城市气象学.ppt
《气象学与气候学》教案(DOC)
《气象学与气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命，它包括认识和研究方法的根本变革，启示我们从系统中学习气候，学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学与气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统与地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体，但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中，大气圈与自然地理系统其他圈层相互作用中，大气圈最为活跃，是联系各子系统相互作用的重要纽带，是形成自然地理要素地 带性与非地带性分布特点的主要背景之一，也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动与运动，其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系，相互作用与耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性与地域的差异性，以及气候系统的稳定性与敏感性等 三、特定成分及其影响： 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用：—温室气体 —平流层与臭氧层--生命保护层，
—三态共存，参与能量，辐射，及天气 过程 四、重力场对大气层的约束及影响： —在重力的作用下，以地面为下边界，绕地球旋转的圈层。 —影响之一：垂直层结的形成——大气分层： 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层： 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层，集中了80％的大气质量，也是大气圈层与其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体： 在气候系统中存在着短周期的微循环，成分可变。含量虽少，但对热辐射非常敏感，因而对大气热状态影响很大，人类活动参与了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例：臭氧层 问题：地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一 太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性与非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程，它从能量上把几个圈层连接在一起。 一、太阳能进入气候系统 1、主要途径：太阳辐射能地面大气 太阳短波辐射经大气削弱到达地面，吸收成为地面热能
气象学与气候学电子教材
气象学与气候学电子教材 第一章引论 第一节气象学、气候学的研究对象、任务和简史 一、气象学与气候学的研究对象和任务 由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓大气圈。 大气的分布是如此之广，以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下；它又是如此之厚，以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层，而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比，也只能算是“沧海之一粟”。我们人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。 地球是太阳系的一个行星，强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面，大气中所发生的一切物理（化学）现象和过程，除决定于大气本身的性质外，都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。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——气象学。 气象学的领域很广，其基本内容是：（1）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；（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。 由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广，气象学所涉及的问题很多，在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大，再加上随着科学技术发展的日新月异，气象学乃分成许多部门。例如有专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学；有着重讨论天气现象及其演变规律，并据以预报未来天气变化的天气学等，而其中与地理和环境科学关系最密切的是气候学。 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期过程。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，而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。例如从上海近百年的长期观测中总结出，上海在6月中旬到7月中旬，经常会出现阴雨连绵、闷热、风小、潮湿的梅雨天气，但是有的年份（如1958年）会出现少雨的“空梅”，也有的年份（如1954年）6—7月连续阴雨50—60天，出现“丰梅”。“开梅”和“断梅”的迟早也历年不同，这是上海初夏时的气候特征。 由此可见，要了解一地的气候，必须作长时期的观测，才能总结出当地多年天气变化的情况，决不能单凭1958年一年的观测资料，来说上海初夏的气候是干旱无雨，也不能凭1954年一年的情况，就说上海的初夏气候有持续50—60天的阴雨，那都是个别年份出现的具体天气现象，而气候是在多年观测到的天
