气象学与气候学课件共35页共37页
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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。
05
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 。
07
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。
气象学与气候学ppt课件
氮+氧+氩=99.95%
13
干洁空气的组成结构
14
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
8
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。
34
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。
35
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
21
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）。
22
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）。
23
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
13
干洁空气的组成结构
14
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
8
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
21
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）。
22
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）。
23
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
气象学和气候学课件
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Meteorology and Climatology
气候亚型 1.降水季节分配 夏雨型：夏季受海洋季风影响，加上夏季易发生
对流天气而多雨。 冬雨型：接近地中海气候区，冬雨偏多。 2.降水多少 干旱气候：又称温带沙漠气候，年降水量在200毫
和土壤水分收支平衡结合起来，界限清晰，干燥气候与 湿润气候的划分明确细致，在农业生产和农田水利建设上 又具有实用价值，是目前比较好的一种世界气候分类法。
斯查勒气候法也不足之处，他对季风气候没有足够的重视。 在东亚、南亚和澳大利亚北部是世界季风气候最发达的区 域，在应用动力方法进行世界气候分类时，季风这个因子 是不容忽视的。
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Meteorology and Climatology
三、气候分类法评议
柯本气候分类法的优点是
系统分明，各气候类型有明确的气温或雨量界限， 易于分辨；
符号简单，便于应用，便于借助计算机进行自动分 类和检索；
分类所依据的气温和降水资料是最基本的气候资料， 易于获得，且来源广泛，记录时间长，有利于在全球 范围内推广应用；
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Meteorology and Climatology
Ⅱ-13 温带干旱与半干旱气候
分布与成因：分布在35°—50°N的亚洲 和北美大陆中心部分。终年受大陆气团控 制，深居内陆，离海遥远，降水较少。
南半球南美洲南端阿根廷的大西洋冷洋流 沿岸，正当西风带的雨影区域，因此全年 少雨。
特征：冬冷夏热，年温差大，降水集中， 四季分明，年雨量较少，大陆性强。
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Meteorology and Climatology
2.关于高度因素的问题
气象学与气候学课件3330037页PPT
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
30.11.2019
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
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。
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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章 下页 上页 节 2
（二）大气环流的尺度：
Meteorology and Climatology
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
30.11.2019
副热带高压：南移、章 强下页度弱上页 节 32
2、夏季环流
Meteorology and Climatology
特征：风带、气压带北移 高空：西风带北移、两支急流 低空：地面：印度低压、北美低压
海洋：亚速尔高压、西太平洋高压 副高：北移、强度大
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》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。
绪论 气象与气候学 教学课件
b绝对温标(T)：
规定：冰点为273°K 沸点为373°K
与摄氏度的换算方法是：°K=℃+273
c华氏温标(F)
规定：冰点为32°F 沸点为212°F
与摄氏温标的换算方法是：℃ =5/9(°F-32)
主要的气温仪器：
Meteorology
③湿度
Meteorology
