气象学整理资料

污染气象学1. 普兰德（Prandtl ）混合长理论将分子运动学的平均自由路程概念引申到湍流运动中，假设流体中的湍涡（结构紧密的流体微团）类似于一个个分子，在其与周围流体完全混合之前所经过的距离为混合长，基于此点，普兰德提出了半经验的混合长理论。

（1）.湍涡的某物理属性（量）具有被动性，即此属性（量）值的大小不影响空气的运动情况。

（2）.属性（量）被湍涡输送时，具有保守性，即在运行微距离l （混合长）的过程中，其值保持不变。

1.优点：将复杂的脉动输送用扩散系数及属性值垂直梯度表示。

（在水平方向应用较少）2.假设条件：属性值S(Z)具有被动性和保守性。

3.交换系数与分子运动学粘滞系数很相似，但实际上有很大不同。

4.混合长不像分子平均自由路程一样具有真实的物理意义，因为湍涡在运动过程中，不停地与周围流体产生物理属性值的交换，实际上不存在一个明确的“混合长”。

5.因为表达简单方便，可以解决一些实际问题，所以现仍得到广泛的应用。

三、理查孙数对均匀不可压缩流体，其从层流状态转变为湍流状态的判断依据是其雷诺数，但对于非均匀可压缩状态的大气来说，以雷诺数来判定则不是很合适了。

对于大气来说，判定其湍流强弱的参数用理查孙数，其定义为：如右理查孙数意义：大气中一切运动都是能量的参与、转化而形成的。

大气的能量主要来自太阳的辐射能，通过下垫面的吸收，再经过辐射（长波）、对流、湍流、水汽凝结蒸发等方式将热量传递给大气，转变为大气的内能、位能，这种传递是不均匀的，因此，造成大气的内能、位能的不均匀，最终造成大气的运动，即将内能、位能转变为动能。

而由于摩擦作用，动能又转变成湍能，由大湍涡的湍能转变成小湍涡的湍能，最后通过分子的粘性将湍能消耗成热能。

由动能转变成湍能、再转变成热能的过程称为能量的耗散。

因此，大气中湍流运动的强弱取决于动能转变成湍能及湍能消耗的速率，理查孙数就是根据二者的比值而得来的。

以空气只在x 方向运动为例 湍能消耗率为：湍能补充率为：二者的比值为：四、近地层风速随高度的分布大气的边界层一般可以分为两层：近地层及摩擦层上层。

绪论1、天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。

2、气候：在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一段时间内大量天气过程的综合。

3、天气与气候的区别：1）天气是短期过程；气候是长期过程。

2）天气系统简单；气候系统庞杂。

气象资源统计：30年第一章1、地球大气的组成：（1）干洁大气（即干空气）（2）水汽（3）悬浮在大气中的固液态杂质。

2、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。

3、干洁大气特点：（1）气体的组成成分比较稳定（2）干洁大气是永久气体。

4、二氧化碳（CO2）：（1）时间变化：a) 白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于黑夜、阴天、冬季；b) 工业革命前小于工业革命后（2）空间变化：水平：城市大于农村；垂直：0～20km，含量最高；20km以上，含量显著减少CO2的日变化：主要取决于光合作用。

白天午后达最低值，日出前后达最高值。

CO2的年变化：秋季达最低值，春季达最大值。

5、水汽的分布规律：（1）时空变化：时间：夏季多于冬季空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。

（2）特点：a)是唯一能在自然条件下发生相变的物质，因此它是天气变化的最重要的角色b)是自然界潜热最大的物质。

（3）作用：a) 在天气气候变化中扮演了重要角色。

b) 能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。

6、臭氧层破坏造成的后果：1）患皮肤癌和白内障的人数增加；2）农作物质量和数量下降；3）浮游生物受不利影响；4）造成光化学烟雾。

7、气候变暖的后果：1）影响全球水分平衡，引发极端气候现象频繁发生，如寒潮、热浪、暴雨、龙卷风等；2）影响生物的生态适应性；3）影响农作物的产量和品质；4）冰雪消融，海平面上升。

8、地球大气自地球表面向上依次为：对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。

9、对流层特点：1）主要天气现象均发生在此层。

2023年度最佳气象学书籍推荐清单气象学作为一门研究天气现象及其变化规律的科学，一直以来都备受关注。

为了帮助广大读者更好地了解和学习气象学知识，我特别整理了2023年度最佳气象学书籍推荐清单。

以下是其中几本值得一读的优秀图书。

1.《大气科学导论》作者：斯科温·罗尔森该书被誉为现代大气科学领域的经典教材，系统地介绍了大气科学的基本概念和原理。

内容全面，语言简明易懂，适合气象学初学者阅读。

2.《天气学与气象学》作者：戴高乐这本书详细介绍了常见天气现象的形成原因以及气象学中的基本概念和理论。

书中配有丰富的图片和实例，帮助读者更好地理解气象学知识。

3.《气象学原理与方法》作者：魏庆杰该书是一本综合性的气象学教材，内容涵盖了从大气的结构到天气的形成与变化，再到气象观测和预报方法等方面。

深入浅出的讲解方式，使书籍适合各个学习阶段的读者。

4.《气象学导论与实践》作者：麦克尔·温特这本实用型书籍通过案例和实践活动，帮助读者掌握气象学的基本概念和技能。

书中还介绍了气象学在农业、交通、能源等领域的应用。

5.《气象学与气象服务》作者：周思密特该书从气象学的基本原理、基本要素大气物理学、大气遥感、数值天气预报等方面进行全面讲解，引导读者深入了解气象学，并了解气象服务的实际应用。