气象学与气候学
气象学与气候学 Revised as of 23 November 2020
第一章引论 名词解释 1、气象：大气的物理现象（冷热，干湿，大气运动） 2、气候：多年天气的综合表现 3、天气：一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率：一般而言，高度每增加100m，气温则下降℃，这称为气 温垂直递减率，也叫气温垂直梯度 5、大气污染：也叫空气污染，指由于人为或自然原因，导致空气中的有害物质 的浓度超过一定限度、维持一定的时间，直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压：指在纬度45°，0℃时，海平面的大气压，一般1个标准大气 压=760mmHg= 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科；气候学是研究气候形成过程， 描述各地区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科；天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。 3.天气是指某一地区短时间内大气状况的综合，而气候是指在各个气候因子的 长期相互作用下，在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。 4.大气成分中，二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用
5.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的，其功能一是能吸收地 面长波辐射，是低空大气变暖，二是具有“温室”作用； 6.臭氧主要分布在平流层，其功能一是吸收紫外线，保护地球上的生物不受其 危害，二是增温，在高空形成一个暖区，影响气温的垂直分布； 7.水汽主要分布在对流层大气中，随高度升高而递减，水汽是大气变化的重要 参与者，一能成云致雨，形成各种天气现象，二是善于吸收和放射长波辐射，加其三相变化有热量转化，所以对地面和空气的温度有一定影响 8.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 9.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层； 10.分层原则：大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的，根据温度、成 分、电荷、等物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层；11.对流层：①高度在平均12km以下；②一般情况下，气温随高度升高而降 低；③空气垂直对流运动显着；④气象要素水平分布不均匀；⑤天气现象复杂多变；⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 12.平流层：①高度从对流层顶到55km左右；②气温最初保持不变或微变，在 大约30km以上，气温随高度增加而显着升高，形成一个暖层；③气流平稳，水平运动为主；③水汽、尘埃含量少，能见度好，多晴朗天气，偶尔有积雨云冲入 13.同温度下干湿空气那个重，为什么虚温的意义和原理 14. 15. 16.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些
气象学与气候学试题及答案
气象学与气候学试题及答案一、名词解释 1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。 19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。夜间山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷，称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显着改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风 24、相对湿度：空气中实际具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压的百分比。 25、雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 26、台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海
气象学与气候学
第1—2章 1)简述气候系统。 答:气候系统就是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、雪圈与生物圈在内得,能够决定气候形成、气候分布与气候变化得统一物理系统。 太阳辐射就是气候系统得能源。在太阳辐射得作用下,气候系统产生了一系列复杂得过程,这些过程在不同得时间尺度上与不同得空间尺度上有着密切得相互作用,各个组成部分之间,通过物质与能量交换,紧密地结合成一个复杂得、有机联系得气候系统。 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与大气现象得综合。 大气状态:大气得气压、气温与湿度等。 大气现象:大气中得风、云、雨、雪等现象。 气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质与人类活动得长期作用下,在某一时段内大量天气得综合。