大气科学基础复习要点
NJU大气科学概论复习版
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NJU大气科学概论复习版大气科学是一门研究大气现象和过程的学科,它涉及了大气结构、大气化学、大气物理学、气象学等多个方面的知识。
下面是NJU大气科学概论的复习版,总结了大气科学的基本概念和主要内容。
1.大气的结构和组成大气由大气圈中的不同层次组成,包括对流层、平流层、中间层、热层和外层等。
大气由气体组成,主要包括氮气、氧气、水蒸汽、二氧化碳等。
其中,气压和温度是大气结构的两个重要参数。
2.大气的辐射和能量平衡大气中的辐射主要分为短波辐射和长波辐射两种。
短波辐射是来自太阳的辐射,而长波辐射是来自地球表面的辐射。
大气辐射是大气能量平衡的重要组成部分,它通过吸收、散射、反射等过程来影响大气温度和循环。
3.大气水汽和降水大气中的水蒸汽是水循环的重要组成部分,它通过蒸发、凝结和降水等过程来影响大气水汽的含量和分布。
降水是大气中水蒸汽凝结形成的,在大气循环中发挥着重要作用。
4.大气的垂直运动和大气环流大气中存在着垂直运动,包括上升运动和下沉运动。
大气环流是大气运动的总体格局,包括赤道低压带、副热带高压带、中纬度低压带和极地高压带等。
大气环流的形成与地球自转、地球表面的不均匀加热等因素密切相关。
5.大气的天气现象和天气预报天气是大气短时间内的状态变化,包括气温、湿度、气压和降水等因素。
天气现象包括晴、阴、雨、雪、雷暴等。
天气预报是根据大气的变化规律和天气影响因素预测未来的天气状况,以帮助人们做出适应性的决策。
6.大气污染和大气环境大气污染是由于人类活动排放的废气和颗粒物质导致的大气质量下降的现象。
大气污染对人类健康和环境造成了严重的影响,包括酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等。
大气环境保护是保护大气质量和改善大气环境的重要任务。
以上是NJU大气科学概论的复习版,总结了大气科学的基本概念和主要内容。
通过对这些知识的学习和理解,我们可以更好地了解大气的结构、组成、能量平衡、水汽循环、垂直运动和环流等方面的内容,从而更好地理解和应用大气科学的知识。
大气科学基础必考内容
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大气水汽的作用:1,通过潜热交换来重新分配热量2,水蒸气凝结降水,为地球表面的提供所需的新鲜水的植物和动物。
3.通过温室效应使地球大气层加热。
影响温度变化的因子:1太阳辐射加热2冷暖平流3凝结、蒸发潜热4云覆盖●为什么低气压往往与降水等天气相伴随?而高气压区却总是晴朗天气?答:因为低气压区伴随着上升运动,而高气压区却总是下沉运动。
●为什么低气压往往伴随着上升运动?而高气压区却总是下沉运动?答:自由大气的大尺度运动是准地转运动,亦即是地转偏向力和气压梯度力的平衡。
在北半球,地转偏向力与风向垂直,且偏向右侧因此,在北半球,低气压对应着逆时针的气旋运动;高气压对应着顺时针的反气旋运动边界层摩擦作用使气旋区辐合上升,反气旋区辐散下沉鞍型气压场——鞍型气压场是指两个高压中心和两个低压中心交错相对的区域,是一种有利于锋生或锋消的典型变形场。
地球自转作用——三圈环流的形成赤道地区受热上升的气流,流向极地;在地球自转偏向力的作用下,逐步变为偏西气流,阻滞了空气的北上,在300附近积聚下沉;下沉到达地面后一支回流赤道,形成了Hadley (哈得莱)环流圈或信风环流圈(最强);另一支继续北上,与极地下沉的南流气流在600附近汇合上升;上升到高空一支南流形成中纬度Ferrel(费雷尔)环流圈(最弱);一支北流形成极地环流圈。
海陆风:在沿海地区的白天,近地面层风从海面上吹向陆地;在某一高度以上风又从陆地吹向海洋。
夜间近地面层风从陆地吹向海洋;在某一高度以上风又从海上吹向陆地,这种有明显变化的风系称为海陆风环流。
白天由海上吹向陆地的称为海风,夜间由陆地吹向海上的称为陆风。
山谷风:在山区,白天风从山谷吹向山坡,夜间风从山坡吹向谷底,这就是山谷风。
大气静力学是研究静止大气所受力的作用,以及在力的作用下质量和压强分布规律的科学。
多元大气:大气在垂直方向上温度的递减率为一常数标准大气:能够粗略地反映出周年、中纬度状况的,得到国际上承认的,假定的大气温度、压力和密度的垂直分布。
大气科学知识点总结
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大气科学知识点总结大气科学是一门研究大气的各种现象、变化规律以及与人类活动和环境相互关系的科学。
它涵盖了广泛的领域,从天气预测到气候变化研究,对我们的生活和社会发展都具有重要意义。
一、大气的组成大气主要由氮气(约占 78%)、氧气(约占 21%)以及少量的氩气、二氧化碳、水汽和其他微量气体组成。
氮气和氧气是维持生命活动的重要气体,而二氧化碳虽然含量较少,但对地球的气候有着重要的影响。
水汽是大气中变化最大的成分之一,其含量会随着地理位置、季节和天气条件的不同而发生显著变化。
水汽在大气的能量传递和天气过程中起着关键作用,例如形成云、降水等。
二、大气的垂直结构大气可以根据温度的垂直分布特征分为不同的层次。
对流层是大气最接近地面的一层,平均厚度约为 10 12 千米。
