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《气象学》课程笔记第一章绪论一、农业气象学的基本概念1. 定义：农业气象学是研究农业与大气环境相互关系的一门学科，它涉及到气象学、农业科学、生态学和环境科学等多个领域。
农业气象学的核心任务是研究大气环境对农业生产、农产品品质及农业生态环境的影响，以及农业生产活动对大气环境的反馈作用。
2. 研究内容：（1）农业气象条件对作物生长发育、产量和品质的影响：研究温度、降水、光照、风等气象因素对作物生长周期的影响，以及如何通过调控这些因素来优化农业生产。
（2）农业气象灾害的成因、规律及防御措施：分析干旱、洪涝、霜冻、高温热浪等气象灾害的成因，探讨其发生规律，并提出相应的防御和减灾措施。
（3）农业生态环境的气象问题：研究农业活动对气候变化的贡献，以及气候变化对农业生态环境的影响。
（4）农业气候资源分析与农业气候区划：评估不同地区的农业气候资源，进行农业气候区划，为农业生产布局提供依据。
（5）农业小气候及其调控技术：研究农田小气候的形成机制，探讨如何通过农业技术措施改善农田小气候，促进作物生长。
二、农业气象学的研究方法1. 观察法：- 实地观测：通过气象站、农田试验站等设施，对农业气象要素进行长期观测。
- 调查研究：对农业生产过程中的气象问题进行调查研究，收集一手资料。
2. 实验法：- 田间试验：在自然条件下，通过设置不同的处理，研究农业气象因素对作物的影响。
- 人工气候室试验：在人工控制的环境下，模拟不同的气象条件，研究作物生长响应。
3. 数值模拟法：- 气象模型：利用气象模型模拟大气环流，预测天气变化。
- 农业模型：结合作物生长模型和气象模型，预测作物产量和品质。
4. 统计分析法：- 相关分析：分析农业气象数据之间的相关性，找出影响作物生长的关键因素。
- 回归分析：建立农业气象要素与作物产量、品质之间的数学模型。
5. 遥感与GIS技术：- 遥感监测：利用遥感图像监测农业气象灾害、作物长势等。
- GIS分析：通过地理信息系统分析农业气象资源的空间分布及变化规律。
考纲要求：大气圈结构及气象要素的基本特征、大气静力学、大气动力学基础、大气中的辐射过程、大气热力学基础、大气静力稳定度、大气的热状况和大气中的水分等。
主要针对大气科学基本的科学原理、理论和知识。
第一章大气概论第一节大气的组成大气：包围在地球表面的整个空气层。
原生大气：以氢、氦、氖等气态物质所组成的第一代原生大气次生大气：以二氧化碳、一氧化碳、水汽、甲烷为主的此生大气。
现代大气：以氮氧为主~~一、干洁大气1、干洁大气：不包含水汽和气溶胶等粒子的大气称为干洁大气。
次要成分：氮、养、氩主要成分：少量二氧化碳、臭氧、各种氮养化物和其他一些惰性气体常定成份：氮、养、氩和微量的惰性气体可变成分：其他成分（二氧化碳、臭氧、各种氮养化物）2、干空气的密度是温度和气压的函数干洁大气可以作为理想气体，没有任何相变二、二氧化碳1、对地表有保温效应：它对太阳的短波辐射几乎的透明的，而对地表射向太空的长波辐射，特别是13-17微米波谱区，有强烈的吸收作用，使得地表辐射的热量大部分被截留在大气层内。
2、二氧化碳的增减对气候变化有重要影响、二氧化碳的大气底浓度值变化的两个特点（1）有季节变换（2）年平均二氧化碳浓度值逐年增大三、臭氧1、臭氧的分布：5-10km开始增加，20-30km最大浓度出现，称为臭氧层，位于平流层。
2、臭氧的存在对地球上生物的重要意义：太阳辐射中的紫外线对生物体的组织有很大的危害作用，臭氧吸收了绝大部分的紫外线，才使生物有机体免遭伤害，臭氧保护了地球上的生物。
四、水汽：1、水汽的重要性，水汽对天气、气候变化的影响（2009年考点）水汽在大气中的含量虽少，但由于它在大气温度变化范围内可以进行相变，变成水滴或冰晶，因而它对大气中的物理过程起着重要的作用，是天气变化的主角，大气中的雾、云、雨、雪、雹、等天气现场都是水汽相变的重要产物。
水汽在相变过程中要吸收或放出潜热，同时水汽又易吸收额放射长波辐射，所以大气中的水汽含量的多少能直接影响地面和空气的温度，进行天气的变化。
⽓象学要点⽓象学资料第⼀章地球⼤⽓1、什么是天⽓？什么是⽓候？两者的区别？天⽓：某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和天⽓现象的综合。
⽓候：在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动，在长时间互相作⽤下，在某⼀短时间内⼤量天⽓过程的综合。
区别:①天⽓是短期过程，天⽓系统简单；②⽓候是长期过程，⽓候系统复杂，其中⽓候系统包括（⼤⽓圈、岩⽯圈、⽔圈、⽣物圈、冰雪圈）2、什么叫⼲洁⼤⽓？⼤⽓中除去⽔汽和悬浮在⼤⽓中的固态、液态微粒以外的整个混合⽓体。
3、关于CO2的时空变化、⽇变化、年变化和长期变化？低层嗲⽓中CO2含量随时间和空间⽽略有变化。
在时间上，①由于卢瑟植物光合作⽤对CO2消耗，在⽩天、晴天、夏季时的CO2浓度⽐⿊夜、阴天、冬季要⼩；②⼯业⾰命前⼩于⼯业⾰命后。
在空间上，⽔平⽅向：城市⼤于农村；垂直⽅向：0—20kmCO2含量⾼，20km 以上，含量逐渐减少。
CO2的⽇变化：⽩天午后最少，⽇出前后达到最⾼CO2的年变化：秋季最低，冬季最⼤CO2的⽇变化：不断增加4、⽔汽⽔汽的来源：主要来⾃江河湖海等⽔体和潮湿地表的⽔分蒸发以及植物的蒸腾，最重要的是：⽔汽是可变成分。
⽔汽时空变化：时间上，夏季多于冬季；空间上，⼀般低纬多于⾼纬，下层多于上层⽔汽特点：①⽔汽是实际⼤⽓中唯⼀能在⾃然条件下发⽣⽓、液、固三态相变的成分，在天⽓变化、⽓候形成中扮演了⼗分重要的⾓⾊。
②⽔汽还能强烈的吸收地⾯和⼤⽓长波辐射并放射长波辐射对地⾯存在保温效应，因此⼤⽓中⽔汽含量多少对地⾯和⼤⽓的温度情况有着重要的影响③⽔汽是⾃然界潜热最⼤的物质。
5、⼤⽓的热⼒学分层（图P16）根据温度、⼤⽓成分、电荷、随⾼度的分布特点将整个⼤⽓层划分为五层：对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
对流层：低纬度温度低，⾼纬度温度⾼，因为低⾼纬度地区的地⾯受热不平均，低纬度地区的平均厚度为17—18km，⾼纬度地区的平均厚度为8—9km。
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。