不仅包括该地多年得平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现得极端天气状况。 天气系统:指引起天气变化与分布得高压、低压、高压脊、低压槽等典型特征得大气运动系统。 天气过程:天气系统得发生、发展、消失与演变得全过程。 天气预报:人们根据对天气演变规律得认识,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、客观得判断。 气象要素:气象要素就是指表示大气属性与大气现象得物理量,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量与能见度等等。 辐射通量密度:单位时间内通过单位面积得辐射能量称辐射通量密度(E),单位就是W/m2。 比辐射率就是反映物体热辐射性质得一个重要参数,与物质得结构、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得存在？ 答:a、蓝色得天空。这就是由于大气中得一些非常细小物质成分,如气体、粉尘等,它们得直径较阳光得波长小得多,因此,蓝色得散射量较之于其她任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。b、白云。如果形成散射粒子得形状就是球形得,而且其直径并不比阳光得波长小,所有得波长都就是平均地被散射得,这种散射称迈耶散射。因此,云就是白色得。c、风。有风就说明有物质得存在,因为风就是由于大气不同部位得压力差别造成得。如果在真空中就不会有风了。d、流星。流星就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。否则我们得地球也与月球一样“千疮百孔”。 4)大气圈各层得主要物理特性就是怎样得？ 答:a、对流层 厚度:平均11－13km,赤道17－18km,两极8－9km。 质量:约占大气圈质量得75％。
气象学与气候学
气象学与气候学 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8
第一章引论 名词解释 1、气象：大气的物理现象（冷热，干湿，大气运动） 2、气候：多年天气的综合表现 3、天气：一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率：一般而言，高度每增加100m，气温则下降0.6℃，这称为气温垂 直递减率，也叫气温垂直梯度 5、大气污染：也叫空气污染，指由于人为或自然原因，导致空气中的有害物质的浓度 超过一定限度、维持一定的时间，直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压：指在纬度45°，0℃时，海平面的大气压，一般1个标准大气压 =760mmHg=1013.3HPa 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科；气候学是研究气候形成过程，描述各地 区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科；天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。天气是指某一地区短时间内大气状况的综合，而气候是指在各个气候因子的长期相互作用下，在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。
3.大气成分中，二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用？ 4.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的，其功能一是能吸收地面长波辐 射，是低空大气变暖，二是具有“温室”作用； 5.臭氧主要分布在平流层，其功能一是吸收紫外线，保护地球上的生物不受其危害，二 是增温，在高空形成一个暖区，影响气温的垂直分布； 6.水汽主要分布在对流层大气中，随高度升高而递减，水汽是大气变化的重要参与者， 一能成云致雨，形成各种天气现象，二是善于吸收和放射长波辐射，加其三相变化有热量转化，所以对地面和空气的温度有一定影响 7.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 8.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层； 9.分层原则：大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的，根据温度、成分、电荷、 等物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层； 10.对流层：①高度在平均12km以下；②一般情况下，气温随高度升高而降低；③空 气垂直对流运动显着；④气象要素水平分布不均匀；⑤天气现象复杂多变；⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 11.平流层：①高度从对流层顶到55km左右；②气温最初保持不变或微变，在大约 30km以上，气温随高度增加而显着升高，形成一个暖层；③气流平稳，水平运动为主；③水汽、尘埃含量少，能见度好，多晴朗天气，偶尔有积雨云冲入 12.同温度下干湿空气那个重，为什么虚温的意义和原理
气象学与气候学第三章复习资料
