气象学复习提纲

气象学与气候学基础复习提要

第一章绪论

1. 气象学与气候学的差异：

气象学是大气科学的主要部分，是地球物理学中的重要分支。是研究大气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的形成原因、变化规律和时空分布的科学。

气候学是研究气候的特征、分布、变化、形成及其与人类活动相互关系的科学。

气候是在太阳辐射、下垫面和大气环流的影响下形成的天气的多年综合状况。

第二章大气的基本情况

1. 大气的主要物质组成

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。

干空气+水汽+大气气溶胶+空气污染物质

大气气体的主要组成部分（P10表格）

2. 大气的垂直结构及物质含量差异（着重对流层与对流层的三个主要特征。）

1）对流层：集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽，主要大气现象都发生在这一层中，是对人类活动影响最大的一层。

三个主要特征：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。

在对流层内，按气流、气温和天气现象分布的特点，自下而上又可细分为贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层和对流层顶五个副层：。

贴地层：这一层的特点是气温变化受地表面影响十分明显。气温日变化特别剧烈。气温随高度的变化也很急剧。白天随高度急剧下降，夜间和清晨随高度而增大，后者即所谓的逆温现象。此外，这一层的风速微弱，湿度较大。

摩擦层：摩擦层也叫行星边界层。在这一层中，空气对流和湍流运动都比较盛行，加上水汽充足，尘埃等杂质的含量也多，因而低云、雾、霾等多在这一层内发生。摩擦层以上的大气，受地面摩擦的影响可忽略不计，因此也成为自由气体。

对流中层：此层受地面的影响要比其下两层小得多，该层处于对流层的中部，它的气流状况基本上可以表示整个对流层空气运动的趋势。此外，大气中的云和降水现象大多产生在这一层内。

对流上层：这里的云都由冰晶或过冷却水滴组成。本层的风速较大，而水汽含量较少。

对流层顶：对流层顶是对流层和平流层之间的过渡层。此副层温度随高度的递减很慢或几乎呈等温状态。

2）平流层：平流层中水汽含量极少。平流层中的微尘。平流层内气流比较平稳，空气的垂直混合作用显著减弱。在平流层内，随着高度的增加，气温最初保持不变或微有上升。大约到30KM以上，气温随高度增加而显著升高，在55KM高度上可达-3℃。3）中间层：中间层内水汽含量极少，几乎没有云层出现。该层的特点是气温随高度增加而迅速下降，并有强烈的垂直运动。4）4）热层：热层又称热成层或暖层。该层大气物质主要是原子氧。该层中，气温随温度的增加而迅速增高。

5）散逸层：暖层顶以上的大气层统称散逸层。

6）气候是个系统（P17）

3. 总结与提要（P27）

第三章辐射系统

1. 太阳辐射：

太阳辐射在大气上界的时空变化和分布是由太阳与地球之间的天文位置来决定的，又称为天文辐射。

除太阳本身的变化之外，天文辐射能量主要决定于日地距离、太阳高度和白昼长度。

太阳辐射能是地球最重要的能量来源，太阳辐射是短波辐射。

2. 太阳辐射在大气中的减弱过程：

1）太阳辐射通过大气后到达地表。由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射作用，使投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地面。

2）大气中吸收太阳辐射的物质主要有：水汽、臭氧、液态水及固体杂质等。

3）大气接受的太阳辐射并不多，特别是对于对流层大气来说，太阳辐射不是主要的直接热源。地面辐射是其主要热源。

4）到达地面的太阳辐射有两部分：一是太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的，称为太阳直接辐射；二是大气介质散射后自天空各个方向投射到地面的辐射，称为散射辐射，两者之和称为总辐射。

3. 大气对太阳辐射的散射现象：

1）定义：光通过密度或折射率不均匀分布的介质时，除在光的传播方向外，在其他方向也可见到光，这种现象称为光的散射，在传播方向外的光称为散射光。

2）太阳辐射通过大气遇到空气分子、尘埃、云滴等质点时，都要发生散射，但散射只是改变辐射的方向。

3）空气中的散射分为分子散射（也叫瑞利散射）和粗粒散射（也称漫散射）。P39

4. 地面和大气的辐射P44-46：

地面辐射指地面发射的指向大气的辐射。它大部分被大气所吸收，只有一小部分直达宇宙空间。属于长波辐射。

大气辐射是指大气发射的长波辐射，它一部分向下到达地面，一部分被周围的大气吸收，只有小部分到达宇宙空间。

5. 天文气候带：

由天文辐射所决定的气候称为天文气候，由此将全球气候按纬度分为七个纬度气候带，它反映了全球气候的基本轮廓。

赤道带、热带、副热带、温带、副寒带、寒带、极地带。P54

6. 总结与提要P.55

大气上界的太阳辐射：天文辐射的强度随日地距离而变化，影响天文辐射强弱最关键的因素是太阳高度角，正是由于太阳高度角的周期性变化，导致了地球表层大气温度出现早凉午热的日变化和冬寒夏暑的年变化。

第四章大气的热力学过程

1. 干绝热过程：

将升、降气块内部既没有发生水相变化，又没有与外界交换热量的过程，称作干绝热过程。

2. 湿空气的绝热过程：

饱和湿空气在上升过程中，与外界没有热量交换，该过程称为湿绝热过程。

3. 焚风效应

沿着山坡向下吹的干热风称为焚风。

湿润的大气越过山后便会又干又热。

（计算题P78 题5）

4. 空气温度的局地变化：（可能是填空）

1）单位时间内个别空气质点温度的变化称作空气温度的个别变化。

2）某一固定地点的空气温度随时间的变化称作空气温度的局地变化。

5. 总结与提要P77

第五章大气中的水分

1. 大气中水汽凝结的条件：

1）大气中水汽凝结或凝华的一般条件：一是大气中的水汽要达到或超过饱和状态，二是要具有凝结核或凝华核。

2）水由气态变为液态的过程，称为凝结；水汽直接转变为固态的过程，称为凝华。

2. 地表面的凝结现象的解释p85-p87：

1）当空气与冷的地面或物体接触时，若贴近地面或物体上的气层温度下降到露点时，气层中的水汽便达到饱和，如果温度再继续下降，多余的水汽便开始在地面或物体表面上凝结，从而产生露、霜、雾凇、雨凇等水汽凝结物。

3. 云的形成过程：

使水汽达到饱和而凝结是云形成的基本条件。形成云的过程就是使空气中的水汽达到饱和或过饱和的过程。空气中的水汽过饱