Chapter4 气象学基础
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初中气象知识点总结一、气象学的基本概念气象学是研究大气现象和大气现象的学科。
气象学作为一门自然科学,主要研究地球大气的物理、化学和动力学等方面的规律和现象。
气象学的基本概念包括大气层,大气运动,天气现象,气压,温度、湿度等。
1. 大气层地球的大气主要由四层组成,分别是对流层、中间层、成、外层。
其中对流层是最靠近地面的一层,大气的绝大部分活动都发生在这一层中。
中间层是对流层和成层之间的过渡层,大气的温度随高度呈现不规律的变化。
成层则是地球大气的稳定层,气温随高度增加而减少。
外层是地球大气的最上层,也是最稀薄的一层。
这四层大气层的存在,决定了地球上的天气变化和气候特征。
2. 大气运动地球的大气层是不断运动的,这种运动包括垂直运动和水平运动两种。
垂直运动主要包括对流运动和大气沉降,而水平运动包括辐散和辐合两种。
大气的垂直运动主要是由地球的日照和地表的温度不均匀引起的,而水平运动则是由地球自转和地球的自转所引起的。
大气运动决定了地球上的气压、温度和湿度分布,也是天气的形成和变化的重要因素。
3. 天气现象天气现象是指地球大气中的各种气象现象,包括晴天、阴天、雨天、雪天等。
这些天气现象是由于大气的温度、湿度、气压等因素的相互作用而造成的。
天气的变化决定了地球上的气候类型和气候特征。
4. 气压气压是指大气对单位面积的压力,是大气在地球表面上产生的重要天气要素。
气压的大小受到大气的温度和湿度等因素的影响,通常用帕斯卡(Pa)或百帕(hPa)来表示。
气压的变化决定了大气的垂直运动和水平运动,也是天气变化的一个重要指标。
5. 温度温度是指物体内部分子运动的强烈程度,也是大气中各种气象现象的重要影响因素。
大气的温度分布受到地表的日照和纬度等因素的影响,也受地球自转和地球自转运动的影响。
6. 湿度湿度是大气中水汽含量的大小,也是大气中气候现象的重要指标。
湿度的大小受到大气的温度和气压等因素的影响。
湿度的大小决定了大气中水汽的凝结和降水的形成,也是天气变化的一个重要因素。
目录第一篇气象学基础知识第一章大气概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1) 第一节大气的组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1)第二节大气的垂直结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (2)第三节大气状态方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)第二章气温和湿度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (5) 第一节气温⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (5)第二节湿度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10)第三章气压⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)第一节气压的定义、单位及时空变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(14) 第二节海平面气压场的基本型式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (17) 第三节气压系统随高度的变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (18) 第四章空气的水平运动——风⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (19) 第一节概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (20)第二节作用于空气微团上的外力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (20) 第三节地转风和梯度风⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (25)第四节摩擦层中的风⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (29)第五节地形的动力作用及地方性风⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (31) 