气象学与气候学第三章复习资料 1.饱和水汽压(E)：①温度低的未饱和空气，只要降低较少温度，空气很快出现饱和。②降低相同温度，温度高的饱和空气被凝结的水汽多，相反则少。③温度高E值大，温度低E值小。 2.影响蒸发速度快慢的主要因素：①蒸发的温度—蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反，愈慢。②蒸发的性质—同温度时，水面蒸发快于冰面、淡水快于海水。③空气湿度和风—空气湿度大的蒸发速度小于空气干燥时，有风时大于无风。 3.露：傍晚或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地表面的空气层也随之降温，当空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就有水汽的凝结物，如果此时的露点温度在0℃以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。如果露点温度在0℃以下，则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶，称为霜。4．露、霜差异：共同点——天气条件均为晴朗微风的夜晚，不同点——温度要求一个在0℃以上，一个在0℃以下。露、霜常被人们作为“晴天”的预兆（露水起晴天、霜重见晴天）。 雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 5.积状云 形成方式——由热力对流、冷锋面对流、地形抬升等形成。 特征——云块孤立分散，呈白色菜花状。 一般，积云出现晴好天气，积雨云出现雷阵雨或冰雹天气。
6.云量带分布 1）赤道多云带：赤道地区气温高、水汽来源充沛，全年以上升气流为主，是全球的高云量带，平均云量约为6。 2）纬度20-30°少云带：全年以下沉气流为主，空气下沉绝热增温、十分干燥，是全球天空相对明净的少云带，平均云量4左右，荒漠地带不足2。 3）中纬度多云带：该带内气团活动频繁，冷暖空气常在此形成锋面，是全球的高云量带，平均云量为6.5-7。 7.大气降水 降水的形成：凝结，冰晶效应，冲并 降水类型：地形雨、对流雨、锋面雨 降水的时间分配：常用降水量、降水时间、降水强度及降水季节变化、降水变率等表示。 8.降水的地理分布： 1）赤道多雨带——受赤道热带气团控制，全年多雨，年降水量1500—3000mm，个别>3000—4000mm。 2）20—30o少雨带——受副高控制，年降水量<500mm，但受季风、台风和地形因素影响，少数地区降水丰富（乞拉齐朋、福建、广东…） 3）中纬度多雨带——受锋面影响，年降水量500—1000mm。尤其大陆沿岸受季风影响降水十分丰富。 4）高纬度少雨带——受极地高压影响，气温低、蒸发弱，年降
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。 P39 10.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
气象学与气候学试题及答案
气象学与气候学试题及答案 一、名词解释 1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。 19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的风由山谷吹向于是暖空气沿山坡上升，增温慢，山谷上空的空气因距地面较远，山坡，称谷风。夜间山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷，称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当气压梯度力、地转偏向力和惯性
气象学与气候学教案解析
《气象学及气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命，它包括认识和研究方法的根本变革，启示我们从系统中学习气候，学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学及气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统及地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体，但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中，大气圈及自然地理系统其他圈层相互作用中，大气圈最为活跃，是联系各子系统相互作用的重要纽带，是形成自然地理要素地 带性及非地带性分布特点的主要背景之一，也是构成地球表层系统重要圈层
二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动及运动，其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系，相互作用及耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性及地域的差异性，以及气候系统的稳定性及敏感性等 三、特定成分及其影响： 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用：—温室气体 —平流层及臭氧层--生命保护层， —三态共存，参及能量，辐射，及天气过程 四、重力场对大气层的约束及影响： —在重力的作用下，以地面为下边界，绕地球旋转的圈层。 —影响之一：垂直层结的形成——大气分层： 水平尺度>>垂直尺度。
五、对流层： 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层，集中了80％的大气质量，也是大气圈层及其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体： 在气候系统中存在着短周期的微循环，成分可变。含量虽少，但对热辐射非常敏感，因而对大气热状态影响很大，人类活动参及了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例：臭氧层 问题：地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性及非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程，它从能量上把几个圈层连接在一起。
气象学与气候学
