最新气象学与气候学 周淑贞 考试重点资料
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气象学与气候学周淑贞题库
摘要:
1.气象学与气候学的概念与关系
2.气象学与气候学的研究内容与方法
3.气象学与气候学在实际应用中的重要性
正文:
气象学与气候学是两个密切相关但又有所区别的学科。
气象学主要研究大气的各种现象,包括天气、气候以及它们在短时间内的变化。
气候学则更侧重于研究气候的形成、演变以及长期趋势,从而预测未来的气候变化。
气象学与气候学的研究内容与方法各有侧重。
气象学主要通过观察、分析和模拟大气现象,例如台风、暴雨、干旱等,来研究大气的物理、化学和生物过程。
而气候学则通过对气象数据的长期观察和分析,研究气候的变化规律,以及气候对人类活动和自然环境的影响。
气象学与气候学在实际应用中都发挥着重要作用。
气象学为天气预报、防灾减灾以及大气环境保护提供了科学依据。
气候学则为气候资源开发、农业生产规划、城市建设以及应对全球气候变化等提供了重要的决策支持。
总的来说,气象学与气候学既有联系又有区别。
两者都研究大气现象,但研究的时间和尺度不同。
气象学关注短期的大气现象,而气候学则关注长期的气候变化。
《气象学与气候学》考试大纲一、考核知识点与考核要求第一章引论(一)考核知识点气象学、气候学、天气、气候的概念及所研究对象;干洁空气的概念、成分及作用;大气中的水汽、固体杂质的来源及分布;固体杂质、液体微粒的作用;大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因;大气高度的划分;主要气象要素的定义、单位及公式;主要气象要素的测定(二)考核要求1.了解(1)气象学、气候学、天气学的概念及研究对象(2)固体杂质、液体微粒的作用2.熟悉(1)干洁空气的概念、成分及作用(2)大气中的水汽、固体杂质的来源及分布3.掌握(1)干洁空气的概念、成分及作用;(2)对流层、平流层的特点及成因(3)大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因4.应用(1)主要气象要素的定义、单位及公式(2)利用仪器准确测定主要的气象要素第二章大气的热能和温度(一)考核知识点1.太阳辐射、太阳光谱、太阳常数的概念;大气对太阳辐射的特点;影响直接辐射的因素。
2.太阳辐射的波长,大气对太阳辐射的散射;到达地面的太阳总辐射及影响因素。
3.地面有效辐射及影响因素;地面辐射差额的概念;大气逆辐射的概念。
4.地面辐射、大气辐射、辐射差额的概念。
5.干空气绝热直减率、湿绝热直减率及应用范围;大气稳定度的概念和判断的方法;大气的不稳定能量。
6.大气的非绝热变化的几个方面。
7.气温的日变化、年较差;日变化的特点及原因;全球气温的水平分布特点;辐射逆温8.影响气温日较差、年较差变化的因素;平流逆温;下沉逆温;锋面逆温的形成。
(二)考核要求1.了解(1)太阳光谱(2)乱流逆温的形成过程2.熟悉(1)太阳辐射的波长,大气对太阳辐射的散射(2)到达地面的太阳总辐射及影响因素(3)大气的非绝热变化的几个方面3.掌握(1)太阳辐射、太阳光谱、太阳常数的概念;大气对太阳辐射的特点;影响直接辐射的因素(2)掌握地面辐射、大气辐射、辐射差额的概念(2)干绝热直减率和湿绝热直减率(3)全球水平气温的分布特点(4)气温的日变化、年较差;日变化的特点及原因4.应用(1)大气稳定度的判别第三章大气的运动(一)考核知识点1、单位气压高度差、单位高度气压差的公式,引起气压随时间变化的因素2.等压面图、等高面图的由来、气压系统的种类3.气压场的对称系统、不对称系统的垂直变化特点4.水平气压梯度力、水平地转偏向力的方向;地转风、梯度风的形成及风压定律;热成风的形成5.惯性离心力、摩擦力的大小、方向、风随高度的变化规律6.大气环流概念、三圈环流、风带、气压带的形成;实际大气环流的基本特征7.海陆分布、地形对大气环流的影响(二)考核要求1.了解(1)等压面图、等高面图的由来(2)水平地转偏向力的由来2.