现代气候学(精)
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单位面积的地面和大气柱整体的辐射收入与支出的差或
,S0为天文辐射,为行星反射率32.地表热量平衡:
地面在获得辐射差额时,一方面要升高地表温度,另一方面将盈余的热量以湍流显热和潜热向大气输送以及向地表活动层的分子输送,长期平均,其获得的辐射差额与支出达到平衡称为地面的热量平衡。
33.地表热量平衡方程R地面辐射差额,大于零表示辐射有盈余;
18.大气质量:
太阳光投射到地面所经路程中,单位截面积空气柱的质量.
19.大气质量数(m:
实际投射条件下的大气质量与垂直投射下的大气质量的比值.
20.大气透明度
描述大气对太阳辐射衰减的程度,常用透明系数表示
21.大气对太阳辐射的散射
定义:大气质点将入射辐射重新向各个方向辐射出去的一种现象.
特点:强烈地依赖于粒子尺度与入射波长的相对大小,分为瑞利散射和米散射.瑞利(分子散射:空气分子直径比波长小,散射能力与波长的四次方成反比
LE地面与大气的潜热通量,大于零表示地面蒸发,潜热从地面输向大气;
H地面与大气的湍流热通量,大于零表示热量从地面输送给大气,使气温升高; Qs地面与下层土壤的分子热交换,大于零表示热量从地面向下层土壤输送。St地表与上层生物体的化学、生物过程有关的能通量
34.大气的热量平衡
自地面伸展到大气顶的单位截面积垂直空气柱内所有热通量的代数和等于其热含量变化,长期平均达到平衡。
29.地面辐射差额R :
G
U F ε-=
单位地表面面积所吸收的总辐射和有效辐射之差,称为地面的辐射差额. 30.大气的辐射差额R α单位面积大气柱的辐射收入与辐射支出的差额. R α单位面积大气柱的辐射差额, U α该大气柱吸收的太阳辐射,
F地面有效辐射,
F ∞通过大气上界逸出的长波辐射31.地-气系统的辐射差额
③陆圈
组成及结构:地球表层的固体表面,由岩石、土壤和沉积物组成。包括高原、平原、山地、丘陵、盆地等。
热力性质:热容量小,热惯性小.
对气候的影响:动力作用、热力作用、物质交换.
④冰雪圈
组成及结构:大陆冰原、高山冰川和永冻层、海冰和地面雪盖。
热力性质:反射率大
⑤生物圈
组成:陆地和海洋中的植物,空气、海洋和陆地生活的动物,包括人类本身.
热力、动力、水文等特性:反射率、粗糙度、蒸发、蒸腾、渗透、水份循环、CO2平衡.
6.南极臭氧洞:
南极地区上空大气臭氧总含量大幅度异常下降的一种现象。
7.大气的保温效应(温室效应:
大气中的温室气体对太阳辐射的吸收很少,但却能强烈地吸收地面辐射,同时又向地面放射长波辐射,补偿地面因放射辐射而损失的能量,使地面气温升高的效应.
米散射:空气分子直径比波长大,各种波长的散射能力相等.
22.到达地面的太阳辐射:
1.到达地面的太阳直接辐射:太阳以平行光的形式直接投射到地面的辐射
2.到达地面的太阳散射辐射:太阳辐射经过大气散射后自天空投射到地面的辐射.
23.地表总辐射Q:
实际大气条件下,到达地面的直接辐射和散射辐射之和.
24.地表反射辐射A :
组成及特性:干洁空气、水汽、固态和液态微粒(气溶胶粒子
动力、热力性质:热惯性和动力惯性小,特征时间为1个月左右.
②水圈
组成:海洋、河流、湖泊、地下水和地表上的一切液态水。
结构:海陆水平分布、海温垂直结构
动力、热力性质:反射率小、热容量大、流速小,动力、热力惯性大。
对气候的影响:(1对温度的调节作用、水汽源地;(2海-气相互作用
封闭系统:没有能量和物质与系统外交换。
孤立系统:有能量但无物质与系统外交换.
11.反馈的定义:
气候系统不同属性(变量之间的相互作用,引起气候属性的变化,称为反馈。包括正反馈过程和负反馈过程。
正反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化同号,使气候变化加剧,产生气候不稳定称为正反馈。
负反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化反号,抑制气候的变化和异常,使气候趋于稳定,称为负反馈。
太阳光线与地球水平面的夹角
16.日照时间:
日出到日没的时间间隔
17.天文辐射的时空分布特征
年变化(季节变化:具有以一年为周期的季节性变化特点,但不同纬度具有不同的变化幅度,中高纬度的年变化显著,低纬度的年变化小。
空间变化:具有随纬度增高而减小的趋势。不同季节或不同区域这种趋势有强弱差异。冬季随纬度增高的减小趋势强,夏季弱。
8Байду номын сангаас阳伞效应
气溶胶对太阳辐射的散射和吸收,使到达地面的太阳辐射减弱,引起地面气温的下降,其效应类似于阳伞效果,故称为阳伞效应.
