气象学与气候学
气象学与气候学课件
气候敏感性
地球系统对温室气体增加 的响应是复杂的,不同气 候系统对气候变化的敏感 性不同。
极端气候事件
极端天气
生态影响
极端天气事件如暴雨、洪涝、干旱、 台风、暴风雪等频发。
极端气候事件对生态系统产生影响, 导致物种灭绝、生物多样性减少等。
极端气候灾害
极端气候事件可能导致自然灾害如地 震、火山喷发、海啸等。
雷暴与龙卷风
总结词
雷暴和龙卷风是两种极端天气现象,它们的形成和发展 机制以及所造成的危害各不相同。
详细描述
雷暴和龙卷风是两种极端天气现象,它们的形成和发展 机制以及所造成的危害各不相同。
05
大气化学与污染
大气化学成分
主要成分
大气主要由氮气(约78%)和氧气( 约21%)组成,还有少量氩气、二氧 化碳、水蒸气和微量其他气体。
臭氧层
平流层中的臭氧层能够吸收对生物有 害的紫外线,保护地球上的生命。
大气污染及其来源
人为污染源
工业排放、交通尾气、农业活动(如 化肥和农药使用)、生活排放(如燃 烧化石燃料)等。
自然污染源
火山喷发、森林火灾、风力扬尘等。
大气污染对气候的影响
01
02
03
温室效应
大气中温室气体的增加导 致地球表面温度升高,引 发全球变暖。
加强气候变化教育,提高公众 对气候变化的认识和应对能力 。
07
气象学与气候学应用
气象灾害预警与防御
灾害恢复重建
气象灾害预警
通过气象观测和预测技术,及 时发布气象灾害预警信息,提 醒公众采取相应的防御措施。
灾害应急管理
建立气象灾害应急管理体系, 制定应急预案,组织应急救援 ,减轻灾害损失。
气象学与气候学
气象学与气候学什么是气象学?气象学是地球科学中一门研究大气现象的学科,主要研究大气层的组成、结构、运动及其与地球表面的相互作用。
气象学主要研究天气的形成、发展和变化规律,通过观测、测量和分析大气的各种现象,掌握天气与气候的基本规律。
气象学的研究内容包括气象观测、天气分析预报、气象灾害、气候变化等。
气象学的研究方法和技术气象学使用很多被广泛接受的研究方法和技术来获取天气和气候信息。
其中包括:1.气象观测:通过使用气象仪器和设备,对不同地区的大气条件进行观测和记录。
常见的观测数据包括温度、湿度、风速、降水量等。
2.模拟和数值模型:利用计算机模拟和数值计算的方法,通过气象方程和物理理论,对大气的运动和变化进行模拟,以预测天气和气候的变化。
3.卫星和雷达技术:利用卫星遥感和雷达技术,对大气中的云、降水等进行监测和观测。
这些技术能够提供全球范围内的气象信息。
4.气象雷达:通过发射雷达波束,并根据回波信号的属性,获取降水和风暴等天气现象的信息。
气象雷达在天气预报和防灾减灾中发挥重要作用。
5.气象卫星:使用卫星传感器对地球大气的特性进行观测,可以获取大范围的气象信息,包括云图、海温、水汽含量等。
气象学在日常生活中的应用气象学的研究成果在日常生活中有广泛的应用。
以下是一些常见的例子:1.天气预报:气象学通过观测和分析大气现象,预测未来一段时间内的天气情况,帮助人们合理安排日常生活和工作。
天气预报信息可以通过各种渠道获取,比如电视、手机应用程序等。
2.农业气象:农作物的生长和发展对气候条件有很大的依赖。
农业气象学研究农作物对气候的适应性和灾害防范,以优化农田管理和农作物的种植。
3.航空气象:航空气象是研究航空器在特定天气条件下的安全飞行问题。
通过气象观测和天气预报,航空公司和飞行员可以更好地预测和应对恶劣天气,确保航班的安全性。
4.城市规划和气候适应性:气象学可以帮助城市规划师更好地理解城市气候,优化城市设计,提高城市的气候适应性。
气象学与气候学的区别与联系
气象学与气候学的区别与联系气象学和气候学是两个相互关联但又存在明显差异的学科。
本文将探讨气象学和气候学的区别与联系,并对它们在科学研究和实践中的作用进行分析。
一、气象学气象学是研究地球大气现象和气象要素的学科,旨在预测和解释气候的各种现象和变化。
它主要关注的是短期时间范围内的天气现象和气候要素,以及它们的变化规律和影响因素。
气象学的研究对象包括温度、湿度、气压、风力等各种气象要素,以及云、降水、雷雨等天气现象。
气象学的研究方法主要是通过建立观测站点并收集气象数据,利用数学模型和计算机模拟来解析和预测气象现象。
它的应用范围广泛,包括天气预报、农业、航空航天、海洋、环境保护等领域。
气象学的研究结果对于人们的日常生活和各项经济活动都具有重要意义。
二、气候学气候学是研究地球大气现象和气候变化的学科,旨在揭示气候现象和变化的规律及其与人类活动的关联。
它主要关注的是长期时间范围内的气候特征和气候系统,以及它们的变化趋势和影响机制。
气候学的研究对象包括气候要素的统计数据,如长期气温、降水、风力等平均值和变异性。
气候学的研究方法主要是通过收集历史气象数据、地质记录和遥感技术来分析和重建气候变化的过程与模式。
同时,气候学还利用地球系统模型进行气候的预测和模拟研究。
气候学的研究成果对于了解气候变化趋势、评估其对社会经济的影响以及制定相应的适应和减缓措施具有重要意义。
三、气象学与气候学的联系尽管气象学和气候学在研究对象、时间尺度和方法论上存在差异,但它们之间具有紧密的联系和相互依赖的关系。
首先,气象学提供了气候学研究的基础数据和观测手段。
气象观测站点收集的短期天气和气象要素数据为气候学的研究提供了重要的参考,同时也为气候变化的分析和预测提供了基础。
其次,气象学和气候学共同关注气候系统的驱动力和影响因素。
气候是由大气、海洋、陆地和生物等多个要素相互作用而形成的,而气象学和气候学都致力于研究这些要素之间的相互关系及其对气候变化的影响。
气象学与气候学复习资料
气象学与气候学复习资料1.气候系统的概念:气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、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。
气候系统的五大子系统:大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈2.大气的结构:大气结构是指大气在垂直方向上的分层和水平方向上气象要素分布的不均匀性。
3.对流层:对流层是大气的最下层,它的下界为地面,集中3/4大气,90%水汽,日常所见的大气现象均发生在此层,也是对人类生活、产生最有影响的层次。
(2)对流层特点①气温随着高度而降低②空气具有强烈的对流、乱流运动③气象要素水平分布不均匀:在对流层内,按气流和天气现象分布特点又可分为三层。
