气象学与气候学_第一章_1讲解
《气象学与气候学基础》第一章：绪论.
• 在研究方法上，当代气候学除了继承并发展了传统气候学的 统计方法外，还要求对气候系统进行全面系统的观测和综合 分析，并对气候系统相互作用过程和气候形成、变化的动态过 程进行物理-动力学理论研究和数值模拟。
特点是：天气变化快，周期短。 气候：周期分季际、年、十年、百年、千年、万年 等。
特点是：气候变化慢，时间长。
3、各自研究的系统不同
天气：仅是大气中所产生的天气现象，是个单纯 的系统
气候：包括大气、水、冰雪、陆地、生物（动物、 植物、人）五个子系统。是个庞大的系统，各 个系统相互联系、作用、，并决定着气
哈尔滨气候特点是：夏季多雨，炎热；冬季寒冷干燥。 温度、降水的平均状况：T=3.5℃ P=554mm 温度、降水的极端状况：Tmax=36.7℃ Tmin=-38.7℃
Pmax= mm Pmin= mm
2、变化周期不同
天气：短期天气过程：活动时间≤5天 中期天气过程：活动时间5—10天 长期天气过程：活动时间10天—3个月
候的长期平均状况。气候具有地方性的特点。
一、气候的概念
• 100多年来，“气候”的概念随人们对气候现象认识的不 断深入，而不断地变化：
– 洪堡（A.V.Humboldt, 1845）本、阿里索夫等
• 经典的气候概念：（三个要素）
– 月平均气温 – 月总降水量 – 月平均气压 – 30年的观测值
•
物理过程：增温、冷却、蒸发、凝结。
2、研究对象：
地球上的四大圈层之一——大气圈 主要研究内容：
气象学与气候学课件01引论
③二氧化碳 在大气中的含量很少，它主要集中在 大气底层，20公里以上就很少了。大气中二氧化 碳含量一般占0。03-0。05%
④臭氧 在大气中含量极少，并且变化很大。据观测， 臭氧含量随高度的分布很不规则，在近地面层含 量很少，从10公里高度开始逐渐增加，在12—15 公里以上含量增加得特别显著，在20-30公里高度 处达到最大值，再往上则逐渐减少，到55公里高 度上就极少了。
2、什么是气候学？
气候是在对大气多年观测的基础上经 过统计、分析所得出的总结和概括。如某 地是干旱或湿润的气候。
盖斯特把某一地区的气候状态定义为：该 地气候系统的全部成分在任一特定时段内 的平均统计特征。
气候学就是研究气候的形成过程，分布和 变化规律的科学。
3、气象学与气候学的研究对象
（1） 气象学就是研究大气中各 种物理过程和物理现象的科学， 所以，其研究的对象就是大气圈。
天气过程是大气的短时间状态，天气 具瞬时多变的不稳定性。
气候是指在太阳辐射，下垫面性质，大气 环流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，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。
气候是在多年观测到的天气基础上所得出 的总结和概括，也就是说，气候过程是 在一定时段内大量天气过程综合而得出 的长期天气过程
（2）从内容来讲： 气候系统包括了对气候的形成分布和
变化有直接和间接影响的各个环节, 包括太阳辐射、大气、海洋、陆地 表面、冰雪覆盖层和生物圈等组成 的庞大的系统。
天气系统可以看成单纯的大气系统
三、气象学与气候学的基本任务
（1）从定性和定量两个方面来说明各种气候 现象的特性；
《气象气候学》第一讲
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04 大气运动与天气系统
大气运动基本形式
垂直运动
涡旋运动
指大气在垂直方向上的升降运动，包括 上升运动和下沉运动。这种运动形式对 天气系统的形成和演变有重要影响。
指大气在垂直轴或水平轴上的旋转运动， 如气旋、反气旋等。涡旋运动对天气系统 的形成、移动和消散有重要作用。
水平运动
指大气在水平方向上的运动，包括风、气压 梯度力等引起的运动。水平运动是大气运动 的主要形式，对天气和气候的变化起到关键 作用。
气象观测与预报
介绍气象观测的方法、技术和 气象预报的原理、方法。
实验与实习
通过实验和实习环节，加深学 生对理论知识的理解和掌握实 际技能。
02 大气圈层与气候系统
大气圈层结构
对流层
地球表面最接近的大气层 ，天气主要发生在这里，
包含水汽、尘埃等。
平流层