6.《高级大气动力学》作者：李政宇这本书主要介绍了大气动力学的基本概念、方程、理论和模型等内容。

它适合对大气科学有较深入了解的读者，是进阶学习的好资料。

7.《气候与气象概论》作者：比尔·玻尔顿本书深入浅出地介绍了气象与气候学的基本知识，读者可以通过阅读获得对气象和气候现象的初步认识。

总之，以上这些书籍都是2023年度最佳气象学书籍推荐清单中的精选，无论是气象学初学者还是对气象学有一定了解的读者都可以从中获益。

希望通过这份清单，读者们可以更好地了解气象学的理论知识和应用技巧，提升对气象学的认识和兴趣。

一、名词解释范围（共计20分）（1）冷暖平流：由温度的个别变化与局地变化的关系：或 33dT T V T dt t ∂=+⋅∇∂ dT T T V T w dt t t∂∂=+⋅∇+∂∂ 移项后，有：T dT T V T w t dt t∂∂=-⋅∇-∂∂ 设，则有0,0dT w dt == （ s 方向即水平速度的方向。

空气微团做水平运动T T V T V t s∂∂=-⋅∇=-∂∂ 时，即使为微团本身的温度保持不变，也会引起温度场的局地变化。

） 当，即沿着水平速度方向温度是升高的，风由冷区吹向暖区，这时0T s∂>∂0T V s ∂-<∂（即），会引起局地温度降低，我们便说有冷平流。

0T t∂<∂ 当，即沿着水平速度方向温度是降低的，风由暖区吹向冷区，这时0T s ∂<∂0T V s ∂->∂（即），会引起局地温度升高，我们便说有暖平流。

0T t ∂>∂总之温度平流是通过水平气流引起温度的重新分布而使局地温度发生变化的。

（2）罗斯贝数：水平惯性力与水平科氏力之比，即：，表示大气运动的准地转程00U R f L=度，也可用来判别大气运动的类型（大、中、小尺度）和特性（线性或非线性）。

（3）梯度风：水平科氏力、离心力和水平气压梯度力三力达成的平衡。

此时的空气运动称为梯度风，即。

21V p fV R nρ∂+=-∂（4）地转风：对于中纬度天气尺度的扰动，水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡。

这时的空气作水平直线运动，称为地转风，表达式为： 。

1g V p k f ρ=-∇⨯ （5）平面近似：中高纬地区，对大尺度运动，，则，其中β/1y a <0f f y β=+002cos 2sin ,f const const aϕϕβ=Ω===具体做法：不被微分时，令。

在平流项中被微分时，令f 0f f const ==f 。

f const yβ∂==∂实质：利用纬度处某点的切平面代替该点附近的地球球面（即取局地切平面近似），0ϕ只考虑地球球面性最主要的影响—科氏参数随纬度的变化。

182第一章年4月1日，TIROS卫星升空，开创了人造卫星应用于气象的新纪元。

2.什么是气象卫星，气象卫星用以什么目的气象卫星: 人造星体，在宇宙空间、确定的轨道上飞行，携带着各种气象探测仪器，以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的，测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。

3卫星气象遥感探测的特点在空间固定轨道上运行自上而下进行观测全球和大范围的观测使用新的探测技术（遥感探测）提供丰富的观测资料，受益面广（气象+其他领域）4.遥感探测概念在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来自被测目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理、分类和识别的一种技术。

分类按工作方式分为：被动遥感和主动遥感；按波段分为：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感；按对象分为：大气遥感、海洋遥感、农业遥感和地质地理遥感等。

设备传感器，运载工具，接收系统内容各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究；遥感信息获取手段的研究；遥感信息的处理与分析判读技术的研究。