第五章空气的垂直运动和大气稳定度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(33)第一节垂直运动的类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (33)第二节大气稳定度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (35)第三节大气中的逆温⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (37)第六章云和雾⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (39)第一节云⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (39)第二节降水⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (42)第三节海洋上的雾⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (43)第二篇海洋学基础知识第七章海水温度和海冰⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (47) 第一节海洋的划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (47)第二节海水温度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (48)第三节海冰⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (50)1第八章海浪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (52)第一节概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (52)第二节群波和驻波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (54)第三节风浪、涌浪和近岸浪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (55) 第四节有效波高和合成波高⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (58) 第五节船舶海洋水文气象观测与编报⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (59) 第九章潮汐和潮流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (70) 第一节潮汐现象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (70)第二节潮汐的基本成因⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (72)第三节平衡潮理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (74)第四节潮汐动力理论与分潮⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (77) 第五节世界大洋及中国近海的潮汐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (79)第三篇海洋气候概况第十章大气环流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (82)第一节行星风带和气压带⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (82)第二节实际大气平均水平环流的基本特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (84) 第三节季风环流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (86)第四节海陆风和山谷风⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (88)第十一章海流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (89)第一节海流概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (89)第二节世界大洋表层环流模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (92) 第三节世界大洋主要表层海流系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (94) 第四节中国近海的海流系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (97)第十二章主要海洋水文气象要素的气候分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(98)第一节大洋上风与浪的分布概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (98) 第二节中国近海风与浪的分布概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (102) 第三节海洋上雾的分布概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (103) 