熟悉(1)引起气压随时间变化的因素(2)气压场的对称系统、不对称系统的垂直变化特点(3)惯性离心力、摩擦力的大小、方向、风随高度的变化规律3.掌握(1)气压随高度分布的定性解释(2)气压场的表示方法、气压场的基本形式(3)促使空气运动的力(水平气压梯度力、水平地转偏向力)(4)地转风、梯度风的概念、形成、风压定律(5)大气环流及三圈环流的模式;风带、气压带的形成;实际大气环流的基本特征(7)等高面图、等压面图的形成4.应用(1)海陆分布、地形对大气环流的影响第四章大气中的水分(一)考核知识点1.影响饱和水汽压的因素;大气中的水汽凝结条件。
辽宁师范《气象学与气候学》考试大纲一、使用说明本课程是一门以气象学为基础、以气候学为重点的地理专业基础课。
通过学习,能正确认识和理解发生在大气层中各种物理现象和发展过程机制及其发生发展规律;掌握大气中发生的天气现象特征和规律,明确天气、气候的形成原因、演变规律和特点,正确解释全球不同区域气候差异的成因,掌握全球气候类型的基本特征。
使用教材为《气象学与气候学》第三版周淑贞著(高等教育出版社)。
它是国家教委认定的高校使用书,教材的内容适应专业要求,并能体现专业发展方向和最新成果,也满足现阶段高校教改的需要。
二、课程内容第一章引论重点:一、气候系统的组成,特点和作用二、大气圈的组成和结构第一节气象学、气候学的对象、任务、简史一、气象学、气候学的研究对象和任务二、气象学、气候学的简史第二节气候系统概述一、大气圈概述二、水、陆、冰雪覆盖和生物圈概述第三节大气的物理性质一、主要气象要素二、空气状态方程第二章重点:一、引起大气增温、冷却的物理过程二、大气温度随时变化和空间分布的一般规律难点:一、大气冷暖形成和变化的能量来源——太阳辐射二、大气增温和冷却的意义和作用三、大气冷暖时空变化第一节太阳辐射一、基本知识二、太阳辐射第二节地面和大气的辐射一、地面、大气的辐射和地面有效辐射二、地面及地一气系统的辐射差额第三节大气的增温和冷却一、海陆的增温和冷却的差异二、空气的增温和冷却三、空气温度的个别变化和面地变化四、大气静力稳定度第四节大气温度随时间的变化一、气温的周期性变化二、气温的非周期性变化第五节空气温度的空间分布一、气温的水平分布二、对流层中气温的垂直分布第三章大气中的水分重点:一、大气中水分循环过程二、云、雾等天气现象的形成条件和过程三、水分对天气变化的作用及全球降水分布难点:一、蒸发和凝结的条件二、水汽转移现象及其条件第一节蒸发和凝结一、水相变化二、饱和水汽压三、影响蒸发的因素四、湿度随时间的变化五、大气中水汽凝结的条件第二节地表面和大气中的凝结现象一、地面的水气凝结物二、近地层空气中的凝结三、云第三节降水一、云滴增长的物理过程二、雨和雪的形成三、各类云的降水四、人工影响降水五、降水分布第四章大气的运动重点:一、产生大气运动和变化的原因二、大气运动的基本形式及规律难点:一、气压变化及其分布规律二、气压变化的图形表示三、大气运动的成因和特点第一节气压随高度和时间的变化一、气压随高度的变化二、气压随时间的变化第二节气压场一、气压场的表示方法二、气压场的基本形式三、气压系统的空间结构第三节大气的水平运动和垂直运动一、作用于空气的力二、自由大气中的空气水平运动三、磨擦流中空气的水平运动四、空气的垂直运动第四节大气环流一、大气环流形成的主要因素二、大气环流平均状况三、大气环流的变化第五章天气系统重点:各种天气系统的形成、结构、运动规律难点:天气系统的空间结构配置第一节气团和锋一、气团二、锋第二节中纬度天气系统一、高空主要天气系统二、温带气旋和反气旋第三节低纬度天气系统一、副热带高压二、热带天气系统第四节对流性天气系统一、雷暴二、飑线三、龙卷第六章气候的形成重点:气候形成因子的作用及气候学意义难点:形成气候的各因子间的相互作用和影响第一节气候形成的辐射因子一、太阳辐射与天文气候二、辐射吸支与能量平衡第二节气候形成的环流因子一、大气环流二、洋流第三节海陆分布对气候的影响一、海陆分布与气温二、海陆分布对大气水分的影响三、海陆分布与周期性风系四、海洋性气候与大陆性气候第四