气象气候学基础知识

一．解释概念

冰晶效应在有冰晶和过冷却水滴共存的云中，由于冰面的饱和水汽压比过冷却水面的饱和水汽压小，当空气中的实有水汽压介于两者之间，即大于冰面饱和水汽压而又小于水面饱和水汽压时，过冷却水滴会因蒸发而减小，水分子不断由水滴向冰晶上转移，冰晶则因凝华而增大。这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用称为冰晶效应。

大气的保温效应地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。人们把大气的这作用，称为大气保温效应。（地面吸收大气辐射增温，放出地面长波辐射，被对流层水气和CO2吸收，使大气增温；在通过大气逆辐射补偿地表损失热量的过程为大气的保温效应。）

温室效应通过空气对流和湍流方式的热交换使得温室内温度高于室外的一种物理现象。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被二氧化碳吸收，这样就使地表与低层大气温度增高。

风海流盛行风长期作用于海面所形成的稳定流叫风海流。

信风带、西风带和极地东风带的风向是比较衡定的，在海洋上，这些定向风与海洋表层水之间就会发生摩擦，通过摩擦方式，风即可将其一部分能量传递给表层海水，除形成波浪外，还使表层海水发生移流，从而形成风海流。

雾凇由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。

雨凇雨凇超冷却的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层，叫做雨凇。

霜当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。

霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚。

霜冻霜冻多在春秋转换季节，白天气温高于摄氏零度，夜间气温短时间降至零度以下的低温危害现象。晴朗无风的夜晚，因辐射冷却形成的霜冻称为“辐射霜冻”。冷空气入侵形成的霜冻称为“平流霜冻”。两种过程综合作用下形成的霜冻称为“平流辐射霜冻”。露空气中水汽以液滴形式液化在地面覆盖物体上的液化现象。夜间气温下降，越近地面冷却越快，形成与白天相反的下冷上热的温度分布，当地面温度冷却到使贴地面空气中的水汽含量达到饱和时，地面物体上开始观察到露滴生成。

露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，用它来表示湿度是因为当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

海陆风因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风，后者称为陆风，合称为海陆风。（白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高。陆地上空气柱因受热膨胀，在水平气压梯度力的作用下，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，遂形成低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了夜间，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，所以海风较陆风强。）

台风台风是发生在热带洋面上的一种强烈的气旋性风暴，活动范围极大，常常从热带洋面侵入到中纬度地区，并伴有狂风、暴雨、巨浪和海潮。

龙卷龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的，由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风，其风力可达12级以上，最大可达100米每秒以上，一般伴有雷雨，有时也伴有冰雹。

ENSO（厄尔尼诺—南方涛动）赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热

带大气环流紧密相关。其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系，即南方涛动现象（SO）。在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。厄尔尼诺期间的情况正好相反。鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSO。

寒潮北方的冷空气大规模地向南侵袭我国，造成大范围急剧降温和偏北大风的天气过程。寒潮一般多发生在秋末、冬季、初春时节。我国气象部门规定：冷空气侵入造成的降温，一天内达到10℃以上，而且最低气温在 5℃以下，则称此冷空气爆发过程为一次寒潮过程。

山谷风山地区域在天气晴朗日风向昼夜变化显著的风。白天山坡增热剧烈，空气自山谷沿坡上升，形成“谷风”；夜间山坡冷却较快，空气自山上沿坡下滑，形成“山风”。热带和副热带在干季（温带在夏季）山谷风最显著。

高原季风青藏高原上冬夏盛行风向相反的现象。是青藏高原热力作用形成的一种独立的风系。高原相对于四周同高度的自由大气，夏季为热源，在高原近地面层形成一个热低压，低压中心厚度约2.5公里；冬季为冷源，形成一个冷高压，厚度约1.0公里。与气压场相适应，在距高原地面1公里高度，存在一个冬夏盛行风向相反的季风层，以高原中部最高，向四周逐渐降低。

高原无夏青藏高原平均海拔4000米以上，海拔每上升100米气温下降0.6℃，从而青藏高原大部分地区的最暖月均温在15℃以下，而平均温度大于等于18℃为夏季，故高原无夏。

短波辐射电磁波谱中波长小于4μm的辐射。气象学中,主要指波长0.17～4μm的太阳辐射。此波谱段的能量约占太阳辐射总能量的99%,因此太阳辐射属于短波辐射。

长波辐射地面和大气的辐射能主要集中在3—120微米的波长范围内,均为肉眼所不能看见的红外辐射。气象学上把地面和大气的辐射称为长波辐射。

散射辐射（分子散射，颗粒散射）由于分子热运动造成的密度局部涨落而引起的光的散射。

大气逆辐射大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。大气这种