在对流层中,温度随高度的升高而降低,这是因为地面是大气的主要热源,热量主要通过对流的方式传递。
对流层集中了大气质量的约 75%和几乎全部的水汽,天气现象也主要发生在这一层。
平流层位于对流层之上,从对流层顶到约 50 千米的高度。
在平流层中,温度随高度的升高而升高,这是因为这里存在着臭氧层,能够吸收太阳紫外线辐射,使得大气温度升高。
平流层气流相对稳定,适合飞机飞行。
中间层从平流层顶到约 85 千米的高度,温度再次随高度的升高而降低。
热层位于中间层之上,温度随高度的增加而迅速升高。
外层是大气圈的最外层,其与星际空间逐渐过渡。
三、大气的热力过程大气的热力过程包括辐射、传导和对流。
辐射是大气获得和失去能量的重要方式。
太阳辐射是地球大气的主要能源,其中可见光部分是地球上生物能够感知和利用的主要能量来源。
大气中的气体和颗粒物会对太阳辐射进行吸收、散射和反射,从而影响到达地面的辐射量。
同时,地面和大气也会向外辐射能量,主要以红外线的形式。
传导是通过分子的热运动来传递热量,但在大气中这种方式的作用相对较小。
对流则是由于空气受热不均导致密度差异,从而引起空气的垂直运动,这是对流层中热量传递的重要方式。
大气科学概论知识点梳理(概述)
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大气科学概论知识点梳理(概述)一、大气科学的研究对象大气科学的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈,也研究大气与其周围的水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的物理和化学过程。
二、大气科学概论的定义大气科学是研究大气的各种现象(包括人类活动对它的影响)及其演变规律,以及如何利用这些规律进行天气、气候的监测和预测,从而趋利避害为人类服务的一门学科。
三、天气和气候的区别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。
【天气是指在短时间内(1-3天左右)发生的天气现象】气候通常被定义为“天气的平均状态”,是指某地在某一时段(多年)内气象要素的平均值和变率的统计描述。
(世界气象组织WMO):30年平均四、*气象要素*气温、气压、湿度、风、云况(云状和云量)、能见度、降水情况(降水类型和降水量)、辐射、日照以及各种天气现象等五、气候系统各组成部分及其相互作用六、常识记忆:①世界上第一个气象站于1653年在意大利建立;②世界上第一张天气图于1820年由布兰德斯绘制成;③世界上第一颗气象卫星是美国于1960.4.1发射的;④世界气象日为每年的3月23日。
七、气候系统五大圈层相互作用八、大气科学的学科体系物理气象学气象学天气学动力气象学大气科学物理气候学气候学描述气候学应用气候学九、气象学与气候学的区别气象学:研究大气中和演变规律及各种现象的成因,以及如何利用这些规律为人类服务的科学。
气候学:是研究气候特征、分类、区划、成因、变化、形成、分布、演变规律、气候预测、应用气候以及气候与其他自然因子和人类活动的关系的学科。
它既是自然地理学的一个分支,也是大气科学的一个分支。
大气科学概论知识梳理
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大气科学概论知识梳理大气科学是研究地球大气系统的科学,它包括大气物理学、大气化学、大气动力学、气象学等多个学科。
以下是对大气科学的基础知识进行梳理。
1.大气的组成:大气主要由氮气(78%)和氧气(21%)组成,还包括少量的水蒸气、二氧化碳等气体。
其中,水蒸气是大气中最重要的温室气体之一2.大气的结构:大气可以分为四个不同的层次。
从地球表面向上分别为对流层(0-12公里)、平流层(12-50公里)、中间层(50-80公里)和外层层(80公里以上)。
3.大气的运动:大气的运动包括垂直运动和水平运动。
大气通过对流和平流两种方式进行垂直运动,水平运动则是由气压梯度力和科氏力驱动的。
4.大气的循环:大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。
其中,全球性的大气循环有海洋环流和大气环流两部分构成,这些循环起到了全球温度和气候的调节作用。
5.大气的辐射:大气与地面和太阳之间发生的辐射交换是大气科学中一个重要的研究内容。
大气光学是研究大气层对可见光和红外辐射的吸收、散射和透射特性的学科。
6.大气的热力学:大气的热力学是研究大气中能量和热量传递的学科。
其中,气候系统的热力学过程对了解气候变化和天气预报非常重要。
7.大气的化学:大气中的化学反应对于大气质量和气候变化具有重要影响。
例如,大气中的臭氧层对于过滤太阳紫外线的作用至关重要。
8.大气中的云和降水:云是大气中由水蒸气凝结而成的水滴或冰晶的集中表现,降水是指水滴或冰晶从云中下降到地面的现象。
云和降水对于气候和水循环有重要影响。
9.大气的天气:天气是大气瞬时状态的表示,主要包括温度、湿度、风向和风速等要素。
气象学是研究天气现象及其变化规律的学科。
10.大气的气候:气候是大气长期统计性质的表示,反映了一定地区一段时间内的天气变化情况。
气候学是研究气候现象及其变化规律的学科。