节地形和地面特性与气候一、地形与气温二、地形与地方性风系三、地形与降水四、地面特性与小气候第五节冰雪覆盖与气候一、世界冰雪覆盖与概况二、冰雪覆盖与气温三、冰雪覆盖与大气环流和降水第七章气候带和气候型重点:一、气候带的划分二、各气候带、气候型特点难点:各气候带和气候型的地理分布及其特征对比分析第一节气候带和气候型的划分一、柯本分类法二、斯查勒分类法三、四、气候分类法评议第二节低纬度气候一、赤道多雨气候二、热带海洋性气候三、热带干湿季气候四、热带季风性气候五、热带干旱与半干旱气候第三节中纬度气候一、副热带干旱与半干旱气候二、副热带季风气候三、副热带湿润气候四、副热带夏干气候(地中海气候)五、温带海洋性气候六、温带季风气候七、温带大陆性湿润气候八、温带干旱与半干旱气候第四节高纬度气候一、副极地大陆性气候二、极地长寒气候(苔原气候)三、极地冰原气候第五节高地气候一、高地气候成因二、高地气候特点三、高地气候举例第八章气候变化和人类活动对气候的影响重点:一、气候变化的史实二、导致气候变化的因素三、人类活动对气候的影响第一节气候变化的史实一、地质时期的气候变化二、历史时期的气候变化三、近代气候变化的特征第二节气候变化的因素一、太阳辐射的变化二、宇宙-地球物理因子三、下垫面地理条件的变化四、大气环流和大气化学组成的变化第三节人类活动对气候的影响本节内容是目前本学科研究的热点问题之一,要求学生能够理论联系实际,针对有关人类对气候影响的各种问题,给以关注和讨论,发表观点、看法和论述。
作业1.大气的上界有多高?在此高度内分为哪几层?对流层的主要特点有哪些? 答:由于着眼点不同,大气上界有两种分法(普遍),一是着眼于大气中出现的某些物理现象,按此,大气上界大约为1200km ;二是着眼于大气密度,按此大气上界大约为2000~3000km 。
大气圈可分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
对流层的特点:①气温随高度升高而降低;②垂直对流运动显著;③气象要素水平分布不均。
2.高山常年积雪、云峰高耸,反映了哪一层的特点?为什么?答:反映了对流层的特点。
在对流层中,气温随高度的增加而递减。
高山常年积雪,是因为其高度已达到或低于积雪存在的温度,云峰耸立是因为随高度的升高,气流中的水汽不断凝结,产生云雾。
3.已知10℃时,E 为12.3hpa ;18℃时,E 为20.6hpa 。
某地上午8时气温为23℃,e 为12.3hpa ;次日8时气温为23℃,e 为20.6hpa 。
求两天8时的Td ,用此说明Td 的高低直接与什么因子有关。
答:d T (露点)是指在空气中水汽含量,气压一定下,使空气冷却达到饱和时的温度。
第一天上午8时e 为12.3hpa,而10时E 为12.3hpa ,所以第一天8时的Td 为10℃。
第二天上午8时e 为20.6hpa,而18时E 为20.6hpa ,所以次日8时的Td 为18℃。
Td 的高低直接与空气中的水汽含量有关,水汽含量越多,露点越高(露点也是反映空气中水汽含量的物理量)。
4.比较干、湿空气状态方程说明: (1)在同温同压下,干、湿空气的密度谁大谁小?(2)在同压下,空气愈潮湿、温度愈高,其密度将会减小还是增大? 答:干空气状态方程P=ρd R T ,湿空气状态方程为P=ρd R T (1+Pe 0.378) (1)同温同压下,湿空气密度为=)Pe0.378(1+T R Pd干空气密度为=TR Pd ,由于)e 378.01(P T R T R d d +<所以干空气密度大于湿空气密度(2)空气中水汽压愈大,e 越大 P=)e378.01(PT R d +,空气越潮湿,e 越大,其密度越小。
《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):/ 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。