第四节海冰分布概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (107)第五节常用航海气候资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (108) 第四篇主要天气系统第十三章天气图基础知识和传真天气图实例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(110)第一节天气图概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (110)第二节地面分析图和低纬流线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (111)第四节传真天气图实例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (120) 第十四章气团和锋⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (123) 第一节气团⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (123)2第二节锋⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (125)第十五章锋面气旋及中小尺度系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(130)第一节锋面气旋的发展演变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (130) 第二节锋面气旋的天气结构和活动规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(132)第三节我国近海和日本近海的锋面气旋⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(134)第四节热低压⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯(137) 第五节中小尺度系统——雷暴、飑线和龙卷⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯. (137) 第十六章冷高压和副热带高压⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(141)第一节反气旋概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (141)第二节冷高压⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (141)第三节副热带高压⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (146)第十七章西风带高空常见天气系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(148)第一节西风带大型扰动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (148)第十八章热带气旋及其它热带天气系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(153)第一节热带气旋概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (153)第二节热带气旋的形成条件和强度变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(156)第三节热带气旋的天气结构和风浪分布特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(157)第四节热带气旋的移动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (161) 第五节南海热带气旋⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (165)第六节船舶测算和避离热带气旋的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(166)第七节热带辐合带、东风波和热带云团⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(170) 第五篇海上天气预报和气象传真图的应用第十九章天气预报原理和简易方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(175)第一节天气预报的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (175) 第二节船舶适用的简易天气预报方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(178) 