气象学与气候学PPT课件
气象学与气候学课件
气候敏感性
地球系统对温室气体增加 的响应是复杂的，不同气 候系统对气候变化的敏感 性不同。
极端气候事件
极端天气
生态影响
极端天气事件如暴雨、洪涝、干旱、 台风、暴风雪等频发。
极端气候事件对生态系统产生影响， 导致物种灭绝、生物多样性减少等。
极端气候灾害
极端气候事件可能导致自然灾害如地 震、火山喷发、海啸等。
雷暴与龙卷风
总结词
雷暴和龙卷风是两种极端天气现象，它们的形成和发展 机制以及所造成的危害各不相同。
详细描述
雷暴和龙卷风是两种极端天气现象，它们的形成和发展 机制以及所造成的危害各不相同。
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大气化学与污染
大气化学成分
主要成分
大气主要由氮气（约78%）和氧气（ 约21%）组成，还有少量氩气、二氧 化碳、水蒸气和微量其他气体。
臭氧层
平流层中的臭氧层能够吸收对生物有 害的紫外线，保护地球上的生命。
大气污染及其来源
人为污染源
工业排放、交通尾气、农业活动（如 化肥和农药使用）、生活排放（如燃 烧化石燃料）等。
自然污染源
火山喷发、森林火灾、风力扬尘等。
大气污染对气候的影响
01
02
03
温室效应
大气中温室气体的增加导 致地球表面温度升高，引 发全球变暖。
加强气候变化教育，提高公众 对气候变化的认识和应对能力 。
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气象学与气候学应用
气象灾害预警与防御
灾害恢复重建
气象灾害预警
通过气象观测和预测技术，及 时发布气象灾害预警信息，提 醒公众采取相应的防御措施。
灾害应急管理
建立气象灾害应急管理体系， 制定应急预案，组织应急救援 ，减轻灾害损失。
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干洁空气的组成结构
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④ 二氧化碳（光合作用；大气保温效应） ⑤ 臭氧（地球生命的保护伞：强烈吸收太阳辐射中的紫外线）
图大气臭氧浓度随高度的变化
15
图各高度上氧和氮的组成比例
16
2. 水汽（唯一发生相变的大气成分） （1）来源：陆面、水面蒸发和植物蒸腾 （2）含量: 占整个地球总水量的0.001% （3）重要性：产生天气变化的重要因素，直接影响地面和低
气象观测：地面观测、高空观测、遥感技术 天气与气候分析：天气气候图分析、四维分
析、统计分、诊断分析 天气与气候的数值模拟
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0.4 气象学与气候学的发展简史
1. 萌芽时期 ：十六世纪中叶以前 感性认识和经验形成阶段，萌芽时期我国和希腊是露过锋芒的，气象学与天文学 是混在一起的，可以说具有天象学的性质。
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2.3到达地面的太阳辐射
有两部分： 直接辐射：太阳以平行光线的形式直 接投射
到地面上。 散射辐射：经过散射辐射后自天空投射到地面
上。
二者之和称为总辐射。
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1、直接辐射：
太阳高度（角）、大气透明 度
（1）太阳高度角（h）： 太阳光线与水平面间的 夹
角；h不同， 地表单位面积上所获得的太
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1.2.3 中间层（55~80km） 气温随高度增加迅速降低； 对流运动强烈（又称为上对流层）。
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1.2.4 暖层（80~800km） 温度随高度增加而迅速增高； 空气处在高度电离状态（又称为电离层）。
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1.2.5 散逸层（暖层以上） 空气极其稀薄，温度高； 空气质点运动速度快，大气质点不断逃逸到
气候学气象与气候学教学课件
绪论1.气象学的定义和研究内容①定义：研究发生于大气中的的一切物理现象和物理过程，探讨其演变规律和变化，并应用于实践的科学。
②研究对象：大气圈。
主要研究内容：a.大气的一般特性。
b.大气现象的发生、发展、及能量的来源。
c.探求大气现象的本质、寻求变化规律。
d.将大气现象中的规律应用于实践。
2天气学定义：研究地球条件下不同的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。
3天气学研究对象：地球上的大气4气候学定义：研究地球上气候的形成原因、分布类型、变化规律的科学。
5气候学研究对象：地球上的气候。
6天气与气候的区别:①概念不同：a天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度气压等）和大气现象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。
属于短时间内的微观现象。
b气候：是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性质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。