下层:又称摩擦层或扰动层。
它的范围自地面到2km高度。
下层受地面强烈影响摩擦作用、湍流交换十分明显,各气象要素具有明显的日变化。
由于本层的水汽、尘粒含量多,因而低云、雾、霾、浮尘等出现频繁。
中层:从摩擦层顶到6km左右高度。
这一层受地表影响较小,气流的状况基本上可以表征整个对流层空气运动的趋势。
大气中的云和降水现象大都产生在这一层。
上层:从6km高度到对流层顶。
由于这一层离地面更远,受地表影响更小,水汽含量极少,气温常在0℃以下,各种云多由冰晶和过冷水滴组成。
在中、低纬度地区上层,常有风速>30m/s的强风带出现。
此外,在对流层和平流层之间有一个厚度为数百米至1-2km的过渡层,称为对流层顶。
此层主要特征是:气温随高度增加变化很小,甚至无变化。
这种温度的垂直分布抑制了对流作用的发展,上升的水汽、尘粒多聚集其下,能见度变坏。
对流层顶的温度在低纬度地区平均为-83℃,在高纬度地区约为-53℃。
思考题(供参考)一、基本概念:气象学气候学气候系统气象要素饱和水气压相对湿度露点一个大气压能见度二、基本问题:1、举例说明气象学与气候学和自然地理其它分支科学之间的关系2、大气上界的划分方法3、对流层的主要特征4、各种湿度表示法的意义5、地面、高空和地面天气图上风的表示方法第二章一、地面、大气的辐射和地面有效辐射(一)地面和大气辐射1. 辐射能量: Eg= δσT4 (Ea= δ′σT4 )式中:Eg为地表面的辐射能量;δ为地表面的相对辐射率。
气象学与气候学-气象学、气候学的研究对象、任务和简史
云层薄而均匀,阳光透过 云层形成一个晕圈,在太阳 两侧的晕圈上出现两个光斑, 叫做“假日”。
b. 气象学的研究对象
——地球上的大气。
其中主要内容有: (1)大气一般的组成、范围、结构及各种要素等; (2)大气现象的发生、发展及能量来源; (3)探求大气现象的本质及其变化规律; (4) 将大气现象中的规律应用于实践。
农历六月,梅雨天气过后锋面 北移,长江中下游受单一的暖气团 控制,在副热带高压的控制下形成 炎热干燥的伏旱天气。蜀兵撤进树 林避暑,树栅连营,纵横七百里。 陆逊带领吴兵乘风猛之夜, 四处顺 风烧山,直杀得刘备七十万大军尸 横遍野。
3. 体育及旅游方面
慕士塔格山,海拔7509米, 位于东经75.1度,北纬38.5度, 在新疆阿克陶县与塔 什库尔
b.天气学的研究对象:
研究地球上的大气以及大气运动所 形成的天气及天气现象,也可以说它研究的 是地球上的天气。
天气系统
3.气候学
a.气候学的定义
气候学是在一定时段内由大量天气过程综合而得出 的大气过程,是该时间段内全部气候成分的平均成分的 平均统计特征, 广义上讲是大气科学、海洋学、地球物 理和地球化学、地理学、地质学、冰川学、天文学、生 物学以及有关的社会科学相互渗透和共同研究的交叉科 学。
短期天气过程:≤5天;
中期天气过程:5-10天; 长期天气过程:10天-3个月。 b. 气候:变化慢,周期长。 主要分:年、十年、百年、千年、万年 例如:大冰期-120万年; 明清时代的寒冷期长达500年。
经济地理学
中国经 济地理
世界经 济地理
地理学
自然地理学
区域地理
气象学与气候学
一、气象学与气候学1.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。
天气过程是大气中的短期过程。
2.气候指的是在太阳辐射、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。
它不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。
3.大气是由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。
表1·1列举了其气体成分,其中氮(N2)氧(O2)和氩(Ar)三者合占大气总体积的99.96%,4.氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。
大气中的氮能够冲淡氧,使氧不致太浓,氧化作用不过于激烈5.臭氧的作用:臭氧能大量吸收太阳紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布,从而对地球大气环流和气候的形成起着重要的作用。
保护着地表生物和人类。
6.液体微粒是指悬浮于大气中的水滴和冰晶等水汽凝结物。
7.气象要素:是指表示大气属性和大气现象的物理量。
8.湿度:表示大气中水汽量多少的物理量称大气湿度。
9.水汽压:大气中的水汽所产生的那部分压力称水汽压(e)。
10.饱和空气的水汽压(E)称饱和水汽压,也叫最大水汽压2.相对湿度相对湿度(f)就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值(用百分数表示)相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。
11.饱和差:在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称饱和差(d)。
即d=E-e,d表示实际空气距离饱和的程度。
12.比湿:在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量(水汽质量加上干空气质量)的比值,称比湿(q)。
其单位是g/g,13.露点:在空气中水汽含量不变,气压一定下,使空气冷却达到饱和时的温度,称露点温度。
14.降水:是指从天空降落到地面的液态或固态水。
15.降水量指降水落至地面后(固态降水则需经融化后),未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度,降水量以毫米(mm)为单位。
气象学与气候学
工程
大气的主要成分的作用
大气中的氧是生命所必须的;
决定着有机物质的燃烧、腐败 及分解过程;植物的光合作用 向大气放出氧并吸收二氧化碳。
大气中的氮能冲淡氧使氧化
管理
工程
作用不过于激烈。大量的氮可 以通过豆科植物的根瘤菌固定 理论 到土壤中,成为植物体内不可 …. 缺少的养料。
计量
北京大学环境学院环境科学系,04年获得中国国家环保总局 保护臭氧层贡献奖特别金奖, 05又获得美国环保局颁发的保 …. 护臭氧层奖,奖励其在发展中国家淘汰消耗臭氧层物质活动 方面的领导作用
