气象学与气候学 绪论分析

资环《⽓象原理与⽓候学》讲稿概要第⼀章绪论第⼀节⽓象学与⽓候学的概念meteorology and climatology⼀、⽓象学的概念及研究领域1、概念：⽓象学就是研究⼤⽓中所发⽣的各种物理现象和物理过程的形成原因，时空分布和变化规律的学科。

2、研究领域按传统，⽓象学可分为：物理⽓象学，天⽓学，动⼒⽓象学。

从应⽤观点出发，⽓象学可分为农业⽓象学、⽔⽂⽓象学、污染⽓象学、航空⽓象学、航海⽓象学、军事⽓象学、医疗⽓象学等。

⼆、⽓候学的概念及研究领域1、概念：⽓候学是研究⽓候的特征、分布、变化、形成及其与⼈类活动相互关系的学科。

（1）天⽓是某⼀瞬间⼤⽓的状态和⼤⽓现象的综合。

（2）⽓候是在太阳辐射，下垫⾯和⼤⽓环流的影响下形成的天⽓的多年综合状况。

（3）两者的关系：天⽓是⽓候的基础，⽓候是天⽓的综合表现。

天⽓是⼤⽓物理过程的短时或瞬时状态，⽽⽓候则是长时段的⽓象要素的周期表现。

与天⽓相⽐，⽓候具有稳定性和地区性。

2、研究领域：按研究所⽤的原理和⽅法可分为天⽓⽓候学、物理动⼒⽓候学和⾃然⽓候学等。

按研究的尺度可分为⼤⽓候学、中⽓候学和⼩或微⽓候学。

按研究时段和所⽤资料可分为古⽓候学或地质时期⽓候学，历史时期⽓候学和近代⽓候学等。

从应⽤观点出发，⽓候学可分为建筑⽓候学、农业⽓候学、航空⽓候学、航海⽓候学、医疗⽓候学等。

第⼆节⽓象学与⽓候学在国民经济中的意义及发展⼀、⽓象⽓候情报服务⼆、天⽓、⽓候预报服务（⼀）天⽓预报服务（⼆）⽓候预报服务（三）展望性⽓候影响评价三、⽓候资源的开发利⽤四、⼈⼯影响天⽓和改善⽓候环境第三节⼤⽓的基本情况⼀、⼤⽓的组成和⼤⽓污染（⼀）⼤⽓的组成1、⼲洁空⽓：氮⽓：⼤⽓中含量最多的⽓体，是地球上⽣命体的基本成分，以蛋⽩质的形式存在于有机体中。

氧⽓：⼲空⽓中次多的⽓体，是维持⼈类及动植物⽣命极为重要的⽓体，在各种化学变化中起重要作⽤。

臭氧：能强烈吸收紫外线，对地球上的有机体⽣存其保护作⽤。

《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、大气圈一一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："〕一温室气体__ —平流层与臭氧层--生命保护层，■7—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）一相互作用第二章大气的热能和温度气候系统物理过程之太阳能启动气候系统的物理过程一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。

气象学与气候学基础•目录：•前言•第一章绪论•1.1气象学与气候学的概念•1.1.1气象学的概念•1.1.2气候学的概念•1.2气象学与气候学在国民经济中的意义•1.2.1气象气候情报服务•1.2.2天气、气候预报服务•1.2.3气候资源的开发利用•1.2.4人工影响天气和改善气候环境•1.3气象学和气候学的发展•总结与提要•复习思考题••第二章大气的基本情况•2.1大气圈和气候系统•2.1.1大气圈•2.1.2水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述•2.1.3气候系统内部各成员间的相互作用•2.2主要气象要素•2.2.1气温•2.2.2气压•2.2.3湿度•2.2.4降水•2.2.5风•2.2.6云量和云状•2.2.7能见度•2.3空气的状态方程•2.3.1理想气体的状态方程•2.3.2干空气的状态方程•2.3.3湿空气状态方程与虚温•总结与提要•复习思考题••第三章辐射过程•3.1辐射的基本知识•3.1.1辐射与辐射能•3.1.2辐射光谱•3.1.3物体对辐射的吸收、反射和透射•3.1.4辐射的基本定律•3.2太阳辐射•3.2.1大气上界的太阳辐射•3.2.2太阳辐射在大气中的减弱•3.2.3到达地面的太阳辐射•3.2.4地面对太阳辐射的反射•3.2.5地球行星反射率•3.3地面和大气的辐射•3.3.1地面和大气的长波辐射•3.3.2大气对长波辐射的吸收•3.3.3地面有效辐射•3.3.4长波射出辐射•3.4辐射差额•3.4.1辐射差额•3.4.2地气系统辐射差额的地理分布•3.5全球热量平衡•3.5.1地面热量平衡•3.5.2全球热量平衡模式•3.6天文气候带•3.6.1赤道带•3.6.2热带•3.6.3副热带•3.6.4温带•3.6.5副寒带•……•第四章大气的热力学过程•第五章大气中的水分•第六章气压变化和大气的水平运动•第七章大气环流•第八章天气系统•第九章下垫面对气候的影响•第十章人类活动对气候的影响•第十一章气候的分布和气候分类•第十二章气候变化•附图世界气温、降水资料测站位置图•附表世界气候资料表•主题词索引•参考文献。

