5气象学与气候学_第五章天气系统汇编
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气象学与气候学思考题第一章引论1.气候系统气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈、和生物圈在内的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理体系。
2.大气圈可分为哪些层?对流层有何重要特征?大气圈可分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
对流层的特征:①气温随高度的增加而降低。
②垂直对流运动显著。
③气象要素水平分布不均。
3.什么叫露点、降水、降水量?①在空气中水汽含量不变,气压一定下,使空气冷却到饱和时的温度,称为露点温度,简称露点(T d)。
其单位与气温相同。
②降水是指从天空降到地面的液态或固态水,包括雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒和冰雹等(但露不属于降水)。
③降雨量是指降水落到地面后(固态降水则经融化后),未经蒸发、渗透、流失而在水边面上积聚的深度,降水量以毫米为单位。
4.写出干空气状态方程并阐明其意义。
①干空气状态方程为P=pR d T,其中第二章大气的热能与温度1.什么叫太阳常数?就日地平均距离来说,在大气上界,垂直于太阳光线的1cm2面积内,1分钟内获得的太阳辐射能量,称太阳常数,用I0表示,多取I0=1370W/m2.2.什么叫太阳辐射光谱?其能量是如何分布的?①太阳辐射中辐射能按波长分布,称为太阳辐射光谱。
②太阳辐射能量主要分布在在可见光区,占太阳辐射总量的50%,其次是红外区,占总能量的43%,而紫外区的太阳辐射能很少,只占总能量的7%。
3.大气对太阳辐射的削弱方式有哪几种?为何雨后天晴时的天空特别蓝?①大气对太阳辐射的削弱方式有吸收、散射、反射三种。
②雨后天晴时的天空特别蓝是因为空气中杂质、水汽等凝结物少,基本上是属于分子反射,而太阳辐射中青蓝色波长较短,容易被大气散射。
4.为何有云的夜晚气温比较高?有云的夜晚气温比较高是因为云能强烈吸收地面辐射并且能反射回地面,也就是大气的逆辐射,因此,当天空有云,特别是浓密的低云时,逆辐射就更强了。
5.写出泊淞方程,并说明其物理意义。
气象学与气候学廉丽姝曲阜师范大学地理与旅游学院绪论* 气象学与气候学研究的对象与内容* 气象学与气候学和地理学的关系* 气象学与气候学的发展简史一、气象学与气候学研究的对象和内容1、气象学研究的对象和内容大气圈(厚、严密)1)气象学及其研究对象“气”——大气“象”——现象、过程气象学:研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之指导生产实践为人类服务的科学2)气象学研究的内容(1)分支(2)基本内容* 把大气当作研究的物质客体来探讨其一般特性,如大气的组成、范围等。
* 研究导致大气现象发生发展的能量来源、性质及其转换* 研究大气现象的本质,从而能够解释大气现象,寻求控制其发生发展的规律* 探讨如何应用这些规律来改造自然、利用自然、使之更适合于人类生活和生产的需要2、气候学及其研究内容1)研究对象——气候、气候系统天气与气候* 定义天气是指某一地区,在某一瞬时或某一短时间内,大气状态和大气现象的综合。
气候是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性状及人类活动,长时期相互作用下,大量天气过程的综合。
既包括该地多年来的平均状况,也包括个别年份出现的极端异常情况。
* 区别时间尺度不同;特征不同;内容不同。
2)气候学气候学是研究气候形成、分布与变化的科学一、气象学与气候学研究的对象和任务3 、本课程的基本任务和要求* 掌握气象学与气候学的基本知识和基本原理。
认识大气圈组成和基本物理特性(温、压、湿、风),能正确地解释天气现象和过程,掌握气候形成的机理、气候分类的方法及气候分布的规律。