臭氧层破坏
• 臭氧层是地球最好的保护伞,它吸收了来自太阳的 大部分紫外线。然而近二十年的科学研究和大气观 测发现:每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄, 事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞” • 这种臭氧损耗现象是一种反常现象,这是否表明 这一紫外线吸收层正处于全球性灾难呢?通过不断 的科学研究,人们发现人类社会活动释放的物质严 重的破坏了臭氧层,当然这种现象还受到这一地区 独特的气象状态(极涡、寒冷的平流层温度、极地 平流层云)的影响。
工程
…. 1860—1865年间各国纷纷绘出了天气图
上最早的巨著
1883年德国汉恩(Hann)《气候学手册》三大卷,气候学
四、中国气象学与气候学的发展简史
1743年法国传教士最早来我国境内,在北京设立测
管理 候所,用近代气象仪器进行气象观测。 1830年起俄国又断续地派人来北京做气象观测。 1873年法国天主教会在上海徐家汇创建观象台 1893年德国人在山东青岛建立青岛观象台,此外还 有在英国人掌握之下的海关测候所等共43处(位于沿 海、沿江的港口)
三、气象学与气候学的发展简史
地球科学:气象学VS气候学
地球科学:气象学VS气候学气象学和气候学是地球科学中非常重要的两个领域。
气象学主要研究大气现象和天气预报,而气候学则关注气候变化和长期趋势。
虽然它们有许多共同点,但在研究方法、时间尺度和应用领域等方面也存在着不同之处。
在本文中,将介绍气象学和气候学的基本概念、重点领域和未来发展方向,以此为读者提供更全面的认识。
一、气象学气象学是研究大气现象和天气预报的学科。
它主要关注的是短期时间(从几小时到几天)内的天气变化,例如降雨、风速、温度、湿度、气压等。
气象学家使用观察、实验和数学模型等方法,将大量的气象数据收集和分析,以便预测天气和提供相应的预警。
气象学在日常生活中具有重要作用,例如航空和海运、能源和建筑等方面都需要相关的气象信息。
气象学的重点领域包括:1.气象观测与测量气象学需要大量的实地观测和测量,以获取关于大气各种参数的数据。
观测包括地面、海洋、气球、卫星等多种方式,气象学家采用各种仪器和传感器收集数据。
这些观测数据可以用来建立气象模型,以预测天气和研究大气现象。
2.大气动力学大气动力学是研究特定时间和空间范围内的大气运动规律的学科。
它的研究对象是各种气旋,例如暴风、台风、飓风等,以及副热带振荡和大气涡旋等。
大气动力学是气象学中重要的分支之一,其研究结果可以用于改进天气预报模型。
3.天气预报和气象预警天气预报是气象学中最重要的应用之一。
预报需要收集大量的气象数据和信息,将其输入气象预报模型,然后进行数值计算来预测天气。
这些模型可以用来生成天气预报,以及警示灾害,例如暴风雨、飓风和洪水等。
4.气象灾害研究和管理气象灾害是指遭受极端气象事件影响的人类和生态系统。
例如,气象灾害可能包括风暴、洪水、干旱、火灾、暴雨和雪灾等。
气象学家使用气象数据和模型来研究灾害的成因、预测和管理方法。
通过分析和研究相应的数据来指导防灾减灾工作。
二、气候学气候学是研究气候变化和长期趋势的学科。
它关注的是更长时间(从几年到几十年)内的天气变化,包括气温、降雨、风等。
第一章 气象学与气候学
这一时期气象学与气候学的主要 研究成果有:关于海平面上风压关系 定律、气旋模式和结构、大气中光电 现象和云雨形成的初步解释、大气环 流的若干现象解释等。
我国气象学处于长期停顿状态。 在这一时期,帝国主义为了侵略我国, 纷纷在我国设立气象观测机构,收集 气象资料为其军事、经济侵略服务。
总之,在气象学萌芽时期,我国和希 腊是露过锋芒的,这时从学科性质来讲, 气象学与天文学是混在一起的,可以说具 有天象学的性质。
㈡发展初期
发展初期包括16世纪中叶到19世纪 末。1593年意大利学者伽利略 (Galileo)发明温度表。1643年意大 利学者托里拆利(Torricelli)发明气 压表。1783年索修尔(Saussure)发 明毛发温度表。1653年在意大利北部 首先建立气象台,此后其它国家亦相
在地理系、环境科学系等系科开设的 气象学与气候学是以普通气象学为基础, 以气候学为重点的专业基础课程,也是基 础技术训练课程,它的基本任务是:
㈠通过实践,掌握气象观测,气候统 计分析和气候调查的方法,来记叙所观测 到的气候现象,从定性和定量两方面说明 它们的特征。
㈡探讨它们的正确解释和研究它们的 发展规律,特别要掌握天气演变和气候形 成的规律性,了解和解释各不同地区的气 候特征,弄清气候资源及其地理分布,进 行气候分类和气候区划,研究气候变迁的 原因及其规律。
大气中的氧是一切生命所必须的,氧还 决定着有机物质的燃烧 、腐败及分解过程。
大气中的氮能够冲淡氧,使氧不致太浓,
氧化作用不过于激烈。
大气中的水汽来自江、河、湖、海及潮湿
物体表面的水分蒸发和植物的蒸腾,并借助 空气的垂直交换向上输送。空气中的水汽含 量有明显的时空变化,一般情况是夏季多余 冬季。低纬度暖水洋面和森林地区的低空水 汽含量最大,按体积来说可占大气的4%,而 在高纬度寒冷干燥的陆面上,其含量则极少, 可低于0.01%。从垂直方向而言,空气中的 水汽含量随高度的增加而减少。观测证明, 在1.5~2km高度上,空气中水汽含量已减少 为地面的一半;在5km高度,减少为地面的 1/10;再向上含量就更少了。
气象学与气候学
气象学与气候学一.名词解释1.气象学专门研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学。
2. 气象大气中存在冷热、干湿、气压高低等矛盾斗争的结果产生了风、云、雨、雪、雾、露、霜、雷、闪电;增温和冷却;蒸发和凝结的大气物理现象和物理过程3. 天气学研究天气现象及其演变规律,并据以预报未来天气变化的科学。
4. 天气指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。
5. 气候学研究气候的形成、分布和变化规律及其与人类活动相互关系的科学。
6. 气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间相互作用下,在某一时段内大量天气过程的综合。
7. 大气科学研究大气结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律及其它问题的科学,称为大气科学。