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:某地气候一在太阳辐射、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。
天气与气候简析。
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1. 气候和天气关系密切,却是既有联系又有区别的二个不同概念:a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。
例如:三亚市某日的最高气温30 ° C,最低气温20 ° C,午后有雷阵雨b. 气候:指一个地方多年的天气平均状况。
例如:在中国,东部地区7月较为闷热;北方地区1月和2月多严寒天气;某市年平均气温为25 ° C, 昆明四季如春,这些都属于气候现象。
气候学研究任务:气候系统及其组成: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?大气的圈层组成及各圈层特点饱和水汽压(E)与温度(t)按指数规律变化。
绝对湿度:相对湿度:比湿(q)混合比(丫)露点(T d)当风(wind )云:降水变率空气状态方程:虚温:T v,思考题:1. 某气象台站测得某日某时f=40%, t=15 C, p=1000hPa,求该时段的e、d、a、q、丫值。
2. 北纬30°处有一座海拔1000m高的山,试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素(T、p、e、Ef、t d)的分布及山南与山北的差别。
气象学与气候学复习资料一、填空题1、气温实质上是空气分子平均动能-大小的表现。
2、由太阳喷焰中发射的高能粒子与高层大气中的空气分子相撞,使之电离,并在地球磁场作下偏于两极上空形成,这种现象称为极光-。
3、太阳辐射能按波长的分布称为太阳光谱。
4、气团形成的条件有1、大范围性质比较均一的下垫面,2、有利于空气停滞和缓行的环流条件。
5、锋两侧的温度、湿度、稳定度以及云、风、气压等气象要素有明显的差异。
6、根据锋两侧冷暖气团的移动方向和结构状况可分为四种类型。
7、大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。
8、对流层中天气现象复杂多变。
9、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-。
10、地面辐射E地和地面吸收的大气逆辐射E气之差值,称为地面有效辐射。
11、由于暖空气平流到冷的下垫面上形成的逆温称为辐射逆温-。
12、等压线愈密集,水平气压梯度越大,反之等压线愈疏-水平气压梯度就愈小。
13、水平面上存在着气压差-,是空气产生运动的直接动力。
14、泠气团温度低于所经过地区温度,冷气团使所经过地区变-冷,气团底部获热、增温、气温直减率增大,气层趋于稳定-。
15、大气污染物在大气中达到一定浓度,并对人类的生产和健康造成直接或间接危害时称为-大气污染。
16、气温实质上是空气分子平均动能大小的表现。
17 大气分层的原则是根据大气温度的垂直分布、水汽的含量-、扰动的程度、电离现象等特征来划分的。
18、大气中的水汽主要来源于-下垫面。
19、大气投向地面的辐射称为-大气逆辐射,它的存在使地面实际损失的热量比它以长波辐射放出的热量少。
到达大气顶的太阳辐射,强度取决于太阳辐射强度-,日地距离,日照时间。
20、暖气团温度高于所经过地区温度,暖气团使所经过地区变暖,气团底部失热、冷却、气温直减率减小,气层趋于不稳定。
21、气团的地理分类是按气团的气团的源地和下垫面的性质进行分类。
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):放射能力强(弱),吸收能力强(弱)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。