第三节天气系统的常用预报规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (185) 第二十章气象报告和气象传真图的识读与应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(186)第一节海上天气报告和警报⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (187) 第二节气象传真图概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (197)第三节传真天气图的识读⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (200) 第四节传真海况图的识读⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (206) 第五节传真卫星云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (211) 第六节气象传真图的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (216) 第二十一章船舶海洋气象导航⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(220)第一节气象导航概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (220) 第二节气象导航的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (223) 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (226)第三节墨卡托投影海图一、航用海图必须具备的条件①图上的恒向线应是直线;船舶以固定的航向即沿着恒向线航行最为方便,所以一般情况下都是走恒向线航线。
气象学(研究大气及其物理现象的科学)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。
简介(meteorology)气象学是大气科学的一个分支。
研究大气中物理现象和物理过程及其变化规律的科学。
气象学的研究领域很广,研究方法的差异很大。
气象学分成许多分支学科:大气物理学、天气学、动力气象学、气候学等等。
随着生产的发展,气象学的应用日益广泛,又相继出现海洋气象学、航空气象学,农业气象学、森林气象学、污染气象学等应用学科。
现代科学技术在气象学领域的应用,又有新的分支学科出现,如雷达气象学、卫星气象学、宇宙气象学等。
气象学是一门和生产、生活密切相关的涉及许多学科的应用科学。
研究的任务观测和研究各种各样的大气现象,大气层与下垫面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应。
解释系统地,科学地解释这些现象,作用和效应,阐明它们的发生和演变规律。
分析根据所认识的规律分析,诊断和预测过去,现在和未来的天气。
气候,为国民经济和人们的日常生活服务。
依据从理论和实践上探索和模拟认为的天气过程、人为气候环境,为人工影响天气,气候提供科学依据。
3历史第一位建立气象学的人是古希腊哲学家亚里士多德。
在他的专书《气象汇论》中,他最先叙述和粗浅地解释了风、云、雨、雪、雷、雹等天气现象,而这书是世界上最早的气象书籍。
直到18-19世纪,由于物理学和化学的发展以及气压、温度、湿度和风等测量仪器的陆续发明,使大气科学研究由单纯的描述进入了可以定量分析的阶段。
1820年,德国人布德兰绘制了第一张地面天气图,开创了近代天气分析和预报方法。
1835年,法国人科利奥里提出风偏转的概念;而1857年荷兰人白贝罗提出风和气压的关系,他们的概念都成为大气动力学和天气分析的基础。
1920年前后,挪威的皮耶克尼斯父子提出了一套名为“极锋学说”的理论,来说明中纬度地区的天气变化情况。
这套理论在1920年代发表之后,至今已有70多年,但仍然是今日作天气预报的主要理论依据,亦为分析和预报未来1-2天的天气奠定了理论基础。
气象学基础知识气象学是研究大气现象及其规律的科学。
了解气象学的基础知识对于我们理解天气变化、防灾减灾、农业生产、交通运输等具有重要意义。
本文将介绍气象学的一些基本概念和常用术语。
1. 大气的组成与结构大气是地球固有的外包层,主要由氮气(78%)和氧气(21%)组成,还包括少量的水蒸气、二氧化碳等气体。
大气分为不同的层次,从地球表面向上依次为对流层、平流层、中间层和外层。
2. 大气的循环大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。
其中最重要的循环是地球各地的热量分布不均引起的热传递和气体的垂直循环,即热力循环。
这一循环包括对流和辐射两种传热方式,对气候和天气具有重要影响。
3. 气温与热量气温是大气中物体分子热运动的强弱程度的度量。
温度单位常用摄氏度或华氏度表示。
热量是物体内部分子热运动的总和,以焦耳(J)为单位。
当物体吸收热量时,温度会升高;放出热量时,温度会降低。
4. 湿度与相对湿度湿度是大气中水蒸气含量的表示。
常用的湿度指数有绝对湿度和相对湿度。