定义：表示大气潮湿程度的物理量。
②平流层： 对流层顶-55km
特点： a 气温随高度不变-微升
-升高 b 没有强烈的对流运动 c 水汽、尘埃含量少
Meteorology
Meteorology
③中间层：平流层顶- 85km，特点： a 温度随着高度而迅速下降 b 空气有相当强烈的运动-高空对流层 c 60-90km有电离层(D)存在（只有白天才 出现）
Meteorology
根据大气中的温度、水汽、成分、垂直运动分为五层。 ①对流层：是大气的最低层，
集中¾的大气质量和 90%的 水汽，日常所见的大气现象 均发生于此层，也是对人类 生活、生产最有影响的层次。
特点：
a 气温随着高度的升高而降低
b 空气具有强烈的对流、乱流 运动
c 气象要素水平分布不均
Meteorology
①气压
定义：单位面积上所受到的整个空气柱的质 量，为大气压力。
实质：气压大小决定整个空气柱的质量。 单位：mmHg、pa、mb
1hpa = ¾ mmHg＝1mb 标准大气压：
在纬度为45°的海平面上，温度为0 ℃时， 所测得的水银柱高为760 mmHg的大气压强， 为一个标准大气压(1013.25mb)。
绪论
Meteorology
第一节 气象学简介 第二节 大气的组成及垂直结构 第三节 大气的基本物理特性
《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
2006-9-30
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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精选ppt
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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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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
《气象学与气候学教学课件》0-绪论
02
气象学与气候学概述
气象学定义
气象学是一门研究地球大气圈中发生的各种气象现象、大气 过程的学科。它涉及到大气圈中的风、云、雨、雪、雷电、 雾、霾等天气现象的形成、演变和预测，以及大气圈与其他 圈层相互作用对地球气候的影响。
气象学的研究方法包括观测、实验、数值模拟和理论研究等 ，它为天气预报、气候预测和环境监测等领域提供了重要的 科学依据。
掌握气象学与气候学的基本概念、原理和方法。
了解地球气候系统的组成、结构和功能，理解气 候变化的原因、机制和影响。
掌握气象观测和数据分析的基本技能，培养解决 实际问题的能力。
本课程的学习方法
注重理论与实践相结合
在学习基本理论的同时，关注实际应用和案 例分析，通过实践加深对理论的理解。
跨学科学习
结合地理学、环境科学、物理学等相关学科的知识 ，全面理解地球气候系统的复杂性和相互关联性。
气候变化研究
总结词
气候变化研究是气象学与气候学的核心任务之一，通过对历史气候数据的分析以及对未来气候变化的 预测，为全球环境保护和可持续发展提供科学依据。
详细描述
气候变化研究是当前全球面临的重要问题之一。通过对长时间尺度的气候数据进行分析，气象学家和 气候学家能够了解地球气候系统的演变规律，探究气候变化的成因和机制。同时，预测未来气候变化 对于制定应对策略、减少温室气体排放、保护生态环境等方面具有重要意义。
02
通过实验设计和操作，探究气象 学与气候学的原理和规律，培养 科学探究的能力和精神。
培养分析和解决问题的能力
分析和解决问题的能力是气象学与气 候学学习中必不可少的能力，学生应 在学习过程中注重培养。
通过案例分析和实际问题解决，提高 分析问题的能力和解决实际问题的能 力，为未来的学习和工作打下坚实的 基础。
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
气象学与气候学课件
一、主要气象要素
温标的对应关系
一、主要气象要素
2. 气压
a.定义：气压是指大气的压强，单位面积上所承受到的整 个空气柱的质量，即大气的压力。实质：气压的大小决定于 整个空气柱质量的多少。若以P代表气压，F代表面积A上所 承受的力，则： P＝F/A
物理含义：空气的分子运动与地球重力场综合作用的结果。
三、水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述
第一章
绪论
气象学、气候学的研究对象、任务和简史
气候系统概述 有关大气的物理性状
有关大气的物理性状
一、主要气象要素 二、空气状态方程
问题的提出
既然大气是“物质”，那么它就是“运动的”
那么如何“定量地描述”大气呢？
究竟需要“哪些量”才能较好地描述大气呢？
dP=-pgdz式称为静力方程。它表达了大气在垂直方向上处 于静力平衡状态时，气压变化和高度变化之间的定量关系。 地面气压分布一般在940—1040mb之间，在台风中心可能 低于900mb，在西伯利亚高压中心可能高于1080mb。
一、主要气象要素
b.单位：mmHg, pa, mb 1hpa=1mb=3/4 mmHg c.标准大气压 在纬度为45°的海平面上，温度为0 ℃时，所测得的水银 柱高为760mmHg的大气压强，为一个标准大气压 (1013.25mb)。
大气科学概论
大气科学学院 王伟
第一章
绪论
气象学、气候学的研究对象、任务和简史
气候系统概述
有关大气的物理性状
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
二、天气与气候的关系 三、本学科在实际生活中的应用 四、气象学与气候学的发展简史
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66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
气象学与气候学课件共35页
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。