气象与气候学复习参考资料
气象学与气候学考试重点
09地信气象与气候学学复习资料仅供参考一名词解释1.气象学 P1人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结,从感性认识提高到理性认识,再在生产实践中加以验证、修订、逐步提高,这就产生了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;2.气候系统 P1是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰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的物理系统;3.气候系统 P7气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰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的物理系统; 4.太阳常数 P25就日地平均距离来说,在大气上界,垂直于太阳光线的1cm2 面积内,1min 内获得的太阳辐射能量,用I0 表示;5.大气窗口 P32气在整个长波段,除8—12μm 一段外,其余的透射率近于零,即吸收率为1;8—12μm 处吸收率最小,透明度最大;6.大气的保温效应 P33大气辐射指向地面的部分称为大气逆辐射;大气逆辐射使地面因放射辐射而损耗的能量得到一定的补偿,由此可看出大气对地面有一种保暖作用;7. 地面有效辐射 P33地面放射的辐射Eg与地面吸收的大气逆辐射δEa之差;8.地面的辐射差额 P33地面由于吸收太阳总辐射和大气逆辐射而获得能量,同时又以其本身的温度不断向外放出辐射而失去能量;某段时间内单位面积地表面所吸收的总辐射和其有效辐射之差值;9. 气块绝热上升单位距离时的温度降低值,称绝热垂直减温率简称绝热直减率;对于干空气和未饱和的湿空气来说,则称干绝热直减率,以γd表示,即γ ;其中表示某一气块; P3910.冰晶效应 P63在云中,冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的,如果当时的实际水汽压介于两者饱和水汽压之间,就会产生冰水之间的水汽转移现象;水滴会因不断蒸发而缩小,冰晶会因不断凝华而增大;11. 凝结增长 P63云雾中的水滴有大有小,大水滴曲率小,小水滴曲率大;如果实际水汽压介于大小水滴的饱和水汽压之间,也会产生水汽的蒸发现象;小水滴因蒸发而逐渐变小,大水滴因凝结而不断增大;12深厚系统浅薄系统 P92暖性高压和冷性低压系统不仅存在于对流层低层,还可伸展到对流层高层,而且其气压强度随高度增加逐渐增强,称深厚系统;而暖性低压和冷性高压系统主要存在于对流层低空,称浅薄系统;13地转风 P97是气压梯度力和地转偏向力相平衡时,空气作等速、直线的水平运动;地转风方向与水平气压梯度力的方向垂直,即平行于等压线;14梯度风 P99当空气质点作曲线运动时,除受气压梯度力和地转偏向力作用外,还受惯性离心力的作用,当这三个力达到平衡时的风;15热成风 101由于水平温度梯度的存在而产生的地转风在铅直方向上的速度矢量差;16平均环流圈 P111是指在南北向沿经圈的垂直剖面上,由风速的平均北、南分量和垂直分量构成的平均环流圈;17天气 P118是一定区域短时段内的大气状态如冷暖、风雨、干湿、阴晴等及其变化的总称;18天气系统 P118通常是指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统;19寒潮 P137长江中下游及其以北地区48h 内降温10℃以上,长江中下游最低气温≤4℃春秋季改为江淮地区最低气温≤4℃,陆上3 个大行政区有5 级以上大风,渤海、黄海、东海先后有7 级以上大风,给流经地区造成剧烈降温、霜冻、大风等等灾害性天气,这种大范围的强烈冷空气活动,称为寒潮;20厄尔尼诺 P170在南美西海岸秘鲁和厄瓜多尔附近延伸至赤道东太平洋向西至日界线180°附近的海面温度异常增暖现象;21焚风 P187沿着背风山坡向下吹的热干风叫焚风;二填空题22气温的非绝热变化方式：传导、辐射、对流、湍流、蒸发升华和凝结凝华 P3623逆温有那些：辐射逆温、湍流逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温 P5724影响饱和水水汽压的因素：饱和水气压和蒸发面的温度、性质水面、冰面、溶液面等、形状平面、凹面、凸面; P6125影响蒸发的因素：1.水源 2.热源 3.饱和差 4.风俗与湍流扩散P6426云的分类 P70云型低<2000m 中 2000-6000m 高>6000m层状云雨层云 Ns 高层云 As 卷层云Cs 卷云 Ci高积云 Ac 卷积云 Cc波状云层积云 Sc层云 St积状云淡积云 Cuhum浓积云 CuCong积雨云 Cb27人工影响冷云降水：1.在云中投入冷冻剂,如干冰 2.引入人工冰核凝结核或冻结核如碘化银 P7828气压场的基本形式：1.低气压 2.低压槽 3.高气压 4.高压脊 5.鞍形气压场 P9029七个气压带和六个风带： P10830气旋和反气旋分哪几种：气旋按发生地区分温带气旋和热带气旋,反气旋分极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋 P13331影响气候形成和变化的因子：：①太阳辐射②宇宙地球物理因子,③环流因子包括大气环流和洋流,④下垫面因子包括海陆分布、地形与地面特性、冰雪覆盖,⑤人类活动的影响; P152三简答题32、对流层对流层是地球大气中最低的一层,云,雾,雨雪等主要大气现象都出现在此层;对流层有三个主要特征：1气温随高度增加而降低;由于对流层主要是从地面得到热量,此气温随高度增加而降低;2 垂直对流运动: 由于地表面的不均匀加热,产生垂直对流运动;对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同;一般情况是：低纬较强,高纬较弱；夏季较强,冬季较弱;3气象要素水平分布不均匀：由于对流层受地表的影响最大,而地表有海陆分异、地形起伏等差异,因此在对流层中,温度、湿度等的水平分布是不均匀;33、气温的日变化近地层气温日变化的特征是：在一日内有一个最高值,一般出现在午后14 时左右,一个最低值,一般出现在日出前后;一天中正午太阳辐射最强,但最高气温却出现在午后两点钟左右;这是因为大气的热量主要来源于地面;地面一方面吸收太阳的短波辐射而得热,一方面又向大气输送热量而失热;这就是说地温的高低并不直接决定于地面当时吸收太阳辐射的多少,而决定于地面储存热量的多少;;正午以后,地面太阳辐射强度虽然开始减弱,但得到的热量比失去的热量还是多些,地面储存的热量仍在增加,所以地温继续升高,由于地面的热量传递给空气需要一定的时间,所以最高气温出现在午后14 时左右;盆地和谷地由于坡度及空气很少流动之故,白天增热与夜间冷却都较大,日较差大;而小山峰等凸出地形区,地表面对气温影响不大,日较差小;34.