不仅包括该地多年平均天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。
属于长时间宏观现象。
②变化周期不同： a天气：变化快，周期短。
b气候：变化慢，时间长。
③各自研究的系统不同：a天气：是个单纯的系统。
b气候：包括大气、水、冰雪、陆地、生物（动物、植物、人）五个子系统。
具有地方性的特点。
7大气：包围在地球表面的整个空气层，是一个连续的空气圈。
8大气的组成特点：气态：水汽、氮气、氧气等；液态：水、溶液滴；固态：冰晶、悬浮的杂质；低层大气（0-90km）：干洁空气、水汽、杂质；高层大气（90km以上）：氮、氧原子9根据大气中的温度、水汽、成分、垂直运动分为五层：①对流层②平流层③中间层④暖层⑤散逸层10气象要素：定性或定量描述大气物理现象和大气状态特征的物理量。
例如：气压、气温、湿度、云量、风、降水量、能见度、日照、辐射量等。
11表示湿度的方法：a水汽压(e)b绝对湿度(a)c饱和水汽压(E)d相对湿度(f)e比湿(q)f饱和差(d)g露点(Td)12风定义：空气的水平流动。
《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》课件
气象学基本概念和定义
1 气象要素
介绍气温、湿度、气压等气象要素的基本概念。
2 气象现象
解释雷暴、云层和气象灾害等常见气象现象。
3 气象学方法
探讨气象数据收集和分析的方法与技术。
大气成分和结构
成分
描述大气中主要的气体成分， 如氮氧等。
层次结构
解释大气分为不同的层次， 如对流层、平流层等。
影响因素
探讨影响大气成分和结构的 因素，如人类活动与自然过 程。
《气象学与气候学》PPT 课件
本课件将介绍气象学与气候学的基本概念和应用，从大气成分到气候变化， 让您深入了解气象科学在我们生活中的重要性。
气象学与气候学的概述
1 定义与关系
2 历史演变
了解气象学与气候学的区别与联系。
探索气象学与气候学领域的发展历程。
3 现代应用
展示气象学与气候学在社会中的广泛应用。
人为因素
分析人类活动对气候变化产生的影响，如温室气体排放。
全球气候变化的趋势和研究进展
1
温度上升
解释全球变暖和气温上升的趋势。
2
海平面上升
探究冰川融化导致海平面上升的现象。
3
极端天气
讨论频繁发生的极端天气事件，如飓风和洪灾。
计进行观测。 使用湿度计进行观测。 采用气压计进行测量。
气象预报的基本原理和方法
1
气象观测
收集气象数据以了解当前天气状况。
2
气象模型
利用数学模型预测未来天气情况。
3
预报技术
介绍各种预报技术，如数值天气预报。
气候变化的原因和影响
自然因素
探讨太阳辐射、地球运动等自然因素对气候变化的影响。
绪论气象与气候学教学课件
第一节气象学简介1.气象学的定义和研究内容①定义：研究发生于大气中的的一切物理现象和物理过程，探讨其演变规律和变化，并应用于实践的科学。
②研究对象：大气圈。
主要研究内容：a.大气的一般特性。
b.大气现象的发生、发展、及能量的来源。
c.探求大气现象的本质、寻求变化规律。
d.将大气现象中的规律应用于实践。
物理现象：大气中的风、云、雨、雪、雹、冷暖、干湿、光、电、声等现象。
物理过程：大气中的增温、冷却、蒸发、凝结等过程。
2.气象学的发展分支①大气物理学、动力气象学、应用气象学、大气探测学、人工影响天气学等。
②天气学③气候学a天气学定义：研究地球条件下不同的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。
研究对象：地球上的大气天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压、高压脊、低压槽等。
天气过程：天气系统的发生、发展、消失、演变的全过程。
天气预报：人们根据天气演变规律的认识，对未来一定时期内天气变化做出主、客观判断。
b气候学定义：研究地球上气候的形成原因、分布类型、变化规律的科学。
研究对象：地球上的气候。
c天气与气候的区别①概念不同：天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度气压等）和大气现象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。
属于短时间内的微观现象。
气候：是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性质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。
不仅包括该地多年平均天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。
属于长时间宏观现象。
②变化周期不同：天气：变化快，周期短。
气候：变化慢，时间长。
③各自研究的系统不同：天气：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。
具有地方性的特点。
3.本学科在生产中的应用:主要表现在三个方面:①提供气象观测资料，并加以整理分析，找出其规律性与特性，供生产建设部门应用。
②提供未来天气预报和气候变化趋势预报，做生产建设部门的参谋。
《气象学与气候学》PPT课件
T' T0 dT'
T T0 dT
将 d
dT' dZ
与
dT dZ
代入上式有：
T' T0 d dZ ，T T0 dZ （对于未饱和空气干空气按 γd 变化）