位于对流层之上，包含 臭氧层，对紫外线有吸
收作用。
天气系统的存在和发展会对大气运动产生影响，如改变风向、风速等，从而对天气和气候 的变化产生影响。
大气运动和天气系统共同影响天气和气候
大气运动和天气系统是相互关联的，它们共同影响着天气和气候的变化。了解它们之间的 关系有助于更好地预测和防范自然灾害。
05 气候变化及其影响因素
气候变化定义及类型
气候变化定义
指长时间内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的气 候变动。
气候变化类型
包括全球性气候变化和区域性气候变化两大类。全球性气候变化影响全球范围 内的气候系统，而区域性气候变化则仅对某一特定区域的气候产生影响。
自然因素对气候变化影响
太阳辐射变化
《气象学与气候学》第一讲38页PPT
绪论
第三节 气象学的内容和分支
一、气象学的研究任务
1、掌握观测、分析、调查的方法，说明气候现象特性 2、解释天气演变和气候形成的发展规律 3、应用规律，充分利用气候资源 4、为相关及后续课程奠定基础
水文与水资源工程专业 朱君君
绪论
第三节 气象学的内容和分支——分支
水文与水资源工程专业 朱君君
等等
水文与水资源工程专业 朱君君
准备知识——考核方式
平时成绩40% （1）期刊网的使用，提交综述，10%。9月24日 （2）自动气象站观测数据处理，10%。第7周 （3）课程论文提纲，10%。第10周 （4）课程论文及其PPT演示，10%。15周初稿、17周成稿 注：全班分10小组，6-7位同学一组；考勤算平时成绩 期末考试成绩60%，闭卷。19周
绪论
第四节 气象学与水文学的关系
大气圈水循环示意图
水文与水资源工程专业 朱君君
2012年“3.23”世界气象日-第52个
主题： 世界气象组织——天气、气象和水为未来增添动力 （宣传片）
水文与水资源工程专业 朱君君
第一章 大气的基本特征
第一节 大气的成分
基本概念： 干洁空气（干空气） 大气中固态、液态微粒（气溶胶粒子） 大气的污染物质：粉尘、CO, SO2, H2S, NO, NO2, 碳氢化合物 ，
时的那个温度，简称露点 符号：Td 单位：同气温
问题：已知100C时E＝12.3mb,180C时 E=20.6mb.某地第一天上午8时气温 T=230C,e=12.3mb;第二天8时 T=230C,e=20.6mb.求：1）两天8时的Td1和 Td2，以此说明Td高低直接与何因子有关？2）
哪一天的f较大？
气象学与气候学_第一章_1
b.白云 如果形成散射的粒子的形状 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”。
物理现象
物理过程
CO2增加可使大气增温。
地球上的水汽循环
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。
气象学因国民经济建设和人民生活要求，已形成
35
2.2 大气圈
大气圈是指因地球的引力而聚集在地表周围的气 体圈层。 大气圈无色无味，那么它是否真的存在呢？
大气圈存在的主要证据或现象
大气圈存在的主要证据或现象:
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 非球形微粒，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。
O2、N2 、 CO2 、O3
O2的作用 （1）用于呼吸作用维持生命，新陈代谢 （2）有机物燃烧、腐化、分解 （3）植物光合释放氧气
N2的作用 （1）冲淡氧气，控制氧化速率 （2）固氮，植物养料 CO2的来源及作用 来源：有机物燃烧，腐烂和生物呼吸 作用：温室气体，植物光合作用原料
一丝不苟——座右铭 排万难冒百死以求真知——做人原则 博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之——处世原则
气象学与气候学基础