、气温的水平分布特征首先,赤道地区气温高,向两极逐渐降低,这是一个基本特征;其次,冬季北半球的等温线在大陆上大致凸向赤道,在海洋上大致凸向极地,而夏季相反;这是因为在同一纬度上,冬季大陆温度比海洋温度低,夏季大陆温度比海洋温度高的缘故;再次,最高温度带并不位于赤道上,而是冬季在5°—10°N 处,夏季移到20°N 左右;最后,南半球不论冬夏,最低温度都出现在南极;35、空气中水汽达到饱和或过饱和的途径一是通过暖水面蒸发,增加空气中的水汽,使水汽压大于饱和水汽压;二是通过冷却作用,减少饱和水汽压,使其少于当时的实际水汽压; 大气的冷却方式有：绝热冷却、辐射冷却、平流冷却、混合冷却; 36、各类云降水的特点层状云的降水:由于层状云云体比较均匀,云中气流也比较稳定,所以层状云的降水是连续性的,持续时间长,降水强度变化小;积状云的降水：积状云一般包括淡积云、浓积云和积雨云;1淡积云由于云薄,云中含水量少,而且水滴又小,所以一般不降水;2浓积云是否降水则随地区而异;在中高纬度地区,浓积云很少降水;在低纬度地区,因为有丰富的水汽和强烈的对流,故可降较大的阵雨; 3积雨云是冰水共存的混合云,能降大的阵雨、阵雪,有时还可下冰雹; 4积状云的降水是阵性的;波状云的降水：波状云由于含水量较小,厚度不均匀,所以降水强度较小,往往时降时停,具有间歇性;37、气压变化的原因：某地气压的变化,实质上是该地上空空气柱重量增加或减少的反映,因而一地的气压变化就决定于其上空气柱中质量的变化;空气柱质量的变化主要是由热力和动力因子引起;热力因子是指温度的升高或降低引起的体积膨胀或收缩、密度的增大或减小以及伴随的气候辐合或辐散所造成的质量增多或减少;动力因子是指大气运动所引起的气柱质量的变化,根据空气运动的状况可归纳为下列三种情况;水平气流的辐合与辐散、不同密度气团的移动、空气垂直运动;38、摩擦层中风随高度的变化:在摩擦层中风随高度的变化,既受摩擦力随高度变化的影响,又受气压梯度力随高度变化的影响;假若各高度上的气压梯度力都相同,由于摩擦力随高度不断减小,其风速将随高度增高逐渐增大,风向随高度增高不断向右偏转北半球,到摩擦层顶部风速接近于地转风,风向与等压线相平行;39、锋面气旋的结构和降水特征从平面看,锋面气旋是一个逆时针方向旋转的涡旋,中心气压最低自中心向前方伸展一个暖锋,向后方伸出一条冷锋,冷、暖锋锋之间是暖空气,冷、暖锋以北是冷空气;锋面上的暖空气呈螺旋式上升,锋面下冷空气呈扇形扩展下沉;从垂直方面看,气旋的高层是高空槽前气流辐散区,低层是气流辐合区;气旋前方是宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气；气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气,气旋中部是暖气团天气,如果暖气团中水汽充足而又不稳定,可出现层云、层积云,并下毛毛雨,有时还出现雾,如果气团干燥,只能生成一些薄云而没有降水;40、热带辐合带的两种类型热带辐合带按其气流辐合的特性分为：一是在北半球夏季,由东北信风与赤道西风相遇形成的气流辐合带;该辐合带活动与季风区,称季风辐合带;另一种是南北半球信风直接交汇形成的辐合带,称信风辐合带;四论述题一、论述西太平洋副高的活动规律和西太平洋副高对我国的影响P140答：1、西太平洋副高的季节性活动具有明显的规律性;冬季位置最南,夏季最北,从冬到夏向北偏西移动,强度增大；自夏至冬则向南偏东移动,强度减弱;西太平洋副高对我国夏季天气影响最大的一个天气系统;副高的季节性南北移动并不是匀速进行的,而表现出稳定少动、缓慢移动和跳跃三种形式,而且在北进过程中有暂时南退,在南退过程中有短暂北进的南北振荡现象;同时,北进过程持续的时间较久、移动速度较缓,而南退过程经历时间较短、移动速度较快;2、西太平洋副高是对我国夏季天气影响最大的一个天气系统;在它控制下将产生干旱、炎热、无风天气;西太平洋副高是向我国输送水汽的重要天气系统;平均而言,每年2—5 月,主要雨带位于华南；6 月份雨带位于长江中下游和淮河流域,使江淮一带进入梅雨期；7 月中旬雨带移到黄河流域,而江淮流域处于高压控制下,进入伏旱期,天气酷热、少雨,如果副高强大；控制时间长久,将造成严重干旱;副高南侧为东风带,常有东风波、热带风暴甚至台风活动,产生大量降水,因此7 月中旬后,华南又出现一次雨期;从7 月下旬到8 月初,主要雨带移至华北、东北地带;从9 月上旬起副高脊线开始南撤,降水带也随之南移;二、海洋性气候与大陆性气候的对比 P1831、气温指标1气温年较差：愈向内陆年较差愈大,2年温相时：因受海洋影响,降温、增温皆慢;3春温与秋温差值：气候学上通常以4 月和10 月气温分别代表春温和秋温;海洋性气候气温变化和缓,春来迟,夏去亦迟,春温低于秋温;大陆性气候气温变化急剧,春来速,夏去亦速,春温高于秋温4气温日较差：气温日较差一般在夏季比冬季大;2、水分标志海洋性气候年降水量比同纬度大陆性气候多,其一年中降水的分配比较均匀,而以冬季为较多;气旋雨的频率为最大,降水的变率小;大陆性气候以对流雨居多,降水集中于夏季,降水变率大;此外,海洋性气候的绝对湿度和相对湿度一般都比大陆性气候大;相对湿度的年较差海洋性气候小于大陆性气候;三、地形对气候的影响 P1851高大地形对气温的影响以青藏高原为例,机械阻挡：阻挡南下寒流和北上寒流；导致西风分流,同纬度西北角的温度大于东北角；南部温度大于其他地区温度；热力作用：冬季是冷源,夏季是热源;2中小形地形对气温的影响首先,由于坡地方位不同,日照和辐射条件各异,导致土温和气温有明显的差异;南坡大于北坡北半球;其次,地形凹凸和形状的不同,对气温也有明显的影响;凸地的气温日较差、年较差皆较小;此外,在同样的地形条件下,由于海拔高度不同,山地气温有很大的差异,一般情况都是随着地方海拔高度的加大,气温下降;五图形题一、 P1641.湾流；2.北大西洋漂流；3.东格陵兰洋流；4.西格陵兰洋流；5.拉布拉多洋流；6.加那利洋流；7.北赤道洋流；8.加勒比洋流；9.安的列斯洋流；10.南赤道洋流；11.巴西洋流；12.福克兰洋流；13.西风漂流；14.本格拉洋流；15.几内亚洋流；16.西南和东北季风漂流；17.南赤道洋流；18.赤道逆流；19.莫桑比克洋流；20.厄加勒斯洋流；21.西澳大利亚洋流；22.黑潮洋流；23.北太平洋漂流；24.加利福尼亚洋流；25.北赤道洋流；26.赤道逆流；27.阿拉斯加洋流；28.堪察加洋流；29.南赤道洋流；30.东澳大利亚洋流；31.秘鲁洋流；32.