气象学与气候学讲义笔记

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《气象学与气候学基础》第一章:绪论.

《气象学与气候学基础》第一章:绪论.
• 传统气候学把气候因子局限于大气内部种种过程,而当代气 候学认为气候形成和变化不仅是大气内部状态和行为的反映, 而且是与大气有明显相互作用的海洋、冰雪圈、陆地表面及生 物圈所组成的复杂系统的总体;
• 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:

第三章天气与气候知识点总结

第三章天气与气候知识点总结

第三章 天气与气候 一、多变的天气 1、天气及其影响⑴含义:是一个地方短时间里 、 、 等大气状况。

⑵特点: 、 。

⑶影响:天气对 、 、 、 等人类活动有着深刻的影响。

2、明天的天气怎么样? (1)天气预报的内容:卫星云图: 表示海洋、 表示陆地、白色表示 。

不同地区地区,云层厚度是不同的。

云的颜色越 ,表示云层越厚。

云层厚的地方一般是 。

⑸常用的天气符号(P46中的图3.6) 3、我们需要洁净的空气评价空气质量的方式:空气质量的高低,与空气中所含污染物的数量有关,用污染指数来表示。

污染指数小,对人体健康有利;污染指数大,对人体健康有害。

二、气温和气温的分布 1、气温与生活 ⑴气温:空气的温度,常用℃表示。

日平均气温=一日内气温观测值之和÷观测次数 月平均气温=一月内日平均气温之和÷当月天数 年平均气温=一年内月平均气温之和÷月数(12) ⑵对人类活动的影响:气温影响人们的穿衣、饮食、住房、农业和交通等。

2、气温的变化⑴日变化(P51中的图3.12)①概念:以一天为周期的气温变化。

②变化特点:一天当中最高气温出现在午后2点(14时)左右,最低气温出现在日出前后。

③气温日较差=最高气温-最低气温 ⑵年变化(P51中的图3.13)①概念:以一年为周期的气温变化。

②变化特点:南北半球气温的变化正好相反。

陆地上:北半球气温7月最高,1月最低; 海洋上:北半球气温8月最高,2月最低。

③气温年较差=最高月平均气温—最低月平均气温⑶通常用气温的变化曲线图来表示一个地方一年内的气温变化情况。

⑷气温年变化曲线图的绘制方法:一横月、二纵温、三定点、四连线 3、气温的分布⑴等温线:气温相同的点的连线。

⑵表示:世界各地冷热不同,通常用等温线图来表示。

⑶影响因素:纬度位置、海陆位置和地形 ⑷分布规律:①纬度差异:一般低纬度气温高,高纬度气温低。

(P53中的图3.17) ②海陆差异:同纬度地带夏季陆地气温高,海洋气温低;冬季相反。

四年级下册科学气候和气象灾害听课笔记

四年级下册科学气候和气象灾害听课笔记

四年级下册科学气候和气象灾害听课笔记气象学、气候学和天气学气象学:研究大气特性和状态-温度气压湿度。

气象学的目的:让人们了解气象要素的变化规律,合理安排工农牧水利城建交通等生产;温压湿(气象要素)天气学:天气现象、天气过程特征及其规律,并建立天气预报方法的科学-天气过程。

天气学的目的:提供准确的天气预报,预防自然灾害,最大限度的减少灾害造成的损失。

气候学:研究气候的特征、形成和演变及人类活动与气候相互联系的学科。

目的:预测气候的长期变化规律,预测未来气候异常出现的时间地点及造成的危害,为国民经济发展规划提供科学依据。

第一节:大气的成分二氧化碳和甲烷的作用:强烈吸收地球表面的长波辐射,同时放射长波辐射,使对流层大气和地面增暖;臭氧的作用:吸收太阳紫外线,使平流层大气增暖。

吸收短波辐射,使大气增温。

臭氧减少目前还没有定论。

氟利昂只是一种推测。

大气的组成:干空气、水汽、气溶胶、空气污染物干空气--氮气氧气氩气及其他微量气体;水汽--江河湖海和各种潮湿气体的蒸发;气溶胶--大气中固体和液体微粒(灰尘、浪花里的盐粒、雾霾);空气污染物--一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等污染气体;大气的垂直结构大气圈:--地表----对流层----平流层----中间层----热层----散逸层--温度在对流层随着高度增加而减少,而在平流层又增加,到了一个节点又减少了。

