4.1发射的;④世界气象日为每年的3月23日。
七、气候系统五大圈层相互作用八、大气科学的学科体系物理气象学气象学天气学动力气象学大气科学物理气候学气候学描述气候学应用气候学九、气象学与气候学的区别气象学:研究大气中和演变规律及各种现象的成因,以及如何利用这些规律为人类服务的科学。
气候学:是研究气候特征、分类、区划、成因、变化、形成、分布、演变规律、气候预测、应用气候以及气候与其他自然因子和人类活动的关系的学科。
它既是自然地理学的一个分支,也是大气科学的一个分支。
大气科学概论
大气科学概论
大气科学概论是一门研究大气系统的学科,是大气、海洋、地球
物理学和天文学研究的基础学科之一。
它旨在研究大气的物理、化学
组成、结构及其动力学运动,以及它与地球和人类生活之间的相互关系。
大气科学被分为三个小的子领域:气候学、大气物理学和大气化学。
气候学研究大气形势,尤其是大气中气象要素的尺度在时间和空
间上的分布,以及大气的内部运动的影响。
大气物理学研究大气的动
态行为,涉及大气压力,流体动力学,对流等问题,从而了解大气层
在空间上的分布及其变化。
大气化学研究空气中污染物的排放、扩散、沉降,以及不同物质之间的物理和化学反应,研究它们会造成多种污
染性如大气污染和臭氧损坏等等。
有了大气科学的研究成果,能够为气象学和环境保护提供重要的
方法,以识别和预测大气状况变化对人类生活的影响,从而提供减灾
和减少全球气候变化的相应应对措施。
大气科学也为其他领域提供重
要的应用,如航空,航天,资源开发和卫星应用,这些都与大气系统
有关。
随着环境污染,大气污染和全球气候变化,大气科学存在得越
来越重要。
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。
大气科学概论 (1)
名词解释干洁大气:通常把除水汽以外的纯净大气称为干洁大气,简称干空气。
露点温度:湿空气气压降温达到饱和时的温度称为露点温度。
相对湿度:在一定温度和气压下,水汽和饱和水汽的摩尔分数比称为相对湿度。
降水量:指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的降水未经蒸发渗透流失而积聚在水平面上的水层深度。
虚温:在气压相等条件下,具有和湿空气相等的密度时干空气具有的湿度。
气团变性:气团只是在某时间与一定的地理区域相关,当气团移动到新的下垫面时,它的性质就会逐渐发生变化,而失去原有的特性。
填空1、相对湿度说明了同一气温条件下,水汽含量距离大气饱和程度,相对湿度越小,表示空气越不饱和,相对湿度越大,表示空气越饱和。
2、干洁大气是指不包含水汽和气溶胶的整个混合大气。
3、大气的铅直结构有地面向天空共分为对流层,平流层,中间层,热层,逸散层五层。
4、表征水汽的气象要素有很多,如比湿、水汽压、水汽密度等。
(相对湿度、露点)5、水的三相是指气态、液态_各固态。
6、一般温度越高、饱和水汽压则越大,在相同温度下,溶液面比纯水面的饱和水汽压越小。
7、降水可以有雨、雹、雪和霰四种形态。
8、相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。
9、大气中最主要的成分是氮气、氧气和氩三种气体。
10、相对湿度是指_空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。
11、平流层环流的特点是:中纬度地区夏季盛行东风,冬季盛行西风。
12、露点温度是指湿空气定压降温达到饱和时的温度。
13、在相同状态下,平液面饱和水汽压大于平冰面饱和水汽压。
14、对流层臭氧的一个主要来源是从平流层以扩散、湍流的方式输送来的,对流层顶的裂缝是平流层臭氧向对流层输送的主要通道。
15、温度越高,饱和水汽压越大。
16、按中性成分的热力结构,可以把大气分成若干层,其中对流层的特点是温度随高度升高而降低、有强烈的垂直混合、气象要素分布不均匀。
17、臭氧主要分布在10-50km高度的平流层大气中,极大值在20-30km之间,它对有强烈的吸收作用。
大气科学概论
1.气候的定义:气候是指在影响天气的各因子(太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动等)长期相互作用下所产生的天气综合,不仅包括某些多年经常发生的天气状况,还包括某些年份偶然出现的极端状况。