以上就是对大气科学基础知识的梳理,这些知识对于理解大气的构成、运动、循环以及与地球其他系统的相互作用至关重要。
大气科学的知识点总结
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大气科学的知识点总结一、大气的物理特性1. 大气的成分大气由各种气体组成,其中主要成分包括氮气、氧气、氩气和水汽等。
氧气占大气的比例最高,约为21%,氮气的比例约为78%,其他气体的比例较低。
此外,大气中还含有少量的二氧化碳、氦气、氙气、氩气、甲烷、氧氟和二氧化氮等。
2. 大气的结构大气可以分为四个主要层次:对流层、平流层、中间层和大气外层。
对流层是最接近地球表面的一层,它的厚度约为8-16公里,这一层是气候变化的主要发生地;平流层在对流层之上,在此层中温度逐渐上升,厚度约为48公里;中间层位于平流层之上,厚度为54公里。
大气外层是最外面的一层,也是温度最高的一层,温度可达到数千摄氏度。
3. 大气中的光学现象大气中的光学现象包括折射、散射和吸收。
折射是光线在穿过大气层时的偏折现象,这一现象导致了日出和日落时的色彩;散射是当太阳光穿过大气时,光的波长被散射从而产生了天空呈现出的蓝色;吸收是指大气层中的气体和颗粒对光线的吸收作用。
二、大气的运动和循环1. 大气的水平运动大气的水平运动主要包括风和飓风等。
风是由地球自转产生的气压差和温度差引起的,风的方向和强度受地球自转、地形和气压分布等影响。
飓风是一种热带气旋,它的形成需要大量的热量,是由海洋表面的热能驱动的。
飓风的眼部压力低,飓风的风速非常高,飓风的路径是不规则的,通常会引发严重的灾害。
2. 大气的垂直运动大气的垂直运动主要包括对流、上升运动和下沉运动等。
对流是地球表面升温后,热空气升起,冷空气下降的过程。
上升运动是指大气中空气因受到外力作用而向上移动;下沉运动是指大气中空气因受到外力作用而向下移动。
3. 大气的热量传输大气中的热量传输主要包括辐射、对流和蒸发等。
辐射是大气中热量传输的主要方式,地球表面的热量通过辐射的方式传输到大气层。
对流是指地球表面受到热量影响后,空气发生垂直运动,热量从地面传到大气中。
蒸发是指地球表面的水蒸发成为水汽,然后水汽通过大气层的对流运动传输到其他地方。
大气科学概论知识梳理(大气基础知识)
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大气科学概论知识梳理〔大气的全然知识〕一、地球大气成份由三个局部组成①干洁大气〔即干空气〕Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】②水汽〔滴〕 Moisture③悬浮在大气中的固液态杂质 Impurity二、低层大气的各类要紧成份①氮气〔N2):存在方式:以蛋白质的形式存在于有机体中。
作用:是有机体的全然组成局部,也是合成氮肥的全然原料。
②氧气〔O2〕:是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体;踊跃参加大气中的许多化学进程;对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。
③臭氧〔O3〕:时空转变:最大值出此刻春天,最小值出此刻夏日。
空间转变:水平:由赤道向两极增加。
垂直:55~60km,含量极少。
20~25km,达最大值,形成臭氧层;12~15km以上,含量增加专门显著;从10km向上,慢慢增加;臭氧的作用:a.对紫外线有着极为重要的调操纵作用。
b.对高层大气有明显的增温作用。
④二氧化碳〔CO2)空间转变:水平:城市大于农村;垂直:0~20km,含量最高;20km以上,含量显著减少。
作用:a.绿色植物进展光合作用不可缺少的原料。
b.强烈吸收长波辐射〔地面辐射、大气辐射〕,使地面维持较高的温度,产生“温室效应〞。
三、水汽①来源:要紧来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发和植物外表的蒸腾。
②时空转变:时刻:夏日多于冬季③作用:a.在天气气候转变中扮演了重要角色。
b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射,对大气起着“温室效应〞。
四、大气中的杂质在大气中悬浮着的各类固体和液体微粒〔包括气溶胶粒子和大气污染物质两大局部〕。
气溶胶的作用:①吸收太阳辐射,使空气温度增高,但也减弱了抵达地面的太阳辐射;②缓冲地面辐射冷却,局部补偿地面因长波有效辐射而失去的热量;③降低大气透明度,阻碍大气能见度;④充当水汽凝结核,对云、雾及降水的形成有重要意义。
五、气温、①概念:表示大气冷热程度的物理量,反映必然条件下空气分子平均动能大小。
大气科学导论复习重点
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大气科学导论复习重点大气科学导论复习题第二周一、地球大气的主要成分及其演化历史?主要成分:浓度>1%,氮(N2,占78.08%v),氧(O2,占20.95%v),氩(Ar,占0.93%v)。
原生大气(天文大气圈)◆原生大气的成分是以氢和少量的氦为主(why?)。
大气伴随着地球的诞生就神秘地“出世”了。
也就是拉普拉斯所说的星云开始凝聚时,地球周围就已经包围了大量的气体了。