8. 气候系统指的是大气圈同水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈之间相互作用的整体。
9. 太阳常数就日地平均距离来说,在大气上界,垂直于太阳光线的1cm2 面积内,1min 内获得的太阳辐射能量,用I0 表示。
10. 大气的保温效应大气辐射指向地面的部分称为大气逆辐射。
大气逆辐射使地面因放射辐射而损耗的能量得到一定的补偿,由此可看出大气对地面有一种保暖作用。
11. 地面有效辐射地面放射的辐射(Eg)与地面吸收的大气逆辐射(δEa)之差。
12. 地面的辐射差额地面由于吸收太阳总辐射和大气逆辐射而获得能量,同时又以其本身的温度不断向外放出辐射而失去能量。
某段时间内单位面积地表面所吸收的总辐射和其有效辐射之差值。
13. 冰晶效应在云中,冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的,如果当时的实际水汽压介于两者饱和水汽压之间,就会产生冰水之间的水汽转移现象。
水滴会因不断蒸发而缩小,冰晶会因不断凝华而增大。
14. 凝结增长云雾中的水滴有大有小,大水滴曲率小,小水滴曲率大。
如果实际水汽压介于大小水滴的饱和水汽压之间,也会产生水汽的蒸发现象。
小水滴因蒸发而逐渐变小,大水滴因凝结而不断增大。
气象学与气候学名词解释
名词解释第一章大气圈:由于地球的引力作用。
地球周围聚集着一个气体圈层,构成了所谓的大气圈。
天气:某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。
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。
气候系统:包括大气圈、水圈、陆地表面、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。
对流层:地球大气中最低的一层。
平流层:自对流层顶到55km左右为平流层。
中间层:自平流层顶到85km左右为中间层。
热层(热成层、暖层):位于中间层顶以上。
散逸层(外层):大气的最高层。
气压:大气的压强。
湿度:表示大气中水汽量的多少的物理量。
水汽压:大气中的水所产生的那部分压力。
饱和水汽压:饱和空气的水汽压。
相对湿度:空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。
饱和差:在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差。
比湿:在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量的比值。
水汽混合比:一团湿空气中,水汽质量与干空气质量的比值。
露点:在空气中水汽含量不变,气压一定下,使空气冷却达到饱和时的温度。
降水:从天空降落到地面的液态或固态水,包括雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒和冰雹等。
风:空气的水平运动。
云量:云遮蔽天空视野的成数。
能见度:视力正常的人在当时天气条件下,能够从天空背景中看到和辨出目标物的最大水平距离。
第二章辐射:自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量,这种传播能量的方式称辐射。
辐射能:通过辐射传播的能量。
辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能量。
辐射强度:单位时间内,通过垂直于选定方向上的单位面积的辐射能。
太阳辐射光谱:太阳辐射中辐射能按波长的分布。
太阳常数:就日地平均距离来说,在大气上界,垂直于太阳光线的1cm2面积内,1min内获得的太阳辐射能量。
总辐射:位水平表面上接受的直接太阳辐射和天空散射辐射的总量。
大气逆辐射:大气辐射指向地面的部分。
气象学与气候学
第一章引论第一节气象学、气候学研究的对象、任务和发展简史一. 气象学与气候学研究的对象和任务:由于地球的引力作用,地球周围聚集着一个气体圈层,构成了所谓的大气圈。
地球表面没有任何地点不在大气圈的笼罩之下;它又是如此之厚,以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层。
大气圈是人类地理环境的重要组成部分。
1. 气象学研究的对象和内容:气象学:研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或简介用之于指导生产实践为人类服务的科学。
气象学研究的基本内容:(1)把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态;(2)研究导致大气现象发生发展的能量来源、性质及其转换;(3)研究大气现象的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生、发展和变化的规律;(4)探讨如何应用这些规律,为预测和改善大气环境服务。
2. 气候学及其研究的内容:天气和气候:天气是指某一地区在某一瞬时或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。
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。
气候学:研究气候形成、分布和变化的科学。
二. 气象学与气候学研究的发展简史:1. 萌芽时期:时间:十六世纪中叶以前。
特点:由于人类活动和生产的需要,进行了一些零星的、局部的气象观测,积累了一些感性认识和经验,对某些天气现象做出了一定的解释。
这时期从学科性质上来讲,气象学与天文学是混在一起的,具有天象学的性质。
主要成就:2. 发展初期:时间:十六世纪中叶到十九世纪末。
特点:气象学、气候学与天文学逐渐分离,成为独立的学科。
主要成就:3. 发展时期:时间:20世纪以来。
特点:摆脱了定性描述阶段,进入到定量试验阶段,从认识自然,逐步向预测自然、控制和盖在自然的方向发展。
这一时期又可分为早期和近期两个阶段。
1)早期:20世纪的前50年气象学的重要进展:锋面学说;长波理论;降雨学说。
气候学的重要进展:气候分类;动力气候学;小气候研究。
气象学与气候学
⽓象学与⽓候学第1—2章1)简述⽓候系统。