2.简述气候变化和气候突变的区别前者:气候从一种稳定状态跳跃到或转变为另一种稳定状态的现象.后者:气候变化是指气候平均状态随时间的变化,即气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。
离差值越大,表明气候变化的幅度越大,气候状态越不稳定。
突变是气候突然的变化很快,很明显;而气候变化是一个季度的气候变化,比较慢不明显3.气候变化的原因(书p353)外部因子:地球轨道参数,太阳活动,火山活动,大陆板块漂移,造山运动,人类活动内部因子:⑴太阳辐射的变化。
⑵地球轨道因素的变化。
⑶火山活动。
⑷宇宙——地球物理因子。
⑸下垫面地理条件的变化。
⑹大气环流的变化。
⑺大气化学组成的变化。
4.简述云的微观形成(书p47):云是潮湿空气在上升过程中膨胀冷却,使空气中的水汽达到饱和及过饱和时,在凝结核上凝结成云滴,或(和)由冰核作用经冻结和凝华生成冰晶而形成的。
当云中的云滴增长到足够大时,就会从空中降落而产生降水。
5.按照云的外形特征,结构特点和云底高度将云分为哪几族哪几属?(书p48)三族:高云族(高云形成于6000m以上的高空,对流层较冷的部分在此高度上的水都会凝华或冻结为冰晶,所以这族云都是由冰晶组成。
高云高云一般成纤维状,薄薄的并多数为透明。
)中云族(中云于2500~6000m的高空形成,它们多由过冷小水滴组成)低云族(云底高度通常在2500m以下)十属:卷云,卷积云,卷层云(高云族)高层云,高积云(中云族)层积云,层云,雨层云,积云,积雨云(低云族)6.绘出雨,雪,冻雨,冰粒四种降水产生的大气温度随着高度分布的草图7.如何区分雾和霾这两类视程障碍?书p558.什么叫视程障碍现象及其种类?定义:云,雾,降水,风沙等液体或者固体杂质造成能见度降低的天气现象;种类:雾,轻雾,吹雪,雪暴,烟幕,霾,沙尘暴,扬沙,浮尘9.描述大气垂直结构的主要特征书p2810.请简述大气成分CO2,O3对地球辐射平衡和全球气候变化产生的影响书p2311.表征大气的基本要素有哪些?并解释p35温度,气压湿度风12.微波辐射计的定义,种类以及我们学校有哪两种微波辐射计,种类以及我们学校有哪两种微波辐射计(p221\\为了测量物质的微波辐射的高敏度接收机)总结为以下五种基本类型:全功率型微波辐射计,Dicke型微波辐射计[1],负反馈零平衡Dicke型微波辐射计[2],双参考温度自动增益补偿型微波辐射计[3],数字增益自动补偿型微波辐射计[4]。
大气科学概论复习
大气科学对于人类生产生活、天 气预报、气候变化研究等方面具 有重要意义,是地球科学的重要 组成部分。
大气科学的研究领域
气象学
研究大气中各种气象现象和过程的形成、演变和预测。
气候学
研究地球气候系统的形成、演变和变化,包括大气、 水圈、生物圈等多个圈层的相互作用。
大气物理学
研究大气中各种物理现象和过程,如云雾形成、降水 机制、大气辐射传输等。
飞机起降与气象条件
飞机起降对气象条件要求较高,大气科学通过提供准确的天气预报和气 象数据,保障飞机安全起降。
03
气候变化对交通的影响
气候变化可能导致极端天气事件增多,如暴雨、洪涝等,对交通基础设
施造成威胁,大气科学通过研究气候变化规律,为交通基础设施建设和
维护提供科学依据。
大气科学与健康
空气质量与健康
大气的组成与结构
02
大天 气现象的基础。
详细描述
大气主要由氮气(约78%)、氧气 (约21%)、氩气(约1%)等组成, 还有少量二氧化碳、水蒸气、甲烷等。 这些气体共同作用,影响地球的气候 和天气。
大气的垂直结构
总结词
理解大气的垂直分层是理解气候和天气变化的关键。
地理环境也对大气污染物的传输和扩 散产生影响,如地形、地貌、城市规 划等。例如,山谷地区容易受到污染 物在山谷中累积的影响;而城市地区 由于建筑物密集、交通拥堵等因素, 污染物容易在城市中累积。
大气污染的防治措施
排放控制
通过安装废气处理装置、加强排放标准和 法规的执行等措施,控制污染物排放。
A 减少污染物排放
气象灾害与农业
气象灾害如暴雨、干旱、冰雹等对农 业生产造成巨大损失,大气科学通过 监测和预警气象灾害,帮助农民采取 应对措施,减少损失。
第二章大气科学概论
二、气 温 Temperature
气温:
表示空气冷暖程度的物理量
温标:
摄氏温标:℃ ,摄氏温度t,以标准气压1013.25hPa下