赤道逆流二、P208 图7.5分布、气候特征、形成因素副热带季风气候副热带季风气候位于副热带亚欧大陆东岸,约以30°N 为中心,向南北各伸展5°左右;它是热带海洋气团与极地大陆气团交绥角逐的地带,夏秋间又受热带气旋活动的影响;典型台站：上海;一年中冬季风来自大陆,夏季风来自海洋;夏热冬温,最热月平均气温在22℃以上,最冷月在0℃—15℃左右,年较差约在15℃—25℃左右;可以出现短时间霜冻,无霜期在240天以上;四季分明,降水量在750—1000mm 以上,夏雨较集中,无明显干季;副热带湿润气候位于南北美洲、非洲和澳大利亚大陆副热带东岸;由于所处大陆面积小,未形成季风气候;典型台站：查尔斯顿;这里冬夏温差比季风区小,一年中降水分配比季风区均匀;副热带夏干气候地中海气候该带位于副热带大陆西岸,纬度30°—40°之间的地带,包括地中海沿岸、美国加利福尼亚州沿岸、南非和澳大利亚南端;这里受副热带高压季节移动的影响,在夏季正位于副高中心范围之内或在其东缘,气流是下沉的,因此干燥少雨,日照强烈;冬季副高移向较低纬度,这里受极锋影响,锋面气旋活动频繁,带来大量降水;全年降水量在300—1000mm 左右;冬季气温比较暖和,最冷月平均气温在4—10℃左右;因夏温不同,分为两个亚型;凉夏型：贴近冷洋流沿岸,夏季凉爽多雾,少雨;最热月平均气温在22℃以下,最冷月平均气温在10℃以上;如蒙特雷,气温年较差小,仅6.7℃;暖夏型：离海岸较远,夏季干热,最热月平均气温在22℃以上,冬季温和湿润,年较差稍大;如那不勒斯年较差为16℃祝所有地信同学考试成功;。
气象学与气候学复习资料
第六章气候的形成1、气候形成、变化因子：①、太阳辐射；②、宇宙地球物理因子；③、环流因子；④、下垫面因子；⑤、人类活动影响。
2、天文辐射：太阳辐射在大气上界的时空分布由太阳与地球间的天文位置决定，又称天文辐射。
除太阳本身变化外，天文辐射能量主要决定于日地距离、太阳高度、白昼长度。
3、气候形成的环流因子：包括大气环流、洋流。
海洋与大气间通过一定的物理过程发生相互作用。
组成复杂的耦合系统。
海洋对大气主要作用给大气热量、水汽，为其提供能源。
大气通过向下动量输送，产生风生洋流、海水上下翻涌。
海洋是CO2巨大储存库，通过调节大气中的CO2含量影响气温、环流。
海洋从大气圈下层向大气输送热量、水汽，大气运动产生的风应力向海洋上层输送动量，使海水发生流动，形成风生洋流，也称风海流。
热带、副热带海洋，北半球洋流围绕副高顺时针流动，南半球反时针流动。
海洋提供给大气潜热、显热，大气运动的能源，使大气环流得以形成、维持。
环流与热量输送：大气环流、洋流对气候系统中热量分配起重要作用，将低纬热量传输到高纬，调节赤道与两极间温度差异；大气环流方向有由海向陆与由陆向海差异、洋流冷暖不同，使同纬度带大陆东西岸气温产生明显差别，破坏天文气候地带性分布。
环流与水分循环：水分循环通过蒸发、大气中水分输送、降水、径流实现。
环流变异与气候：厄尔尼诺现象：表示在南美西海岸延伸至赤道东太平洋向西至日界线附近海面温度异常增暖现象。
南方波动：南太平洋副高与印度洋赤道低压间气压变化的负相关关系。
沃克环流、哈德莱环流。
厄尔尼诺年印尼、澳大利亚、印度次大陆、巴西东北部均出现干旱，赤道中太平洋到南美西岸多雨。
（日本、我国东北夏季持续低温，我国大部降水有偏少趋势。
）4、海陆风：白天风从海洋吹向陆地；夜晚从陆地吹向海洋，这种风称海陆风。
5、季风：大范围地区盛行风随季节有显著改变的现象。
海陆热力差异、及差异的季节变化，行星风带季节移动、广大高原热力、动力作用。
气象学与气候学复习资料
气象学与气候学复习资料1．气候系统的概念：气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰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的物理系统。
气候系统的五大子系统：大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈2．大气的结构：大气结构是指大气在垂直方向上的分层和水平方向上气象要素分布的不均匀性。
3．对流层：对流层是大气的最下层，它的下界为地面，集中3/4大气，90%水汽，日常所见的大气现象均发生在此层，也是对人类生活、产生最有影响的层次。
（2）对流层特点①气温随着高度而降低②空气具有强烈的对流、乱流运动③气象要素水平分布不均匀：在对流层内，按气流和天气现象分布特点又可分为三层。
下层：又称摩擦层或扰动层。
它的范围自地面到2km高度。
下层受地面强烈影响摩擦作用、湍流交换十分明显，各气象要素具有明显的日变化。
由于本层的水汽、尘粒含量多，因而低云、雾、霾、浮尘等出现频繁。
中层：从摩擦层顶到6km左右高度。
这一层受地表影响较小，气流的状况基本上可以表征整个对流层空气运动的趋势。
大气中的云和降水现象大都产生在这一层。
上层：从6km高度到对流层顶。
由于这一层离地面更远，受地表影响更小，水汽含量极少，气温常在0℃以下，各种云多由冰晶和过冷水滴组成。
在中、低纬度地区上层，常有风速＞30m/s的强风带出现。
此外，在对流层和平流层之间有一个厚度为数百米至1-2km的过渡层，称为对流层顶。
此层主要特征是：气温随高度增加变化很小，甚至无变化。
这种温度的垂直分布抑制了对流作用的发展，上升的水汽、尘粒多聚集其下，能见度变坏。
对流层顶的温度在低纬度地区平均为-83℃，在高纬度地区约为-53℃。
思考题（供参考）一、基本概念：气象学气候学气候系统气象要素饱和水气压相对湿度露点一个大气压能见度二、基本问题：1、举例说明气象学与气候学和自然地理其它分支科学之间的关系2、大气上界的划分方法3、对流层的主要特征4、各种湿度表示法的意义5、地面、高空和地面天气图上风的表示方法第二章一、地面、大气的辐射和地面有效辐射(一)地面和大气辐射1. 辐射能量： Eg= δσT4 （Ea= δ′σT4 )式中：Eg为地表面的辐射能量;δ为地表面的相对辐射率。
气象学与气候学复习资料
气象学与气候学复习资料气象学与气候学复习资料气象学与气候学是研究大气现象和天气变化的学科，对于理解地球的气候系统以及预测天气变化具有重要意义。
本文将为大家提供一些气象学与气候学的复习资料，帮助大家更好地掌握这门学科。
一、气象学的基本概念气象学是研究大气现象的科学，它涉及到天气、气候、气象要素等方面的知识。
了解气象学的基本概念对于理解天气变化以及预测天气具有重要意义。
1.1 大气的组成和结构大气是地球周围的气体包围层，由氮气、氧气、水蒸气等组成。
大气可以分为对流层、平流层、中间层和热层等不同的层次。
1.2 大气的循环系统大气循环系统是指大气中能量和物质的传输和交换过程。
它包括热带风暴、气旋、反气旋等各种天气系统，以及地球的环流系统等。