解释不同地区的气候特征,研究气候变化的原因及其规律。
* 通过实践,掌握气象观测、气候统计分析和气候调查等的基本技能。
* 为后继课程的学习和中学地理教学奠定基础。
二、气象学与气候学和地理学的关系1、地理学研究的对象和内容——地理环境自然地理环境经济地理环境社会文化地理环境(人文地理环境)2、自然地理学研究的对象和内容部门自然地理综合自然地理区域自然地理3、气候学和地理学的关系三、气象学与气候学的发展简史1、萌芽时期* 时间16世纪中叶以前* 特点零碎的定性观察和描述,积累了一些感性认识和经验;对某些天气现象做出了一定的解释.具有天象学的性质。
一、名词解释(每小题2分, 共20分。
)1.干空气:2.水汽压:3.降水:4.大气逆辐射:5.位温:6.雾:7.气团:8.温带气旋:9.赤道辐合带:10.气候变化:二、填空题(每空1分, 共20分)1.气温直减率的数值是 , 干空气的平均分子量是。
2.1个标准大气压相当于 mm水银柱高度,等于 hpa.3.到达地面的太阳总辐射是由太阳辐射和太阳辐射两部分构成的。
4.干绝热直减率的数值是 , 等温大气的压高方程的表达式为。
5.地转偏向力的作用(科里奥利力)只能改变空气运动的 , 而不能改变它的运动。
6.大气中的水汽凝结物有两大类, 一类是 , 另一类是。
7.饱和水汽压是随着温度的升高而显著增大的。
高温时空气的饱和水汽压 , 低温时空气的饱和水汽压。
8. 是我国有名的辐射雾区;我国高原地区迎风坡上,常见的雾属于雾。
9.反气旋控制下的天气一般是 , 气旋控制下的天气一般是。
10.山谷风是由于山地的热力因子形成的, 白天形成风;夜间形成风。
二. 读图解答: (10分)读下面的图, 回答如下问题:1.此锋是暖锋还是冷锋?2.在当地, 此锋来临时是什么天气?在当地, 此锋过境时是什么天气?在当地, 此锋过境后是什么天气?三、简答题(每小题5分, 共30分。
)1.为什么暴雨总是发生在暖季?。
2.霜和霜冻有什么区别?3.雾形成的条件有哪些?4. 降水的形成过程是怎样的?5.气候系统的结构分哪几部分?6.气团按照地理原地分为哪几类?四、论述题(共20分。
)针以当前全球气候变化, 人类当采取何种对策? (从气候变化的历史事实、当前气候变化的原因、气候变化造成的影响和气候变化对策四个方面加以论述。
答案一、名词解释(每小题2分, 共20分。
)1.干空气: 大气中除了固、液态微粒及水汽以外的的空气称为干洁空气。
2.水汽压: 指大气压强中的水汽分压。
3.降水: 从天空降落到地面的液态或者固态水。
4.大气逆辐射: 大气辐射中方向指向地面的这一部分大气辐射。
气候学于气象学第一章引论1、气候学:专门研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学。
研究内容:①把大气作为研究的物质客体来探讨其特性和状态,如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强密度等;②研究导致大气现象发生,发展的能量来源,性质及其转化;③研究大气现象的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生、发展和变化的规律④探讨如何应用这些规律,通过一定的措施,为预测和改善大气环境服务(如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等),使之能更适合于人类的生活和生产的需要。
2、气候学:气象学的分支科学,着重解决气候发展史、气候变化的规律,气候预报和气候变化与人类关系的科学。
研究内容:①气候形成。
②气候形成。
③气候变迁。
④气候与其他自然因素的关系。
⑤应用气候。
⑥气候与人类的关系。
3、大气:由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态、固态杂质所组成。
4、气候系统:包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内,能决定气候形成、分布和变化的统一的物理系统。