气象学与气候学基础•目录：•前言•第一章绪论•1.1气象学与气候学的概念•1.1.1气象学的概念•1.1.2气候学的概念•1.2气象学与气候学在国民经济中的意义•1.2.1气象气候情报服务•1.2.2天气、气候预报服务•1.2.3气候资源的开发利用•1.2.4人工影响天气和改善气候环境•1.3气象学和气候学的发展•总结与提要•复习思考题••第二章大气的基本情况•2.1大气圈和气候系统•2.1.1大气圈•2.1.2水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述•2.1.3气候系统内部各成员间的相互作用•2.2主要气象要素•2.2.1气温•2.2.2气压•2.2.3湿度•2.2.4降水•2.2.5风•2.2.6云量和云状•2.2.7能见度•2.3空气的状态方程•2.3.1理想气体的状态方程•2.3.2干空气的状态方程•2.3.3湿空气状态方程与虚温•总结与提要•复习思考题••第三章辐射过程•3.1辐射的基本知识•3.1.1辐射与辐射能•3.1.2辐射光谱•3.1.3物体对辐射的吸收、反射和透射•3.1.4辐射的基本定律•3.2太阳辐射•3.2.1大气上界的太阳辐射•3.2.2太阳辐射在大气中的减弱•3.2.3到达地面的太阳辐射•3.2.4地面对太阳辐射的反射•3.2.5地球行星反射率•3.3地面和大气的辐射•3.3.1地面和大气的长波辐射•3.3.2大气对长波辐射的吸收•3.3.3地面有效辐射•3.3.4长波射出辐射•3.4辐射差额•3.4.1辐射差额•3.4.2地气系统辐射差额的地理分布•3.5全球热量平衡•3.5.1地面热量平衡•3.5.2全球热量平衡模式•3.6天文气候带•3.6.1赤道带•3.6.2热带•3.6.3副热带•3.6.4温带•3.6.5副寒带•……•第四章大气的热力学过程•第五章大气中的水分•第六章气压变化和大气的水平运动•第七章大气环流•第八章天气系统•第九章下垫面对气候的影响•第十章人类活动对气候的影响•第十一章气候的分布和气候分类•第十二章气候变化•附图世界气温、降水资料测站位置图•附表世界气候资料表•主题词索引•参考文献。
《气象学与气候学基础》第一章：绪论
当代气候学的三个特点
• 从气候变化来研究气候；
– 由于认识到气候变化有一个很宽的时间谱，长者在 10000年以上，短到1年、季尺度。所以，现代气候是从变 动中认识气候，而不再仅仅局限于追求解释气候平均值。 这也就推动了气候预测研究的发展。
• 从气候系统来研究气候；
– 把研究范围扩大到整个气候系统，即包括大气、海洋、冰 雪、陆地、生物圈。因为人们已经发现，仅仅研究大气， 不可能认识气候形成的过程，也不可能对气候变化作出 有成效的预测。
2、变化周期不同
天气：短期天气过程：活动时间≤5天 中期天气过程：活动时间5—10天 长期天气过程：活动时间10天—3个月 特点是：天气变化快，周期短。 气候：周期分季际、年、十年、百年、千年、万年 等。 特点是：气候变化慢，时间长。
3、各自研究的系统不同
天气：仅是大气中所产生的天气现象，是个单纯 的系统 气候：包括大气、水、冰雪、陆地、生物（动物、 植物、人）五个子系统。是个庞大的系统，各 个系统相互联系、作用、，并决定着气 候的长期平均状况。气候具有地方性的特点。
• 从气候动力学来研究气候。
三、20世纪气候学理论研 究的成就
1. 2. 3. 4. 5. 6. 世界三大涛动 大气环流 月平均环流 大气环流试验 沃克环流 温室效应 7. 月平均环流预测 8. ENSO预报 9. 时滞振子理论 10. 温盐环流 11. 季平均环流预测
世界三大涛动
• 北大西洋涛动（NAO） • 北太平洋涛动（NPO） • 南方涛动（SO）
大气环流
沃克环流（Walker circulation）
• 存在于赤道附近低纬度地带东西向的热力直接环 流。首先由J.皮耶克尼斯在1969年提出，他认为 这和早先G.T.沃克所称的南方涛动有联系（见大 气活动中心）。 在东太平洋赤道区，由于秘鲁寒流带来了冷海水， 又由于东风所引起的厄瓜多尔和秘鲁沿岸的海水 上翻，形成了一条从南美西岸沿赤道向西伸延的 冷水舌，致使赤道区太平洋西部和东部之间，出 现很大的温度差异：就多年平均来说，西太平洋 和印度尼西亚地区海水的水温较秘鲁沿岸水温约 高 8°C以上。这样，通过海洋对大气的加热作用， 就使暖空气在西太平洋和印度尼西亚一带上升到 高层之后，一部分向东流动，到达中、东太平洋冷 水区上空下沉，在低层转而向西流动，形成了一 个热力直接环流。这就是太平洋地区的沃克环流。 它是赤道海洋表面因水温的东西面差异而产生的 一种纬圈热力环流.