大气的基本特征研究范围:对流层。

贴地层(0-2m):农业气象学摩擦层(1-2km)对流中层(2-6km)对流上传(6-对流层顶)对流层顶(对流层顶-10km)气温随高度升高而下降。

气温直减率。

lambda=-detaT/detah 第五节:气象要素气温-表示大气的受热程度;气压-大气所具有的压强;湿度-大气中水分。

水汽压(大气中水汽具有的压强)、饱和水汽压(在某种温度下水汽达到饱和);绝对湿度(每立方米湿空气中所含水蒸气的质量)、相对湿度(空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比);饱和差(某地空气在一定温度下的饱和水汽压与当时实际水汽压的差值)、比湿(在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量(水汽质量加上干空气质量)的比值);水汽混合比(湿空气内水汽与干空气的质量比);露点(在固定气压之下,空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度)。

《现代气候学(Ⅱ)》课程笔记

《现代气候学(Ⅱ)》课程笔记

《现代气候学(Ⅱ)》课程笔记第一章:引论一、气候学的定义和重要性1. 定义:气候学是研究地球气候系统及其变化规律的学科,包括大气圈、水圈、冰冻圈、陆地表面和生物圈等多个组成部分。

2. 重要性:气候对人类活动、生态系统、水资源、农业生产等具有重要影响。

了解气候规律,有助于应对和适应气候变化,减轻气候灾害带来的损失。

二、气候学的研究方法1. 观测:通过地面气象站、卫星、雷达等手段收集气候数据,包括气温、降水、风速、湿度等。

2. 模式模拟:利用气候模式对气候系统进行数值模拟,研究气候形成和变化过程。

3. 气候重建:通过地质、生物等手段,恢复过去气候状况,了解气候演变历史。

4. 气候情景预测:基于气候模式,预测未来气候发展趋势和变化趋势。

三、气候系统的基本组成1. 大气圈:地球外围的气体层,包括对流层、平流层等,对气候形成和变化具有重要影响。

2. 水圈:地球上的水资源,包括海洋、湖泊、河流、地下水、冰雪等,参与水循环,影响气候。

3. 冰冻圈:地球上的冰雪资源,包括冰川、冰盖、冻土等,对气候形成和变化具有重要影响。

4. 陆地表面:地球表面的陆地,包括山地、平原、沙漠等,对气候形成和变化产生影响。

5. 生物圈:地球上的生物体系,包括植被、动物、微生物等,参与碳循环、水循环等,影响气候。

四、气候系统的能量平衡1. 太阳辐射:地球气候系统的能量主要来源于太阳辐射,包括短波辐射和长波辐射。

2. 地球辐射:地球表面和大气层向外辐射能量,维持地球气候系统的能量平衡。

3. 能量传输:大气圈、水圈等通过热量传递、水汽输送等过程,实现能量的传输和分配。

五、气候变化与人类活动1. 自然因素:太阳辐射、火山爆发、地球轨道参数变化等自然因素导致气候波动。

2. 人类活动:工业发展、土地利用变化、化石燃料燃烧等人类活动对气候产生影响。

3. 气候变化:全球变暖、极端气候事件频发、海平面上升等气候变化现象。

4. 应对策略:低碳发展、节能减排、适应性措施等应对气候变化的策略。

气象学与气候学知识点

气象学与气候学知识点