5、大气分层依据:根据温度、成分、电荷等物理性质,考虑大气垂直运动等情况,将大气分为五层。
6、对流层特征:①气温随高度升高而降低②垂直对流运动:地表不均匀加热,产生垂直对流运动。
强度随纬度、季节变化(低纬较强、高纬较弱,夏季较强、冬季较弱。
17-18km 10-12km 8-9km③气象要素水平分布不均:受地表影响大,海陆分异、地形起伏—温度、湿度7、平流层特征:对流层顶—55km 随高度增高气温最初不变或微有上升;约到30km 以上,随高度增高而升高——受地面温度影响小、臭氧吸收太阳辐射。
气流较平稳、水汽含量极少,天空晴朗。
高纬20km以上早晚-贝母云。
火山尘影响能见度、气温。
8、气象要素:①、气温:大气的温度,,表示大气冷热程度的量。
它是空气分子运动的平均动能。
②、气压:大气压强。
空气分子运动与重力场综合作用结果。
③、湿度:表示大气中水汽含量多少的物理量。
气象学与气候学复习资料1.气候系统的概念:气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的,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。
气候系统的五大子系统:大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈2.大气的结构:大气结构是指大气在垂直方向上的分层和水平方向上气象要素分布的不均匀性。
3.对流层:对流层是大气的最下层,它的下界为地面,集中3/4大气,90%水汽,日常所见的大气现象均发生在此层,也是对人类生活、产生最有影响的层次。
(2)对流层特点①气温随着高度而降低②空气具有强烈的对流、乱流运动③气象要素水平分布不均匀:在对流层内,按气流和天气现象分布特点又可分为三层。
下层:又称摩擦层或扰动层。
它的范围自地面到2km高度。
下层受地面强烈影响摩擦作用、湍流交换十分明显,各气象要素具有明显的日变化。
由于本层的水汽、尘粒含量多,因而低云、雾、霾、浮尘等出现频繁。
中层:从摩擦层顶到6km左右高度。
这一层受地表影响较小,气流的状况基本上可以表征整个对流层空气运动的趋势。
大气中的云和降水现象大都产生在这一层。
上层:从6km高度到对流层顶。
由于这一层离地面更远,受地表影响更小,水汽含量极少,气温常在0℃以下,各种云多由冰晶和过冷水滴组成。
在中、低纬度地区上层,常有风速>30m/s的强风带出现。
此外,在对流层和平流层之间有一个厚度为数百米至1-2km的过渡层,称为对流层顶。
此层主要特征是:气温随高度增加变化很小,甚至无变化。
这种温度的垂直分布抑制了对流作用的发展,上升的水汽、尘粒多聚集其下,能见度变坏。
对流层顶的温度在低纬度地区平均为-83℃,在高纬度地区约为-53℃。
思考题(供参考)一、基本概念:气象学气候学气候系统气象要素饱和水气压相对湿度露点一个大气压能见度二、基本问题:1、举例说明气象学与气候学和自然地理其它分支科学之间的关系2、大气上界的划分方法3、对流层的主要特征4、各种湿度表示法的意义5、地面、高空和地面天气图上风的表示方法第二章一、地面、大气的辐射和地面有效辐射(一)地面和大气辐射1. 辐射能量: Eg= δσT4 (Ea= δ′σT4 )式中:Eg为地表面的辐射能量;δ为地表面的相对辐射率。
1、白天,风从海洋吹向陆地;夜晚,风从陆地吹向海洋,这种风称为海陆风。
2、当大范围水平气压场比较弱时,在山区白天地面风常从谷地吹向山坡,晚上地面风常从山坡吹向谷地,这就是山谷风。
3、沿着背风山坡向下吹的热干风叫焚风。
4、当空气由开阔地区进入山地峡谷口时,气流的横截面积减小,由于空气质量不可能在这里堆积,于是气流加速前进(流体的连续性原理),从而形成强风,这种风称为峡谷风。
5、厄尔尼诺:表示在南美西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)延伸至赤道东太平洋向西至日界线(180°)附近的海面温度异常增温现象。