∴T T' ( d )dZ ………………………………………③
将③代入②式，得
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F1
G
d
T
dZm' g 精选ppt
3) 地形(geographical relief)：凸地变幅小，凹地 变幅大，因为凹地白天散热慢，夜间有效辐射强
4) 下垫面性质(features of underlying surface)： 水面上日较差小，陆地上大
5) 天气(weather)：晴天日较差大于阴天
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• (2)气温的年变化(annual variation)
特点：
回归线以外的地区为单波型：最高为7月, 最低为1月,海上落后一个月；
回归线之间赤道附近地区为双波型：最高 为4、10月，最低为7，1月。
原因：太阳直射点的季节变化，在赤道附 近地区，一年有两次太阳直射。
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精选ppt
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稳定度的综合判定方法:
综合干空气和未饱和湿空气的判定方法，可归纳如下：
<m 绝对稳定 m < <d 对干空气稳定，湿空气不稳定，此为条件性
不稳定；
>d 绝对不稳定。
以上判定方法可用如下的数轴表示：
m 条件性不稳定 d
绝对稳定 干稳湿中性
干中性 绝对不稳定 湿不稳
第一章气象学与气候学 PPT
2、气候学研究的对象是地球上的气候。 气候和天气是两个既有联系又有区别的概念。 从时间尺度上讲,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。天气过程是大气中的短暂过 程。而气候指的是在太阳辐射、大气环流、 下垫面性质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。它不仅 包括该地多年来经常发生的天气状况,而且 包括某些年份间或出现的极端天气状况。
一、大气圈概述
㈠大气的组成 1、多种气体的混合物——三大类物质组成:干结空气、
水汽、气溶胶离子 2、干洁空气为主体 其中氮(N２)氧(Ｏ２)和氩(Ａr)三者合占大气总体积的
99、96％,其它气体含量甚微。除水汽外,这些气体在自然 界的温度和压力下总呈气体状态,而且标准状况下(气压 1013、25hpa温度0℃)。密度约为1293g/m³。
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。
生活造成严重的后果。 凝冻天气伴随着阴冷,不像北方雪后多晴,容易缓解。目
前我省的凝冻天气之强度和长度,面积和造成的灾害,是几 十年未遇的。我们正真实地鏖战凶猛的强敌。万众一心的 贵州人,一定能够取得这场历史性战斗的完全胜利！
重庆百年一遇特大旱灾为历史罕见
新华社特稿 2006-08-31
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Meteorology and Climatology
全球降水量随纬度的分布曲线
年降水量（mm）
2000
1500
1000
低压控制降水多 高压控制降水少 500
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90°N
60° 30° 0° 30° 60° 90°S 纬度
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Meteorology and Climatology
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章 下页 上页 节 14
Meteorology and Climatology
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章 下页 上页 节 15
Meteorology and Climatology
由于地球的公转，太阳直射点随季 节南北移动。 导致行星风带、气压带发生季节性 移动
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章 下页 上页 节 16
Meteorology and Climatology
小结
单
假 地表是均匀的条件1：太阳辐射不均 设 地球不自转 水平气压梯度力
一 环 流
圈
条件2：地球自转 三圈环流和 地转偏向力的作用 风带气压带
条件3：地球公转 太阳直射点的移动
气压带风带的移动
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即有平均状况也有瞬时状况，并代表全球大 气的基本运动状况
大范围的大气运动状态
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（二）大气环流的尺度：
Meteorology and Climatology
ห้องสมุดไป่ตู้
名 称 水平尺度 活动时间 例 子
大环流 >2000km 一周 东风波、西风带 中间环流 2000-200 2 - 3天 季风、气旋、反气旋