答:⽓候系统就是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、雪圈与⽣物圈在内得,能够决定⽓候形成、⽓候分布与⽓候变化得统⼀物理系统。
太阳辐射就是⽓候系统得能源。
在太阳辐射得作⽤下,⽓候系统产⽣了⼀系列复杂得过程,这些过程在不同得时间尺度上与不同得空间尺度上有着密切得相互作⽤,各个组成部分之间,通过物质与能量交换,紧密地结合成⼀个复杂得、有机联系得⽓候系统。
2)名词解释:天⽓、⽓候、天⽓系统、天⽓过程、天⽓预报、⽓象要素、辐射通量密度、⽐辐射率答:天⽓:某地在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态与⼤⽓现象得综合。
⼤⽓状态:⼤⽓得⽓压、⽓温与湿度等。
⼤⽓现象:⼤⽓中得风、云、⾬、雪等现象。
⽓候:在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质与⼈类活动得长期作⽤下,在某⼀时段内⼤量天⽓得综合。
不仅包括该地多年得平均天⽓状况,也包括某些年份偶尔出现得极端天⽓状况。
天⽓系统:指引起天⽓变化与分布得⾼压、低压、⾼压脊、低压槽等典型特征得⼤⽓运动系统。
天⽓过程:天⽓系统得发⽣、发展、消失与演变得全过程。
天⽓预报:⼈们根据对天⽓演变规律得认识,利⽤多种观测及模拟⼿段,对未来⼀定时期内天⽓变化作出主、客观得判断。
⽓象要素:⽓象要素就是指表⽰⼤⽓属性与⼤⽓现象得物理量,如⽓温、⽓压、湿度、风向、风速、云量、降⽔量与能见度等等。
辐射通量密度:单位时间内通过单位⾯积得辐射能量称辐射通量密度(E),单位就是W/m2。
⽐辐射率就是反映物体热辐射性质得⼀个重要参数,与物质得结构、成份、表⾯特性、温度以及电磁波发射⽅向、波长(频率)等因素有关。
3)哪些⾃然现象能证实⼤⽓圈得存在?答:a、蓝⾊得天空。
这就是由于⼤⽓中得⼀些⾮常细⼩物质成分,如⽓体、粉尘等,它们得直径较阳光得波长⼩得多,因此,蓝⾊得散射量较之于其她任何⼀种颜⾊能更多地被选择散射。
这种散射称瑞利散射。
b、⽩云。
如果形成散射粒⼦得形状就是球形得,⽽且其直径并不⽐阳光得波长⼩,所有得波长都就是平均地被散射得,这种散射称迈耶散射。
气象学与气候学复习重点
气象学与气候学复习重点第一章绪论1.天气与气候的区别(时间、空间尺度)2.气象学发展历程:气象仪器、无线电报、无线电探空仪、遥感探测、自动气象站第二章大气的基本情况1.大气组成:干洁空气(N2、O2、CO2、O3)、水分、悬浮杂质2.大气的垂直结构(温度、成分、电荷、大气垂直运动)a.对流层:①气温随高度增加而降低②垂直对流运动③气象要素水平分布不均匀④主要大气现象发生在此层分层:贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层、对流层顶b.平流层:①25km(臭氧层)以下,气温保持不变;25km以上,气温随高度增加而显着升高。
(臭氧层能大量吸收太阳辐射热而使空气温度大大升高)②空气运动以水平运动为主,无明显的垂直运动。
③水汽和尘埃含量极少,晴朗少云,大气透明度好,气流比较平稳,适宜飞机航行。
c.中间层:温随高度增加而迅速下降,并有强烈的垂直运动。
d.热层:气温随温度的增加而迅速增高;电离现象e.散逸层3. 气象要素:气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度a.比湿:一团湿空气中,水汽质量与该团空气总质量(水汽与干空气的质量)的比值;b.露点:空气水汽含量不变,气压一定时,使空气达到饱和时的温度,称露点温度气压一定时,露点的高低只与空气中水汽含量有关,水汽含量高,露点高;实际大气中,空气经常处于未饱和状态,露点温度比气温低第三章辐射系统1.辐射通量及辐射通量密度定义辐射通量:单位时间通过任意面积上的辐射能量辐射通量密度:单位面积上的辐射通量2.辐射规律(选择)a.基尔荷夫定律(选择吸收定律)黑体吸收(放射)能力最强同一物体,温度T时它放射某一波长的辐射,同一温度下也吸收这一波长的辐射。
b.斯蒂芬—波尔兹曼定律:物体温度越高,放射能力越强c.维恩位移定律:物体的温度愈高,放射能量最大值的波长愈短,随着物体温度不断增高,最大辐射波长向短位移。
太阳辐射是短波辐射;地面、大气辐射是长波辐射。
3.太阳辐射◆太阳辐射光谱:可见光(50%)、红外区(43%)、紫外区(7%)◆太阳常数:指在日地平均距离条件下,在大气上界,垂直于太阳光线的单位面积,单位时间内获得的太阳辐射能量。
气象学与气候学
气象学与气候学名词解释:天气:某地在某一瞬间或某一段时间内,大气状态和大气现象的综合。
气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动的长期作用下,在某一时段内大量天气的综合。
不仅包括该地多年的平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。
气候系统:是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、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。
虚温: 在同一压强下,干空气密度等于湿空气密度时,干空气应有的温度。
大气稳定度: 是指气块受任意方向扰动后,返回或远离原平衡位置的趋势和程度。
它表示在大气层中的个别空气块是否安于原先的层次,是否易于发生垂直运动,即是否易于发生对流。
大气稳定度有三种类型:稳定:无论上升或下降,最终回到原位。
不稳定:加速远离原位。
中性:随欲而安。
1、干空气和未饱和湿空气的判据r<rd 时,大气层结稳定r=rd 时,大气层结为中性r>rd 时,大气层结不稳定 2、饱和湿空气的判据r<rm 时,大气层结稳定r=rm 时,大气层结为中性r>rm 时,大气层结不稳定 3、结论1) r 越大,大气层结越不稳定;2) r<rm<rd 时,或r=0(<0)时, 大气层结是等温或逆温,绝对稳定; 3) r>rd 时, 无论空气是否饱和,都是不稳定的,绝对不稳定;4) rm<r<rd 时, 属于条件性不稳定, 对饱和空气大气层结是不稳定的, 对未饱和湿空气大气层结是稳定的。
露点(温度): 空气中水汽含量不变,在一定的气压下,若使空气达到饱和,只有降温。
降到实际水汽压(e )变成饱和水汽压(E ),此时的温度称为露点温度,简称为露点。