6、南方涛动:南太平洋副热带高压比常年增高(降低)时,印度洋赤道低压就比常年降低(增高),两者气压变化有“蹊跷板”现象,称之为涛动。
7、大体上连续三个月SST(海水温度)正距平在0.5℃以上,即可认为出现一次厄尔尼诺事件,达到上述数值的负距平时,则为反厄尔尼诺事件(拉尼娜)。
8、厄尔尼诺对气候的影响以环赤道太平洋地区最为显著。
在厄尔尼诺年,印度尼西亚、澳大利亚、印度次大陆和巴西东北部均出现干旱,而赤道中太平洋到南美西岸则多雨。
9、龙卷是自积雨云底部伸出来的漏斗状的涡旋云柱。
龙卷伸展到地面时引起的强烈旋风称为龙卷风。
龙卷是一种强烈旋转的小涡旋,中心气压很低。
龙卷主要发生在中纬度(20°~50°)地区。
10、台风移动的方向和速度取决于作用于台风的动力。
动力分为内力和外力两种。
以北太平洋西部地区台风移动路径为例,其移动路径大体有三条:●西移路径●西北路径●转向路径11、台风消亡的途径:●台风登陆后●台风移动到温带后12、台风形成的合适环境条件和流场:●广阔的高温洋面●合适的地转参数●气流铅直切变要小●合适的流场13、台风的结构:●外圈,又称大风区,主要特点是风速向中心急增●中圈,又称涡旋区,是台风中对流和风、雨最强烈区域,破坏力最大●内圈,又称台风眼区,风速迅速减少或静风14、台风流场的垂直分布大致为三层:●低层流入层●上升气流层●高空流出层15、台风大多数发生在南、北纬5°~20°的海水温度较高的洋面上,主要发生在8个海区,即北半球的北太平洋西部和东部、北大西洋西部、孟加拉湾和阿拉伯海5个海区,南半球的南太平洋西部、南印度洋西部和东部3个海区。
⽓象学与⽓候学第⼀章引论⼤⽓圈:由于地球的引⼒作⽤,地球周围聚集着⼀个⽓体圈层,构成了所谓的⼤⽓圈。
⽓象:发⽣在⼤⽓中的各种物理现象和过程(冷热、蒸发、降⽔)。
天⽓:指瞬时间或短时间内(⼏分钟到⼏天)的⽓象要素的综合状态。
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。
包括百年平均状态,也包括多年特殊状况。
⽓候系统:⽓候系统是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、冰雪圈和⽣物圈在内的,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。
⼤⽓圈:⼤⽓圈是⽓候系统中最活跃、变化最⼤的组成部分。
对流层的特征:⽓温随⾼度增加⽽降低;垂直对流运动显著;⽓象要素⽔平分布不均匀。
⽔汽压(e):⼤⽓中的⽔汽所产⽣的那部分压⼒称⽔汽压(e)。
饱和⽔汽压(E):如果⽔汽含量达到限度,空⽓呈饱和状态,这时的空⽓称饱和空⽓,饱和空⽓的⽔汽压称饱和⽔汽压,饱和⽔汽压随温度的升⾼⽽增⼤。
饱和差:在⼀定温度下,饱和⽔汽压与实际空⽓中⽔汽压之差称饱和差(d).即:d=E-e意义:d表⽰实际空⽓距离饱和程度。
D越⼤,越不饱和D=0,空⽓达到饱和D>0,不饱和D<0,过饱和露点:在空⽓中⽔汽含量不变,⽓压⼀定下,使空⽓冷却达到饱和的湿度,称露点温度。
结论:⽓压⼀定时,露点的⾼低之与空⽓中的⽔汽含量有关,⽔汽含量越多,露点越⾼。
所以露点也是反映空⽓中⽔汽含量多少的物理量。
TD和T(常温)意义:TD=T,空⽓饱和TD—T<0,空⽓不饱和TD—T>0,空⽓饱和⼲空⽓的状态⽅程:第⼆章⼤⽓的热能和温度基尔荷夫定律:放射率=吸收率防⾝能⼒越强,吸收能⼒越强斯蒂芬—玻⽿兹曼定律:物体的放射能⼒是随温度、波长⽽改变的。
随着温度的升⾼,⿊体的放射能⼒增强。
因⽽物体放射的总能量也会显著增⼤。
⿊体的总放射能⼒与它本⾝的绝对温度的四次⽅成正⽐。
维恩(Wein)位移定律:物体的温度愈⾼,其辐射极⼤值所对应的波长愈短;反之,物体的温度愈低,其辐射的波长则愈长。
《气象学与气候学》教学大纲一、课程基本信息:课程编号:16116603课程中文名称:气象学与气候学课程英文名称:Meteorology and Climatology课程类别:学科基础课适用专业:自然地理学专业开课学期:春季总学时:本科48学时(理论课36学时+实验12学时)总学分:本科3分编写日期:2020年12月20日教研室名称:自然地理学教研室考核方式:闭卷二、课程简介:气象学与气候学是自然地理学专业必修的专业基础课程。
课程系统地讲述了气象学、天气学、气候学的基本原理和基本概念及各部分内容在实践中的应用实例。
课程内容主要包括大气热学、大气水分、大气运动、天气系统、气候形成、气候带和气候型、气候变化及其对人类活动的影响等。
教材:姜世中•气象学与气候学(第一版)北京:科学出版社,2010.11三、教学目标:本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生全面地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理;天气演变和气候的形成、分布、变化的基本原理;了解人类对天气的影响和改造的基本原理;培养学生刻苦钻研,科学探索,一丝不苟,实事求是,勇于奉献的精神,成为有担当的新时代青年。
四、教学内容及要求第一章绪论(一)目的与要求使学生了解气象学与气候学研究的学科体系与研究内容、主要分支学科、研究特点等。
通过对我国近代地理学和气象学奠基人——竺可桢的介绍,让学生深刻感受名人的爱国报国情怀和一丝不苟、科学求真的“竺可桢精神”。
培养学生成为爱国家、有理想、有担当的新时代有为青年。
(二)教学内容第一节气象学与气候学的研究对象和分科第二节大气、天气、气候和气候系统的概念第三节气象学与气候学的研究方法及发展简史(在讲述我国气象学与气候学发展简史的时,在阐述竺可桢对我国气象学与气候学做出卓越贡献的同时,也讲述了他“一丝不苟”的座右铭、“排万难冒百死以求真知”的做人原则和“博学之,审问之,慎之,明辨之,笃行之”的处世原则,鼓励学生学习匠人精神。
附件二《气象学与气候学》教学大纲佳木斯大学理学院——黄秀英一、课程基本信息:课程编号:课程中文名称:气象学与气候学课程英文名称:Meteorology and Climatology课程类别:专业基础课适用专业:地理科学专业、资源环境专业开课学期:秋季总学时:本科72学时(理论课66学时+实验6学时)专科64学时(理论课48学时+实验6学时)总学分:本科4分,专科3.5分教研室名称:地理系——自然地理教研室课程简介:气象学与气候学是师范地理科学专业必修的专业基础课程。
课程系统地讲述了气象学、天气学、气候学的基本原理和基本概念及各部分内容在实践中的应用实例。
课程内容主要包括大气热学、大气水分、大气运动、天气系统、气候形成、气候带和气候型、气候变化及人类影响等。
课程性质:气象学与气候学是地理科学专业的专业基础课和资源与环境专业的选修课。
教学任务:气象学与气候学的基本知识和基础理论;大气的热能、温度、水分变化;大气的运动规律;天气系统;气候的成因;气候带和气候类型;气候变化和人类活动对气候的影响。
教学目标:本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生全面地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理;天气演变和气候的形成、分布、变化的基本原理;了解人类对天气的影响和改造的基本原理;使学生能胜任未来的工作需要。
<学时分配表>培养目标培养具有专业知识的合格的中学地理教学工作者。
选择教材的原则:•教材内容必须和教学大纲相接近,而且是近两年内新出版的,适合地理科学教学的特点•教材的知识量丰富,内容新、准确,结构清晰,并与中学教材相接近•知识的数量和难易程度符合地理科学专业的培养目标、要求,学生在学习中比较容易接受建议教材:《气象学与气候学》周淑贞主编——高等教育出版社1999.6年第三版1982年第一版国家优秀教材纪念奖1988年第二版国家教委优秀教材二等奖1998年在台湾以繁体字出版,供台湾高校地理系学生使用2001年获上海市高校教学成果奖三等奖参考教材文献:理论教学内容与要求:第一章引论重点:1、气象学、气候学、天气学的概念及研究对象2、本学科与部门地理、区域地理的关系3、干洁空气的概念、成分及作用4、对流层、平流层的特点及成因§1-1气象学与气候学的研究对象、任务要求:1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系一、气象学与气候学的研究对象和任务二、气象学与气候学在实际生活中的应用§1-2气候系统概述要求:1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用2.掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布3.理解固体杂质、液体微粒的作用4.熟练掌握大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因5.理解大气高度的划分一、大气圈概述二、水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述§1-3 大气的物理性状要求:1.熟练掌握各主要气象要素的定义、单位及公式2.掌握干空气、湿空气的状态方程3.能利用仪器准确测定主要的气象要素一、主要气象要素二、空气状态议程第二章大气的热能和温度重点:1、太阳辐射及太阳常数2、干绝热直减率和湿绝热直减率3、全球水平气温的分布特点4、如何判别大气的稳定度难点:1、大气稳定度的判别2、乱流逆温的形成过程§2-1太阳辐射要求:1、熟练掌握太阳辐射、太阳光谱、太阳常数的概念;大气对太阳辐射的特点;影响直接辐射的因素。
第五章天气系统_气象学与气候学第五章天气系统周次:第12-14周教学时数:9一、教学目的与要求:天气系统受不同大气运动方式影响和制约,决定着不同地区的天气分布和天气变化过程。
各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度。
许多天气系统的组合,构成大范围的天气形势,构成半球甚至全球的大气环流。
掌握天气系统的形成、结构、运动变化规律以及同地理环境间的相互关系,了解天气、气候的形成、特征、变化和预测地理环境的演变。
二、教学的重点及难点:重点:主要天气系统及活动规律与天气变化特点的关系难点:各类天气系统的垂直结构及随时间的变化三、教学手段与方法:教学方法:教师讲授教具:多媒体四、教学过程设计:低纬度天气系统一、副热带高压在南、北半球副热带地区,经常维持着沿纬圈分布的高压带,称副热带高压带。
副热带高压带受海陆沿纬圈分布的影响,常断裂成若干个高压单体,称副热带高压,简称副高。
是暖性动力系统。
它主要位于大洋上,常年存在,在北半球主要分布在北太平洋西部、北太平洋东部、北大西洋中部、北大西洋西部墨西哥湾和北非等地。
南半球分布在南太平洋、南大西洋和南印度洋等。
此外,夏季大陆高原上空出现的青藏高压和墨西哥高压,也属副热带高压。
由于副高占据广大空间,稳定少动成为副热带地区最重要的大型天气系统。
它的维持和活动对低纬度地区与中高纬度地区之间的水汽、热量、能量、动量的输送和平衡起着重要的作用,对低纬度环流和天气变化具有重大影响。
1、结构和天气(1)结构副高结构比较复杂,在不同高度以及不同季节、不同地区有所不同。
在对流层的中、下层,副高的强度是随高度升高而增强的,高压的中心位置随高度向暖区偏移,因而高压中心与高温中心并不完全重合,高压脊线也不垂直。
夏季时,陆地增温显著,下层暖中心便移向高压脊线的陆地一侧(在北半球是北侧),冬季时,陆地冷却明显,暖中心便移到高压脊线的南侧。
到对流层中、上层(500hPa以上),地表海陆热力差异的影响已大为减弱,高压中心与暖中心基本重合,高压脊线也大体垂直。
《气象学与气候学》要点及试题*教学要点及试题:绪论重点: 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系●气象(meteor):●气象学(meteorology)运用物理学原理和数学物理方法,研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。
●气象学主要研究内容是什么?1)大气一般的组成、范围、结构及各种要素等;●(2)大气现象的发生、发展及能量来源;●(3)探求大气现象的本质及其变化规律;●(4)将大气现象中的规律应用于实践。