气象与气候知识点大气的垂直分层与大气的热状况1.大气的垂直分层(1)分层依据:温度随海拔高度的变化。

(2)对流层特点①气温随高度升高而降低,对流现象显著,天气复杂多变。

②地面是低层大气的直接热源。

③逆温现象A.对流层气温随海拔每升高1000米,气温下降≤6 ℃,出现逆温现象。

B.辐射逆温的生消过程无逆温→逆温生长→逆温层最厚→逆温减弱→逆温消失C.逆温现象,风力小,使近地面污染物不能及时扩散,污染更加严重。

④雾形成条件:空气中水汽充足;水汽遇冷凝结成水滴;凝结核充足;逆温现象,风力小。

(3)平流层特点①气温随高度升高而升高,大气以平流运动为主,天气晴朗。

②大气平稳,天气晴朗,能见度高,适合飞机飞行。

③分布有臭氧层,强烈吸收太阳辐射的紫外线而增温。

(4)高层大气特点①气温随高度增加先降低后升高,此层存在若干电离层,对无线电通信有重要作用。

②分布有氧原子,强烈吸收太阳辐射的紫外线而增温。

2.大气的热状况(1)大气对太阳辐射的削弱作用①反射作用:反射作用无选择性,云层越厚,反射作用越强。

白天阴天气温低。

②吸收作用:吸收作用有选择性,水汽和CO2吸收红外线,O3、O吸收紫外线。

③散射作用:散射作用既有选择性有无选择性,可见光中的蓝光、紫光最易被散射,天空呈现为蓝色。

空气质量较差时,可见光都易被散射,天空呈现灰白色。

(2)大气对地面辐射的保温作用①一半以上的太阳辐射透过大气射到地面,地面因吸收太阳辐射而增温。

太阳是地面的直接热源。

②地面受热后,向外辐射,除少数透过大气射向宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和CO2吸收,低层大气因吸收太阳辐射而增温。

地面是低层大气的直接热源。

③大气受热后,向外辐射,除少数透过大气射向宇宙空间外,其中大部分射向地面,称为大气逆辐射,大气对地面起到了保温作用。

云层越厚,大气逆辐射越强。

夜晚阴天气温高。

④全天晴,日较差大,全天阴,日较差小。

⑤效率低和成本高:比常规能源在利用中效率低、成本高。

气象学气候学复习要点

气象学气候学复习要点

《气象学与气候学》复习要点第一章研究对象、任务和发展简史1.气象、天气和气候的含义气象:大气中发生的物理现象和过程,称为气象。

天气:短时间内大气状态和大气现象的综合。

气候:长时间内,大气状态和现象的的平均状况和极端状态。

2.广义的气象学和狭义的气象学:广义的气象学:所有研究大气现象和过程的学科统称为气象学。

狭义的气象学:仅研究大气中大气现象的学科称为狭义气象学。

3.大气的主要组成成份氮、氧、氩、 CO2、氖、氦、甲烷、氪、氧化氮、氙、臭氧、氡等。

前四个的含量分别是78.08、20.95、0.93、0.03,累加值 99.03、99.96、99.99。

大气气溶胶粒子:大气中悬浮的多种固体和液体微粒,统称为大气气溶胶粒子。

4.大气的质量随高度的变化大气总质量约5.3×1015吨。

50%在5.5公里以下;75%在11公里以下;25%在11公里—100公里;1% 在36公里—100公里;5. 大气上界有两种划分方法一是大气中出现物理现象的最高高度:极光,1200千米,大气的物理上界;另一种着眼于大气密度与星际气体密度接近的高度:大约2000—3000千米。