1.3 气象要素气象要素是指描述大气状态和变化的各种物理量，包括温度、湿度、气压、风速、降水量等。
了解气象要素的测量方法和变化规律对于天气预报和气候研究非常重要。
二、气候学的基本概念气候学是研究地球气候系统及其变化的学科，它涉及到气候类型、气候变化、气候因素等方面的知识。
了解气候学的基本概念对于理解全球气候变化以及应对气候变化具有重要意义。
2.1 气候类型气候类型是指根据气候要素的长期平均值和变化特征将地球划分为不同类型的气候区域。
常见的气候类型有热带雨林气候、温带季风气候、地中海气候等。
2.2 气候变化气候变化是指气候要素的长期平均值和变化特征随时间的变化。
全球气候变化是当前全球关注的热点问题，了解气候变化的原因和影响对于制定应对气候变化的政策具有重要意义。
2.3 气候因素气候因素是指影响气候形成和变化的各种因素，包括地理位置、地形地貌、海洋影响、太阳辐射等。
了解气候因素对于理解气候形成和变化的机制非常重要。
三、气象学与气候学的应用气象学与气候学的研究成果在许多领域都有着重要的应用价值。
以下是一些典型的应用领域：3.1 天气预报天气预报是气象学的一个重要应用领域，它通过观测和分析气象要素的变化，利用数值模型和统计方法预测未来的天气变化。
气象学与气候学复习要点
气象学与气候学第一章1.名词解释气象学：研究大气现象和过程（大气组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等），探讨其演变规律和变化，并直接或间接用于指导生产实践为人类服务的科学。
气候学：研究某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征;它既反映平均状况,也反映极端情况,是各种天气的多年综合。
气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰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的物理系统。
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、能见度等等。
2、简答题（1）大气结构及各层特点？1.对流层①气温随着高度而降低。
平均0．65℃/100米由于对流层主要从地面得到热量，因此气温随高度的增加而降低。
②空气具有强烈的对流、乱流运动③气象要素水平分布不均匀2.平流层（对流层顶到55km）①温度随高度升高而增加在平流层内，随着高度的增高，气温最初保持不变或微有上升，自25km以上气温随高度增加而明显上升，到平流层顶可达-3℃左右，平流层这种气温分布的特征，主要是臭氧对太阳紫外线的强烈吸收。
②没有强烈的对流运动③水汽、尘埃含量很少3.中间层（平流层顶到85km）①气温随高度增加迅速降低：顶界温度可降至-83℃-113℃，几乎成为大气层中的最低温。
其原因是这里没有臭氧吸收太阳紫外辐射，而氮和氧等气体所能吸收的波长更短的太阳辐射又大部分被更上层的大气吸收了。
因此，这里的气温随高度是递减的。
②有相当强烈的垂直运动：4.暖层（中间层顶到800km）①温度随高度增加迅速上升：据探测，在300km高度上，气温可达1000℃以上，这是因为所有波长＜0.175μm的紫外线辐射，都被该层中的大气物质所吸收的缘故。
②空气处于高度电离状态：5.散逸层(外层)（800km高度以上的大气层）整个大气层的最外一层，是大气圈与星际空间的过渡地带，没有明显的边界。
这一层的气温也随高度的增加而升高。
[理学]气象与气候学复习资料(DOC)
![[理学]气象与气候学复习资料(DOC)](https://img.taocdn.com/s3/m/d56d88bfb0717fd5360cdcb7.png)
第一章：引论1.气象：大气中的物理现象2.气候：多年天气综合的表现，包括某地地区多年的大气平均状况和极端状况3.天气：一定区域短期天气状况及其变化的总称4.气温垂直递减率：又叫绝热率，是表征气体随着高度的增加而其气温的变化程度的物理量。
又指在对流层主要从地面的到热量，因此气温随着高度的增加而降低。
一般而言，高度每增加100米，气温就下降约0.65,通常用r表示。
5.大气污染：是指由于人类活动或者自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够长的时间，并因此危害了人体的舒适，健康，福利和环境污染的现象（大气中某些气体和尘埃的增多导致气体气候发上改变）6.标准大气压：在摄氏温度0℃，纬度45°，晴天时海平面上的大气压强为标准大气压，其值大约相当于760mm汞柱高7.饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中水汽量有一定限度，水汽含量达到限度时饱和空气的水汽压。
（温度：指数曲线；形状：凸凹水平；性质：溶液面）8.饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中的水汽压之差9.相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值10.当水汽压不变时，气温升高，饱和水汽压增大，相对湿度会减小11.气象学：是把大气当作研究的客体，从定性和定量两方面来说明大气特征的学科，集中研究大气的天气情况和演变规律和对天气的预报12.气候学：是研究气候特征，形成，形成，分布和演变规律，以及气候与其他自然因子和人类活动关系的学科13.天气学：是研究天气现象和天气过程的物理本质以及规律，并用以制作天气预报的学科1.气候和天气的区别：一，从定义上，天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度，湿度，压强）和大气现象（风雨雷电）的综合。
气候是指在太阳辐射，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。
二，从形成机制上：天气是指一般在单一天气系统的控制和影响下形成的，气候则复杂得多，至少是天气系统共同作用所致。
气象学与气候学 复习资料
气象学与气候学复习资料气象学与气候学复习资料气象学和气候学是研究大气现象和气候变化的两个重要学科。
虽然它们有着密切的联系，但在研究对象和方法上有所不同。
本文将为大家提供一些关于气象学和气候学的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握这两个学科。
一、气象学气象学是研究大气现象的学科，主要关注天气的形成、演变和预测。
它涉及的内容非常广泛，包括大气的物理性质、天气系统的结构和运动、气象观测和仪器等。
下面我们来看一些气象学的重要概念和知识点。
1. 大气层结：大气层结是指大气在垂直方向上的温度和湿度变化。