第一章气象学与气候学详解演示文稿
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。
气象学领域广，其基本内容是：⑴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；⑵研究导致大气现象发生、 发展的能量来源、性质及其转化；⑶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；⑷探讨如何应用这些规律，通过一定的措施，为预测 和改善大气环境服务（如人工影响天气、人工降雨、消雾、 防雹等），使之能更适合于人类的生活和生产的需要。
第5页，共52页。
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重庆百年一遇特大旱灾为历史罕见
新华社特稿 2006-08-31
•
重庆市副市长陈光国介绍说，今年５月中旬以来，重庆市遭
受了总体上百年一遇的特大旱灾。此次旱灾是自１８９１年重庆
有气象资料记录以来最严重的一次。
•
据介绍，重庆此次特大旱灾呈现出“五个历史罕见”的特点：
第26页，共52页。
3、臭氧——含量少、作用大
大气中的臭氧主要是由于在太阳短波辐射下，通过光化 学作用，氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而 形成的。
0+02→03
大气中的臭氧分布是随高度、纬度等的不同而变化的。 在近地面曾臭氧含量很少，从10km高度开始逐渐增加， 在12～15km以上含量增加得特别显著，在20～30km高 度处达最大值，再往上则逐渐减少，到55km高度上就极 少了。
第17页，共52页。
气象学与气候学 第一章 引论
O + O
O2 + O
O3
原因： 原因：
在上层大气中，紫外线强度很大， 在上层大气中，紫外线强度很大，氧气分子多分 离成氧原子。 离成氧原子。
在较低层大气中， 数量充足， 在较低层大气中， O2和O数量充足，为O3形成提供了 物质条件，因而在距地面30千米处臭氧混合比最大， 物质条件，因而在距地面30千米处臭氧混合比最大， 30千米处臭氧混合比最大 再通过下沉作用， 20 25千米处最多。 25千米处最多 再通过下沉作用，在20—25千米处最多。 在低层大气中由于，短波紫外辐射减弱， 在低层大气中由于，短波紫外辐射减弱，氧原子形成 微弱，故臭氧比重减少。 微弱，故臭氧比重减少。
通论自然地理学 自然地理学基本理论 综合自然地理学 综合自然地理学 气象学与气候学 地质学基础 自然地理学 部门自然地理学 土壤地理学 水文学 植物地理学 中国自然地理学 区域自然地理学 外国自然地理学 地貌学
本课作业： 本课作业：
1、气象学研究的基本内容是什么？气候学研究的基本内容 气象学研究的基本内容是什么？ 是什么？ 是什么？
2、何谓天气？何谓气候？二者有何区别？ 何谓天气？何谓气候？二者有何区别？
*3、简述气象学、气候学与自然地理学的关系。 *3、简述气象学、气候学与自然地理学的关系。
第二节 气候系统概述
一、气候系统的组成
气候系统一般包括五个物理组成部分，即大气圈、 海洋） 气候系统一般包括五个物理组成部分，即大气圈、水圈（海洋）、 冰雪圈、陆地表面和生物圈。各部分简述如下： 冰雪圈、陆地表面和生物圈。各部分简述如下：
山脉对太阳辐射、大气运动和云雨分布都有不同的影响， 山脉对太阳辐射、大气运动和云雨分布都有不同的影响，往往是气 候的分界。 候的分界。 土壤是大气中游离物质的主要的一个来源，在气候变化中有巨大影响。 土壤是大气中游离物质的主要的一个来源，在气候变化中有巨大影响。
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。
气象学与气候学说课讲解
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。
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。
01气象学与气候学第一章绪论1
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yqun