次生大气(地质大气圈)地球生成以后,由于温度的下降,地球表面发生冷凝现象,而地球内部的高温又促使火山频繁活动,火山爆发时所形成的挥发气体,就逐渐代替了原始大气,而成为次生大气。
次生大气形成时,水汽大量排入大气中,当时地面温度很高,大气不稳定对流的发展很旺盛,强烈的对流使水汽上升凝结形成液态水,出现江河湖海等水体,风雨闪电交加。
次生大气笼罩的时间大约46亿年前到20亿年前。
期间大量的CO2溶于原始海洋,最原始的生命在这个时期已经出现(大约35亿年前)。
大气圈成分20亿年前:N2CO2SO2H2O Ar20亿年后:N2O2Ar H2O CO2 含氧大气现代大气由次生大气转化为现在大气,同生命现象的发展关系最为密切。
1.植物的出现和发展使大气中氧出现并逐渐增多起来,动物的出现借呼吸作用使大气中的氧和二氧化碳的比例得到调节。
2.大气中的二氧化碳还通过地球的固相和液相成分同气相成分间的平衡过程来调节。
二、按照气温的变化特征,在垂直方向上,地球大气包括哪些层次?为什么会有这样的变化特征?根据温度的垂直变化,分为:对流层、平流层、中层、热层和外逸层等。
对流层(Troposphere)特点:1.气温随高度增加而降低,平均而言,减温率平均为γ=0.65℃/100米。
原因:阳光加热地面,而地面又加热它上面的空气。
包含了地球上我们熟悉的所有天气2.大气密度和水汽随高度迅速递减。
对流层几乎集中了整个大气质量的3/4,和水汽的90%。
3.有强烈的垂直运动。
大气科学复习资料
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大气科学复习资料3.大气科学的定义:大气科学是研究地球大气中各种现象(包括物理和化学现象以及人类活动对它的影响)的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
7.大气科学的基本内容可概括为四个方面:研究地球大气的一般特性,如大气的组成、范围、结构等;研究大气现象的能量,大气现象发生和发展的能量来源、性质及其转化;研究大气现象的本质,解释大气现象,研究其发生、发展和变化的规律;探讨如何利用这些现象预测、控制、改造自然,准确预测天气和气候变化,人工影响天气,大气环境预测和控制.9.大气成分的组成:大气是由多种气体组成的混合气体,包括N2、02、Ar、C02、CH4、03、H2…水汽、大气气溶胶11.干洁大气的定义:通常把除水汽、大气气溶胶以外的其余大气称为干洁大气,简称干空气。
13. C02 :(1)来源:人工源:地面燃烧、工业活动,生物体的呼吸和生物尸体腐化都排出C02。
呼吸作用:[CH2O]n+nO2=nCO2+nH2O(包括动植物的呼吸,但白天植物的光合作用可使CO2还原)自然源:CO2分压大于大气CO2分压的海水。
(如热带和低纬地区的海洋是大气的源,放出CO2 )(2)CO2的含量变化:大气中主要原因是由燃烧煤、石油、天然气,化学燃料等燃料引起, 次要原因是火山爆发及碳酸盐矿物、浅地层里释放CO2 ,原子武器试验把放射性碳带进大气(3)3、作用:CO2吸收太阳辐射很少,却能强烈地吸收地面长波辐射,使地面和空气不致于因放射辐射而失热过多。
因此它们都有使空气和地面增温的效应。
(温室效应)这样一来,当浓度不断增加会改变大气的热量平衡,导致大气底层和地面的平均温度上升,而全球气候的变化将直接影响人类的生存环境。
CO2增多引起的温室效应,使两极冰川融化,致使海平面升高,危及沿海城市,使海岸地区土地盐碱化,增加开发难度,温度升高还使一些山顶的积雪融化,使以积雪融化为水资源的河流水量减少,甚至发生断流现象,影响这些地区的生产活动6.臭氧虽然臭氧在大气中所占的比例极小,但因它对太阳紫外辐射(0.2 —0.29呵)有强烈的吸收作用,所以臭氧是大气中最重要的微量成份之一。
博士生地球科学大气科学知识点归纳总结
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博士生地球科学大气科学知识点归纳总结地球科学作为一门涵盖多个学科领域的科学,探讨了地球的各种现象和过程。
而大气科学是地球科学的一个重要分支,研究了大气层及其与地球其他部分的相互作用。
作为地球科学专业的博士生,对地球科学和大气科学的知识点进行归纳总结,可以帮助加深对这一领域的理解和掌握。
以下是对博士生地球科学大气科学知识点的归纳总结。
1. 大气层结构1.1 对流层、平流层和中间层的特点和界限。
1.2 大气组成的主要成分,包括氮气、氧气、氩气、二氧化碳等。
1.3 大气层的垂直温度和压力分布特征。
2. 大气物理学2.1 水汽的生成和湿度的计算。
2.2 空气的密度、压力和温度之间的关系。
2.3 大气压强的测量方法和单位。
3. 气象学基础3.1 大气环流的形成机制和相关概念。
3.2 气象因素的观测和测量方法。
3.3 大气尺度的风系统,如地转偏向力、副热带高压等。
3.4 气象现象的分类,如云、降水、气候等。
4. 气象仪器和观测技术4.1 常见气象仪器的使用和原理,如气象雷达、探空仪等。
4.2 气象观测的方法和技术,包括地面观测、卫星遥感等。
5. 气候学5.1 气候变化的原因和影响因素,如地球轨道参数、大气环流等。
5.2 气候系统的分析和建模方法。
5.3 气候变化的预测和评估。