绝对湿度是指单位体积空气中所含的水蒸气质量,以克/立方米表示。
相对湿度是指在特定温度下,单位体积空气中所含水蒸气的实际质量与该温度下饱和水蒸气质量的比值,以百分比表示。
5. 气压与气压变化气压是大气对单位面积的压力。
一般以帕斯卡(Pa)为单位,常用的气压单位还有毫米汞柱(mmHg)和百帕(hPa)。
气压的变化与天气的变化密切相关,气压高的地方天气多为晴朗稳定,气压低的地方常有阴雨天气。
6. 风与风力风是空气在地球表面上的水平运动,是大气循环的一种表现形式。
风力是指风的强弱程度,以国际标准制定的风力等级表示。
风力等级1为无风,风力等级12为飓风。
7. 降水与云降水是指湿空气中水蒸气凝结后以雨、雪、雾、露等形式落到地面上的现象。
云是由水蒸气在大气中升华凝结形成的一种气象现象,包括高云、中云和低云等不同类型。
8. 天气与天气预报天气是大气在某一时间和地点的具体表现,包括温度、湿度、气压、降水、云量等要素。
1、大气环流平均纬向风的经向分布和平均经向风的纬向分布?平均纬向风的经向分布:低纬地区全部为东风,最大风速中心在平流层;中高纬为西风;极区近地面为东风,冬季对流层到平流层均为西风,夏季对流层中仍为西风,平流层中为东风。
平均经向风的纬向分布:北半球冬季30度以南地区对流层低层为偏北风,上空为南风;40度以北低层平均为南风,高层平均为北风。
夏季40度和13度之间低层北风,高层弱南风;接近赤道的区域,低层为南风,高层为北风。
纬向风比经向风要大得多,说明地球上空大气运动基本上是环绕着纬圈自东向西或自西向东运动的,同时也有南北风的空气交换,冬强夏弱。
2、海陆分布对对流层中部西风带平均槽,脊形成的重要作用?北半球大陆(欧亚大陆、北美大陆)大部分都在西风带里。
冬季,当空气自西向东流过大陆的过程中,由于冷大陆的影响,气温不断降低,当到达大陆东岸时温度就降到最低值。
冷空气上空等压面比较低,于是大陆东岸附近500百帕图上便形成冷性低槽。
而当空气自西向东流过海洋的过程中,由于暖洋面影响,气温不断升高,当到达大陆西岸时,气温达到最高值。
由于暖空气上空等压面高度比较高,在大陆西岸就会出现高压脊。
(夏季则相反,由于热力作用的影响,大陆东岸上空表现为高压脊,西岸上空将出现低槽。
)3、大范围的高原和山脉对大气环流的影响?大范围的高原和山脉对大气环流的影响是相当显著的。
它们可以迫使气流绕行、分支或爬坡、越过,并使气流速度发生变化。
以青藏高原为例,青藏高原的动力作用及影响为:冬季青藏高原位于西风带里,高大的高原使500百帕以下西风环流明显分支、绕流和汇合;从而使得高原迎风坡和背风坡形成弱的“死水区”,西风绕流作用形成北脊和南槽,并对南北两支西风起稳定作用。
除此之外,较高层的西风气流也可以爬坡通过高原,并在高原东侧下坡。
冬季东亚大槽是海陆热力差异和西藏高原地形动力作用的产物。
青藏高原相对于四周大气,夏季起着强大的热源作用;冬季高原的东南部也是一个热源,西部由于资料缺乏,尚未定论。
第4周教案(第三章第七、八节第四章第一至五节)课时:4 教学目标:1.通过学习重点掌握大气中的逆温。
2.理解并会运用作用在气块上的力。
3.熟练掌握自由大气中的风(包括地转风和梯度风)。
4.掌握地转风随高度的变化—热成风。
周教案内容分配:第一次课:(第三章 7、8节)2014.09.22第二次课:(第四章 1节)2014.09.251.本周教学学生课下学习量:22.本周大作业设计:思考题第四周第一次课(2课时)第三章第七、八节第四章第一节时间:(具体时间2014年月日)课时目标:通过学习重点掌握大气中的逆温,理解并会运用作用在气块上的力。
备注:师生互动:采用问答式讲授教学重点:大气中的逆温。
教学难点:作用在气块上的力。
教学过程设计:复习与提问:回顾上次课主要内容,提问:1.什么是湿绝热?2.什么是焚风?新课导入:通过本次课我们学习大气中的逆温,大气中的逆温是一种强稳定的大气层节,他可以阻碍空气垂直运动的发生发展,使近地面大量的烟、尘、水汽凝结物聚集在它的下面,能见度变坏。
因此,逆温也是对农业资源环境影响较大的一种天气现象。
新课讲授以教师讲授与课堂提问学生回答相结合的方式进行第三章第七、八节第四章第一节内容的教学活动。
本次课内容主要包括以下几部分:第三章大气热力学第七节局地温度变化的影响因素分析与判断第八节大气中的逆温第四章大气的运动第一节作用在气块上的力课程小结:总结本次课主要内容,强调本次课重点与难点部分。
布置课下活动内容及下次课课前预习内容课时内容(教学内容): 详案附后教学参考资料推荐:《气象学与气候学教程》葛朝霞学生课下活动设计:1. 真正使空气质点运动的力有哪些?哪些力可使得已经运动的空气质点的运动方向发生改变?2. 水平地转偏向力具有哪些性质?3. 什么是气压梯度力?它的大小方向如何?时间限制:1课时; 考核方式:作业。
课后反思:课时内容(教学内容):课前给出问题,学生自学,课堂以提问方式总结主要知识点 3.7局地温度变化的影响因素分析与判断 一、热流量方程 热力学第一定律: 热流量方程:其中, 为单位时间内流入气块的热量,即热流量。
气象学的基本理论气象学是研究大气环境的科学,是近代科学的一个重要分支领域。
它不仅涉及天气预报、气象灾害预警等方面,同时也与工农业生产、城市建设等各方面密切相关。
在当今经济、社会、人类活动与大气环境相互作用日益复杂和深入的情况下,丰富和深化气象学的研究成果已经变得尤为重要。
对气象学的基本理论的掌握是深入研究和应用气象学的前提。