常见的大气层结类型有逆温层、正常层、辐射逆温层等。
了解大气层结对于预测天气和理解大气运动非常重要。
2. 天气系统：天气系统是指在一定时间和空间范围内形成的大气现象，如高压系统、低压系统、冷锋、暖锋等。
它们的形成和演变对于天气变化有着重要的影响。
3. 气象观测：气象观测是指对大气现象进行系统的监测和记录。
常用的气象观测参数包括温度、湿度、气压、风速和降水量等。
气象观测数据是进行天气预报和气候研究的重要依据。
4. 天气预报：天气预报是根据气象观测数据和气象模型进行的对未来天气情况的预测。
它可以帮助人们做出合理的决策，如出行安排、防灾减灾等。
二、气候学气候学是研究气候变化的学科，主要关注长期气候的统计规律和变化趋势。
它涉及的内容包括气候系统的组成、气候要素的测量和分析、气候变化的原因和影响等。
下面我们来看一些气候学的重要概念和知识点。
1. 气候要素：气候要素是指描述气候特征的物理量，如温度、降水量、风速、湿度等。
它们的变化可以反映气候的不同特征和变化趋势。
2. 气候类型：气候类型是根据气候要素的长期统计特征划分的。
常见的气候类型有热带雨林气候、温带季风气候、地中海气候等。
了解不同气候类型对于理解全球气候分布和变化具有重要意义。
3. 气候变化：气候变化是指长期气候的统计规律和变化趋势。
气候变化的原因包括自然因素和人类活动因素。
气象学与气候学要点及试题-复习要点
《气象学与气候学》要点及试题*教学要点及试题：绪论重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系●气象（meteor）: 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）：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。
（研究对象：地球上的大气）●气象学主要研究内容是什么：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。
●气候（climatology）：指一个地方多年天气的平均状况。
●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。
●天气学：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。
（研究对象：地球上的天气）●天气与气候简析：1.气候和天气关系密切，既有联系又有区别。
（概念不同）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。
3.变化周期不同，气候变化慢，周期长；天气变化快，周期长。
4.●气候学：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一般指30年以上）大量天气过程的综合。
（研究对象：地球上的气候）●气象学、天气学、气象学的关系：气象学是基础，天气学是纽带，气候学是综合。
●气候学研究任务:1.掌握方法、记叙现象，说明特征；2.探讨规律，弄清分布，进行区划3.应用规律，采取措施，防御灾害；4.为有关后续课程奠定基础。
●气候系统及其组成：指一个包括（大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈）在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？气溶胶：空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称。
气候与气象学复习资料
气候与气象学复习资料气候与气象学复习资料气候和气象学是研究大气现象和气候变化的学科。
气象学关注的是短期天气现象，而气候学则研究长期气候模式和变化趋势。
了解气候和气象学的基本概念和原理对于我们更好地理解和应对气候变化至关重要。
首先，让我们来了解一些基本概念。
气象学中最基本的要素之一是温度。
温度是指物体内部分子运动的快慢程度，通常用摄氏度或华氏度来表示。
气象学中另一个重要的要素是湿度。
湿度是指空气中水蒸气的含量，通常用相对湿度来表示。
相对湿度是指空气中所含水蒸气的实际含量与该温度下饱和水蒸气含量的比值。
除了温度和湿度，气象学还研究风。
风是空气在地球表面上的运动，它的产生与地球的自转和地形的不平坦有关。
风的强度和方向对于气象学研究和天气预报至关重要。
此外，气象学还研究降水，包括雨、雪、冰雹等形式的降水。
降水是地球上水循环的重要组成部分，对于生态系统和农业有着重要影响。
了解了这些基本概念后，我们可以进一步了解气象学的原理和方法。
气象学主要通过观测、实验和模拟来研究大气现象和气候变化。
观测是气象学研究的基础，通过观测气象要素的变化，我们可以了解天气的变化趋势和规律。
实验是通过人为干预和控制来研究气象现象，例如人工降雨和云种植等。
模拟是利用计算机模型来模拟和预测天气和气候变化，它可以帮助我们更好地理解和预测未来的气候变化。
气候学是气象学的一个重要分支，它研究的是长期气候模式和变化趋势。
气候学主要通过收集和分析历史气象数据来研究气候变化。
气候变化是指长期时间尺度上的气候模式的变化，包括气温、降水、风向等方面的变化。
气候变化对于人类社会和自然生态系统都有着深远的影响，因此研究气候变化对于我们制定应对措施和保护环境至关重要。
最后，让我们来看看气候与气象学在现实生活中的应用。
气象学的应用范围非常广泛，从天气预报到灾害预警，都离不开气象学的知识和技术。
天气预报可以帮助人们做出合理的出行和生活安排，减少不必要的损失和风险。
气象与气候学习资料
预测未来气象灾害防御体系的发展趋势，关注灾害风险管理、应急响应等环节的完善与优 化。
气候变化国际合作与政策响应
预测国际气候变化合作与政策响应的未来走向，关注全球气候治理体系的构建与发展。
THANKS
感谢您的观看
归纳各区域面临的主要环境问题 ，如空气污染、水污染、土壤退 化等。
治理对策
02
03
案例分析
针对各区域的环境问题，提出相 应的治理对策，包括政策法规、 技术手段、公众参与等方面。
选取典型区域，对其环境问题的 成因、治理措施及效果进行深入 分析。
07
总结与展望
关键知识点总结回顾
大气层结构与气象要素
包括大气层的垂直分层、气象要素（温度、湿度、气压、风等） 的基本概念及其观测方法。
大气圈层中的风、雨、雪等气象要素对地表 形态和地质作用有重要影响，如风化、侵蚀 和沉积等。
03
天气系统与天气预
报技术
常见天气系统类型及特征
高压系统
空气下沉，天气晴朗，气压高，风力较小 。
冷锋系统
冷空气主动向暖空气移动形成的锋面，过 境时气温下降，气压升高，风力加大，可
能带来雨雪、大风等天气。
低压系统
寒潮冰冻