降水: 从云中降到地面上的液态的或固态的水,称为降水。
云滴r<100μm ,标准云滴r=10μm 雨滴r>100μm ,标准云滴r=1000μm 降水的类型雨:从云中降下的液体水滴 雪:从混合云中降下的固体水霰:从云中降下的不透明球状晶体雹:从云中降下的有透明层和不透明层相间组成的固 体降水,呈球状。
《气象学与气候学》复习资料
气象学与气候学复习资料一、名词解释1、大气污染:大气污染物在大气中达到一定的浓度,而对人类生产和健康造成直接或间接危害时,称为大气污染。
2、水汽压:大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。
3、气候:一个地区在太阳辐射,下垫面性质,大气环流和人类活动长时间作用下,在某一时段内大量天气过程的综合,是时间尺度较长的大气过程。
4、气团:一定范围内,水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。
5、辐射地面有效辐射:指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。
6、光谱:太阳辐射能按波长的分布。
7、大气污染:大气污染物在大气中达到一定的浓度,而对人类生产和健康造成直接或间接危害时,称为大气污染。
8、高气压;由闭合等压线构成的高气压,水平气压梯度自中心指向外圈。
9、反气旋:是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋,在北半球,反气旋范围内空气作顺时针方向旋转,在同一高度上,反气旋中心的气压比四周的高。
10、暖锋:是暖气团起主导作用,推动锋线向冷气团一侧移动。
11、辐射能:辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量,它们的传播速度等于光速,它们透过空间并不需要媒介物质,由辐射传播的能量称为辐射能。
12、干洁空气:大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。
13、梯度风:自由大气中作曲线运动的空气,当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风14、锋:是冷暖气团之间狭窄的过渡带,是一个三度空间的天气系统。
15、气旋:是一个占有三度空间的大尺空气涡旋,在北半球,气旋范围内空气作逆时针旋转,在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。
16、大气稳定度:是指气块受任意方向振动后,返回或远离原平衡位置的趋势和程度。
17、雾:是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶,使水平能风度小于1KM的物理现象。
如果能风度在1-10KM范围内,则称为轻雾。
18、季风:大范围地区的盛行风随季节而显著改变的现象,一般地风向的改变角度达180度。
气象学与气候学-气候变化和人类活动对气候的影响
四、大气环流和洋流的变化 大气环流形势的变化是导致气候变化和产生异常气候的一个重要因素。 举例:厄尔尼诺现象就是一个典型的例证。厄尔尼诺一词来源于西班牙文“Elnino”,原意是“圣子”,最初用来表示每年圣诞节前后,沿厄瓜多尔海岸出现一支微弱且向南移动的暖海流。后来科学上用此词表示在南美秘鲁和厄瓜多尔附近尺度为几千公里的东赤道太平洋上海面温度的异常增暖现象,它的起始机制,目前还不很清楚。根据已有的研究,可以认为:当南半球东南信风盛行时,在南美秘鲁、厄瓜多尔沿岸为冷洋流(见图6-33),在离岸风的作用,使沿岸一带冷水上翻,沿岸水温特别低,洋面的东西坡度增大,赤道逆流的强度减弱。南美秘鲁、厄瓜多尔沿岸受冷洋流影响处于瓦克环流的下沉区,空气层结稳定,降水稀少,气候干燥;而南太平洋西岸及同纬度的澳大利亚东岸为向风海岸,又有暖洋流经过,所以这儿的气候是,暖湿多雨的。
间冰期
第二次大冰期
间冰期
第三次大冰期
6亿年前
距今2.3亿年前
距今二、三百万年前
元古代震旦纪
古生代石炭—二叠纪大冰期
第四纪大冰期
1.地质时期的气候变化
读右图,完成: 1. 在图中标出几次大冰期,并大体估算其时间。 2. 恐龙繁盛时期大约在哪个年代的哪个纪?当时的气候有何特点? 3. 归纳地质时期气候的特点。
第四节 人类活动对气候的影响 人类主要是通过对下垫面性质的改变来影响气候的;其次是由于人类活动改变了一部分大气的组成成分,增加了空气中的微尘、杂质和二氧化碳等的含量,影响了大气对辐射能的收支,改变了辐射差额和热量平衡,导致气候发生变化;再次,由于人类的生活和生产活动,大量消耗能源,产生愈来愈多的“人为热”进入大气,导致气候变化
水角石
大叶藻
亨顿虫
气象学与气候学电子教材
气象学与气候学电子教材第一章引论第一节气象学、气候学的研究对象、任务和简史一、气象学与气候学的研究对象和任务由于地球的引力作用,地球周围聚集着一个气体圈层,构成了所谓大气圈。
大气的分布是如此之广,以致地球外表没有任何地点不在大气的笼罩之下;它又是如此之厚,以致地球外表没有任何山峰能穿过大气层,而且就以地球最顶峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比,也只能算是“沧海之一粟〞。
我们人类就生活在大气圈底部的“下垫面〞上。
大气圈是人类地理环境的重要组成局部。
地球是太阳系的一个行星,强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。
这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面,大气中所发生的一切物理〔化学〕现象和过程,除决定于大气本身的性质外,都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。
这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。
人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结,从感性认识提高到理性认识,再在生产实践中加以验证、修订、逐步提高,这就产生了专门研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类效劳的科学——气象学。