9.系统:
许多物体(成分和属性(变量、要素组成的结构群,这些物体和属性之间通过一定的物理过程而相互联系,并按某种观测的型作为一个复杂的整体而起作用。
10.系统的分类:
开放系统:有能量和物质与系统外交换。
3.气候系统:
包括大气圈、水圈、陆圈、冰雪圈和生物圈在内的,受地球外因子影响、能够决定气候形成和变化的相互作用的整体。
4.传统气候学与现代气候学的差异:
1.对气候的认识
2.气候系统概念的引入
3.研究内容和研究方法.
5.气候系统的组成:
①大气圈
结构:根据垂直方向上大气温度变化、运动状态、密度及成分的变化等,将大气分为:对流层,平流层,中间层,热层和外逸层.
到达地表的总辐射有一部分由于反射作用而返回天空,这部分辐射能量称为地表反射辐射。
25.地面放射辐射U :
地面向上放射的长波辐射
26.地面有效辐射F :
地面放射辐射与地面吸收的大气逆辐射之差. 27.大气逆辐射G :大气向下放射的长波辐射。
28.地表反射率α:
地表反射辐射占入射总辐射量的比称为地表反射率。
现代气候学
Van♂darkass
1.气候的定义:
在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下,地球上某一区域在某一特定时段内天气(气候要素的多年平均状况及其极端情形。
2.气候学的概念:
基于先进、综合的观测资料,利用统计和数值方法定量研究气候形成与变化、气候系统各成员间的相互作用,进行气候预测、气候理论及应用等方面研究的学科。
12.天文辐射:
大气上界与地球表面同心球面上接收到的太阳辐射,或者说不考虑大气圈影响,地表面接收到的太阳辐射称为天文辐射。
13.太阳常数:
大气上界、日地平均距离处、单位时间、垂直于太阳光线的单位面积上通过全部波长的太阳辐射能。
14.天文辐射日总量:
地球表面单位面积一天内接收到的全部波长的太阳辐射能
15太阳高度角:
,S0为天文辐射,为行星反射率32.地表热量平衡:
地面在获得辐射差额时,一方面要升高地表温度,另一方面将盈余的热量以湍流显热和潜热向大气输送以及向地表活动层的分子输送,长期平均,其获得的辐射差额与支出达到平衡称为地面的热量平衡。
33.地表热量平衡方程R地面辐射差额,大于零表示辐射有盈余;
18.大气质量:
太阳光投射到地面所经路程中,单位截面积空气柱的质量.
19.大气质量数(m:
实际投射条件下的大气质量与垂直投射下的大气质量的比值.
20.大气透明度
描述大气对太阳辐射衰减的程度,常用透明系数表示
21.大气对太阳辐射的散射
定义:大气质点将入射辐射重新向各个方向辐射出去的一种现象.
特点:强烈地依赖于粒子尺度与入射波长的相对大小,分为瑞利散射和米散射.瑞利(分子散射:空气分子直径比波长小,散射能力与波长的四次方成反比
LE地面与大气的潜热通量,大于零表示地面蒸发,潜热从地面输向大气;
H地面与大气的湍流热通量,大于零表示热量从地面输送给大气,使气温升高; Qs地面与下层土壤的分子热交换,大于零表示热量从地面向下层土壤输送。St地表与上层生物体的化学、生物过程有关的能通量
34.大气的热量平衡
自地面伸展到大气顶的单位截面积垂直空气柱内所有热通量的代数和等于其热含量变化,长期平均达到平衡。
29.地面辐射差额R :
G
U F ε-=
单位地表面面积所吸收的总辐射和有效辐射之差,称为地面的辐射差额. 30.大气的辐射差额R α单位面积大气柱的辐射收入与辐射支出的差额. R α单位面积大气柱的辐射差额, U α该大气柱吸收的太阳辐射,
F地面有效辐射,
F ∞通过大气上界逸出的长波辐射31.地-气系统的辐射差额
③陆圈
组成及结构:地球表层的固体表面,由岩石、土壤和沉积物组成。包括高原、平原、山地、丘陵、盆地等。
热力性质:热容量小,热惯性小.
对气候的影响:动力作用、热力作用、物质交换.