强降温、大风、雨雪和冰冻等天气现 象，对交通、电力等设施造成影响。
05
04
高温热浪
持续高温天气，对人体健康和农业生 产造成不利影响。
极端天气事件危害程度评估
人员伤亡
极端天气事件可能导致人员伤亡 ，如暴雨引发的山洪、泥石流等
地质灾害。
经济损失
极端天气事件对农业、林业、渔业 、畜牧业等造成直接经济损失，同 时可能破坏交通、电力等基础设施 。
气象学与气候学复习资料
气象学与气候学单选/填空/判断1.大气层可分为均值层和非均质层2.除去水汽及悬浮在大气中的固体、液体质粒外的整个混合气体称为干洁大气3.当气温为0℃，在纬度45°的海平面上，760㎜水银柱高时的大气压称为1个标准大气压。
4.物体收入辐射能与指出辐射能的差值称为净辐射或辐射差额，用R表示，公式为：R=收入辐射—支出辐射5.一天中气温最高值与最低值之差，称为气温日较差。
6.大陆上全年气压最高值出现在冬季，最低值出现在夏季。
7.大气环流是指大范围大气运动的平均状态或某一时段的变化过程。
8.相对湿度年变化：一般是冬季最大，夏季最小9.干燥系数：一地某时段内最大可能蒸发量与同期内降水量之比值，称为干燥度或干燥系数其表达式为K=Wo/R（K为干燥度，Wo为最大可能蒸发量，R为同期内降水量）10.温度和湿度等气象要素水平分布比较均匀的大范围空气块称为气团。
11.活动在我国境内的气团，大多是从其他地区移来的变性气团，且随季节而变化。
其中最重要的是极地大陆气团和热带海洋气团。
12.南方涛动：印度洋赤道低压与东南太平洋副热带高压之间的反相气压震荡，由于它主要发生在南半球，故称南方涛动。
13.气候带：指根据气候要素的纬向分布特征而划分的带状气候区域14.我国气候学家以斯查勒成因气候分类法为基础，把年可能蒸散量作为气候带的划分标准。
15.第四纪大冰期气候：在约2MaBP（2百万年以前）开始，直到现在。
简答/分析1.黑体辐射定律：①普朗克定律②斯特藩—玻尔兹曼定律③维恩位移定律2.太阳辐射在大气中的减弱的特点：①大气对太阳辐射的吸收（17%）②大气对太阳辐射的散射（22%）③云层和尘埃对太阳辐射的反射（30%）④到达地面的太阳辐射（31%）3.太阳总辐射的变化特点：①一天中，太阳总辐射在夜间为零，日出后逐渐增大，正午达到最大值，午后又逐渐减小。
一年中，赤道地区有两个最大值，分别出现在春分和秋分，而其他地区只有一个最大值，出现在夏季，最小值出现在冬季。
气象学与气候学复习要点
气象学与气候学复习要点一、气象学1.气象学的基本概念：气象学是研究大气层的物理、化学和动力学过程，以及它们与地球表面的相互作用和气象现象的发生发展规律的科学。
2.大气的组成：大气主要由氮气、氧气、水蒸气和少量的氩气、二氧化碳等组成。
3.大气的层次结构：大气可以分为对流层、平流层、中间层、热层和外气层等。
对流层是人类活动最为集中的层次。
4.温度和湿度：温度是大气分子热运动的表现，湿度是空气中水蒸气含量的度量。
常用的温度单位有摄氏度、华氏度和开尔文。
5.大气中的水循环：大气中的水主要通过蒸发、凝结和降水等过程循环，形成了雨水、雪、冰等各种降水形式。
6.风的形成和分布：风是由于大气压力差异引起的空气运动。
风的分布包括垂直气压分布、水平气压分布以及海洋表面风等。
7.气象要素和气象现象：气象要素包括温度、湿度、气压、风速和降水等，而气象现象主要包括各种云、雨、雪、雷暴、龙卷风等。
8.气象预报和预警：气象预报是根据气象观测数据和数值模型计算结果，对未来天气变化进行预测。
而气象预警则是在出现极端天气或自然灾害前向公众发布警告。
二、气候学1.气候学的基本概念：气候学是研究地球不同地区长时期天气变化的科学，它包括气候分布、气候变化和气候系统等内容。
2.气候系统：气候系统包括大气、陆地、海洋和冰雪等组成部分，它们通过能量和物质的交换与相互作用，共同维持着地球的气候系统。
3.气候因子和控制要素：气候因子包括太阳辐射、地球自转、地理位置和地形等因素，它们对气候的形成和分布产生影响。
而控制要素则是指影响气候变化的主要因素，如水汽、云量、海洋流和地表覆盖等。
4.气候分类：气候可以根据气象要素的年际和季节性变化特征进行分类，常见的分类系统有科本和较新的气候分类系统。
5.气候变化：气候变化是指气候系统的长时期变化，主要受到自然和人类活动的影响。
全球变暖和气候极端事件是当前气候变化的主要研究方向。
6.气候预测和模拟：气候预测是根据当前气候状态和数值模型计算结果，对未来气候变化进行预测。
气象学与气候学复习资料
第五章天气系统1、气团：指气象要素在水平分布上较均匀的大范围空气团。
形成条件：①范围广阔、地表性质较均匀的下垫面；②有个能使空气物理属性在水平方向均匀化的环流场。
2、锋：由两种性质不同的气团相接触形成，由于气团占有三度空间，因而锋是三度空间的天气系统。
3、暖气团：气团温度高于流经地区下垫面温度的。
水汽丰富，易形成云雨天气。
移向冷区时引起流经地区地面增温，气团底部失热变冷，气团温度直减率减小，气团趋于稳定，有时发展成逆温层，以致暖气团中热力对流不易发展，呈现稳定性天气；暖气团中湍流作用较强，形成层云、积层云、毛毛雨、小雨。
4、冷气团：气团温度低于流经地区下垫面温度的。
形成干冷天气。
移向暖区时，气团低层吸热增温，气团温度直减率趋向增大，层结稳定度减小，对流运动易发展，可能形成不稳定天气。
如冷气团来自海洋，水汽较多，可能出现积状云，产生阵性降水天气。
我国境内气团，其他地区移来的变性气团，主要是极地大陆气团、热带海洋气团。
5、暖锋天气：典型云序：卷云、卷层云、高层云、雨层云，暖锋降水主要发生在雨层云内，多是连续性降水，降水宽度随锋面坡度大小变化。
（暖锋下冷空气较潮湿，气流辐合、湍流作用形成层积云、积云；锋上暖空气降下雨滴在冷气团中蒸发，水汽含量饱和，经扰动产生碎积云、碎层云；饱和凝结现象在锋线附近地面层，形成锋面雾。
）夏季暖空气不稳定出现积雨云、雷雨等阵性降水；春季暖气团水汽含量较少出现高云，降水少；春秋—江淮流域、东北地区，夏季—黄河流域。
6、冷锋天气：根据移动速度快慢分一型冷锋（移动缓慢、锋面坡度较小）、二型冷锋（移动快、坡度大）7、准静止锋天气：坡度比暖锋更小，云区、降水区比暖锋更广，降水强度较小，持续时间长，造成细雨连日不止的连阴天气。
分两类：①云系发展在锋上并有明显降水。
华南准静止锋；冷锋南下冷气团消弱、暖气团增强演变而成，天气与第一型冷锋相似，锋面坡度更小、云雨区更宽，降水区不限于锋线地区，可延伸到锋后大范围，降水强度较小为连续性降水。
气象学与气候学复习重点