《气象学与气候学》综述 前言： 本课程是水文与水资源工程专业本科生主干课程，主要讲述了气象学、天气学和气候学的基本理论和基础知识。本书除绪论外共有9章。第1-3章是经典普通气象学的内容；第4章是大气动力学的基本内容；第5章是普通气象学中相关内容的扩展与提高，与水文学联系紧密；第6章和第7章分别是经典大气环流和天气学的内容，且前者是后者的背景知识；第8章全球气候系统则是从5大圈层相互作用的角度论述气候的成因、气候的分布及气候类型；第9章的内容是当今大气科学界最关心的热点问题。 气象学与水文学有着紧密的联系。陆地水文学是研究陆地上水文循环规律的科学，它包括降水的时空分布，水面、陆面和植物表面的水分蒸发，以及地表径流和河川径流的形成过程等，也研究地下水的运动规律。而降水过程和蒸发过程都与气象学有关。地表和大气之间的热量和水分交换过程，在不同大气之间有很大差异，在年总量上以及年内分配方面都不同，这就导致不同地区有不同的气候，也就有了不同的水文现象、不同的河川径流量及其年内分配。河流的封冻与融解、水库和湖泊的水温变化与浪涌等水文问题的解决，都要用到气象学方面的知识。在水库设计中，水文工作者要提供决定库容及溢洪道宽度的资料，库容决定于来水量即流域的降水量和蒸发量之差，溢洪道宽度决定于流域的降水强度，为解决这些问题也必须用到气象知识。这就是为什么水文工作者一定要懂得一些气象学知识的原因。 通过对气象学与气候学的学习，到达了解大气科学基本知识和基本理论，气象学的相关内容和气候的一些成因与分析，以及热点气候问题。 课程主要内容： 本课程共有9章，包含有大气的基本特征、辐射与热量平衡、大气热力学、大气的运动、大气中的水分、大气环流、天气系统、全球气候系统和气候变化及其对水资源的影响。 第1章大气的基本特征，讲述了大气的成分、大气的垂直结构、大气的状态方程、大气静力学方程及其应用和基本气象要素。大气是由多种混合气体和悬浮的固、液态杂质组成。干空气主要有氮、氧、氩、二氧化碳和臭氧组成。大气的垂直结构按照大气的温度结构可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。大气的状态方程分为理想气体状态方程 （p=ρRT）、干空气状态方程（p d=ρd R d T）和湿空气状态方程（p=ρ′RTν）。气象要素有气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度等。 第2章辐射与热量平衡，有辐射的基础知识、太阳辐射、地面和大气的辐射、地面及地气系统的辐射差额、地面热量平衡机地气系统的热量收支和地面温度和气温的变化。自然界中，一切物体都以电磁波的形式向外放射热量。这种递能量的方式称为辐射。物体通过辐射放出的能量称为辐射能。辐射的三大基本定律是普朗克定律、维恩位移定律和基尔霍夫定律。太阳辐射中辐射能随波长的分布，称为太阳辐射光谱。太阳常数为1370W/m2。到达地球上界的太阳辐射为天文辐射，天文辐射能量主要决定于日地距离、太阳高度角和白昼长度。太阳辐射在大气中的减弱主要是吸收、散射和反射等作用。到达地表的太阳辐射主要包括太阳直接辐射（其大小主要是由太阳高度角和大气透明度决定）和散射辐射。地面辐射通量密度主要取决于地面的温度。大气对地面辐射吸收式具有选择性的，其中的水汽、液态水、二氧化碳和臭氧对长波的吸收和放射起主要作用。辐射差额=收入辐射—支出辐射。热量的收入和热量的支出到达了平衡，这就是热量平衡。地面温度的变化有水陆表面热力情况的差异、陆地表面的温度随时间的变化和水温随时间的变化。气温的变化有大气传热的方式、气温的日变化和年变化、气温的地理分布。
气象学与气候学的认识
浅谈气象学和气候学 摘要 随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们不仅满足于物质生活条件的改善,对自然环境状况、人体健康、文化生活条件等各方面都提出了更高的要求,自然环境状况与气象条件密切相关,尤其是大气环境质量直接受到气象因子的影响。随着气象科学技术的迅猛发展和在环境保护领域应用范围的不断拓宽,气象学和气候学的发展和研究越来越成为学术界的热点和焦点。 关键字 认识意义发展 一对气象学和气候学的简单认识 1 气象学：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变化规律和对天气的预报。 2 气候学：气候学是研究气候特征、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。气候是人类生活和生产活动的重要环境条件。 二气象学和气候学的研究对象 1 气候学要求对气候系统进行定量观测和综合分析，对气候形成和变化的动态过程进行理论研究。通过各种手段（包括观测试验，数值模拟试验等等），探测气候系统中各个成员之间的各种相互作用，
并展现气候形成和变化过程，理解气候变化的机制，以达到能够预测气候变化的目的。此外研究地球气候发展史，探索气候变化规律及其与人类活动的关系，从而能够采取有效措施，防御和减轻气候灾害，改善气候条件并进而为改造自然服务。 2 气象学研究气候的形成、气候要素的时空分布；区域气候的特征；气候变化的规律；气候形成诸要素间的相互影响及如何合理开发、利用气候资源，减少或减轻气候灾害；避免人类活动对大气环境造成不良后果等。 三研究气象学和气候学的意义 研究天气和气候与城市、农村及各个产业特别是农业生产的相互关系，也研究气候对自然生态系统和各产业部门的影响，研究气候变化的减缓与适应对策，根据大气科学原理和大气探测结果进行针对各产业的专业天气与气候预测、灾害预警、评价和服务，旨在充分利用有利天气和气候资源，减轻天气气候灾害对农业及其他行业经济和社会的影响。天气和气候影响着生态环境、经济和社会生活的各个方面，全球气候变化是当前的科学热点之一，也是国际关注的焦点。气象学与气候学专业在社会、经济和生态环境建设中起着重要的保障作用四现状及未来发展动向 1 现状 近年来, 国际上开展了与生态系统有关的许多观测, 建立了诸如全球气候观测系统( GCOS)、全球海洋观测系统( GOOS ) 及全球陆地观测系统( GTOS)及国际长期生态学研究网络( ILTER ), 还制订了国