纯水的冰点为零点,沸点为100度。 绝对温标:K,绝对温度T,T=t+273.16 华氏温标:℉,水的沸点为212℉,冰点为32℉, F=9/5 t+32
20
三、湿 度 Humidity
3
表2-1 干洁大气的成分(高度25km以下)
氮气(N2):
存在方式:以蛋白质的形式存在于有机体中。 作用:是有机体的基本组成部分,也是合成氮肥的
基本原料。
氧气(O2):
作用:
是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体;
积极参加大气中的许多化学过程; 对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。
26
比湿(q)、混合比(S)、绝对湿度(a) 比湿:湿空气中水汽的质量与湿空气总质量的比值。
Specific himidity
mw q m w md
混合比:湿空气中水汽的质量与湿空气中干空气质量的比值。 m水汽 Mixing ratio S=———— m干空气
比湿和混合比具有保守性 绝对湿度(水汽密度):单位体积湿空气中水汽的质量。
4
臭氧(O3):
时空变化: 时间变化:最大值出现在春季,最小值出现在夏季。 空间变化:
水平:由赤道向两极增加。
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;
5
这幅地图显示的是
高纬地区:平均为8~9km; 时间:夏季大于冬季。
大气科学概论
大气科学概述大气科学是研究大气的各种现象及其演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
大气科学是地球科学的一个组成部分。
它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈,此外也研究太阳系其他行星的大气。
大气圈,特别是地球表面的低层大气,以及和它相关的水圈、岩石圈、生物圈是人类赖以生存的主要环境。
如何认识大气中的各种现象,如何及时而又正确地预报未来的天气、气候,并对不利的天气、气候条件进行人工调节和防御,是人类自古以来一直不断探索的领域。
随着科学技术和生产的迅速发展,大气科学在国民经济和社会生活中的巨大作用日益显著,其研究领域已经越出通常所称的气象学的范围。
大气科学简史大气科学是一门古老的学科,有关天气、气候知识起源于长久的生产劳动和社会生活的经验之中。
早在渔猎时代和农业时代,人们就逐渐积累起有关天气、气候变化的知识。
中国在公元前2世纪见于《淮南子·天文训》和《逸周书·时训解》的二十四节气和七十二候,就是从生产和生活实践中总结出来的,它又被用来指导农事活动。
17世纪以前,人们对大气以及大气中各种现象的认识是直觉的、经验性的。
17~18世纪,由于物理学和化学的发展,温度、气压、风和湿度等测量仪器的陆续发明,氮、氧等元素的相继发现,为人类定量地认识大气的组成、大气的运动等创造了条件。
于是,大气科学研究开始由单纯定性的描述进入了可以定量分析的阶段。
这是大气科学发展进程中的一次飞跃。
1820年,在气压、温度、湿度、风等气象要素的测定和气象观测站网逐步建立的条件下,布兰德斯绘制了历史上第一张天气图,开创了近代天气分析和天气预报方法,为大气科学向理论研究发展开辟了途径。
这是大气科学发展史上的又一次飞跃。
1835年科里奥利力的概念和1857年白贝罗提出的风和气压的关系,成为地球大气动力学和天气分析的基石。
1920年前后,气象学家皮耶克尼斯,索尔贝格和伯杰龙等提出的锋面、气旋和气团学说,为天气分析和预报1~2天以后的天气变化奠定了理论基础。
大气科学概论PPT课件
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三 大气科学的学科分支
❖ 大气探测、 ❖ 气候学、 ❖ 天气学、 ❖ 动力气象学、 ❖ 大气物理学、 ❖ 大气化学、 ❖ 人工影响天气、 ❖ 应用气象学等。
大气科学概论
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❖ 绪论 ❖第一章 地球大气的成分及分布 ❖第二章 大气的分层和结构 ❖第三章 大气静力学 ❖第四章 大气的热力学过程 ❖第五章 地面和大气中的辐射过程 ❖第六章 空气的水平运动 ❖第七章 大气边界层 ❖第八章 空气污染气象