气象学与气候学复习重点第一章绪论1.天气与气候的区别（时间、空间尺度）2.气象学发展历程：气象仪器、无线电报、无线电探空仪、遥感探测、自动气象站第二章大气的基本情况1.大气组成：干洁空气（N2、O2、CO2、O3）、水分、悬浮杂质2.大气的垂直结构（温度、成分、电荷、大气垂直运动）a.对流层：①气温随高度增加而降低②垂直对流运动③气象要素水平分布不均匀④主要大气现象发生在此层分层：贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层、对流层顶b.平流层：①25km（臭氧层）以下，气温保持不变；25km以上，气温随高度增加而显着升高。
(臭氧层能大量吸收太阳辐射热而使空气温度大大升高)②空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。
③水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适宜飞机航行。
c.中间层：温随高度增加而迅速下降，并有强烈的垂直运动。
d.热层：气温随温度的增加而迅速增高；电离现象e.散逸层3. 气象要素：气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度a.比湿：一团湿空气中，水汽质量与该团空气总质量（水汽与干空气的质量）的比值；b.露点：空气水汽含量不变，气压一定时，使空气达到饱和时的温度,称露点温度气压一定时，露点的高低只与空气中水汽含量有关，水汽含量高，露点高；实际大气中，空气经常处于未饱和状态，露点温度比气温低第三章辐射系统1.辐射通量及辐射通量密度定义辐射通量：单位时间通过任意面积上的辐射能量辐射通量密度：单位面积上的辐射通量2.辐射规律（选择）a.基尔荷夫定律(选择吸收定律)黑体吸收（放射）能力最强同一物体，温度T时它放射某一波长的辐射，同一温度下也吸收这一波长的辐射。
b.斯蒂芬—波尔兹曼定律：物体温度越高，放射能力越强c.维恩位移定律：物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短，随着物体温度不断增高，最大辐射波长向短位移。
太阳辐射是短波辐射；地面、大气辐射是长波辐射。
3.太阳辐射◆太阳辐射光谱：可见光（50%）、红外区（43%）、紫外区（7%）◆太阳常数：指在日地平均距离条件下，在大气上界，垂直于太阳光线的单位面积，单位时间内获得的太阳辐射能量。
《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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《气象与气候学》参考资料张继权东北师范大学城市与环境学院2012年4月课程体系与知识要点《气象学与气候学》是高等师范院校地理专业的一门专业基础课程，也是一门基本技术训练课程。
《气象学与气候学》是自然地理的一个重要组成部分。
通过对本课程的系统学习，使同学们掌握大气中物理现象、物理过程和大气运动的基本原理；天气演变和气候形成、分布与变化的基本规律；人类对天气及气候条件的利用、控制及改造的基本知识；单站补充预报的思路及分析一般气候资料和进行简单气候调查的技能，从而能完成以下三方面的任务：1. 能胜任中学地理教学中有关气象、气候部分的教学任务，并能带领中学生进行课外气象活动。
2. 为学习后继课程，如水文地理、土壤地理、植物地理和区域地理等提供必要基础。
3. 有利于培养学生辨证唯物主义的世界观。
为了适应专业课和中学教学的需要，《气象学与气候学》分为气象学基础、天气和气候学三部分，确定本教材以气候为重点，气象学基础和天气部分是做学习气候学的物理基础和天气基础编写的。
所以学习时不应把重点搞错。
内容安排实现分析大气的热能、温度、水分和运动即“冷与暖”、“敢与湿”和“高压与低压”三对基本矛盾，在此基础上加以综合来论述天气，再进一步用天气的综合阐明气候。
教材内容尽量做到从感性到理性，从现象到本质，从认识自然到改造自然和有浅入深，循序渐进的原则，用辩证唯物主义的观点来论述大气物理过程的基本规律。
《气象学与气候学》是一门科学性和实践性很强的学科。
每一部分先交待概念，是为了后面学习基本规律打基础。
前面概念没学好，后面基本规律也学不懂。
所以学习此课应首先通览全书，把握教材结构体系，再抓重点学习。
另外，注意理论联系实际，我们无时无刻不生活在各种大气物理现象之中，各种天气现象都可以在气象学的基本原理中找到答案。
所以只有善于联系大自然的实际，方能把基本理论学活学透，在理解的基础上掌握，避免死记硬背。
由于受教学时数的限制，教材各章节中的公式和方程式在课堂上不能给出具体推导过程，为了帮助学生对各章节中的公式和方程式的来龙去脉有所了解和加深对这些公式和方程式的理解和掌握它们的气象学意义，同时考虑到《气象学与气候学》内容丰富，为了帮助同学们课后复习，我们编写了这部参考资料，它包括“各章主要公式和方程式推导”和“各章复习思考题”两部分内容，作为同学们课后自学和复习的参考资料。
预祝同学们取得优异成绩！编者2012年4月目录第一部分各章主要公式和方程推导 (1)一、状态方程的推导 (1)二、气象学中热力学第一定律的常用形式的推导 (3)四、根据位温判别大气稳定度 (7)五、气压高度公式的推导 (8)六、比湿和混合比 (9)七、气压梯度的推导 (11)八、等压面上的地转风公式 (13)九、梯度风公式的推导 (14)十、热成风方程的推导 (15)十一、天文辐射计算方程推导 (17)第二部分：各章复习思考题 (22)第一章引论 (22)第二章大气的热能和温度 (22)第三章大气中的水分 (24)第四章大气的运动 (25)第五章天气系统 (27)第六章气侯的形成 (28)第七章气候带和气候型 (29)第八章气候变化和人类对气候的影响 (30)第一部分 各章主要公式和方程推导一、状态方程的推导(一)干空气状态方程干空气的克分子量为，所以干空气的比气体常数为干空气的状态方程为P=ρR d T(二)湿空气状态方程湿空气是由干空气和水汽混合组成的，其密度(ρ)是干空气密度(d ρ)与湿空气密度(w ρ)之和，即w d ρρρ+= (1)设以P 表示湿空气的压力，e 表示湿空气中水汽的压力，则p —e 是干空气的压力。
则T R e p ρd d -=(2) T R eρw w = (3)式中Rw 为水汽的比气体常数。
