大气科学概论课件(第七:大气运动1)
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大气科学概论知识梳理
大气科学是研究地球大气系统的科学,它包括大气物理学、大气化学、大气动力学、气象学等多个学科。以下是对大气科学的基础知识进行梳理。
1.大气的组成:大气主要由氮气(78%)和氧气(21%)组成,还包括少量的水蒸气、二氧化碳等气体。其中,水蒸气是大气中最重要的温室气体之一
2.大气的结构:大气可以分为四个不同的层次。从地球表面向上分别为对流层(0-12公里)、平流层(12-50公里)、中间层(50-80公里)和外层层(80公里以上)。
3.大气的运动:大气的运动包括垂直运动和水平运动。大气通过对流和平流两种方式进行垂直运动,水平运动则是由气压梯度力和科氏力驱动的。
4.大气的循环:大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。其中,全球性的大气循环有海洋环流和大气环流两部分构成,这些循环起到了全球温度和气候的调节作用。
5.大气的辐射:大气与地面和太阳之间发生的辐射交换是大气科学中一个重要的研究内容。大气光学是研究大气层对可见光和红外辐射的吸收、散射和透射特性的学科。
6.大气的热力学:大气的热力学是研究大气中能量和热量传递的学科。其中,气候系统的热力学过程对了解气候变化和天气预报非常重要。
7.大气的化学:大气中的化学反应对于大气质量和气候变化具有重要影响。例如,大气中的臭氧层对于过滤太阳紫外线的作用至关重要。 8.大气中的云和降水:云是大气中由水蒸气凝结而成的水滴或冰晶的集中表现,降水是指水滴或冰晶从云中下降到地面的现象。云和降水对于气候和水循环有重要影响。
9.大气的天气:天气是大气瞬时状态的表示,主要包括温度、湿度、风向和风速等要素。气象学是研究天气现象及其变化规律的学科。
10.大气的气候:气候是大气长期统计性质的表示,反映了一定地区一段时间内的天气变化情况。气候学是研究气候现象及其变化规律的学科。
以上就是对大气科学基础知识的梳理,这些知识对于理解大气的构成、运动、循环以及与地球其他系统的相互作用至关重要。深入了解大气科学有助于我们更好地理解气候变化、天气预报、环境保护等问题。
名词解释
干洁大气:通常把除水汽以外的纯净大气称为干洁大气,简称干空气。
露点温度:湿空气气压降温达到饱和时的温度称为露点温度。
相对湿度:在一定温度和气压下,水汽和饱和水汽的摩尔分数比称为相对湿度。
降水量:指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的降水未经蒸发渗透流失而积聚在水平面上的水层深度。
虚温:在气压相等条件下,具有和湿空气相等的密度时干空气具有的湿度。
气团变性:气团只是在某时间与一定的地理区域相关,当气团移动到新的下垫面时,它的性质就会逐渐发生变化,而失去原有的特性。
填空
1、相对湿度说明了同一气温条件下,水汽含量距离大气饱和程度,相对湿度越小,表示空气越不饱和,相对湿度越大,表示空气越饱和。
2、干洁大气是指不包含水汽和气溶胶的整个混合大气。
3、大气的铅直结构有地面向天空共分为对流层,平流层,中间层,热层,逸散层五层。
4、表征水汽的气象要素有很多,如比湿、水汽压、水汽密度等。(相对湿度、露点)
5、水的三相是指气态、液态_各固态。
6、一般温度越高、饱和水汽压则越大,在相同温度下,溶液面比纯水面的饱和水汽压越小。
7、降水可以有雨、雹、雪和霰四种形态。
8、相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。
9、大气中最主要的成分是氮气、氧气和氩三种气体。
10、相对湿度是指_空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。