6. 大气的垂直分层⑴对流层高度:平均高度10—12公里,赤道平均高17—18公里,极地平均高8—9公里。

特征:①气温随高度升高而降低;平均而言:气温直减率γ=0.65℃/100米②盛行垂直对流运动;③气象要素分布不均;⑵平流层自对流层顶—55km。

温度最初随高度增加不显著,30 km以上显著升高。

气流比较平稳,空气的对流运动很弱。

对流层中水汽含量少,大多数时间天空是晴朗的。

在20 km以上高空,可在早晚观测到贝母云。

⑶中间层自平流层顶到85 km左右为中间层。

温度随高度升高而降低。

有强烈的对流运动。

几乎无云出现,有时能看到薄、银白色的夜光云。

有一个白天出现的电离层,叫做D层。

高度60—90公里。

⑷暖层高度自85公里到250或500 km。

又称热成层或暖层。

气象学与气候学_第一章_1

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
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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 第三章(1)

气象学与气候学  第三章(1)

有充足的凝结核:
1、来源:土壤微粒、风化岩石、火山微粒;工 业、失火烟尘;海水飞溅泡沫中的盐粒;流星、陨 石燃烧后的微尘。 2、作用: ①增大水滴的半径,降低饱和水汽压,快速饱和 ②增大水滴的体积,下降中不易蒸发掉 例:无核冰晶:3—5倍的饱和水汽压才能凝结;有 核冰晶:相对湿度小于100%也可以凝结
压 强 8 C K

6
2 A 3 O
4 B’ B 2
1
水汽
-16
-12
-8
-4
0
4℃
二、饱和水汽压
蒸发、凝结、动态平衡状态,实有水汽压e 与对应的饱和水汽压E进行比较。 饱和水汽压和蒸发面的温度、性质(水面、 冰面,溶液面等)、形状(平面、凹面、凸 面)之间,有密切的关系。
1饱和水汽压与温度的关系
第二节 地表面和大气中的凝结物
要求
1、熟练掌握露、霜、雾淞、雨淞、雾、云等的概 念;雾的形成条件、云的形成条件、分类。 2.掌握各类雾的形成、云的特点。
一、地面的水汽凝结物
1.露与霜 2.雾凇与雨凇
露与霜

露:温度在0以上,水汽凝结为液态, 称为露;(夏季最多) 露的水量很小,但对植物生长却十分有 利,尤其在干旱地区和干热天气情况下, 露常有维持植物生命的功效;


霜:温度在0以下,水汽凝结为固态,称
为霜;(常见于冬季) 无霜期长短对农业有重要意义;一般说来, 纬度愈高,无霜期愈短;纬度相同,海拔愈 高,无霜期愈短.山地阳坡无霜期长于阴坡; 低洼地段无霜期比平坦开阔地段短;
农业上要预防的是霜冻而不是霜,霜和露都是好天气的标志: 露 水见晴天;霜重风晴天
露和霜的形成条件
1水相变化的物理过程
水汽浓度不大,单位时间内跑出水面 的水分子比落回水中的水汽分子多, 系统中的水就有一部分变成了水汽, 这就是蒸发过程,水分子落回水面的 过程叫凝结过程。

《气象学与气候学基础》第一章:绪论

《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

第一章  气象学与气候学
继建立地面气象观测站,开始积累气 象资料。在1860—1865年间各国纷纷 绘出了气象图。
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

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。

七年级地理第三章《天气和气候》学习笔记

七年级地理第三章《天气和气候》学习笔记

第三章天气与气候第一节多变的天气一、天气及其影响二、明天的天气怎么样?1.天气预报的主要内容(1)通常,天气预报要说明一日或几日内阴晴、风、气温和降水等的情况。

(2)风向与风力:风向指风的来向;风力是风强弱的级别。

2、在卫星云图上绿色表示陆地,蓝色表示海洋,白色表示云区。

3、常用的天气符号晴多云阴小雨中雨大雨暴雨冰雹雨夹雪小雪中雪大雪雷阵雨雾霜冻沙尘暴三、我们需要洁净的空气:1、空气质量的高低:与空气中所含污染物的数量有关,用空气质量指数来表示。