6. 大气化学6.1 大气中的化学反应过程,如臭氧层破坏、酸雨等。
6.2 大气污染物的类型和来源。
6.3 大气环境质量的评估和改善。
7. 大气动力学7.1 大气中的气压和风场分布。
7.2 风的产生和演变过程。
7.3 大气边界层的特性和影响因素。
8. 大气辐射学8.1 太阳辐射和地球辐射的特点和分布。
8.2 大气传输和吸收辐射的机制。
8.3 大气中反射、散射和吸收辐射的影响。
以上是对博士生地球科学大气科学知识点的归纳总结,通过系统地学习和掌握这些知识点,博士生们可以更好地理解大气科学的基本概念和基本原理,为自己的研究和学术发展提供坚实的基础。
大气科学概论-分章节重点概括复习题总结(全)
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绪论1.*大气科学是研究地球大气中各种现象的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
2.*大气科学的研究对象主要是覆盖着整个地球的大气圈,特别是地球表面的低层大气和地球的水圈、岩石圈、生物圈、是人类赖以生存的主要环境。
3.*大气科学的内容可概括成四个方面:①地球大气的一般特征(如大气的组成、范围、结构等);②大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化;③解释大气现象,研究其发生、发展的规律;④如何利用这些现象预测、控制和改造自然(如人工影响天气、大气环境预测和控制)。
4.大气科学研究的特点:①研究大气科学不能仅限于大气圈;②大自然是大气科学研究的实验基地;③国际合作是推动大气科学发展的必要途径。
学科分支:主要为气象学和气候学。
5.大气化学是研究大气组成和大气化学过程的学科。
研究内容主要包括大气的化学组成及演变、大气微量气体及其循环、大气气溶胶、大气放射性物质和降水化学等。
第一章大气概述一、问答题:1.说明“天气”和“气候”的定义和区别,答:天气描述的是一个特定时间与一个特定地点的大气状态和大气现象。
气候是指在影响天气的各因子(太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动等)长期相互作用下所产生的天气综合,不仅包括某些多年经常发生的天气状况,还包括某些年份偶然出现的极端状况。
也就是说,气候是在一定时段内由大量天气过程综合平均得出的,它与天气之间存在着统计联系。
2.大气中二氧化碳成分增加的原因及其可能的后果是什么?答:大气中二氧化碳成分增加的原因归因于化石燃料(如煤炭、石油、天然气等)燃烧量的不断加大。
后果是低层大气的温度会由此而升高,从而引起全球气候的变化。
3.为什么水汽和尘埃是大气的重要成分?答:水汽是云和降水的源泉。
水汽是唯一能在常态中以三种相态存在的物质(固态、液态、气态)随着大气的垂直运动,空气中的水汽会发生凝结或凝华,形成雨滴或冰晶,进而产生云和降水。
尘埃可以作为大气中水汽凝结或冻结的核心,是形成云、雾和降水的重要条件;它们能吸收和散射太阳、大气和地面的辐射,改变地球的辐射平衡;使大气能见度和空气质量变坏。
《大气科学基础》复习大纲
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《大气科学基础》复习大纲大气动力学基础作用于空气的力:重力、气压梯度力、地转偏向力、摩擦力其中)(-k zp j y p i x p p∂∂+∂∂+∂∂-=∇地转偏向力:V C⨯Ω-=2科里奥利系数:φsin 2Ω=f科里奥利力在各方向的分量:φφφφ cos u 2 z cos u 2 - y cos w 2 - sin v 2 x Ω=Ω=ΩΩ=忽略摩擦,标准坐标系的动量方程为:g - cos u 2 z p1 - dt dw sin u2 - y p1- dt dvcos w 2 - sin v 2 xp1 - dt du φρφρφφρΩ+∂∂=Ω∂∂=ΩΩ+∂∂=简化后:ρρρρg - pg - z p 1 - 0fu - yp1 - dt dvfv xp1 - dt du =∂∂∂∂=∂∂=+∂∂=z连续方程:00)(0)(=∇+=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∇+∂∂v dtd z w y v x u z w y v x u t V t ρρρρρρρρρ速度散度的意义:dtd dt d v z w y v x u v ααρρ11-==∇∂∂+∂∂+∂∂=∇ ,ρα1=为比容单位时间质量的变化率:,流出辐散,质量减少,,流入辐合,质量增加,0000>∇<<∇>v dt d v dt dρρ单位时间体积的变化率:,缩小辐合,体积减少,,膨胀辐散,体积增加,0000<∇>>∇>v dtd v dt dαα水平速度散度和垂直速度的关系:对不可压缩大气有:0=dtd ρ,即0=∇v 则:zwy v x u z w y v x u ∂∂=∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂-0,有,加强上升运动,垂直速度随高度增大,水平辐合,,减弱上升运动,垂直速度随高度减小,水平辐散,0000>∂∂<∂∂+∂∂<∂∂>∂∂+∂∂z w y v x u z wy v x u 大气中的平衡运动:地转风:在水平气压梯度力与水平地转偏向力达到平衡的风,无加速度、无摩擦的空气水平运动梯度风是水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力三者相平衡时的风。