11、平流层环流的特点是:中纬度地区夏季盛行东风,冬季盛行西风。
12、露点温度是指湿空气定压降温达到饱和时的温度。
13、在相同状态下,平液面饱和水汽压大于平冰面饱和水汽压。
14、对流层臭氧的一个主要来源是从平流层以扩散、湍流的方式输送来的,对流层顶的裂缝是平流层臭氧向对流层输送的主要通道。
15、温度越高,饱和水汽压越大。
16、按中性成分的热力结构,可以把大气分成若干层,其中对流层的特点是温度随高度升高而降低、有强烈的垂直混合、气象要素分布不均匀。
大气科学概论
大气科学概论是一门研究大气系统的学科,是大气、海洋、地球物理学和天文学研究的基础学科之一。它旨在研究大气的物理、化学组成、结构及其动力学运动,以及它与地球和人类生活之间的相互关系。
大气科学被分为三个小的子领域:气候学、大气物理学和大气化学。气候学研究大气形势,尤其是大气中气象要素的尺度在时间和空间上的分布,以及大气的内部运动的影响。大气物理学研究大气的动态行为,涉及大气压力,流体动力学,对流等问题,从而了解大气层在空间上的分布及其变化。大气化学研究空气中污染物的排放、扩散、沉降,以及不同物质之间的物理和化学反应,研究它们会造成多种污染性如大气污染和臭氧损坏等等。
有了大气科学的研究成果,能够为气象学和环境保护提供重要的方法,以识别和预测大气状况变化对人类生活的影响,从而提供减灾和减少全球气候变化的相应应对措施。大气科学也为其他领域提供重要的应用,如航空,航天,资源开发和卫星应用,这些都与大气系统有关。随着环境污染,大气污染和全球气候变化,大气科学存在得越来越重要。
1.什么叫气候?(即气候的定义)
气象要素经过长时间的平均的状态。气象学常取30年左右。
2.区分气候突变和气候变化
气候突变:气候从一种稳定状态跳跃到或转变为另一种稳定状态的现象。
气候变化:气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。
3.气候变化的原因
① 太阳辐射的变化; ②宇宙沙尘浓度的变化; ③地球轨道的变化;④大陆漂移;⑤山地隆升对大气环流和环境的影响;⑥洋流的改变;⑦海冰的变化; ⑧大气温室气体的变化;⑨大气气溶胶浓度的变化;⑩极地同温层云量的变化; 11、极地植被的变化; 12、同大陆沙尘气溶胶相联系的“铁假说”; 13、大陆C3 植物向C4 植物的转化;14、天体撞击; 15、火山爆发; 16、地核环流作用
4.云的微观组成
云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体;有时也包含一些较大的雨滴、冰粒和雪晶;其底部不接触地面。
5.按照云的外形特征;云底的高度,大概将云分为哪几族,哪几属哪几类,并简要分析每一族的特征
3族,10属,29类。 高云族:高云形成于6000米以上的高空,对流层较冷的部分。在此高度上的水都会凝华或冻结为冰晶,所以这族云都是由冰晶所组成。高云一般呈纤维状,薄薄的并多数会透明。 中云族:中云于2500~6000米的高空形成,它们多由过冷小水滴组成。低云族:包括层积云,层云,雨层云,积云,积雨云五类,其中层积云,层云,雨层云由水滴组成,云底高度通常在2500米以下。大部分低云都有可能下雨,雨层云还常有连续性雨雪。而积云,积雨云由水滴,过冷水滴,冰晶混合组成,云底高度一般也常在2500米以下,但云顶很高。积雨云多下雷阵雨,有时伴有狂风,冰雹等。
6.绘出雨、雪、冻雨、冰粒这四种降水所产生的大气温度随高度的分布草图
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(不确定!!!!)
7、什么是视程障碍现象?有哪些种类? 答:视程障碍现象是指空气中因存在水汽凝结物,干质悬浮物等而使空气变得浑浊,并造成能见度下降的一种天气现象。雾,轻雾,扬沙,浮沉,霾都是影响能见度的天气现象。