2、清新的空气,空气质量指数小,对人体健康有利;污浊的空气,空气质量指数大,对人体健康有害。

3、城市空气质量的高低,受自然因素和人类活动的影响。

一、气温:1、定义:气温指大气的温度。

2、气温的观测仪器温度计、最高温度表、最低温度表等单位0C,读作摄氏度次数一般每天四次(北京时间2时、8时、14时、20时各一次)3、气温的计算(1)日平均气温:一天中不同时间气温值的平均数。

(2)月平均气温:一月中各日平均气温值的平均数。

(3)年平均气温:一年中各月平均气温值的平均数。

二、气温的变化:1、气温的日变化:以一天为周期的气温变化,叫气温日变化。

一天中,最高气温出现在午后2时(或14时)左右,最低气温出现在日出前后,最高气温与最低气温的差,叫气温日较差。

2、气温的年变化:以一年为周期的气温变化,叫气温年变化。

一年内的最高月平均气温与最低月平均气温的差,叫气温年较差。

3、南、北半球陆地与海洋的最高气温、最低气温出现的时间,如下表所示:海陆分布北半球南半球最高气温最低气温最高气温最低气温陆地7月1月1月7月海洋8月2月2月8月三、等温线图的判读:通常用等温线图来表示气温的水平分布,同一条等温线上各点的气温相等。

通常根据等温线的延伸方向,判读气温递变的方向;根据等温线的疏密程度,分析气温差异的大小;根据等温线的闭合情况,判断高低温中心的分布。

具体如下表所示:等温线大致沿东西方向延伸说明南北方向存在气温差异等温线分布密集气温差异大稀疏气温差异小等温线呈封闭状态中心气温低,表示这里是低温中心中心气温高,表示这里是高温中心四、世界气温分布规律1、气温大致分布规律:由低纬向高纬递减。

《气象与气候学》总结

《气象与气候学》总结

气象学复习资料一.名词解释:1.干空气:大气中除了固,液微粒及水汽以外的空气湿空气:含有水汽的空气2.对流层:从地面至约12km高的大气层。

其下垫面为地面,上界高度随纬度和季节而变。

集中了大气质量的80%和全部水汽,云、雾、雨、雪等也都发生于其中。

平流层:自对流层顶到大约55Km左右的大气层;3.虚温:在气压相等的条件下,具有和湿空气相等的密度时的干空气具有的温度。

4.单位气压高度差:指在垂直空气柱中气压相差一个单位值(通常指1百帕)所对应的高度差。

用它来表示气压随高度增加而降低的快慢程度5.位势高度:动力计算中由某参考[零]面(重力位势零面)至计算等压面之间的位势差6.等压面:空间各气压相等的点组成的面等高线:等高线是某一特定等压面(850hPa、700hPa、500hPa等)上高度相等的点的连线7.等高面:高度相等的点所组成的面等压线:等压线是同高度的水平面上气压相等的点的连线8.水汽压:大气中的水汽所产生的那部分压力称水汽压(e)。

单位也用hPa;饱和水汽压:一定温度、体积空气中的水汽含量达到最大时的水汽压称饱和水汽压(E),其大小随温度的升高而增大9.绝对湿度:单位体积空气中所含的水汽质量,即水汽密度相对湿度:实际水汽压(e)与同温度下的饱和水汽压(E)的比值(用百分数表示),10.比湿:在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量的比值。

其单位是g/g或g/kg混合比:一团湿空气中,水汽质量与干空气质量的比值即单位为g/g11.露点:在空气中水汽含量不变,气压一定下,使空气冷却达到饱和时的温度,称露点温度,简称露点(t d)。

其单位与气温相同12.风、风向、风速:空气的水平运动称为风;风向是指风的来向。

地面用16方位、高空用方位度表示,即0°(或360°)表示正北,90°表示正东,180°表示正南,270°表示正西等。

单位时间内空气在水平方向流动的距离就是风速。

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气候学于气象学第一章引论1、气候学: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。