气象学与气候学解读
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（），单位是W/m2。 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。这种散射称瑞利散射。b. 白云。如果形成散射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”。
气象学与气候学
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。这种散射称瑞利散射。b．白云。如果形成散射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”。
气象学与气候学 周淑贞 考试重点
气象学与气候学复习重点 概述： 1、季风气候雨热同期 副热带夏干气候（地中海气候）夏干冬雨 2、岩溶发育CaCO 3 + CO 2 + H 2 O——Ca(HCO 3 ) 2 3、黄河尼罗河两河恒河 中国埃及巴比伦印度 4、香港成为全球金融中心之一的原因： 香港在世界时区上位于伦敦和纽约的中间，当香港的商行开始办公时，伦敦正是午夜时分；香港一天的交易结束时，伦敦市场交易活动却如火如荼；而到了香港的夜晚，纽约的交易市场又开始了。这样通过全球电讯信息网的联结，香港、纽约、伦敦三个不同时区的金融中心联成一体，昼夜运转，左右着全世界金融和贸易的进程。 5、为什么要将污染企业安排在城市的下风方向？ 6、气象三大基本要素：温度（大气的冷热） 湿度（大气的干湿） 气压（大气的运动） 7、气象：大气中的物理现象。 天气：一定区域短时期内的大气状况及其变化的总称。 大气状况：一定区域短时期内各个气象要素的综合表现 比如：强暖性低压——台风 特定的天气受特定的气象要素的控制或影响 气候：多年天气综合的表现，包括某地或地区多年的大气平均状况和极端状况。特定时期的气候几乎受特定的天气系统的控制或影响 另：中国古代以5日为候，3候为气，一年24节气72候，各候各气都有其自然特征，合称气候。 天气与气候的区别和联系 区别：天气是短时期的，气候是长时期的；天气相对多变，气候相对比较稳定联系：两者都是对于一定区域而言；特定时期的气候几乎受特定的天气系统的控制或影响 8、气象学：专门研究大气物理现象的一门学科（气象观测） 气象要素：制约大气物理现象的重要因素如气温、湿度、气压等 天气学：研究天气形成、变化的规律，预测未来天气的一门学科 天气系统：导致天气分布和控制天气变化的相对独立系统 气候学：研究气候形成过程，描述各地区气候条件以及气候变迁 及原因的一门学科。 气候因子：太阳辐射、大气环流、海陆分布、地形等 温带海洋性气候受海陆分布影响最明显 第一章大气概述 第一节大气的组成 干洁空气水汽悬浮在空气中的固液微粒 一、干洁空气（排除法定义）
气象学与气候学 周淑贞 考试重点
气象学与气候学复习重点 大气圈概述： 大气的组成大气是由多种气体混合组成的气体及浮在其中的液态和固态杂志组成（干洁空气定义：大气中，除了水汽和液体、固体杂质外的整个混合气体。 组成：氮、氧、氩、二氧化碳等，此外还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等稀有气体；氧气、臭氧、氮气的来源及作用：大气中的氧是一切生命所必须的，这是因为动物和植物都要进行呼吸，都要在氧化作用中得到热能以维持生命；大气中的氮气能够冲淡氧气，使氧气不至太浓，氧化作用不过于激烈，大量的氮气可以通过豆科植物的根瘤菌固定到土壤中，成为植物体内不可缺少的养料；大气中的臭氧主要是由于在太阳的短波辐射下，通过光化学作用，氧分子分解成氧原子后再和另外的氧分子结合而成的，另外有机物的氧化和雷电的作用也能形成臭氧，臭氧可以大量吸收太阳紫外线使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布，从而对地球大气环流和气候的形成起着重要的作用。） 大气的结构 1.对流层 气温随高度增加而降低；垂直对流运动；气象要素水品分布不均匀 2.平流层 自对流层顶到55Km左右为平流层。在平流层内，随着温度的增高，气温最初保持不变或者微有上升，大约到30km以上，气温随着温度增加而显著提高，在55km高度可达-3摄氏度。平流层的这种气温分布特征是它受地面温度影响 很小，特别是存在大量的臭氧能够直接吸收太阳辐射有关。虽然30km以上臭 氧额的含量已逐渐减少，但这里的紫外线辐射很强烈，故温度随高度增加迅速 增加，造成显著的暖层。平流层内气流比较平稳，空气的垂直混合作用显著减 弱 3.中间层；热层；散逸层 有关大气的物理性状： 主要气象要素 气温；气压 湿度 水汽压和饱和水汽压：大气中水汽所产生的那部分压强称为水汽压，在温度一定的情况下，单位体积空气的水汽量有一定的限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态这是的空气称为饱和空气，其水汽压称为饱和水汽压； 相对湿度；饱和差；比湿；水汽混合比；露点 降水；风；云量；能见度 空气状态方程 大气的热能和温度： 太阳辐射 辐射的基本知识
气象与气候学
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。 三，从变化特点上：天气易于变化，而气候相对稳定。 2.大气成分中，二氧化碳，臭氧，水汽的分布及其作用： 3.二氧化碳：主要分布在对流层，作用：光合作用，吸收太阳辐射，吸收长波辐 射（主要是地面辐射），同时放出长波辐射，热量转换与地球大气层的保温作用 4.水汽：几乎全部分布在对流层，作用：一，成云致雨，二，经过水汽状态的变 化，使热量得到转换，三，善于吸收和放射长波 5.臭氧：主要在平流层中，作用：一，臭氧能大量吸收太阳紫外线，使臭氧层增 温，影响大汽温度的垂直分布，从而对地球大气环境和气候的形成起着重要的作用，二，臭氧同时还形成了一个“臭氧保护层”，使得到达地表的对生物有杀伤力的短波辐射（波长小于0.3um）大大降低强度，从而保护着地表生物和人类。