一、大气的基本特征与组成大气是地球表面上空气的总称,是由各种气体组成的,其中主要是氮气(78%)和氧气(21%),另外还有水蒸气、二氧化碳、氖气、氦气等其他气体成份。
大气的分层结构包括对流层、平流层、中间层、热层和外层等层次,其上限到地球表面的距离是70至80公里,即为“大气层界”。
二、大气循环与气候变化大气循环是指大气中各种物理过程的相互作用。
和许多气象现象(如风、云、降水)、自然灾害(如龙卷风、暴雨、飓风、洪水等)有关。
此外,它还对气候变化有着至关重要的作用,这是为气象学中最复杂的部分之一,也是气象学家们长期致力于研究的领域。
三、气象要素的测量与分析气象要素是指气体的各种物理特征、状态等不同方面的特征。
气象学家需要通过很多手段来对气象要素进行测量和分析。
例如,用气压计测量大气压强、用温度计测量气温、用湿度计测量湿度、用光电测量仪测量辐射、用雷达测量云和降水等。
通过这些测量手段收集到的数据可以进一步用于分析未来的气象变化趋势,为人类生产和社会管理做出贡献。
四、天气预报理论与方法天气预报是一项旨在预测未来天气状况的工作,是气象学的重要领域之一。
目前常用的天气预报方法包括观察分析法、数值天气预报法、动力学和统计学方法等。
在气象站等多元数据的支持下,这些方法可以基本确保天气预报的准确率。
五、气象灾害与预警在大气循环、天气预报等方面的研究成果基础上,人们可以计算和预测各种天气灾害的发生概率。
例如,根据气象台提供的预警信息,人们可以采取安全措施来避免洪涝灾害、台风、暴雨等灾害发生。
此外,各种应急管理机构也提供不少应对气象灾害产生的应对方案,以帮助这些灾害下的人们进行应对。
气象科学体系基础知识讲座任咏夏气象科学体系基础知识讲座目录一、大气组成结构与垂直分层二、气象观测要素的认识三、常见天气现象的形成、变化与认识;气象科学体系基础知识气象科学是一门古老而年轻的科学,说它古老,是因为它从人类在地球上诞生起就开始酝酿萌生;说它年轻,是因为至今还有许多未解之谜。
在漫长的历史发展过程中,气象科学已经分蘖出诸如:森林气象学、水文气象学、海洋气象学、热带气象学、极地气象学、雷达气象学、卫星气象学、航空气象学、航海气象学、军事气象学、生物气象学、农业气象学、医疗气象学、空气污染气象学、建筑气象学等十几个学科,并且所有学科都有很多细化分类,形成了完整的科学体系。
不过,所有的学科分类的发展都离不开气象科学的基础知识。
今天,我们选择基础知识中最基础的知识和大家共同探讨:包括大气的分层与结构;气象观测要素的认识(云、能见度、风、温度、湿度、气压、降水、蒸发、日照等);常规天气现象的形成、变化与认识;危险天气的形成、认识与应对等内容。
一、大气组成结构与垂直分层(一)大气地球的周围被一层气体包裹着,这层气体称为“大气圈”或“大气层”。
大气是地球自然环境的重要组成部分,也是地球自然环境中最活跃的要素。
人类和地球生物就象鱼类生活在水中一样,生活在地球大气的底部,并且一刻也离不开大气。
大气为地球生命的繁衍,人类的发展,提供了理想的环境。
它的状态和变化,时时处处影响到人类的活动与生存。
1.大气对自然环境的影响大气是自然界一种无色、无味,但却有体积、有重量的物质。
由于大气的存在,对地球自然环境产生了极大的影响。
(1)大气是地球的外衣(保安、保温)大气就象人身上穿着的衣服一样裹罩着整个地球,对外,能够有效地保护地球受宇宙陨星等物质的袭击,有效地阻止紫外线的侵袭。
①宇宙中的无数陨星等物质时刻在杂乱地运动着,常常会袭击宇宙中的其他星球。
当它们袭击地球时,地球大气圈会使它的速度变得缓慢,使地面免受巨大的冲力撞击;月球的表面由于没有大气层的保护,所以被陨星击打得一片狼藉;同时,高速运行的陨星与大气产生极速摩擦,产生了极高的温度,足以把陨星烧毁,即使没有完全烧毁,掉到地面的也只是很小的陨石了。
气象学基本知识1.降水量:从云中降落到地面的液态或固态水,未经蒸发、渗透和散失,在水平面上所积聚的水层深度。
2.天气:一个地区短时间内的大气状况和变化过程。
3.光和有效辐射:太阳辐射对植物光合作用有效的光谱成分。
4.温度年较差:一年中,最高的月平均温度与最低月平均温度之差。
5.大气活动中心:由于海陆热力差异,割断了气压带,而形成的高低气压中心。
6.赤纬:是太阳光线垂直照射地球的位置,用阳光直射点的地理纬度来表示。
7.逆温:在对流层中。
总的看来,温度是随高度的增加而递减的,就其中某一层而言,有时可出现气温随高度增加而增加的现象,称为逆温。
8.大气逆辐射:大气辐射中向下的那一部分,由于刚好和地面辐射相反,故称为大气逆辐射。
9.露点温度:当空气中水汽含量不变且气压一定时,通过降低温度,使不饱和的空气达到饱和时的温度。
10.梯度风:在自由大气中,当空气做曲线运动时,作用在空气上的力除了水平气压梯度力和水平地转偏向力外,还有惯性离心力,这三个力达到平衡时所形成的风。
11.太阳常数:当日地间处于平均距离时,在大气上界垂直太阳入射光线表面的太阳辐射的辐照强度。
12.相对湿度:空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。
13.切变线:是指1500米高度上的风向、风速发生气旋性逆时针方向变化的不连续线。
14.气团:在水平方向上存在的物理性质比较均匀的一大块空气。
15.影响我国的主要气团:变性极地大陆气团、变性热带海洋气团、变性热带大陆气团。