④冰雪圈
组成及结构:大陆冰原、高山冰川和永冻层、海冰和地面雪盖。
热力性质:反射率大
⑤生物圈
组成:陆地和海洋中的植物,空气、海洋和陆地生活的动物,包括人类本身.
热力、动力、水文等特性:反射率、粗糙度、蒸发、蒸腾、渗透、水份循环、CO2平衡.
6.南极臭氧洞:
南极地区上空大气臭氧总含量大幅度异常下降的一种现象。
7.大气的保温效应(温室效应:
大气中的温室气体对太阳辐射的吸收很少,但却能强烈地吸收地面辐射,同时又向地面放射长波辐射,补偿地面因放射辐射而损失的能量,使地面气温升高的效应.
米散射:空气分子直径比波长大,各种波长的散射能力相等.
22.到达地面的太阳辐射:
1.到达地面的太阳直接辐射:太阳以平行光的形式直接投射到地面的辐射
2.到达地面的太阳散射辐射:太阳辐射经过大气散射后自天空投射到地面的辐射.
23.地表总辐射Q:
实际大气条件下,到达地面的直接辐射和散射辐射之和.
24.地表反射辐射A :
组成及特性:干洁空气、水汽、固态和液态微粒(气溶胶粒子
动力、热力性质:热惯性和动力惯性小,特征时间为1个月左右.
②水圈
组成:海洋、河流、湖泊、地下水和地表上的一切液态水。
结构:海陆水平分布、海温垂直结构
动力、热力性质:反射率小、热容量大、流速小,动力、热力惯性大。
对气候的影响:(1对温度的调节作用、水汽源地;(2海-气相互作用
封闭系统:没有能量和物质与系统外交换。
孤立系统:有能量但无物质与系统外交换.
11.反馈的定义:
气候系统不同属性(变量之间的相互作用,引起气候属性的变化,称为反馈。包括正反馈过程和负反馈过程。
正反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化同号,使气候变化加剧,产生气候不稳定称为正反馈。
负反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化反号,抑制气候的变化和异常,使气候趋于稳定,称为负反馈。
太阳光线与地球水平面的夹角
16.日照时间:
日出到日没的时间间隔
17.天文辐射的时空分布特征
年变化(季节变化:具有以一年为周期的季节性变化特点,但不同纬度具有不同的变化幅度,中高纬度的年变化显著,低纬度的年变化小。
空间变化:具有随纬度增高而减小的趋势。不同季节或不同区域这种趋势有强弱差异。冬季随纬度增高的减小趋势强,夏季弱。
8Байду номын сангаас阳伞效应
气溶胶对太阳辐射的散射和吸收,使到达地面的太阳辐射减弱,引起地面气温的下降,其效应类似于阳伞效果,故称为阳伞效应.
9.系统:
许多物体(成分和属性(变量、要素组成的结构群,这些物体和属性之间通过一定的物理过程而相互联系,并按某种观测的型作为一个复杂的整体而起作用。
10.系统的分类:
开放系统:有能量和物质与系统外交换。
3.气候系统:
包括大气圈、水圈、陆圈、冰雪圈和生物圈在内的,受地球外因子影响、能够决定气候形成和变化的相互作用的整体。
4.传统气候学与现代气候学的差异:
1.对气候的认识
2.气候系统概念的引入
3.研究内容和研究方法.
5.气候系统的组成:
①大气圈
结构:根据垂直方向上大气温度变化、运动状态、密度及成分的变化等,将大气分为:对流层,平流层,中间层,热层和外逸层.
到达地表的总辐射有一部分由于反射作用而返回天空,这部分辐射能量称为地表反射辐射。
25.地面放射辐射U :
地面向上放射的长波辐射
26.地面有效辐射F :
地面放射辐射与地面吸收的大气逆辐射之差. 27.大气逆辐射G :大气向下放射的长波辐射。
28.地表反射率α:
地表反射辐射占入射总辐射量的比称为地表反射率。
现代气候学
Van♂darkass
1.气候的定义:
在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下,地球上某一区域在某一特定时段内天气(气候要素的多年平均状况及其极端情形。
2.气候学的概念:
基于先进、综合的观测资料,利用统计和数值方法定量研究气候形成与变化、气候系统各成员间的相互作用,进行气候预测、气候理论及应用等方面研究的学科。
12.天文辐射:
大气上界与地球表面同心球面上接收到的太阳辐射,或者说不考虑大气圈影响,地表面接收到的太阳辐射称为天文辐射。
13.太阳常数:
大气上界、日地平均距离处、单位时间、垂直于太阳光线的单位面积上通过全部波长的太阳辐射能。
14.天文辐射日总量:
地球表面单位面积一天内接收到的全部波长的太阳辐射能
15太阳高度角: