现代气候学 第3章
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现代气候学原理第一章导论气候的定义及其表示;气候学定义与分支;气候学研究的三个阶段;国内外气候研究计划。
第二章天文气候与物理气候天文辐射与日地关系;太阳辐射在大气中的传输;辐射物理气候特征。
第三章地球—大气系统的能量平衡能量平衡基本方程;辐射平衡的变化特征;全球热量平衡;地球—大气系统的能量平衡模式;能量的经向调整;辐射加热率和辐射冷却率;大气的温室效应。
第四章大气环流与气候大气环流;大气环流形成的基本因子;一般大气环流模式;大气环流基本特征;角动量输送与平衡;海陆分布对大气环流的影响;大气环流对气候影响;气团、锋与气候;气旋、反气旋与气候第五章海—陆分布与气候海陆物理特征的差异;海陆分布的温度效应;海陆分布与大气水分;海陆分布与周期性风;海陆间水分平衡与水分循环第六章海流与气候海流形成与分类;海流对温度和降水的影响;海流异常与厄尔尼诺现象第七章地形与气候地形与辐射;地形与温度;地形与降水;地面特性与气候第八章气候分类气候带和气候型;气候分类;气候变化的事实;气候变化的研究方法;气候变化的可能原因;气候预报问题;气候变化的影响评估。
第九章气候变化及其影响第一章导论气候的定义及其表示;气候系统的构成与反馈机制;气候学定义与分支;气候学研究的三个阶段;国内外气候研究计划1 气候的各种定义传统:1、某地的气候就是该地长时期内天气状态的综合反映 ---天气气候学。
2、某地气候就是该地在多年时期内的大气平均状态---地理气候学。
如1845年,亚历山大冯洪堡1. 1 气候的定义及其表示(1769年~1859年)洪堡出生在柏林,是最早的科学家兼探险家之一。
洪堡进行过两次重要的探险活动。
第一次始于1799年,是去南美洲。
他们的主要目的是研究所旅行地区的自然史,因此携带了很多当时最新的科学仪器。
他们的调查还包括对秘鲁海岸外洋流的研究(这个地区的一股洋流以洪堡的名字命名)。
在一次充满危险的河上旅行中,他们证实了奥利诺科学河是与亚马孙河相通的。
现代气候学第一章绪论1、气候系统的定义:大气圈、与水圈(海洋)、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的整体。
气候是天-地-生相互作用下的大气系统的较长时间的平均状态2、天气:某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象(风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等)及其状态(温度、压强、湿度、密度等)的综合。
3、气候:在某一时间段内气候要素的平均值和变率的统计描述4、现代气候学: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气候要素的平均值和变率的统计状态。
气候标准时段:30年(1971-2000年,1980-2010年)5.、现代气候学与传统气候学的区别:传统气候学描述一定区域的气候特点现代气候学研究气候形成和变化的原因,要求预测某个地区或全球范围的各个时间尺度的气候变化,即围绕平衡态的扰动或对平衡态的偏差或距平。
6、气候学发展史(1)萌芽时期:16世纪中叶以前,感性和经验认识阶段,零碎的定性观察和描述。
(2)发展初期:16世纪中叶~19世纪中叶a)观测方面:气象仪器的发明、建立地面气象观测站和观测网,开始气象要素的观测和积累。
b)理论研究方面:气象学和气候学由单纯定性的描述进入了可以定量分析的阶段,逐渐发展为独立的学科。
(3)发展时期早期:19世纪末~20世纪中叶a)观测方面地面观测内容更加丰富和精确,观测站网扩大。
气象观测从地面向高空发展。
b)理论研究方面锋面气旋学说长波理论降雨学说气候学方面:创立了气候型的概念和几种气候分类法、出版了五卷《气候学手册》(4)近期a)观测方面先进的观测技术常规气象观测网的加密开展大规模的综合观测试验b)理论研究方面建立数值模式,进行定量数值模拟试验,使气象学、气候学进入试验科学阶段。
气候学领域中的科学革命。
7、现代气候学阶段的三个特点(王绍武,2005):从气候变化来研究气候;从气候系统来研究气候;从气候动力学来研究气候。
第二章气候系统1、气候系统的定义:大气圈、水圈(海洋)、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的整体。
《现代气候学(Ⅱ)》课程笔记第一章:引论一、气候学的定义和重要性1. 定义:气候学是研究地球气候系统及其变化规律的学科,包括大气圈、水圈、冰冻圈、陆地表面和生物圈等多个组成部分。
2. 重要性:气候对人类活动、生态系统、水资源、农业生产等具有重要影响。
了解气候规律,有助于应对和适应气候变化,减轻气候灾害带来的损失。
二、气候学的研究方法1. 观测:通过地面气象站、卫星、雷达等手段收集气候数据,包括气温、降水、风速、湿度等。
2. 模式模拟:利用气候模式对气候系统进行数值模拟,研究气候形成和变化过程。
3. 气候重建:通过地质、生物等手段,恢复过去气候状况,了解气候演变历史。
4. 气候情景预测:基于气候模式,预测未来气候发展趋势和变化趋势。
三、气候系统的基本组成1. 大气圈:地球外围的气体层,包括对流层、平流层等,对气候形成和变化具有重要影响。
2. 水圈:地球上的水资源,包括海洋、湖泊、河流、地下水、冰雪等,参与水循环,影响气候。
3. 冰冻圈:地球上的冰雪资源,包括冰川、冰盖、冻土等,对气候形成和变化具有重要影响。
4. 陆地表面:地球表面的陆地,包括山地、平原、沙漠等,对气候形成和变化产生影响。
5. 生物圈:地球上的生物体系,包括植被、动物、微生物等,参与碳循环、水循环等,影响气候。
四、气候系统的能量平衡1. 太阳辐射:地球气候系统的能量主要来源于太阳辐射,包括短波辐射和长波辐射。
2. 地球辐射:地球表面和大气层向外辐射能量,维持地球气候系统的能量平衡。
3. 能量传输:大气圈、水圈等通过热量传递、水汽输送等过程,实现能量的传输和分配。
五、气候变化与人类活动1. 自然因素:太阳辐射、火山爆发、地球轨道参数变化等自然因素导致气候波动。
2. 人类活动:工业发展、土地利用变化、化石燃料燃烧等人类活动对气候产生影响。
3. 气候变化:全球变暖、极端气候事件频发、海平面上升等气候变化现象。
4. 应对策略:低碳发展、节能减排、适应性措施等应对气候变化的策略。
现代气候学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.下列哪个参数决定天文辐射的日变化()
答案:
时角
2.下列哪个参数决定天文辐射的季节变化()
答案:
太阳赤纬
3.长波辐射传输方程中,描述Z高度向上长波辐射的两个角度,天顶距和方
位角的变化范围分别是()
答案:
0°~90°和0°~360°
4.北纬40°处,春分和夏至在中午时刻的太阳高度角分别为()
答案:
50°和73.45°
5.下列随太阳高度角增大而减小的是()
答案:
大气质量数
6.大气柱温室气体浓度增加,从大气顶到地表整个大气柱的光学厚度如何变化?
()
答案:
增加
7.全球大气柱向下的大气逆辐射与向上的长波辐射通量密度的关系是()
答案:
后者小于前者
8.大气柱中温室气体浓度增加,大气柱的净辐射和地-气系统净辐射的直接效
应是()
答案:
前者减小,后者增加
9.以下四个因素:(1)日地距离,(2)太阳高度角,(3)经度,(4)日照时间中,
不是影响瞬时天文辐射的因素有()
答案:
(3)(4)
10.下列因子:(1)日地距离;(2)太阳高度角;(3)大气透明度;(4)
大气质量数中,哪些对太阳直接辐射日变化有影响()
答案:
(2)(4)。
气候学§1 绪论§1.1气候学的定义、研究对象、任务和研究方法§1.1.1 气候学的定义一、气候定义演变的几个阶段1.古典阶段(20世纪初以前)——指地球大气的平均状态,即大气的温度、气压、湿度、风、降水等气象要素在相当长时间内(几十年或几万年)的平均值,以及它们的以年为周期的振荡。
气候学实质“地理气候学”①气候=不随时间变化的定常状态+以年为严格周期的时间变化②平均状态(定常状态)是相对的:如果把30年内大气的平均值作为大气的平均状态(即气候),在不同的30年平均值是不同的,则气候不再是大气的定常状态。
2.近代阶段(20世纪70年代以前)①气候——指由大气的瞬时状态平均得到的,影响某地的天气种类、频率等统计特点决定的,天气活动的总和。
气候学实质“天气气候学”②气候——指大气众多状态的一个统计集合。
气候学实质“统计气候学”3.现代阶段(自70年代以后)气候系统——指大气圈、水圈(冰雪圈)、岩石圈和生物圈相互作用的整体气候系统的属性:热力属性:包括空气、水、冰和陆地表面的温度。
动力属性:包括风、洋流以及相应的垂直运动和冰体运动。
水分属性:包括空气湿度、云量、云中含水量、降水量、土地湿度、河湖水位、冰雪等。
静力属性:包括大气和海水密度和压强、大气的组成成分、大洋盐度、气候系统的几何边界和物理常数等。
气候和气候学的定义:气候——大气、水(冰雪)、陆面(岩石)、生物等四个圈组成的气候系统内部各成员间相互联系、相互作用下所达到的一种缓慢平衡状态。
气候学—研究大气、水(冰雪)、陆面(岩石)、生物等四个圈组成的气候系统内部各成员间相互联系、相互作用和变化的学科。
二、气候学的分类:物理气候学——研究气候基本成因的学科。
区域气候学——系统阐述全球性、地区性和小尺度地区气候统计特点的学科。
应用气候学——利用气候的统计方法、结合气候模拟来解决与气候有关的实际问题的学科。
§1.1.2气候学研究对象:大气、下垫面,大气和下垫面的相互作用。
名词解释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天气:某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象(风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等)及其状态(温度、压强、湿度、密度等)的综合。
3气候系统的定义:由大气圈、水圈(海洋)、冰雪圈、岩石圈(陆地表面)和生物圈等组成的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
4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。
5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。
6气溶胶的阳伞效应: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。
7混合层:海洋上层的温度受到大气影响,在海洋表面向下的几十米的水层里,风浪和海流引起的湍流混合十分强烈,海水温度的垂直变化很小,因此被称为混合层。
8温跃层:但到某一个高度以后,很快遇到一个较薄的水层,其海水温度随深度的变化特别剧烈,这一区域被称之为温跃层。
9反馈: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.10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。
11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。
12第一类气候预报:对未来某一具体时段气候状态的预报,其可预报性取决于作用于气候系统的外力和气候系统相互作用对大气影响的可预报性。
13第二类气候预报:与时间无关,预测气候对某一影响因素变化的响应。
14气候诊断:根据气候监测结果对气候变化与气候异常作出判断15气候模拟:根据一定的大气或海洋动力学、热力学定律,在给定边界条件下,采用数值计算的方法研究气候。
现代气候学Van♂darkass1.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。
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.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.8.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。
现代气候学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下列哪些因素属于气候变化原因的自然因子?()参考答案:太阳活动_火山爆发_地球轨道要素偏心率2.下列对气溶胶直接和间接效应描述正确的是()参考答案:间接效应通过改变云微物理过程,从而降低地表温度。
_直接效应通过对太阳短波辐射进行反射,从而降低地表温度。
3.下列哪些属于温室气体?()参考答案:甲烷_二氧化碳_水汽_臭氧4.以下哪些效应是由于城市化引起的?()参考答案:城市雨岛_城市干岛_城市湿岛_城市热岛5.南北半球两支信风气流交汇形成的辐合地带称为。
参考答案:赤道辐合带##%_YZPRLFH_%##热带辐合带6.白天风从海洋吹向陆地,夜间风从陆地吹向海洋,这种风称为。
参考答案:海陆风7.影响北美东岸气候的暖洋流是。
参考答案:墨西哥湾暖流##%_YZPRLFH_%##北大西洋暖流8.中纬度冬季平均大气环流中,高空的低槽有、北美大槽和欧洲浅槽。
参考答案:东亚大槽9.影响东北亚气候的暖洋流是。
参考答案:黑潮##%_YZPRLFH_%##日本暖流10.北半球副热带高空急流,冬季比夏季强参考答案:正确11.中高纬度,海洋西岸比东岸更冷参考答案:错误12.北半球陆地和海洋都是7月温度最高参考答案:错误13.陆地增暖强于海洋将使东亚季风增强参考答案:错误14.三圈环流中,费雷尔环流是间接热力环流圈参考答案:正确15.海洋与陆地相比,更容易发生锋面雨与气旋雨参考答案:正确16.海洋上多发生平流雾,陆地上多发生辐射雾参考答案:正确17.下列哪个选项不是影响江淮梅雨的环流系统()参考答案:阿留申低压18.海面与陆面降水特征的差异,正确的描述是()参考答案:对流雨主要发生于海洋的冬季夜间和陆地的夏季午后19.当亚欧大陆为高压控制,北太平洋为低压控制时,我国大部分地区多吹()参考答案:偏北风20.下列大气活动中心属于永久性的是()参考答案:阿留申低压21.海陆热力差异引起的环流是()参考答案:东亚季风、海陆风22.有关气温水平分布的描述,正确的是()参考答案:冬季大陆等温线凸向赤道,夏季则凸向极地23.下列大气活动中心属于半永久性的是()参考答案:亚洲低压24.不属于东亚夏季风主要成员的系统是()参考答案:马斯克林高压25.副热带地区,年蒸发量(填大于、小于或等于)年降水量。