研究内容:①把大气作为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、压强密度等;②研究导致大气现象发生,发展的能量来源,性质及其转化;③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④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、人工降水、消雾、防雹等),使之能更适合于人类的生活和生产的需要。

2、气候学:气象学的分支科学,着重解决气候发展史、气候变化的规律,气候预报和气候变化与人类关系的科学。

研究内容:①气候形成。

②气候形成。

③气候变迁。

④气候与其他自然因素的关系。

⑤应用气候。

⑥气候与人类的关系。

3、大气:由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态、固态杂质所组成。

4、气候系统:包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内,能决定气候形成、分布和变化的统一的物理系统。

5、大气分层依据:根据温度、成分、电荷等物理性质,考虑大气垂直运动等情况,将大气分为五层。

6、对流层特征:①气温随高度升高而降低②垂直对流运动:地表不均匀加热,产生垂直对流运动。

强度随纬度、季节变化(低纬较强、高纬较弱,夏季较强、冬季较弱。

17-18km 10-12km 8-9km③气象要素水平分布不均:受地表影响大,海陆分异、地形起伏—温度、湿度7、平流层特征:对流层顶—55km 随高度增高气温最初不变或微有上升;约到30km 以上,随高度增高而升高——受地面温度影响小、臭氧吸收太阳辐射。

气流较平稳、水汽含量极少,天空晴朗。

高纬20km以上早晚-贝母云。

火山尘影响能见度、气温。

8、气象要素:①、气温:大气的温度,,表示大气冷热程度的量。

它是空气分子运动的平均动能。

②、气压:大气压强。

空气分子运动与重力场综合作用结果。

③、湿度:表示大气中水汽含量多少的物理量。

1)水汽压:大气中水汽产生的压力(e)。

2)饱和空气:水汽含量达到一定程度,呈饱和状态的空气。

3)饱和水汽压:饱和空气的水汽压(E)。

(也叫最大水汽压)随温度升高而增大。

4)相对湿度:空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压比值。

(用百分数表示)直接反映空气距饱和的程度。

5)饱和差:饱和水汽压与实际水汽压之差(d)。

6)比湿:水汽质量与该团空气总重量的比值(q)。

7)水汽混合比:水汽质量与干空气质量比值(γ)。

8)露点:水汽含量不变,气压一定,使空气冷却达饱和时的温度,称露点温度,简称露点(Td)。

水汽压、比湿、水汽混合比、露点表示水汽含量多寡,相对湿度、饱和差、温度露点差表示空气距饱和的程度。

④降水:指从天空降落到地表液态或固态水,如雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒、冰雹等。