• 到20世纪初，气象学从地理学分出，逐渐发展而成为地学 的一个大的分支。 • 20世纪20年代，地面气象观测网的建立，以及30-40年代 高空气象观测网的发展，增进了人类对大气的认识，加速 了气象科学的发展。 • 60年代以来，电子计算机、卫星、雷达等的应用，使气象 科学呈蓬勃发展之势，研究内涵日渐丰富，外延不断拓展。 • 到了20世纪90年代，气象科学的概念，已逐渐被大气科学 的概念所取代。随着现代科学技术在气象学中的应用，其 研究范畴日益扩展，因而20世纪60年代以来，“大气科学” 术语得到日益广泛的应用，它大大扩充了传统气象学的研 究内容。
人工影响天气——研究如何通过影响云和降水的微物理过程，使某
些大气现象、大气过程发生改变的技术和方法。如人工降水、人工防 雹、人工消雾等。人工影响天气是人类改造自然的一个组成部分。
应用气象学——将气象学的原理、方法和成果应用于农业、水文、航
海、航空、军事、医疗等方面，同各个专业学科相结合而形成的边缘 性学科。
（但从雨带形成的时间阶段来看，7月21日以来的连续阴雨并没有发生在 春末夏初，而是发生在一段持续高温后，历史上大多数梅雨期都不是这样。 如果今年7月8日出梅后，上海还没经历盛夏天气，只让降水间歇几天之后， 便又阴雨连绵，那么可称作“二度梅”。所以，最近这段日子属于夏季连阴 雨，而不能算“二度梅”或“倒黄梅”。）
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yqun
（2）气候学
天气: • 某一地区，在某一瞬时或某一短时间内大气中的大气状态， 如（气温、气压、温度）和大气现象（风、云、雾、降水 等）的综合。是瞬时的、多变的、不稳定的。如天气预报。 气候： • 在太阳辐射、大气环流（自身运动）、下垫面性质（海陆、 平原、高山）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。或研究四种关系多年作用下的 天气统计状态。
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例如：大连市某日的最高气温30°C，最低气温20°C ，午 后有雷阵雨，这些都属于天气现象。 “今天天气很好，风和日丽，晴空万里；昨天天.天气学的定义:
天气学是研究一定地理条件下，不同区域内 所产生的天气系统、天气过程的成因演变规律， 并在天气预报上应用的科学。
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。
➢气候学 Climatology
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。
气象学因国民经济建设和人民生活要求，已形成 众多分支（大气物理学，天气学，气候学，农业 气象学，水文气象学，航空气象学；各类建设和 生活需求——海洋预报、台风预报、沙尘暴预报、 紫外线预报…，穿衣指数、晾晒指数、舒适度指 数、大气环境指数、孝喘指数…）。
概念 2
天气 某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象 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、雾、雨、雪等现象。
气候过程——长期天气过程。 气候特征——相对稳定特性。
气候虽具一定稳定性，但仍有变化 例如：南京春末初夏出现常规梅雨气侯，但有些 年份则出现无雨的空梅或雨量过多的梅雨现象。
3.变化周期不同:
天气：变化快，周期短。
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。 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；
❖ 星星密，雨滴滴。 ❖ 星星稀，好天气。 ❖ 星星明，来日晴。 ❖ 蜜蜂归窠迟，来日好天气。 ❖ 鱼儿出水跳，风雨就来到。 ❖ 水缸穿裙，大雨淋淋。 ❖ 朝霞不出门，晚霞行千里。 ❖ 三月三，脱了棉袄换布衫。