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绪论
❖一 现代大气科学的研究内容 ❖二 大气科学的研究特点 ❖三 大气科学的学科分支 ❖四 大气科学与其他学科的关系 ❖五 大气科学发展概略
7
1934
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8
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1930
9
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1936
10
16.09.2020
1955
11
1993
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12
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13
2、大气科学的研究对象
1)大气科学的研究对象主要是覆盖整个地球的大 气圈。
2)由于人类越来越认识到大气圈与水圈、冰雪圈、 岩石圈和生物圈之间相互作用和相互影响的重要 性,要了解大气变化过程就不能不深入到其他圈 层变化过程的研究。因此,大气科学的研究内容 越来越广泛,与其他学科之间的相互渗透也越来 越深入。
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大气科学概论
1.什么叫气候?(即气候的定义)气象要素经过长时间的平均的状态。
气象学常取30年左右。
2.区分气候突变和气候变化气候突变:气候从一种稳定状态跳跃到或转变为另一种稳定状态的现象。
气候变化:气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。
3.气候变化的原因①太阳辐射的变化; ②宇宙沙尘浓度的变化; ③地球轨道的变化;④大陆漂移;⑤山地隆升对大气环流和环境的影响;⑥洋流的改变;⑦海冰的变化; ⑧大气温室气体的变化;⑨大气气溶胶浓度的变化;⑩极地同温层云量的变化; 11、极地植被的变化; 12、同大陆沙尘气溶胶相联系的“铁假说”; 13、大陆C3 植物向C4 植物的转化;14、天体撞击; 15、火山爆发; 16、地核环流作用4.云的微观组成云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体;有时也包含一些较大的雨滴、冰粒和雪晶;其底部不接触地面。
5.按照云的外形特征;云底的高度,大概将云分为哪几族,哪几属哪几类,并简要分析每一族的特征3族,10属,29类。
高云族:高云形成于6000米以上的高空,对流层较冷的部分。
在此高度上的水都会凝华或冻结为冰晶,所以这族云都是由冰晶所组成。
高云一般呈纤维状,薄薄的并多数会透明。
中云族:中云于2500~6000米的高空形成,它们多由过冷小水滴组成。
低云族:包括层积云,层云,雨层云,积云,积雨云五类,其中层积云,层云,雨层云由水滴组成,云底高度通常在2500米以下。
大部分低云都有可能下雨,雨层云还常有连续性雨雪。
而积云,积雨云由水滴,过冷水滴,冰晶混合组成,云底高度一般也常在2500米以下,但云顶很高。
积雨云多下雷阵雨,有时伴有狂风,冰雹等。
6.绘出雨、雪、冻雨、冰粒这四种降水所产生的大气温度随高度的分布草图!(不确定!!!!)7、什么是视程障碍现象?有哪些种类?答:视程障碍现象是指空气中因存在水汽凝结物,干质悬浮物等而使空气变得浑浊,并造成能见度下降的一种天气现象。
第1章 大气科学概论(南京信息工程大学 大气概论)
卡 西 尼 " 首 次 近 访 土 卫 六
研究手段和方法
观测是大气科学研究的基础 分析和诊断是大气科学的基本研究方法 数值模拟对于大气科学研究发展的作用
生病了 看医生 诊 断
有过程 做预报 诊 断
体温 血压 心率 打针 吃药 死了
体液 生化 病理 做手 术 癌症
透视 B超 CT
天气 经验 特征 常规经 验预报
沙尘天气过程(上) 平流层大气物理(下)
温度、海平面和北半球 积雪变化(右)
▲大气科学的学科分支
大气探测、 气候学、 天气学、 动力气象学、 大气物理学、 大气化学、 人工影响天气、
天气动力学和气 候动力学