大气科学基础复习要点
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大气科学基础复习要点第一章大气概述1.大气是地球表面运输能量与水分的主要方式,厚度大约100km,尽管相对于地球很浅薄,但大气层里包含了相当大的质量:5. 14 X 10J5公斤。
97%的大气是在地球表面30公里(18英里)以内。
2.大气的密度随着高度的上升而下降。
3.大气组成:永久气体(固定比例在大气中)99. 999 %的大气质量氮气、氧气、氨、氛、氮氟、氟(),氤(氤)、氢可变气体:占很小的百分比,但影响大气的行为的气体,如水汽,二氧化碳,臭氧,甲烷,N20,氟化物等。
4.大气演变:原始大气氢和氨;次级大气水汽,二氧化碳、和其它的由于火山喷发而从地球内部带出来的气体;最终CO2含量减小,02含量上升,演变成现在的大气。
6.氮气和氧气是大气的主要成分。
整合上述两种气体大约占干大气的99%。
9.氟氯化合物能破坏大气中的臭氧C1+03二C10+02 C10+0二C1+02 03+0二202 目前科学家已发现南极上方的臭氧空洞。
10.水汽的重要作用;(1)它通过相变潜热在地球上重新分配热能的能量交换.(2)水汽凝结降水,坠落到地球表面提供所需的新鲜水给植物和动物,形' 各种天气现象;(3)它通过温室效应帮助温暖地球大气层。
11.气溶胶粒子对辐射的吸收和散射、云雾降水的形成、大气污染以及大气光与电学现象的产生都具有重要的作用。
气溶胶粒子的來源可分为人工源和自然源两大类。
12.大气的物理性质和化学性质无论在水平方向还是在垂直方向上都是不均匀的。
13.划分:按照大气的化学成分划分,大气垂直方向可分为均质层和非均质层。
・按照大气的压力结构划分,大气垂直方向可分为气压层和逸散层。
・按照大气的电离结构划分,大气可分为电离层和磁层。
・按照温度变化划分,大气在垂直方向可分为:对流层、平流层、中间层、热层及外层。
14.对流层(2)、集中了大气层大部分的(75%)质量和几乎全部的水汽(3)、温度随高度下降,平均每上升100米,气温约下降0. 65°C(4)、空气的对流运动明显,特别是夏季以及低纬度地区(5)、天气复杂多变。
大气科学基础(70h)知识点)
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1.1 1.2 1.31.42.1 2.2 2.3 6.16.2 6.3 6.4 6.5 6.6 4.1 4.2 4.3 4.4 4.54.6 4.74.85.1 5.2 5.3 5.4 5.6 5.7 5.86.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 8.1 8.2 8.3大气的组成大气铅直分层空气状态方程主要气象要素大气静力学方程压高公式气压场空气微团所受的力大气中的平衡运动风随高度的变化连续方程风的日变化大气边界层基础辐射的基本概念辐射的基本定律辐射在大气中的吸收辐射在大气中的散射太阳辐射及其在大气长波辐射在大气中传辐射差额辐射平衡与气层变温热力学基本定律在大干绝热过程湿绝热与假绝热过程T-lnP图及应用静力稳定度的概念及厚气层不稳定能量气层整层升降静力稳云雾形成的基本条件云滴凝结增长冰晶凝华增长重力碰并增长降水形成的微物理过人工影响天气基础大气声学大气光学大气电学干洁大气、水汽、大气气温直减率、对流层湿空气状态方程绝对湿度、比湿、混合静力平衡均质大气、等温大气、位势高度、气压梯度、气压梯度力、科氏力地转平衡、风压定律、热成风、水平辐散局地热力环流埃克曼螺线辐射通量,辐射通量密基尔霍夫定律、普朗克布格-朗伯定律、光学分子散射、粗粒散射、太阳常数、太阳高度角传输方程、漫辐射透过地面辐射差额、大气辐辐射平衡方程、气层变第一定律、第二定律、干绝热方程、位温、干湿绝热直减率、假相当干绝热线、假绝热线未饱和、饱和气层稳定自由对流高度、真潜不下沉逆温、位势不稳定宏观过程、辐射雾、平科勒方程、云凝结核、冰晶效应、冰晶繁生末速度、碰并增长率暖云、冷云过程、冰雹人工冰核、吸湿性催化声速、声线折射、散射起电机理第二讲第三讲第四讲第四讲第五讲第六讲第七讲第八讲第九讲&第十讲第十一讲第十二讲第十三讲第十三讲第十四讲第十四讲&第十五讲第十六讲第十七讲第十八讲第十九讲第二十讲第二十讲第二十一讲第二十二讲第二十三讲第二十四讲第二十五讲第二十六讲第二十七讲第二十八讲第二十九讲第三十讲第三十一讲第三十二讲第三十二讲第三十三讲第三十四讲第三十五讲2 2 1 2 1 2 2 21 2 3 4 5 1 2 2 2 23 3 2 2 2 2 1 2 2 33 2 2 2 34 4 4 4。
《大气科学基础》复习大纲教学内容