❖ 日落乌云涨，半夜听雨响。 ❖ 日落胭脂红，非雨便是风。 ❖ 日落云里走，雨在半夜后。 ❖ 天上跑台云，地上雨淋淋。 ❖ 西北起黑云，雷雨必来临。 ❖ 云自东北起，必有风和雨。 ❖ 有雨山戴帽，无雨山没腰。 ❖ 天上鱼鳞斑，晒谷不用翻。
国外气象学的萌芽：
➢ 公元前4世纪希腊哲学家Aristotle 著有《气象学》一书
古希腊人认为地球上由于太阳光线 倾斜角度的不同，才产生气候的差 异，并建立了关于热带、温带和寒 带的概念
➢ 在这一时期，气象学和天文学是 混在一起的，可以说具有天象学 的性质
物理现象：风、云、雨、雪、雹、冷暖、干湿、 光、电、声等现象。 物理过程：大气中增温、冷却、蒸发、凝结的过 程。
物理现象
物理过程
CO2增加可使大气增温。
地球上的水汽循环
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。
基本概念 1
本学科的研究对象主要包括三个, 即:气象学、天气学和气候学
大气 atmosphere 包围地球的圈层气态物质——空气，统称为大气
气象 大气中的冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、 雾、
霜、雷电、光等各种物理现象和物理过程的统称。
➢ 气象学（Meteorology）
a. 气象学的定义 运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大 气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气 学科。
b.气候学的研究对象：地球上的气候。
气候系统内各成员相互作用，气候形成和变化过程， 气候变化的机制。（气候）
探索气候变化与人类活动的相互关系。（气候与人）
三部分的关系：
气象学是基础，天气学是纽带，气 候学是综合。
天气与气候的关系
1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有 区别的二个不同概念：
a. 天气:一个地区短时间内大气 的具体状态。 例如：大连市某日的最高气温30°C，最低气温
20°C ，午后有雷阵雨
b. 气候：指一个地方多年的天气平均状况。 例如：在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1
月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C， 昆明四季如春，这些都属于气候现象。
2.气候是长期天气状况的综合，但不是天气 状况的简单平均
天气过程——短期过程。 天气特征——瞬息万变的不稳定特性。
气象学与气候学
Meteorology and Climatology
第一章 引论
一 气象学与气候学的研究对象与任务及简史 二 气候系统概述 三 有关大气的物理性状
一 、气象学与气候学的研究对象与任务和简史 1.1 有关气象学与气候学的基本概念 1.2 气象学与气候学的研究对象和任务 1.3 发展简史
天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压、高压脊和低 压槽等。
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。
b.天气学的研究对象: 地球上的天气。
天气系统
概念 3
气候 Climate
在我国：
➢ 三千年前殷代甲骨文中出现关于大气现 象的记载
➢ 春秋战国时期确定二十四节气 ➢ 秦汉时出现世界上最早关于物候的文
献——《吕氏春秋》、《淮南子》和 《礼记》等 ➢ 风向器、湿度计的发明和应用，始自汉 代的雨量和水旱灾记录丰富、历史最悠 久 ➢ 积累了大量的预知未来天气的天气谚语
天气谚语
中国明清时代的寒冷期长达500年。
天气与气候的差异
时间尺度 稳定性 空间尺度
天气
短
差
小
气候
长
强
大
20
气象学与气候学的发展简史
1. 萌芽时期
➢时间：16世纪中叶以前 ➢特点：由于人类生活和生产的需要，进行一些
零星的、局部的气象观测，积累一些感性认识 和经验，对某些天气现象做出一定的解释 ➢在我国 ➢在国外