卫星气象学
雷达气象学
应用气象学等。
(一)大气探测:
是一门研究探测地球大气 中各种现象的方法和手段 的学科。按探测范围和探 测手段划分,大气探测有 地面气象观测、高空气象 观测、大气遥感、气象雷 达、气象卫星等次一层分 支。探测手段的飞跃往往 带来以往难以预计的重大 发现,在大气科学的发展进 程中,大气探测起了十分重 要的作用。
云中冰/水的 CloudSat 质量 MLS AMSR 云微物理特性 MODIS CloudSat PARASL 降 水 CloudSat AMSR
极 地
温室气 体
太阳辐 射
赤 道
冰原
涌 升
侵 蚀 风 化
降 水
蒸 发
地球气候系统及其各分量间的相互作用
一.研究对象1──大气圈
2.地球大气的组分 地球大气的组分以氮、氧、氩为主, 它们占大气总体积的 99.96%。其 他气体含量甚微,有二氧化碳、氪、 氖、氦、甲烷、氢、一氧化碳、氙、 臭氧、氡、水汽等。大气中还悬浮 着水滴、冰晶、尘埃、孢子、花粉 等液态、固态微粒。
大气科学专业课
大气科学专业课
大气科学专业课主要有以下几门:
1. 大气科学概论:介绍大气科学的基本概念、原理和研究方法,包括大气层的结构、动力学、热力学、大气变化等内容。
2. 大气物理学:研究大气中的物理过程,包括大气辐射、云物理、大气电学等内容。
3. 大气化学:研究大气中的化学反应和物质循环,包括大气中的气态和气溶胶的组成、来源、转化、影响等。
4. 大气动力学:研究大气中的运动和力学过程,包括大气环流、风、涡旋等内容。
5. 大气数值模拟:介绍使用计算机模拟大气运动、能量和物质传输的方法和技术。
6. 气象观测与实验:学习气象观测的基本方法和仪器设备,包括气象测量、探空、遥感等。
7. 气候变化与环境:研究大气变化对气候和环境的影响,包括气候变化机制、气候模拟、气候适应等。
8. 气象灾害与预警:学习各种气象灾害的形成原因、监测与预测方法,以及灾害预警与应急处理措施。
这些课程覆盖了大气科学的基础理论和研究方法,培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
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(4)热层:1、大气温度随高度增加而迅速升高。2、在热层的高纬度地区经常会出现一种辉煌瑰丽的大气光学现象极光。极光出现的次数随太阳活动的增强而增多。
大气科学概论
———————————————————————————————— 作者:
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1.什么叫气候?(即气候的定义)
气象要素经过长时间的平均的状态。气象学常取30年左右。
2.区分气候突变和气候变化
气候突变:气候从一种稳定状态跳跃到或转变为另一种稳定状态的现象。
4.云的微观组成
云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体;有时也包含一些较大的雨滴、冰粒和雪晶;其底部不接触地面。
5.按照云的外形特征;云底的高度,大概将云分为哪几族,哪几属哪几类,并简要分析每一族的特征
3族,10属,29类。高云族:高云形成于6000米以上的高空,对流层较冷的部分。在此高度上的水都会凝华或冻结为冰晶,所以这族云都是由冰晶所组成。高云一般呈纤维状,薄薄的并多数会透明。中云族:中云于2500~6000米的高空形成,它们多由过冷小水滴组成。低云族:包括层积云,层云,雨层云,积云,积雨云五类,其中层积云,层云,雨层云由水滴组成,云底高度通常在2500米以下。大部分低云都有可能下雨,雨层云还常有连续性雨雪。而积云,积雨云由水滴,过冷水滴,冰晶混合组成,云底高度一般也常在2500米以下,但云顶很高。积雨云多下雷阵雨,有时伴有狂风,冰雹等。
5、关系:
摄氏温度与华氏温度的关系为℃=5/9(℉﹣32)
摄氏温度和热力学温度的关系为℃=K﹣273.15
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(2)气压
1、定义:大气层中的物体受到空气分子撞击产生的压力称为大气压力,严格应该称为叫大气压强,简称为气压。
2、作用:气压是表征大气状态改变的最重要的物理参数之一。
3、单位体积中的气体分子数越多,那么气压就越高。