降水量:降水落到地面后,未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度,mm 为单位。

表征气候干湿状态的重要要素。

⑤风:空气的水平运动。

地面方向16方位表示,高空用方位度数表示。

风速m/s、km/h、knot(海里/小时、节)。

⑥云量:云遮蔽天空视野的成数。

云是悬浮在大气中的小水滴、冰晶微粒或二者混合物的可见聚合群体,底部不接触地面,且有一定厚度。

⑦能见度:视力正常的人在当时天气条件下,能从天空背景中看到和辨出目标物的水平距离。

m、km。

9、空气状态方程:空气状态常用密度(ρ)、体积(V)、压强(P)、温度(T)表示。

对一定质量的气体,其P、V、T之间存在函数关系。

理想气体的状态方程。

标准状态下,1mol气体,体积约等于22.4L。

R*≈8.31J/(mol·K)普适气体常数。

第二章大气的热能和温度1、太阳辐射:太阳向宇宙发射的电磁波和粒子流,其能量主要集中在短于4μm波长范围内的辐射。

2、太阳常数:地球在日地平均距离处与太阳光垂直的大气上界单位面积上在单位时间内所接收太阳辐射的所有波长总能量。

3、辐射:自然界一切物体都以电磁波形式向外传送能量,这种传送能量的方式称为辐射。

4、辐射定律:①基尔荷夫定律:KλT=eλT在一定波长、一定温度下,物体吸收率等于该物体同温度、同波长的放射率。

下标λ表示在一定温度下,不波长的Kλ、eλ及Iλ的数值不同。

②斯蒂芬-波耳兹曼定律:E Tb=σT黑体总放射能力与其本身绝对温度四次方成正比。

σ=5.67×10 W/(m·K )为斯蒂芬-波耳兹曼常数。

③维恩位移定律:λm T=C 波长一微米为单位,则常数C=2896μm·K物体温度愈高,其单色辐射极大值所对应的波长愈短;反之。

三个定律把黑体温度与其辐射光谱联系起来,非绝对黑体知道其温度、吸收率,用基尔荷夫定律,确定其辐射能力。

5、大气对太阳辐射的作用:①大气对太阳辐射的吸收:大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。

水汽、氧、臭氧、二氧化碳及固体杂质等。

②大气对太阳辐射的散射:太阳辐射通过大气,遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时,都要发生散射。

波长较短的光被散射得较多。

③大气的云层和尘埃对太阳辐射的反射:大气中云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。

反射无选择性6、大气逆辐射:大气辐射指向地面的部分。

7、地-气系统的辐射差额:把地面和大气看成一个整体,其辐射能的净收入为R s=(Q+q)(1-a)+q a-F∞Q a、F∞分别为大气所吸收的太阳辐射和大气上界的有效辐射。

对个别地区而言地气系统的辐射差额可正可负。

就整个地气系统辐射差额多年平均值应为零。

南、北半球地气系统的辐射差额在纬度30º处是一转折点。

北纬35º以南差额为正以北负。

将低纬盈余热量输送至高纬—大气、海水流动完成。

8、海陆增温和冷却的差异:i.同样太阳辐射强度下,海洋吸收的太阳能多于陆地吸收的,陆面对太阳光的反射率大于水面。

ii.陆地吸收的太阳能分布在很薄的地表面上,海水吸收的太阳能分布在较厚的水层中。

iii.海面有充分水源供应,蒸发量较大,失热较多,水温不易升高;空气因水分蒸发有较多水汽,以致空气本身有较大吸收热能能力,使气温不易降低。

iv.岩石、土壤比热小于水的比热。

9、气温非绝热变化形式:①传导:空气依靠分子热运动将能量从一个分子传递给另一个分子,从而达到热量平衡的传热方式。

②辐射:物体间依各自温度以辐射方式交换热量的传热方式。

③对流:暖而轻的空气上升,周围冷而重的空气下降补充,这种升降运动称对流。

④湍流:空气不规则运动,又称乱流。

⑤蒸发(升华)和凝结(凝华):蒸发时吸热,凝结时放出潜热。

10、泊松方程:给出了干绝热过程气块初态(P0,T0)和终态(P,T)之间的内在联系,即绝热变化时温度随气压变化的具体规律。

11、空气温度的个别变化:指单位时间内个别空气质点温度的变化Dt/dt。

空气预报时考虑:1、空气的移动所造成某地温度变化称温度的平流变化;2、空气本身温度的变化。

12、大气稳定度:气块受任意方向扰动后,返回或远离平衡位置的趋势和程度。

13、不稳定能量:气层中可使单位质量气块离开初始位置后作加速运动的能量。

三种情况:不稳定型、稳定型、潜在不稳定型。

14、气温周期性变化:①气温日变化:原因:大气边界层温度主要受地表面增热与冷却作用影响而发生变化;大气水平、垂直运动会引起局地气温变化。

特征:一日一个最高值午后14时左右,一个最低值日出前后;最高最低值之差,气温日较差,大小反映气温日变化程度;日较差大小与纬度、季节和其它自然地理条件有关。

②气温年变化:由于地面存储热量,气温最高、最低值不是太阳辐射最强、最弱的一天(北半球夏至、东至),也不是太阳辐射最强、最弱的一天所在的月份(北半球6、12月)比其落后1-2个月,北半球陆地7、1月,海洋8、2月。