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):放射能力强(弱),吸收能力强(弱)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。
1..反气旋:反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋,也是气压系统中的高压。
北半球反气旋中,低层的水平气流呈顺时针方向向外辐散,南半球反气旋则呈逆时针方向向外辐散。
2.台风:台风是热带气旋的一个类别。
在气象学上,按世界气象组织定义:热带气旋中心持续台风风速达到12 级(即每秒32.7 米或以上)称为飓风或本地近义字,飓风的名称使用在北大西洋及东太平洋;而北太平洋西部(赤道以北,国际日期线以西,东经100 度以东)使用的近义字是台风。
3.海陆风:海陆风:因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。
在基本气流微弱时,白天风从海上吹向陆地,夜晚风从陆地吹向海洋。
前者称为海风,后者称为陆风,合称为海陆风。
4.山谷风:山谷风由于山谷与其附近空气之间的热力差异而引起白天风从山谷吹向山坡,这种山谷风风称“谷风”;到夜晚,风从山坡吹向山谷称“山风”。
山风和谷风总称为山谷风。
5.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。
6.城市热岛效应:城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
在近地面温度图城市热岛效应上,郊区气温变化很小,而城区则是一个高温区,就象突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。
7..季风:由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同,在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风,称为季风。
8.焚风:焚风:焚风是出现在山脉背面,由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式——过山气流在背风坡下沉而变得干热的一种地方性风。
9.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。
10.气温年较差:一年中最高月平均气温与最低月平均气温之差,称为气温年较差。
11.水汽压:大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。
12.饱和水汽压:当跑出水面的水分子与落回水中的水汽分子正好相等时,即系统内的水量和水汽分子含量都不再改变时,水和水汽之间就达到两相平衡,这种平衡称为动态平衡,动态平衡时的水汽压,称为饱和水汽压。
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➢辐射的基本知识物体通过电磁波的方式向四周放射能量,这种能量传播方式称为辐射。
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物体通过电磁波的方式向四周放射能量,这种能量传播方式称为辐射。
通过辐射传播的能量称为辐射能,也简称辐射太阳辐射太阳辐射穿过大气后的变化原因:特点:地面和大气的辐射地面和大气长波辐射的特点长波辐射在大气中的传输过程与太阳辐射的传输有很大的不同。
第一,太阳辐射中的直接辐射是作为直接的定向的平行辐射进入大气的,而地面和大气辐射是漫射辐射。
第二,太阳辐射在大气中传播时,仅考虑大气对太阳辐射的消弱作用,而未考虑大气本身的辐射影响。
第三,长波辐射在大气中传播时,可以不考虑散射作用大气的增温和冷却海陆的增温和冷却的差异空气的增温和冷却✧空气的绝热过程✧干绝热✧湿绝热✧干湿绝热直减率✧湿空气的位温和假相当位温空气温度的个别变化和局地变化(区别)大气静力稳定度概念:大气稳定度是指气块受任意方向扰动后,返回或者远离原来平衡位置的趋势和程度。