10、简述大气的基本要素有哪些并简要解释。
答:(1)温度
1、定义:温度是物系内分子间平均动能的一种表现形式。
2、物体的热势(或能量效应):分子运动愈快,物体愈热,既温度越高,反之亦然。
3、大气温度:指大气层中气体的温度简称为气温。
4、单位:气温的单位一般用摄氏温度℃和绝对温标K表示,我国曾经使用华氏温度℉。
答:(1)相对湿度不同。发生霾时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和或接近饱和的。一般相对湿度小于80%时的大气浑浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的,相对湿度大于90%的大气浑浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的,相对湿度介于80%—90%之间的大气浑浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。
气候变化:气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。3.气候变化的原因
1太阳辐射的变化;②宇宙沙尘浓度的变化;③地球轨道的变化;④大陆漂移;⑤山地隆升对大气环流和环境的影响;⑥洋流的改变;⑦海冰的变化;⑧大气温室气体的变化;⑨大气气溶胶浓度的变化;⑩极地同温层云量的变化; 11、极地植被的变化;12、同大陆沙尘气溶胶相联系的“铁假说”;13、大陆C3植物向C4植物的转化;14、天体撞击;15、火山爆发;16、地核环流作用
6.绘出雨、雪、冻雨、冰粒这四种降水所产生的大气温度随高度的分布草图
!
(不确定!!!!)
7、什么是视程障碍现象?有哪些种类?
答:视程障碍现象是指空气中因存在水汽凝结物,干质悬浮物等而使空气变得浑浊,并造成能见度下降的一种天气现象。雾,轻雾,扬沙,浮沉,霾都是影响能见度的天气现象。
8、如何区分雾和霾?
(3)湿度
表征大气中水汽含量的一个重要物理参数就是湿度。表征湿度的方法:混合比、比湿、绝对湿度、相对湿度、露点温度等。
1、水汽压
水汽压是指大气中水汽的分强压,常用e来表示,也称为实际水气压。
饱和水汽压是指空气中的水汽量达到某一温度下空气所能容纳水汽的最大量,常用es(T)表示。饱和水汽压仅与温度有关,是温度的函数,随温度升高而增大。而在同一温度下,纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。
4、气压一般用hPa(百帕)来表示,1hPa定义为每平方米上所受到的压力为100N。
5、空气的温度和湿度对大气压强也有影响。
6、压高公式:p=p0×10∧(—z/18400)
7、气场压中一般可以分为低气压、高气压、低压槽、高压脊以及鞍形气压等区域,气压区或者低压中心称为气旋,高压区或者高压区中心称为反气旋。低压区中往往有气流上升运动,常常会有云、雨或大风天气出现;高压区有气流的下沉运动,往往伴随着晴朗的好天气。
(2)霾的厚度比较厚,可达1—3km左右,一般雾的厚度比较小,常见的辐射雾的厚度大约从几十米到一两百米。
(3)由于灰尘、硫酸、硝酸及其此类粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色;由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白色或青白色。
9、简述大气垂直结构的主要特征。(或大气随着高度的分布分哪几层?)
答:按大气的温度垂直结构分层,也就是按大气中性成分的热力结构分层,主要是依据大气垂直减温率的正负变化,可以把大气分成对流层、平流层、中间层和热层。
主要特征:
(1)对流层:1、大气温度随高度降低。2、大气的垂直混合作用强。3、气象要素水平分布不均匀。
(2)平流层:1、平流层的垂直减温率为负值,其下半部的温度随高度变化非常缓慢,上半部由于臭氧层把吸收的紫外辐射能量转化为分子动能,使空气的温度随着高度上升而显著增加。2、平流层的温度结构即与平流层臭氧的垂直分布并吸收太阳辐射紧密相关。3、平流层环流的特点:中纬度地区夏季时是东风,冬季时是西风。4、平流层中也有各种运动,对流层激起的内波会垂直上传到平流层,由于上传的内波的振幅与密度成正比,所以在对流层很弱的重