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《大气科学基础》复习大纲《大气科学基础》复习大纲大气动力学基础作用于空气的力:重力、气压梯度力、地转偏向力、摩擦力其中)(-k zp j y p i x p p ρρρ∂∂+∂∂+∂∂-=∇地转偏向力:V C ρρρ⨯Ω-=2科里奥利系数:φsin 2Ω=f 科里奥利力在各方向的分量:φφφφ cos u 2 z cos u 2 - y cos w 2 - sin v 2 x Ω=Ω=ΩΩ= 忽略摩擦,标准坐标系的动量方程为:g - cos u 2 z p 1 - dt dw sin u 2 - yp 1- dt dv cos w 2 - sin v 2 x p 1 - dt du φρφρφφρΩ+∂∂=Ω∂∂=ΩΩ+∂∂= 简化后:ρρρρg - p g - z p 1 - 0fu - yp 1 - dt dv fv x p 1 - dt du =∂∂∂∂=∂∂=+∂∂=z 连续方程:00)(0)(=∇+=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∇+∂∂v dtd zw y v x u z w y v x u t V t ρρρρρρρρρρρ 速度散度的意义:dt d dt d v z w y v x u v ααρρ11-==∇∂∂+∂∂+∂∂=∇ρρ,ρα1=为比容单位时间质量的变化率:,流出辐散,质量减少,,流入辐合,质量增加,0000>∇<<∇>v dtd v dt d ρρρρ 单位时间体积的变化率:,缩小辐合,体积减少,,膨胀辐散,体积增加,0000<∇>>∇>v dtd v dt d ρραα 水平速度散度和垂直速度的关系: 对不可压缩大气有:0=dtd ρ,即0=∇v ρ 则:zw y v x u z w y v x u ∂∂=∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂-0,有,加强上升运动,垂直速度随高度增大,水平辐合,,减弱上升运动,垂直速度随高度减小,水平辐散,0000>∂∂<∂∂+∂∂<∂∂>∂∂+∂∂z w y v x u z w y v x u 大气中的平衡运动:地转风:在水平气压梯度力与水平地转偏向力达到平衡的风,无加速度、无摩擦的空气水平运动梯度风是水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力三者相平衡时的风。
大气科学导论-第二章(大气的基本知识1)
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气压的垂直分布
由于大气层的厚度随高度 的增高而变薄,
空气密度也随高度增高而 迅速减小,
所以,气压随高度增高而 急剧减小。
三、湿度(Humidity)
1、定义:表示大气中水汽量多少的物理量称大 气湿度。意义:大气湿度状况直接影响了云、 雾、降水等天气现象的形成。
湿
水汽压(e)及饱和水汽压(E)
度 相对温度(f)
✓ 时间变化:最大值出现在春季,最小值出现在夏季。 水平:由赤道向两极增加。
✓ 空间变化: 垂直: 55~60km,含量极少。 20~25km,达最大值,形成臭氧层; 12~15km以上,含量增加特别显著; 从10km向上,逐渐增加; 近地面,含量很少;
大气中的可变化成分——O3
• 主要存在于大气平流层,可以吸收太阳的 紫外辐射,对地面生命有保护作用。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
课程内容
概述 大气的基本知识 关于大气运动的基本规律 气旋与反气旋 关于气团和锋的介绍 关于天气预报的基本方法和技术 海气相互作用的产物——厄尔尼诺 气候变化
地球大气的演化
• 地球自从它形成以来,大约46亿年。其大气的演变 可分为三个阶段:原生大气,次生大气、现代大气。
1. 化石燃料和生物体的燃烧导致大气中CO2含量升高, 煤的燃烧导致SO2含量升高。
2. 汽车等的大量使用导致大气中废气增加和气溶胶含 量增加。
3. 人工固氮导致大气中氮的减少。
4. 人工制造的制冷剂CFCs的泄漏导致大气中CFCs含 量增加,CFCs在大气平流层分解后产生的氯造成 平流层O3减少。
粒子和大气污染物质两大部分)。
气溶胶粒子:Aerosol
定义:大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm 之间的固态和液态微粒。 分类:液体质粒、固体质粒 固体质粒的来源:有机质数量较少,大多为植物花粉、 微生物和细菌等; 无机质数量较多,主要来源于:尘粒、烟粒、海洋中 浪花飞溅的盐粒,流星飞逝后留下的灰烬,火山尘埃等。
天津市考研气象学复习资料大气科学与气象灾害防治重点知识点归纳
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天津市考研气象学复习资料大气科学与气象灾害防治重点知识点归纳【天津市考研气象学复习资料】【大气科学与气象灾害防治重点知识点归纳】一、大气科学基础知识1. 大气的组成和结构大气由氧气、氮气、水蒸气等组成,分为对流层、平流层、中间层和热层等不同层次。
2. 大气的物理特性包括气体的压力、温度、密度、湿度等,这些特性对于气象学的研究和预测具有重要意义。
3. 大气的运动特征大气的运动包括垂直上升和下沉运动、水平气流的切变和平行等,影响天气变化和气候形成。
4. 大气辐射大气辐射可分为太阳辐射和地球辐射,影响天气和气候的变化与形成。