气象学的领域很广,其根本内容是:〔1〕把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态,如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等;〔2〕研究导致大气现象发生、开展的能量来源、性质及其转化;〔3〕研究大气现象的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生、开展和变化的规律;〔4〕探讨如何应用这些规律,通过一定的措施,为预测和改善大气环境效劳〔如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等〕,使之能更适合于人类的生活和生产的需要。
由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广,气象学所涉及的问题很多,在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大,再加上随着科学技术开展的日新月异,气象学乃分成许多部门。
例如有专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学;有着重讨论天气现象及其演变规律,并据以预报未来天气变化的天气学等,而其中与地理和环境科学关系最密切的是气候学。
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第1—2章1)简述气候系统。
答:气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、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物理系统。
太阳辐射是气候系统的能源。
在太阳辐射的作用下,气候系统产生了一系列复杂的过程,这些过程在不同的时间尺度上和不同的空间尺度上有着密切的相互作用,各个组成部分之间,通过物质和能量交换,紧密地结合成一个复杂的、有机联系的气候系统。
2)名词解释:天气、气候、天气系统、天气过程、天气预报、气象要素、辐射通量密度、比辐射率答:天气:某地在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。
大气状态:大气的气压、气温和湿度等。
大气现象:大气中的风、云、雨、雪等现象。
气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动的长期作用下,在某一时段内大量天气的综合。
不仅包括该地多年的平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。
天气系统:指引起天气变化和分布的高压、低压、高压脊、低压槽等典型特征的大气运动系统。
天气过程:天气系统的发生、发展、消失和演变的全过程。
天气预报:人们根据对天气演变规律的认识,利用多种观测及模拟手段,对未来一定时期内天气变化作出主、客观的判断。
气象要素:气象要素是指表示大气属性和大气现象的物理量,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量和能见度等等。
辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能量称辐射通量密度(E),单位是W/m2。
比辐射率:物体在温度T,波长λ处的辐射出射度M1(T,λ)与同温度,同波长下的黑体辐射出射度M2(T,λ)的比值。
由斯忒藩-波尔兹曼定律可知,比辐射率与同温度、同波长时该物体对电磁波的吸收率相同。
比辐射率公式:比辐射率是反映物体热辐射性质的一个重要参数,与物质的结构、成份、表面特性、温度以及电磁波发射方向、波长(频率)等因素有关。
3)哪些自然现象能证实大气圈的存在?答:a. 蓝色的天空。
这是由于大气中的一些非常细小物质成分,如气体、粉尘等,它们的直径较阳光的波长小得多,因此,蓝色的散射量较之于其他任何一种颜色能更多地被选择散射。
这种散射称瑞利散射。
b. 白云。
如果形成散射粒子的形状是球形的,而且其直径并不比阳光的波长小,所有的波长都是平均地被散射的,这种散射称迈耶散射。
因此,云是白色的。
c. 风。
有风就说明有物质的存在,因为风是由于大气不同部位的压力差别造成的。
如果在真空中就不会有风了。
d.流星。
流星就是陨石穿过大气层时,由于其速度太快,与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。
否则我们的地球也与月球一样“千疮百孔”。
4)大气圈各层的主要物理特性是怎样的?答:a. 对流层厚度:平均11-13km,赤道17-18km,两极8-9km。
质量:约占大气圈质量的75%。
气温:从下向上是降温的,大气降温率是6.5℃/km,对流层顶约-83℃(低纬),高纬(-53℃)。
大气运动:垂直对流运动(地表面的不均匀受热)。
成分:几乎全部的水汽、尘埃。
大气现象:风、霜、雨、雪、雹、雾等。
b.平流层高度:从对流层顶到55km左右。
质量:几乎占大气圈质量的25%。
气温:从下向上是升温的(O3),到平流层顶可达-3 ℃。
大气运动:水平运动。
成分:几乎不含水汽、尘埃,存在臭氧层。
无天气现象。
c.中间层高度:从平流层顶到85km左右。
气温:从下向上是降温的,到中间层的顶温度降到-113—-83 ℃。
大气运动:垂直对流运动。
存在一个只有白天才出现的电离层(D)。
d.暖层(热层,热成层)高度:从中间层顶到800km。
气温:从下向上迅速升温,到500km高空,温度可增至2000K 。
存在多层的电离层(E、F、G),也称电离层,可反射无线电波。
在高纬度地区上空存在极光。
e.散逸层(外层)高度:从暖层顶到外层空间,气温随高度的增加很少变化。
物质多以原子、离子状态存在。
是地球物质向宇宙空间扩散的部位,大气圈与星际空间的过渡带。
5)试述湿度的定义及各种表示湿度的方法。
答:a.定义:表示大气中水汽量多少的物理量。
大气的湿度状况是决定云、雾、降水等天气现象的重要因素。
b.表示湿度的方法:水汽压(e):大气中所含水汽产生的压力(mb,hPa);绝对湿度(a):单位体积空气中水汽的含量(g/cm3,g/m3);——水汽密度饱和水汽压(E):在温度一定的情况下,单位体积空气中能容纳的水汽数量有一定的限度,如果水汽含量达到了这个限度,空气就呈饱和状态,这时的空气称为饱和空气。