判断大气稳定度的基本方法(用湿度来判断)大气中的水分蒸发和凝结了解水相变化;饱和水汽压的概念,与温度的,蒸发面性质,蒸发面性状的关系地表面的大气中的凝结现象露和霜;雾凇和雨凇(晶状雾凇和粒状雾凇);云和雾;霜和霜冻;辐射雾、平流雾。
积状云的形成:积状云多形成于夏季午后,孤立分散,云底平坦和顶部凹起的外貌形态。
积状云的形成总是与不稳定大气中的对流上升云底相联系。
有对流能否形成积云,除了取决于凝结的条件外,还取决于对流上升所能达到的高度。
如果对流上升所能达到的高度高于凝结高度,则积状云形成。
对流越强,对流上限高于凝结高度的差值就越大,积状云的厚度就越大。
对流上升区的水平范围愈大,则积状云的水平范围也愈大。
层状云的形成:层状云是由于空气大规模的系统性上升运动而产生的,主要是锋面上的上升运动引起的。
通常水平范围大,上升速度只有0.1-1m/s,因持续时间长,能使空气上升好几千米。
例如暖空气向冷空气一侧移动时,由于二者密度不同,稳定的暖湿空气沿冷空气斜坡缓缓滑升,绝热冷却形成层状云。
降水雨滴增长的物理过程:云滴凝结(或者凝华)增长:凝结(或凝华)增长过程是指云滴依靠水汽分子在其表面上凝聚而增长的过程。
在云的形成和发展阶段,由于云体继续上升,绝热冷却,或云外不断有水汽输入云中,使云内空气中的水汽压大于云滴的饱和水汽压,因此云滴能够由水汽凝结(或凝华)而增长。
但是,一旦云滴表面产生凝结(或凝华),水汽从空气中析出,空气湿度减小,云滴周围便不能维持过饱和状态,而使凝结(或凝华)停止。
因此,一般情况下,云滴的凝结(或凝华)增长有一定的限度。
而要使这种凝结(或凝华)增长不断地进行,还必须有水汽的扩散转移过程,即当云层内部存在着冰水云滴共存、冷暖云滴共存或大小云滴共存的任一种条件时,产生水汽从一种云滴转化至另一种云滴上的扩散转移过程。
例如,在冰晶和过冷却水滴共存的混合云中,在温度相同的条件下,由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压,当空气中的现有水汽压介于两者之间时,过冷却水滴就会蒸发,水汽就转移凝华到冰晶上去、使冰晶不断增大,而过冷却水滴则不断减小。
当冷暖云滴共存或大小云滴共存时,同样也可发生这种现象,使冷(或大)的云滴不断增大。
云滴的冲并增长:云滴经常处于运动之中,这就可能使它们发生冲并。
大小云滴之间发生冲并而合并增大的过程,称为碰并增长过程雨和雪的形成雨的形成:由液态水滴(包括过冷却水滴)所组成的云体称为水成云。
水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件,并使雨滴具有一定的下降速度,这是降落下来的就是雨或者毛毛雨。
有冰晶组成的云体称为冰成云,而有水滴和冰晶共同组成的云称为混合云。
从冰成云或者混合云中降下的冰晶或者雪花,下落到零度以上的气层内,融化以后也成为雨滴下落到地面,形成降雨雪的形成:在混合云中,由于冰水共存使冰晶不断凝华增大,称为雪花。
当云下温度低于零度时,雪花可以一直落到地面而形成降雪人工影响暖运降水大气运动气压随高度和时间的变化气压随高度的变化变化规律及原因:根本原因是其上空大气柱中的空气质量的增多或减少。
大气柱的质量的增减是大气柱厚度和密度改变的反映。
当空气柱增厚、密度增大是,则空气质量增多,气压就升高。
反之,气压则减小。
因而,任何地方的气压值总是随着海拔高度的增高而递减.静力学基本方程;单位高度气压差;单位气压高差;压高方程气压随时间的变化(简单描述)气压场等压线:等压线是同一水平面各个气压相等的点的连线;等压面:是空间气压相等的点组成的面。
定量表示法:气压梯度和等压面坡度气压场的基本型式低气压:是由闭合等压线构成的低气压区。
气压值由中心向外逐渐增高,空间等压面向下凹陷,形如盆地。
低压槽:是低气压延长出来的狭长区域。
在低压槽中,各等压线弯曲最大处的连线称为槽线。
气压值沿槽线向两边递增。
槽线附近空间等压面类似地形中狭长的山谷,呈下凹状。