把(2)、(3)式代入(1)式，就可以推导出湿空气的状态方程：T R e T R e p w d w d +-=+=ρρρ (4) 因为d d R R μ*=w w R R μ*=所以dw d w R R R R μμ**= 即d wd w R R μμ= 将水汽和干空气的克分子量=w μ和=d μ代入此式得d dw R R R 608.1016.18966.28== (5) 将(5)式代入(4)式，得T R e T R e T R P T R e T R e p d d d d d 608.1608.1+-=+-=ρ )608.1608.11()608.11(p e e T R p p e p e T R p d d --=+-= )378.01()608.1608.01(pe T R p p e T R p d d -=--= (6) 为了导出便于使用和记忆的公式，用(1+p e 乘除(6)式的右端，即 )378.01()378.01)(378.01(p e T R p e p e P d ++-=ρ )378.01()378.0(122pe T R p e p d +⎥⎦⎤⎢⎣⎡-= 考虑e 比p 小得多，因而2)378.0(pe 很小可以忽略不计，则上式可成写成为：)378.01(p e T R pd +=ρ最后得湿空气状态方程为：)378.01(pe T R P d +=ρ (7) 二、气象学中热力学第一定律的常用形式的推导pdp RT dT C dQ P -= (1) 如有dQ 热量加到一个孤立的气体统中去，这个热量可分为两部分：增加该系统的内能dE 及对外力所作的功dW 。
因此热力学第一定律可写为：dQ=dE+dW (2)对理想气体来说，气体内能就是它的分子运动的动能。
就一克气体而言，它等于T C υ（T 为气体温度，υC 为定容比热）。
当气温变化dT 时，其值为dE=C υdT (3)(3)式右边第二项为在定压状况下气体膨胀时所作的功。
如P 表示压力，V 表示气体比容，则PdV dW = (4)将(3)、(4)式代入(2)式dQ=APdV dT υC + (5)将状态方程PV=RT 微分PdV+VdP=RdTPdV=RdT －VdP (6)将(6)式代入(5)式=d T (υC +R )－VdP)(Vdp RdT dT C dQ υ-+=令R C C υp +=得Vdp dT C dQ P -= 因为PRT V = 则p dpRTdT C dQ P -=三、干绝热直减率和湿绝热直减率(一)干绝热直减率T T C g dZ dT γi p d i d •=-=)(一块干空气在绝热上升时，该气块在高度Z 处的状态为P i , V i , T i , 而周围空气的状态为P, V , T 。
在高度Z+d Z 处，上升气块的状态为P i +dP i , V i +dV i , T i +dT i ,而空周围空气的状态为P+dP, V+dV , T+dT 。
此时对于pdp RTdT C dQ P -=而言 dQ=0 则有p dp RT dT C P = 将上式等号两边同除以dZ 并整理，则dZdP P C RT dZ dT γp i d i d •-=-=)( 在准静力平衡下，P i =P 及P i +dP i =P+dP 上式为： 引用静力学方程g ρdZdP = 则有：g ρdZ dP dZ dP i -== 而 RTp =ρ所以 TT C g g ρRT ρC RT dZ dP P C RT dZ dT γi p p i p i d i d •==•-=-=)( 因空气块的温度虽与周围空气温度不同，但差别不大，即1=T T i 这样pd C g γ=其中g=9.81m/s 2, C p =(g ·K)=1005m2/(s 2·K)pd C g γ==0.98℃/100米 (二)湿绝热直减率饱和湿空气绝热上升时同干空气不同之处是随温度降低有水凝结出来，水汽凝结要放出潜热，加热空气。
因而湿绝热直减率要小于干绝热直减率。
mγ＜d γ 设1克湿空气达到饱和时含水q s g 克，绝热上升，凝结了dq s g 克的水汽，所放出潜热为：d Q=-Ldq sL ：水汽凝结潜热，单位水汽凝结成同温度的水所放出的潜热。
根据热力学第一定律：d Q=C p dT －RTpdp p dp RT dT C Ldq p s -=- 同求干绝热方法类似：dZdq C L T T C g dZ dT s p i p i --= 或近似地：dZdq C L γdZ dq C L T T C g dZ dT s p d s p i p i --=--= 故：dZ dq C L γdZ dT γs p d mi m •+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-= 当饱和空气上升时dZ >0 , dq s <0则： dZdq s 当饱和空气下降时，dZ ＜0, dq s ＞0，则0<dzdqs ; 下沉时，dZ<0, dqs>0,则0<dzdqs 故 m γ总是小于d γ四、根据位温判别大气稳定度对泊松方程 p C R P T θ)1000(= 取对数)1000(Pn C R nT θn p += 只考虑位温随高度的变化，根据偏微分公式可得： )1100010001(11ZP P Z C R Z T T Z θθp ∂∂-∂∂+∂∂=∂∂)(11Z P P C ART T T T Z P ∂∂-∂∂=∂∂θθZP P C R Z T TZ θθp ∂∂-∂∂=∂∂111因为g Z P ρ-=∂∂又因RTp g Z P RT P -=∂∂=故ρ 所以有：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∂∂=∂∂)(11RT P g P C RT T T T Z θθP =)(1PRTC RTgP Z T T P +∂∂ )(1PC g Z T T +∂∂= 又因： pd C g γ=故：)(1(1d γZT T Z θθ+∂∂=∂∂ )(d γγTθZ θ--=∂∂――――――位温判别稳定度公式 当 0)(〈-〉∂∂d γγZ θ即 气层稳定 当 0)(〈-〉∂∂d γγZ θ即 气层不稳定 当0)(=-〉∂∂d γγZθ即 气层中性平衡五、气压高度公式的推导为了寻求气压随高度变化的规律，通常在静力学方程的基础上推导出气压高度公式，简称压高公式。
大气静力学方程：gdZ ρdP -=(1)引入状态方程，用气压和温度代换密度RTP =ρ代入(1)式gdZ RTPdP -=dZ RTg P dP -= (2) 对(2)式积分，得dZ RT g P dP Z Z P P ⎰⎰-=2121dZ RTg P P nZ Z 2112⎰-=dZ eP P Z Z RT g ⎰-=2112实际工作中使用上式计算较困难，需要加以简化。
dZ RT g P P Z Zn2112⎰= 2112P P n g RTZ Z =- 因为)1(0t T T α+=米秒厘米度度秒米8000/6.980273/2872220=⨯=g RT 2112)1(8000p p t Z Z n α+=-2112)1)(8000(3.2p p t Z Z g α+=- 2112)1(18400p p t Z Z gα+=- 六、比湿和混合比(一)比湿根据比湿的定义，如以m 水气和m 干分别表示一团空气中水汽和干空气的质量(以克为单位)则：克克＋水汽干水汽/m m m Q =(1)设该团空气的体积为(V)，水汽的密度为(ρ水汽)干空气的密度为(ρ干)。