饱和空气中的水汽压,称为饱和水汽压。
相对湿度(f):空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比,表示空气距离饱和的程度。
f=e/E×100%比湿(q):在一团湿空气中,水汽质量与该团空气总质量的比值(g/g)。
即表示每一克湿空气中含有多少克的水汽。
q=mw/(md+mw)水汽混合比(γ):一团湿空气中,水汽质量与干空气质量的比值。
γ=mw/md式中,mw为该团湿空气中水汽的质量;md为该团湿空气中干空气的质量。
饱和差(d):某温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。
d=E-e露点(Td):空气中水汽含量不变,在一定的气压下,若使空气达到饱和,只有降温,降到实际水汽压(e)变成饱和水汽压(E),此时的温度称为露点温度,简称为露点。
6)试推导虚温的公式,并说明虚温的意义。
答:公式推导;教材p20.虚温的意义是:在同一压强下,干空气密度等于湿空气密度时,干空气应有的温度。
7)何为辐射?辐射遵循哪些基本定律?答:辐射:自然界中的一切物体,只要其温度在-273℃以上,都在以电磁波的方式向外放射能量,这种传播能量的方式称为辐射。
遵循哪些基本定律:A. 基尔霍夫(Kirchhoff)定律。
B. 斯蒂芬(Stefan)—玻耳兹曼(Boltzman)定律。
C. 维恩(Wein)位移定律。
8)试述瑞利散射和米散射的特点和区别。
答:瑞利散射与米散射①散射粒子的横向几何线度与入射光波长之比很小时(a/l<0.1),散射光强与入射光波长的关系服从瑞利散射定律。
②当该比值较大(a/l≈0.1~10)时,散射光强与波长的依赖关系逐渐减弱,并且,当该比值增大到一定程度后,散射光强随该比值的增大出现起伏,即交替达到极大值和极小值。
这种起伏的幅度亦随该比值的增大而逐渐减小。
(中间状态)③对于足够大的粒子,(a/l>10),散射光强基本上与波长无关,此时的散射称为大粒子散射,可看作是米散射的极限状态。
9)到达地面的太阳总辐射由哪两部分组成?试比较二者的不同?答:直接辐射:太阳以平行光线的形式直接投射到地面上。
散射辐射:经过散射后自天空投射到地面的。
直接辐射:两个主要因子:太阳高度角(①太阳高度角越小,等量的太阳辐射散步的面积就越大,地表单位面积上所获得的太阳辐射能就越小。
②太阳高度角越小,太阳光透过的大气层就越厚,削弱就越强,到达地面的太阳辐射就越小。
)和大气透明度(大气对太阳辐射的透射程度,主要影响因素有:水汽、水汽凝结物、尘埃杂质的多少。
)散射辐射:影响因素有:太阳高度角、大气透明度、云量。
太阳高度角增大时,到达近地面层的直接辐射增强,散射辐射也就相应地增强;大气透明度不好时,参与散射作用的质点增多,散射辐射增强;10)写出地面有效辐射、地面辐射差额、地气系统辐射差额的表达式。
答:地面放射的辐射(Eg)与地面吸收的大气逆辐射(δEa)之差,称为地面有效辐射。
以F0表示,则F0=Eg-δEa。
地面辐射差额:某段时间内单位面积地表面所吸收的总辐射和其有效辐射之差值,称为地面的辐射差额Rg(表示单位水平面积、单位时间的辐射差额)Rg=(Q+q)(1-a)-F0。
地气系统辐射差额Rs=(Q+q)(1-a)+qa-F∞。
11)试述绝热变化与非绝热变化的区别与联系。
答:空气与外界有热量交换,称为非绝热变化;非绝热变化(六种方式)1、传导。
2、辐射。
3、对流。
4、湍流。
5、蒸发凝结(包括升华、凝华)。
6、平流空气与外界没有热量交换,称为绝热变化。
绝热变化有两个过程:(1)绝热增温过程:气块下降、吸热,温度升高的过程。
(2)绝热冷却过程:块上升、放热,气温下降的过程。
12)试推导干绝热和湿绝热直减率。
答:教材p40.13)什么是位温和假相当位温?答:位温:把各层中的气块循着干绝热的程序订正到一个标准高度:1000hPa 处,这时所具有的温度称为位温。
假相当位温:当气块中含有的水汽全部凝结降落时,所释放的潜热,就使原气块的位温提高到了极值,这个数值称为假相当位温。
14)试述空气温度个别变化、平流变化和局地变化的概念和相互关系。
答:(1)个别变化:单位时间内个别空气质点温度的变化dT/dt称作空气温度的个别变化,即空气块在运行中温度随时间的绝热和非绝热变化。
(2)局地变化:某一固定地点空气温度随时间的变化称作空气温度的局地变化。
(3)平流变化:由于空气的移动所造成的某地温度的变化称为温度的平流变化。
(4)空气温。
度个别变化、平流变化和局地变化的相互关系:温度的局地变化是平流变化和个别变化之和15)如何通过γm,γd,γ判断大气的层结稳定度?答:(1)γ>γd 时,大气层结为绝对不稳定,且γ愈大,愈不稳定;(2)γ<γm<γd 时,大气层结为绝对稳定,且γ愈小,愈稳定;(3)γm<γ<γd 时,大气为条件性不稳定,对于未饱和湿空气和干空气,大气层结是稳定的;对于饱和湿空气是不稳定的。
16)什么是逆温?简述几种主要逆温的形成过程。
答:在一定条件下,对流层中会出现气温随高度增高而升高的逆温现象。
①辐射逆温:由于地面强烈辐射冷却形成的逆温。
条件:晴朗无风或微风且少云或无云的夜晚,厚度从数十米到数百米,以冬季最强。
②湍流逆温:由于低层空气的湍流混合而形成的逆温。
形成过程:经过湍流混合后,气层的温度分布将逐渐接近于干绝热直减率。
空气升到混合层上部时,它的温度比周围的空气温度低。
混合的结果,使上层空气降温。
③平流逆温:暖空气平流到冷的地面或冷的水面上,会发生接触冷却,愈近地表面的空气降温愈多,而上层空气受冷地面的影响小,降温较少,于是产生了逆温现象。
④下沉逆温:因整层空气下沉而造成的逆温,称为下沉逆温形成过程:当某一层空气发生下沉运动时,因气压逐渐增大,以及因气层向水平方向的辐散,使其厚度减小。
如果气层下沉过程是绝热的,而且气层内各部分空气的相对位置不发生改变。
这样空气层顶部下沉的距离要比底部下沉的距离大,其顶部空气的绝热增温要比底部多。
⑤锋面逆温:冷暖空气团相遇时,较轻的暖空气爬到冷空气上方,在冷暖空气团交界面附近(即锋面附近)出现的逆温,称为锋面逆温。
⑥融雪逆温:在积雪地区,因暖空气流经冰、雪表面产生融冰、融雪现象,而冰雪的融化需要从近地面气层吸收大量的热量,从而使贴近地层的气温较低,形成逆温,这种逆温称为融雪逆温。