●●气候:某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下,某时段内(一般指30年以上)大量天气过程的综合。
●。
●天气与气候简析。
某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合● 1.气候和天气关系密切,却是既有联系又有区别的二个不同概念:● a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。
●例如:三亚市某日的最高气温30°C,最低气温20°C ,午后有雷阵雨●● b. 气候:指一个地方多年的天气平均状况。
●例如:在中国,东部地区7月较为闷热;北方地区1月和2月多严寒天气;某市年平均气温为25°C,昆明四季如春,这些都属于气候现象。
●●气候学研究任务:●气候系统及其组成:●大气的物质组成:(1)干洁空气、(2)水汽、(3)固态、液态颗粒●什么是气溶胶(Aerosols),其分布特征和作用是什么?●大气的圈层组成及各圈层特点●饱和水汽压(E)与温度(t)按指数规律变化。
●绝对湿度:●相对湿度:●比湿(q)●混合比(γ)●露点(T d)当●风(wind)●云:●降水变率●空气状态方程:●虚温:T v,●思考题:1.某气象台站测得某日某时f=40%,t=15℃,p=1000hPa,求该时段的e、d、a、q、γ值。
2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山,试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素(T、p、e、E、f、t d)的分布及山南与山北的差别。
气象学与气候学复习重点第一章绪论1.天气与气候的区别(时间、空间尺度)2.气象学发展历程:气象仪器、无线电报、无线电探空仪、遥感探测、自动气象站第二章大气的基本情况1.大气组成:干洁空气(N2、O2、CO2、O3)、水分、悬浮杂质2.大气的垂直结构(温度、成分、电荷、大气垂直运动)a.对流层:①气温随高度增加而降低②垂直对流运动③气象要素水平分布不均匀④主要大气现象发生在此层分层:贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层、对流层顶b.平流层:①25km(臭氧层)以下,气温保持不变;25km以上,气温随高度增加而显着升高。
(臭氧层能大量吸收太阳辐射热而使空气温度大大升高)②空气运动以水平运动为主,无明显的垂直运动。
③水汽和尘埃含量极少,晴朗少云,大气透明度好,气流比较平稳,适宜飞机航行。
c.中间层:温随高度增加而迅速下降,并有强烈的垂直运动。
d.热层:气温随温度的增加而迅速增高;电离现象e.散逸层3. 气象要素:气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度a.比湿:一团湿空气中,水汽质量与该团空气总质量(水汽与干空气的质量)的比值;b.露点:空气水汽含量不变,气压一定时,使空气达到饱和时的温度,称露点温度气压一定时,露点的高低只与空气中水汽含量有关,水汽含量高,露点高;实际大气中,空气经常处于未饱和状态,露点温度比气温低第三章辐射系统1.辐射通量及辐射通量密度定义辐射通量:单位时间通过任意面积上的辐射能量辐射通量密度:单位面积上的辐射通量2.辐射规律(选择)a.基尔荷夫定律(选择吸收定律)黑体吸收(放射)能力最强同一物体,温度T时它放射某一波长的辐射,同一温度下也吸收这一波长的辐射。
b.斯蒂芬—波尔兹曼定律:物体温度越高,放射能力越强c.维恩位移定律:物体的温度愈高,放射能量最大值的波长愈短,随着物体温度不断增高,最大辐射波长向短位移。
太阳辐射是短波辐射;地面、大气辐射是长波辐射。
3.太阳辐射◆太阳辐射光谱:可见光(50%)、红外区(43%)、紫外区(7%)◆太阳常数:指在日地平均距离条件下,在大气上界,垂直于太阳光线的单位面积,单位时间内获得的太阳辐射能量。