高气压;高压脊鞍形气压场:是由两个高压和两个低压交错分布的中间区域,鞍形区空间等压面形似马鞍。
气压系统的空间结构温压对称系统:由于温压场配置重合(温度场的高温、低温中心分别与气压场的高压、低压中心重合),所以该系统中的水平面上等温线和等压线是基本平行的。
系统中包括暖性高压、冷性低压和暖性低压、冷性高压。
温压不对称系统大气的水平运动和垂直运动作用于空气的力:气压梯度力;地转偏向力;惯性离心力;摩擦力自由大气中风随高度的变化;摩擦层中空气的运动(看书P100,P102)空气的垂直运动对流运动:对流运动是由于某团空气温度与周围空气温度不等而引起的。
当某空气团的温度高于周围空气温度时,气团获得了上浮力产生上升运动,升至上层向外扩散,而底层四周空气便随之辐合以补充上升气流,这样便形成了空气的对流运动,这种热力对流的水平尺度多在0.1-50km,是温度的低中纬度地区和温暖季节经常发生的空气运动现象。
它的规模较小,维持时间短暂,但对大气中的热量水分固体杂质的垂直输送和云雨形成、天气发展演变具有重要作用。
系统性垂直运动:是指由于水平气流的辐合、辐散、暖气流沿锋面滑升以及气流受山脉的机械、阻滞等动力作用所引起的大范围的较规则的上升或者下降运动。
这种运动的垂直速度很小,但是范围很广,并能维持较长时间,对天气的形成和演变产生重大影响。
大气环流大气环流形成的主要因素:太阳辐射作用形成经向环流;地球自转作用形成纬环流形成纬向高压带和低压带;海陆分布作用海洋和陆地的热力性质有很大差异,夏季,陆地上成为相对热源而冬季陆地成为相对冷源,这样直接影响到海陆间的气压分布,形成一个个闭合的高低压。
对温度场的影响;地形作用:动力作用,当大规模气源爬到高原和高山时,常常在高山迎风侧受阻,造成空气质量辐合,形成高压脊,在高山背风侧,则有利于空气辐散,形成低压槽;热力作用:比如青藏高原相对于四周自由大气来说,夏季时高原面是热源,冬季时是冷源,这种热力效应对南亚和东亚季风环流的形成、发展和维持有重要影响。
可见,海陆和地形的共同作用,不仅使底层大气环流变得复杂,而且也是中高层大气环流有在特定区域出现平均槽、脊的趋势。
大气环流平均状况平均纬向环流1.大气环流最基本的状态:盛行着以极地为中心的旋转的纬向环流,也就是东、西风带。
2.对流层的中上层的情况对流层的中上层,除赤道地区有东风外,各纬度几乎是一致的西风,而且西风跨越的纬距随着高度在扩大。
3.近地面层的纬向环流分布(1)高纬地区:冬夏季都是一层很浅薄的东风带,称极地东风带。
(2)中纬地区:从地面向上都是西风,称盛行西风带(3)低纬地区:自地面到高空是深厚的东风层,称热带东风带或信风带。
(二)平均水平环流水平环流是指纬向环流受到扰动后发展起来的槽、脊和高、低压环流。
1.高空水平环流高层的平均水平环流形式是西风带上存在着大尺度的平均槽、脊。
2.地面环流状况副热带的高压有两个主要中心,一个在太平洋,一个在大西洋,范围甚小,强度较弱。
三、大气环流的变化天气系统气团和锋一、气团热力分类法(1)暖气团凡是气团温度高于流经地区下垫面温度的(2)冷气团气团温度低于流经地区下垫面温度的二、锋(一)锋的概念锋是冷、暖气团相交的地带。
常把锋区看成是一个几何面,称为锋面。
锋面与地面的交线称为锋线.锋面和锋线统称锋。
(二)锋的特征可以把锋看成是气象要素的不连续面。
1.锋面坡度锋面坡度的形成和维持是地球偏转力作用的结果。
(三)锋的类型和天气1.锋的类型冷锋是冷气团前缘的锋.暖锋是暖气团前沿的锋.准静止锋是冷、暖气团势力相当时的锋。
锢囚锋是当冷锋赶上暖锋,两锋间暖空气被抬离地面锢囚到高空时的锋。
(1)暖锋天气锋的坡度较小,约在1/150左右.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而变,一般300—400km。
(2)冷锋天气①一型冷锋(缓行冷锋)移动缓慢、锋面坡度较小(在1/100左右);云系与暖锋相似,序列与暖锋相反,云系和雨区位于地面锋后;云区和雨区比暖锋窄,多稳定性降水.②二型冷锋(急行冷锋)移动快、坡度大(1/40—1/80)。