二、天气预报与气象灾害防治1. 天气预报的原理与方法天气预报利用大气物理学、数值模拟、卫星遥感等技术手段,通过观测和分析大气参数,预测未来的天气情况。
2. 天气现象的分类与特征包括晴雨、云雾、风、温度变化等各种天气现象的分类和特征。
3. 天气预报的技术指标包括天气现象的概率、强度、范围等指标,用于描述和评估天气预报的准确性。
4. 气象灾害的防治措施防止和减轻气象灾害的措施包括气象监测、预警发布、应急响应等方面。
三、天气系统与气候变化1. 大气环流系统大气环流包括全球风系统、经向环流、纬向环流等,控制了天气和气候的分布和变化。
2. 气候变化的机制与影响包括自然因素和人类活动对气候的影响,如全球变暖、海洋环流变化等。
3. 气溶胶与气候气溶胶是大气中的微粒子,对云和气候变化有着重要的影响。
4. 天气与气候模拟利用气象模型和计算机仿真等方法,模拟和预测不同时间尺度的天气和气候变化。
四、气象观测与数据处理1. 气象观测的方法和仪器包括气象站、卫星遥感、雷达探测等多种观测手段和设备。
2. 气象数据的收集与分析气象数据的收集包括实时观测和历史记录,数据的分析用于天气预报和气候研究。
3. 气象数据处理的技术与方法包括数据的质控、插值、统计分析等方法,保证数据的准确性和可靠性。
五、天气灾害与防护措施1. 暴雨洪涝灾害防治包括暴雨预报、排水系统建设、应急管理等方面的措施。
科学大气知识点总结
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科学大气知识点总结
一、大气的组成和结构
大气是地球的外壳,由气体、微粒和水汽组成,可以分为若干层。
根据温度的不同,我们通常把大气分为对流层、平流层、中间层和热层。
对流层是距地球表面最近、温度最低的一层,也是太空探测监测的重要层次。
平流层是一层温度逐渐升高的气流成分。
中间层是温度再次降低的层次,这个层次的温度一直很低。
热层是由于太阳辐射的特殊成分和气流成分,以及水、水蒸气和氧气等组成的层次。
二、大气的功能
大气对地球生物和地球自然环境都具有非常重要的作用。
首先,大气中的氧气和二氧化碳是动植物生存所必需的,是生命存在的基础。
其次,大气还能调节地球的温度,保持地球表面的温度适宜。
此外,大气解决了温暖的天气、保护地球免受宇宙辐射,还有利于气候和气象稳定。
三、大气的变化机理
大气的变化是时常发生的,而大气的变化一般有大气压力变化、温度变化、湿度变化、风速变化等情况。
首先,气候变化是大气变化的重要层次,它一般是按照地球气候特征周期的变化而确定。
太阳能是大气循环的产生源,它是主要的能量来源,恒温气候是由太阳能决定,其温度不会有周期性的变化。
此外,在大气的温度变化上,大气变化包括地球的空气压力变化、大气内外压力的变化,温度在一天之中也有使用。
在大气湿度变化上,湿度的变化对于气候有非常巨大的影响。
总之,大气是地球的重要组成部分,它的组成和结构、功能和变化机理对我们了解地球和人类社会的发展意义重大。
继续加强对大气的研究,不仅能够深化我们对地球的认识,也能够为人类社会的可持续发展提供重要参考。
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•按照温度变化划分,大气在垂直方向可分为:对流层、平流层、中间层、
热层及外层。
14.对流层
(2)、集中了大气层大部分的(75%)质量和几乎全部的水汽
(3)、温度随高度下降,平均每上升100米,气温约下降0.650C
(4)、空气的对流运动明显,特别是夏季以及低纬度地区
11.气溶胶粒子对辐射的吸收和散射、云雾降水的形成、大气污染以及大气光
学
与电学现象的产生都具有重要的作用。气溶胶粒子的来源可分为人工源和自
然源两大类。
12.大气的物理性质和化学性质无论在水平方向还是在垂直方向上都是不均匀
的。
13.划分:按照大气的化学成分划分,大气垂直方向可分为均质层和非均质层。
•按照大气的压力结构划分,大气垂直方向可分为气压层和逸散层。
9.氟氯化合物能破坏大气中的臭氧Cl+O3=ClO+O2ClO+O=Cl+O2O3+O=2O2
目前科学家已发现南极上方的臭氧空洞。
10.水汽的重要作用;(1)它通过相变潜热在地球上重新分配热能的能量交换.
(2)水汽凝结降水,坠落到地球表面提供所需的新鲜水给植物和动物,形
成
各种天气现象;(3)它通过温室效应帮助温暖地球大气层。
(5)、天气复杂多变。水汽蒸发、凝结而成云至雨造成不同的天气现象
(6)、气象要素的水平分布不均匀。(受地形、海陆分布等各种性质的下垫
面
氮气、氧气、氦、氖、氩氪、氪(),氙(氙)、氢
可变气体:占很小的百分比,但影响大气的行为的气体,如水汽,
二氧化碳,臭氧,甲烷,N2O,氟化物等。
4.大气演变:原始大气氢和氦;次级大气水汽,二氧化碳、和其它的由于火
山喷发而从地球内部带出来的气体;最终CO2含量减小,O2含量上升,演变
成现在的大气。
6.氮气和氧气是大气的主要成分。整合上述两种气体大约占干大气的99%。
大气科学基础复习要点
第一章大气概述
1.大气是地球表面运输能量与水分的主要方式,厚度大约100km,尽管相对于
地球很浅薄,但大气层里包含了相当大的质量:5.14X18英里)以内。
2.大气的密度随着高度的上升而下降。
3.大气组成:永久气体(固定比例在大气中)99.999%的大气质量