气象卫星资料直接在天气预报、大气科学研究中的应用。

（气象气象学内容）5.气象卫星的种类按轨道划分：近极地太阳同步轨道卫星倾角90度地球同步轨道卫星倾角为0度非同步轨道卫星倾角在90到0之间按功能划分：试验气象卫星业务气象卫星6.现有和未来静止业务气象卫星（了解）中国：FY－2C/D/E（105°E, °E,…）（后续FY-2F, 未来FY－4）美国：GOES –E/GOES-W(135°W , 70°W )(未来GOES-R)欧洲：METEOSAT-5/7, MSG（63°E, 0°E）(未来MTG)日本：MTSAT-1R/2R（140°E）三轴稳定俄罗斯 ：GOMS (76°E ) 印度：INSAT （83°E ）7.中国的气象卫星的命名：极轨气象卫星－风云奇数号 地球静止气象卫星－风云偶数号第二章1.卫星运动三定律（1）卫星运行的轨道是一圆锥截线（圆、椭圆、抛物线、双曲线），地球位于其中的一个焦点上;（2）卫星的矢径在相等时间内扫过的面积相等（即面积速度为常数）; （3）卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比 2.卫星在椭圆轨道上的总能量为：W （总能量）=（m 2v ）/2（动能）– μm/r （势能） = –μm/2a 因此，卫星在轨道上的运行速度为2v = μ（ 2/r – 1/a ） —— 卫星活力公式 3. 卫星运行周期椭圆轨道: 2T = 4μπ/32a圆轨道: 2T = 42π(R+H)3/μ轨道越高，速度越小，周期越长4.（1）轨道倾角：指赤道平面与轨道平面间的（升段）夹角。

第一章—引论1、天气与气候的区别与联系、气候系统的概念；答：天气是气候的基础，气候是天气的总结与概括。

一个完整的气候系统应包括对气候形成、分布和变化有直接或间接影响的各个环节，除太阳辐射这个主要能源外，气候系统包括大气圈，水圈，冰雪圈，陆地表面和生物圈等五个子系统。

2、大气的分层：分为几层？各层温度随高度变化的特点及其原因？答：分为五层，分别是对流层，平流层，中间层，热层，散逸层。

对流层：气温随高度增加而降低。

由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。

平流层：气温最初保持不变或微有升。

约30KM以上，气温随高度增加而显著升高，在55KM高度达到-3摄氏度。

因为平流层存在着臭氧。

中间层：气温随高度增加而迅速下降。

原因是由于中间层没有臭氧，而氮和氧等气体所能直接吸收的那些波长更短的太阳辐射又大部分被上层大气吸收掉了。

热层：气温随高度增加而迅速增高。

因为波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层中的原子氧、氮所吸收的缘故。

散逸层：气温随高度增加很少变化。

因为散逸层距离地心较远，地心引力较小。

3、对流层的三个主要特征是什么？什么是气温直减率？答：三个主要特征是：1、气温随高度增加而降低。

由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。

2、垂直对流运动。

由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动。

对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同。

一般情况是：低纬较强，高纬较弱；夏季较强，冬季较弱。

因此对流层的厚度从赤道向两极减小。

空气通过对流和湍流运动，高、低层的空气进行交换，使近地面的热量、水汽、杂质等易于向上输送，对成云致雨有重要的作用。

3、气象要素水平分布不均。

由于对流层受地表的影响最大，而地表面有海陆分布、地形起伏等差异，因此在对流层中，温度、湿度等的水平分布是不均匀的。

平均而言，高度每增加100m，气温则下降0.65摄氏度，被称为气温直减率。

4、臭氧的功用及在大气中的分布特点？大气气溶胶的作用？答：臭氧能大量吸收太阳紫外线，使臭氧层变暖，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。

大学气象知识点归纳总结1. 气候气候是指某地区在一段时间内的气候状况，包括气温、湿度、降水量等。

气候的形成与地球的自转、公转、地形、海洋、大气、植被等有关，是地球环境的重要组成部分。

气候的分类包括热带气候、温带气候和寒带气候，各种气候类型在不同地区具有不同的特点和气候要素。

2. 天气天气指的是某一时刻的大气状况，包括气温、湿度、风力等。

天气的变化受到地球自转、公转、地形、地表特征、海洋、植被等因素的影响，是气象学的研究对象之一。

天气的预测涉及到气象仪器的观测和气象学知识的运用，可以提前几天或数小时预测未来天气状况。

3. 大气层结构大气层是大气圈层内具有一定性质和特征的气体层，可以分为对流层、平流层、中间层、热层和臭氧层等。

大气层结构对气象现象的形成和演变起着重要作用，不同层次的大气对气候和天气有不同的影响。

4. 气象仪器气象仪器是用于气象观测和气象预测的工具，包括温度计、湿度计、气压计、风速计、降水计等。

气象仪器的观测结果是气象学研究的基础，可以用于了解大气的物理过程和气象现象的发生原因。

5. 气象预报气象预报是根据气象观测结果和气象学知识对未来天气情况进行预测，包括天气趋势、降水概率、气温变化等。

气象预报结果对农业、交通、航空等领域有着重要的意义，可以提前做好应对措施，减少灾害和损失。

6. 大气环流大气环流是大气在地球表面上空气流动的总体规律，受到地球自转、地球形状、地表特征和地球自转等因素的影响。

大气环流对气候的形成和气象现象的发生有着重要的影响，是气象学研究的重要内容之一。

7. 云和降水云是大气中由水汽凝结形成的悬浮微粒，降水是指云中的水汽凝结成小水滴或冰晶从云中落到地面。

云和降水是气象现象的重要表现形式，对气象学的研究有着重要的意义。

8. 暖锋和冷锋暖锋是暖空气和冷空气交汇产生的边界，冷锋是冷空气和暖空气交汇产生的边界。

暖锋和冷锋是天气系统的重要组成部分，对天气状况和气候变化有着重要的影响。