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。

最新《⽓象学与⽓候学》教案解析《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、⼤⽓圈⼀⼀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："〕⼀温室⽓体__ —平流层与臭氧层--⽣命保护层，■7—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）⼀相互作⽤第⼆章⼤⽓的热能和温度⽓候系统物理过程之太阳能启动⽓候系统的物理过程⼀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。

绪论1、气象学与气候学研究的对象是什么，气象学与气候学与自然地理学其它分支科学之间有何联系；2、大气的组成、大气的垂直结构（特别注意对流层的特征、大气上界的确定方法）；3、气候系统的概念及组成；4、主要气象要素的概念与意义。

第二章大气的热能和温度1、辐射三定律的应用；2、太阳辐射在大气中的减弱；3、海陆的增温与冷却的差异；4、干、湿绝热直减率和对流层气温直减率的区别；5、大气稳定度判断的基本方法；6、气温日、年变化规律；7、全球海平面气温分布特点；8、各种逆温的形成。

第三章大气中的水分1、影响饱和水气压的因素；2、大气中水汽凝结的条件；3、霜与霜冻的区别；4、云、雾的形成条件和分类；5、云滴增长的物理过程；6、各类云产生的降水的特点。

第四章大气的运动1、气压随高度和时间的变化；2、气压场的基本类型与地形相比较，有何相似之处；3、在水平方向上，作用于空气上的力有哪些；4、自由大气和摩擦层中，空气运动方向有何不同；5、三圈环流的基本形式、南北半球摩擦层中空气运动方向的改变。

第五章天气系统1、气团形成与变性之间的联系；2、我国为何不是气团形成的源地，影响我国天气的气团类型；3、锋的特征的表现；4、阻塞高压、切变线、冷性反气旋与我国天气；5、西太平洋活动规律与我国天气；6、台风的形成、结构与天气。

第六章气候的形成1、大气环流和杨柳对气候系统中热量的重新分配所起的作用；2、厄尔尼诺现象产生的过程与原因；3、季风概念、季风的形成、东亚季风与亚洲南部季风之比较；4、海洋性气候与大陆性气候之比较；5、举例说明冰雪覆盖对大气环流和降水的影响（以我国为例）。

第七章气候带和气候型1、柯本是如何对气候分类的；2、气候分类法评议；3、利用各种图、表判断气候型（掌握方法、判据）第八章气候变化和人类活动对气候的影响1.气候变迁的事实；2.人类活动对气候的影响；3、城市小气候的形成与特征。

⽓象学与⽓候学第⼀章引论1、为什么对流层的⾼度因纬度⽽异？对流层对流运动的产⽣，主要由于地表不均匀受热。

⽽地表所获得的热量因为纬度异⽽有不同，⼀般情况下，低纬强⾼纬弱，夏季强冬季弱。

因此对流层⾼度由⾚道向两极递减。

同⼀纬度夏季厚度⼤冬季厚度⼩。

2、对流运动是怎样产⽣的？对流层的主要热源是地⾯，由于下垫⾯性质、纬度、季节等的差异造成地⾯不均匀受热，地⾯和⾼空产⽣⽓压差，进⽽产⽣对流运动。

3、为什么在对流层中上冷下热？因为对流层的主要热源是地⾯。

对流层下部距离地⾯近，得到热量多；上部反之。

4、为什么云⾬现象都集中在对流层？①由于地球引⼒作⽤，对流层集中了整个⼤⽓3/4的质量和⼏乎全部⽔汽；②对流层垂直对流运动强烈，空⽓经对流和湍流运动，⾼低层空⽓进⾏热量交换，是地⾯的⽔汽、杂质等易于向上输送，进⽽成云致⾬。

5、为什么平流层⽓温随⾼度增加⽽迅速上升？平流层受地⾯影响⼩，存在着⼤量臭氧吸收太阳辐射使温度升⾼，上层虽然臭氧层稀薄，但紫外线辐射强烈，因此温度随⾼度增加⽽上升。

6、为什么平流层⼤⽓稳定且天⽓晴朗？①⽔汽含量少；②⽓流平稳，空⽓垂直混合作⽤微弱。

7、⾼层⼤⽓中有⼀个与⼈类活动关系密切的层，叫什么？为什么？作⽤是什么？电离层。

由于受强太阳辐射，产⽣带电离⼦和⾃由电⼦，使⾼层⼤⽓中产⽣电流和磁场，并反射⽆线电波，对⼈类通信等有很⼤影响。

第⼆章太阳的热能和温度第⼀节太阳辐射1.概念: 太阳辐射, 太阳辐射光谱, 太阳常数.太阳辐射：太阳以电磁波的形式向外传递能量。

太阳辐射所传递的能量称为太阳辐射能。

太阳辐射光谱：太阳辐射中辐射能按波长的分布。

太阳常数（I0）：在⽇地平均距离上，⼤⽓顶界垂直于太阳光线的单位⾯积上每分钟接受的太阳辐射，称为太阳常数，即1367W／m2 。

2、太阳辐射光谱中能量是如何分布的?太阳辐射主要是可见光，也有不可见的红外线和紫外线。

在全部太阳辐射能中，波长在占99%，且主要分布与可见光和红外线区，前者占50%，后者占43%，紫外线占7%。