气象学与气候学

第一章引论

名词解释

1、气象：大气的物理现象（冷热，干湿，大气运动）

2、气候：多年天气的综合表现

3、天气：一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称

4、气温垂直递减率：一般而言，高度每增加100m，气温则下降0.6℃，这称为气温垂直

递减率，也叫气温垂直梯度

5、大气污染：也叫空气污染，指由于人为或自然原因，导致空气中的有害物质的浓度超

过一定限度、维持一定的时间，直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象

6、标准大气压：指在纬度45°，0℃时，海平面的大气压，一般1个标准大气压

=760mmHg=1013.3HPa

问答题

1.何谓气象学？气候学？天气学？气候与天气有什么区别？

2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科；气候学是研究气候形成过程，描述各地区

气候条件以及气候变迁及原因的一门学科；天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。

3.天气是指某一地区短时间内大气状况的综合，而气候是指在各个气候因子的长期相互作

用下，在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。

4.大气成分中，二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用？

5.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的，其功能一是能吸收地面长波辐射，

是低空大气变暖，二是具有“温室”作用；

6.臭氧主要分布在平流层，其功能一是吸收紫外线，保护地球上的生物不受其危害，二是

增温，在高空形成一个暖区，影响气温的垂直分布；

7.水汽主要分布在对流层大气中，随高度升高而递减，水汽是大气变化的重要参与者，一

能成云致雨，形成各种天气现象，二是善于吸收和放射长波辐射，加其三相变化有热量转化，所以对地面和空气的温度有一定影响

8.大气在垂直方向分为哪几层？分层原则？对流层和平流层的特征？

9.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层；

10.分层原则：大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的，根据温度、成分、电荷、等

物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层；

11.对流层：①高度在平均12km以下；②一般情况下，气温随高度升高而降低；③空气垂

直对流运动显着；④气象要素水平分布不均匀；⑤天气现象复杂多变；⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层

12.平流层：①高度从对流层顶到55km左右；②气温最初保持不变或微变，在大约30km以

上，气温随高度增加而显着升高，形成一个暖层；③气流平稳，水平运动为主；③水汽、尘埃含量少，能见度好，多晴朗天气，偶尔有积雨云冲入

13.同温度下干湿空气那个重，为什么？虚温的意义和原理？

14.

15.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些？

16.①城市是人口聚居地，人口密度大，且车辆多，释放的尾气多；②城市工厂比较多，产

生的废气多；③城市多高楼，空气流通不畅

第二章大气的热能和温度

名词解释

1、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

称为辐射，通过辐射传播的能量称为辐射能，也简称为辐射

2、辐射光谱曲线：根据一定温度下不同波长上该物体所放射出的辐射是通量密度绘出的

一条连续的曲线称为辐射光谱曲线

3、太阳常数（I。）：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，称为太阳常数

4、大气逆辐射：指大气辐射指向地面的部分

5、地面有效辐射：地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差

6、辐射差额：物体收入辐射与支出辐射的差值

7、热赤道：指连接每一条子午线上每个月最高温度的各点的一条线，热赤道上的平均温

度1月和7月均高于24℃，并在5°N至20°N之间移动

8、等温线：地面上气温相等的各点的连线

9、水平温度梯度：垂直于等温线，单位距离的温差

10、大气稳定度：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

11、干绝热直减率（γγ）：干空气或未饱和的湿空气绝热上升单位距离时的温度降低

值

12、湿绝热直减率（γγ）：湿空气或接近饱和的干空气绝热上升单位距离时的温度降

低值

思考题

1、太阳辐射和地气辐射的区别？

2、太阳辐射的能量主要集中在短波，地气辐射的能量主要集中在长波区域，所以太阳辐射

又叫短波辐射，地气辐射又叫长波辐射

3、

4、太阳辐射在大气中是如何被减弱的？

5、太阳辐射在穿过大气的过程中会被大气吸收、散射和反射。

6、大气会选择性的吸收太阳辐射，水汽对太阳辐射吸收最强的是红外区，吸收能力弱，氧

的吸收主要在紫外区，吸收能力较弱，臭氧在紫外区和可见光区各有一个吸收带，而太阳辐射能主要集中在这个波段，所以臭氧吸收的太阳辐射很多，但总体来说，大气对天阳辐射的吸收减弱作用并不大。

7、大气对太阳辐射的散射作用主要是通过分子散射和粗粒散射，分子散射主要针对波长较

短的部分，粗粒散射对各波长同等散射。

8、大气中云层和尘埃对太阳辐射都有反射作用，其中云的反射量最为显着，太阳辐射遇到

云时被反射一部分或是大部分，云层越低、越厚，反射能力就越强。

9、综上所述，大气对太阳辐射的反射作用最强，散射次之，吸收最弱。

10、为什么说对流层的主要直接热源不是太阳而是地面？

11、因为大气中的大部分物质对长波辐射的吸收能力较强，对短波辐射的吸收能力较弱，

而太阳辐射的能量主要集中在短波处，地面辐射的能量主要在长波波段，所以大气直接从太阳辐射中吸收的能量不多，反而从地面辐射中吸收的能量更多，所以大气的直接热源是地面辐射而不是太阳辐射。

12、分子散射和粗粒散射有何差异？

13、分子散射指太阳辐射遇到直径比波长小的分子，则辐射的波长越短，散射能力越强，

比如雨后天晴，天空呈青蓝色，就是因为太阳辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射的原因；

14、粗粒散射指太阳辐射遇到的直径比波长大一些的质点时，辐射的各种波长都同样的

被散射，例如当空气中存在较多的尘埃或雾粒，一定范围的长短波都被同样的散射，使天空呈灰白色。

15、到达地面的太阳辐射是怎样一种情况？总辐射的分布怎么样？