太阳辐射对地气系统的加热不均是大 气产生大规模运动的根本原因，而高 低纬间的热量收支不平衡是产生和维 持大气环流的直接原动力。 地气系统的辐射差额（Rs） 350N——350S Rs﹥0 净得能量区 350N以北、 350S以南 Rs﹤0 净得能量 区
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Meteorology and Climatology
（二）地球自转作用—
三圈环流及气压带风带 假设条件：
1、地表是均匀的——
消除海陆分布及地形的影响 2、太阳直射点不移动
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章 下页 上页 节 7
行星风系（三风四带）
Meteorology and Climatology
由于三圈环流的形成，产生了近地面上 相
应的气压带和风带，即三风四带。
①赤道低压带：5°N—5°S
成因：空气受热上升而致。因A小，气
流基本不发生偏转。
特点：因对流强烈，云多，降水多，多对
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流雨。
章 下页 上页 节 8
②副热带高压带：30°N(S)
Meteorology and Climatology
成因：赤道上空流动的空气在此堆积而致
特点：气流下沉，多晴天，空气干燥，沙
章 下页 上页 节 4
Meteorology and Climatology
(一)太阳辐射—— 单一(热力)的环流圈
假设条件： 1、地表性质是均匀的——
消除海陆及地形的影响
2、地球不自转——不考虑地转偏向力 对大气运动的影响
3、太阳直射点不移动
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Meteorology and Climatology
（三）地表性质作用
Meteorology and Climatology
1、海陆热力差异作用 由于海陆本身的物理性质的不同，使得同一
纬度 的海陆间存在着热力差异。 冬季：陆地——冷源
海洋——热源 夏季：陆地——热源
海洋——冷源
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Meteorology and Climatology
海陆热力差异对大气环流影响
对近地面环流的影响——使完整的气压带 断裂，形成闭合的高压和低压。
对高空环流的影响——波状环流（槽脊） 是季风环流形成的重要因素
中环流 200-2
1 天 地方性风 （山谷风、海陆风）
小环流 <2km 12小时
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章 上页 节 3
Meteorology and Climatology
二、影响大气环流的因素
（一）太阳辐射
最基本的因子
（二）地球自转产生的地转偏向力
（三）地表性质作用 1、海陆分布 2、地形
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气流运 动方向
温湿 属性
赤道低压带 热力 热低压 上升 湿热
副热带高压带 动力 暖高压 下沉 干热
副极地低压带 动力 冷低压 上升 湿冷
极地高压带 热力 冷高压 下沉 干冷
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章 下页 上页 节 12
极地高压带 副极地低压带 副热带高压带 赤道低压带
副热带高压带 副极地低压带
极地高压带
漠多。
③副极地低压带：60°N(S)
成因：中纬来的西风与极地流来的偏东风
相遇，形成锋面而致。
特点：气旋多。
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④极地高压带：90°N(S)
Meteorology and Climatology
成因：空气冷却下沉而致。
特点：气温低，空气层结稳定
⑤信风带:0 — 30°N(S)
成因：从副热带高压带吹向赤道低压带
的风，受到地球地转偏向力的影
响，北半球偏成东北风，南半球
则偏成东南风。
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特点：风向、风速基本是稳章定的下页 上页 节 10
⑥西风带：30°N(S) — 60°N(MSe)teorology and Climatology 成因：从副热带高压带吹向极地的气流在地转 偏向力的作用下，北半球形成西南风， 南半球而形成西北风。 特点：暖湿气流北上或南下，多锋面和气旋。
§4-4
Meteorology and Climatology
大气环流
一、大气环流的概述
二、影响大气环流的因素
三、大气环流的平均状况
四、急流
五、大气环流的变化
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章 下页 节 1
一、大气环流的概述
Meteorology and Climatology
（一）大气环流： 具有行星尺度、规模比较大的空气运动。
⑦极地东风带：60°N(S) —90°N(S)
成因：空气从极地高压带吹向副极地低压带，
受地转偏向力的作用，北半球偏成东北
风，南北半球则偏成东南风。
特点：空气温度极低
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Meteorology and Climatology
气压带的成因及属性
气压带名称
成因
温压场 特征