16.气旋:是中心气压比四周低的大尺度水平空气涡旋,在气压场上,又称低压。
17.辐射:以电磁波或离子的形式向外放射能量,这种放射能量的方式。
18.活动积温:高于生物学下限的日平均温度。
19.气候:一般的讲,气候指一定的范围在一个较长时段内的大气的统计状态。
20.光补偿点:植物的光合作用强度和呼吸作用强度达到相等的光强值21.饱和差:某一温度下的饱和水气压与实际水气压之差22.寒潮:是冬半年,由强冷空气活动引起的大范围剧烈降温的天气过程23.蒸发量:植物蒸腾耗水量和植物下土壤表面蒸发耗水量的总和24.霜冻:在作物生长期内,土壤和植物表面的温度下降到足以引起植物遭受伤害或者死亡的短时间低温冻害25.对流层的特点:1温度随高度升高而降低2有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动3气象要素水平分布不均匀4.集中了3/4的大气质量和几乎所有的水汽。
气象学基础知识讲解1.二十四节气:二十四节气是根据地球在环绕太阳运行的轨道上所处位置划定的,属于阳历的范畴。
地球绕太阳公转一周为度,以春分时为0度,清明时为15度,以后每隔15度为一个节气,其日期在阳历中是基本固定的。
二十四节气是中国历法的独创,是我国古代科学文化的辉煌成就之一。
2.太阳黑子:太阳光球上经常出现的阴暗斑点。
它是太阳活动的基本标志。
根据统计,地球上天气或气候反常均与太阳黑子活动有密切关系。
3.气候异常:正常气候起伏中出现的明显反常现象。
主要由气候因子的配置发生较大变化所致。
常导致人类及动植物的不相适应,而影响人类社会活动及生产活动,危及动植物的正常生长发育等。
4.气候因子:形成气候的基本因子。
主要有三个主要方面:辐射因子、环流因子、地理因子。
5.气候预报:指利用气候演变规律制作的预报。
制作方法与“长期天气预报”相似。
它是从气候演变规律出发预报未来一段时期内可能出现的天气状况。
6.生物气候学:研究生命有机体与气候环境条件相互影响、相互作用的学科。
属于应用气候学范畴。
7.季风与季风气候:由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的、风向随季节有显著变化的风系,具有这种大气环流特征的风被称为季风。
受季风支配的区域里的气候又被称为季风气候,季风气候区一般夏季受海洋气流影响,冬季受大陆气流影响,主要特征为冬干夏湿。
8.雾与城市雾:雾是悬浮在近地面层大气中大量微细水滴的可见集合体。
是近地面层空气中水汽凝华的结果。
城市雾是发生在受人类活动影响最集中的城区及其相关设施(机场、港口及高速公路等)的雾,城市雾的出现往往叠加了城市环境和人类活动的影响。
雾本身就具有局地性的特征,而城市雾则是发生在局地性极强的城市环境中的雾。
9.全球暖化:近年来全球气候普遍偏暖,且气温有持续逐年升高的趋势。
据统计,全球气温已经连续20年高于正常值,其中最暖的10年全部发生在年以来,而其中7年又发生在年以来。
近年来的气候变暖,不仅受自然因素影响,而且人类活动对气候的影响也日益明显。
气象基础知识一,人工影响天气1. 概述2. 人工降水3. 人工消雾4. 人工防雹5. 人工消云6. 人工防霜冻二,空气污染1,概述2.空气污染3.污染源与污染物4.大气环境质量5.大气污染的危害与影响6.大气污染的防治三,大气科学1.概述2.厄尔尼诺现象3.什么是天气预报4.什么是气象、天气和气候5.天气学, 天气图, 副热带高压, 天气, 天气系统, 气团, 锋面,温带气旋, 温带反气旋, 切变线, 大气环流, 大气动力学人工影响天气根据人们的意愿,通过人为干预,使某些局地天气现象朝有利于人们预定目的的方向转化,以克服或减轻恶劣天气引发的灾害,这种改造自然的科学技术措施称人工影响天气。
由于天气过程的能量十分巨大,一个10立方公里的云体,其含水量的凝结潜热相当于10万吨煤燃烧发出的热量,而一个台风的水汽每分钟释放的潜热,便相当于20个百万吨级核弹爆炸所释放的能量数。
因此直接制造和消灭一个天气过程是不可能的,比较现实的作法是在云、降水和其他过程中某些关键环节,施放一些催化剂,因势利导,促使天气过程按预定方向发展,以少量代价换取巨大经济效益。
中国人从17世纪至今的土炮、火炮消雹,便是人工影响天气的例子。
目前正在各国试验的人工影响天气项目有:人工降水、人工消雾、人工防雹、人工削弱台风、人工消云、人工防霜冻、人工抑制雷电等。
我国从50年代开始,至今已在大多数省(自治区)开展了人工影响天气试验。
世界上第一次对自然云作人工催化试验则是1946年美国V.J. 谢费尔等进行的,从那时起至今,全世界已有80多国家与地区开展过人工影响天气试验。
i) 人工降水也称人工增雨,是根据不同云层的物理特性,选择合适时机,用飞机、火箭弹向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂,促使云层降水或增加降水量。
人工增雨常分为暧云催化剂增雨与冷云催化剂增雨。
欲要暧云(温度高于0℃的云)降水,就得使云中半径大于0.04毫米的大云滴有足够的数密度,让它们迅速与小云滴碰并增长,成为半径超过 1.0毫米的雨滴形成降水,因此在那些大云滴数密度小而无法形成降雨的云中,用飞机、炮弹携带等方法,播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子,使形成许多大云滴,便可导致形成或增加降水。