一年中月平均气温最高、最低值之差,气温年较差。

气温年较差大小与纬度、海陆分布等有关,随纬度升高增大。

根据纬度年较差大小及最高、最低值出现的时间,按纬度分四种:⑴赤道型:一年两个最高值,春秋分以后;两个最低值,冬夏至以后;⑵热带型:一年一个最高值夏至以后,一个最低值冬至以后,年较差不大;⑶温带型:一年一个最高值7月,一个最低值1月,年较差较大;⑷极地型:一年一个最高值,一个最低值,冬季长而冷夏季短而暖,年较差很大。

15、气温的水平分布特征:①赤道地区气温高,向两极逐渐降低;②冬季北半球等温线在大陆上大致凸向赤道,海洋上大致凸向极地,夏季相反;③最高温度带不在赤道上,冬季在5 º--10 ºN处,夏季20 ºN左右。

这一带平均温度1、7月均高于24℃,称热赤道;③南半球冬夏最低温都在南极,北半球夏季最低温极地附近,冬季最冷东西比利亚和格陵兰地区。

(绝对最低气温维尔霍扬斯克、奥伊米亚康分别为-69.8℃-73℃;南极-90℃;绝对最高气温索马里63℃)第三章大气中的水分1、水相变化的判据:E>e 蒸发(未饱和)E=e 动态平衡(饱和)E﹤e 凝结(过饱和)E水汽压e水汽2、饱和水汽压:①、与温度的关系:随温度升高,饱和水汽压显著增大。

②、与蒸发面性质的关系:水分子欲脱出蒸发面,需克服周围分子引力。

冰面和过冷却水面的饱和水汽压:同温度下与过冷却水相比,冰面饱和水汽压小些;温度为0℃时相等;溶液面的饱和水汽压:浓度愈高,饱和水汽压愈小。

④与蒸发面形状的关系:不同形状的蒸发面,水分子受到的周围分子引力不同;温度相同时饱和水汽压凸面>平面>凹面;凸面曲率愈大,饱和水汽压愈大;凹面曲率愈大,饱和水汽压愈小。

3、大气中水汽凝结条件:①凝结核②空气中水汽的饱和或过饱和使空气达到过饱和的途径:①通过蒸发,增加空气中的水汽,使水汽压大于饱和水汽压;②通过冷却作用,减少饱和水汽压,使其少于当时实际水汽压。

使空气达到过饱和的过程:①暖水面蒸发;②空气的冷却。

4、地面水汽凝结物:①露和霜:地面或地物辐射冷却,使近地表空气层降温,温度降到露点以下,空气水汽含量过饱和时,地面或地物表面有水汽凝结。

露点温度在0℃以上,地面或地物上出现微小水滴—露;露点温度在0℃以下,水汽直接在地面或地物上凝华成白色冰晶—霜。

形成气象条件:晴朗微风的夜晚。

冷平流以后或洼地上聚集冷空气时形成平流霜或洼地霜。

霜和霜冻的区别:霜指白色固体凝结物,霜冻指农作物在生长季节里,地面和植物表面温度下降到足以引起农作物遭受伤害或死亡的低温。

--熏烟、浇水、覆盖。

②雾凇和雨凇:雾凇是形成于树枝、电线或其他地物迎风面上的白色疏松的微小冰晶或冰粒。

根据形成条件和结构分:晶状雾凇主要由过冷却雾滴蒸发后,再由水汽凝华而成。

粒状雾凇由过冷却雾滴被风吹过,碰到冷的物体表面迅速冻结而成。

雨凇是形成在地面或地物迎风面上的透明的毛玻璃状的紧密冰层。

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