气候学 气象与气候学 教学课件.docVIP

绪论 1.气象学的定义和研究内容 ①定义：研究发生于大气中的的一切物理现象和物理过程，探讨其演变规律和变化，并应用于实践的科学。 ②研究对象：大气圈。主要研究内容：a.大气的一般特性。b.大气现象的发生、发展、及能量的来源。c.探求大气现象的本质、寻求变化规律。d.将大气现象中的规律应用于实践。 2天气学定义：研究地球条件下不同的区域内所产生的天气系统、天气过程的成因、演变规律，并在天气预报上应用的科学。 3天气学研究对象：地球上的大气 4气候学定义：研究地球上气候的形成原因、分布类型、变化规律的科学。 5气候学研究对象：地球上的气候。 6天气与气候的区别: ①概念不同：a天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度气压等）和大气现象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。属于短时间内的微观现象。b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。不仅包括该地多年平均天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。属于长时间宏观现象。 ②变化周期不同： a天气： 变化快，周期短。b气候： 变化慢，时间长。 ③各自研究的系统不同：a天气：是个单纯的系统。b气候：包括大气、水、冰雪、陆地、生物（动物、植物、人）五个子系统。具有地方性的特点。 7大气：包围在地球表面的整个空气层，是一个连续的空气圈。 8大气的组成特点：气态：水汽、氮气、氧气等；液态：水、溶液滴；固态：冰晶、悬浮的杂质；低层大气（0-90km）：干洁空气、水汽、杂质；高层大气（90km以上）：氮、氧原子 9根据大气中的温度、水汽、成分、垂直运动分为五层：①对流层②平流层③中间层④暖层⑤散逸层 10气象要素：定性或定量描述大气物理现象和大气状态特征的物理量。例如：气压、气温、湿度、云量、风、降水量、能见度、日照、辐射量等。 11表示湿度的方法：a水汽压(e)b绝对湿度(a)c饱和水汽压(E)d相对湿度(f)e比湿(q)f饱和差(d)g露点(Td) 12风定义：空气的水平流动。即有方向又有大小 第一章 1辐射定义：自然界中的一切物体，只要其温度在-273℃以上，都在不停地以电磁波的方式向外放射能量，这种传播能量的方式称为辐射。 2波长范围：10-14(m——几 km（1(m= 10-14cm）可见光:0.4——0.76 (m (七色光)太阳光:0.15——4.0 (m (短波辐射)地面(大气)：3——120 (m（长波辐射） 3太阳常数定义：当日、地间处于平均距离时，垂直于太阳入射光表面的太阳辐射的辐照度称为太阳常数（S0）。常用S0＝1367.7W/m2 4太阳高度角（h⊙）：太阳高度角又叫太阳高度，太阳平行光线与水平面的交角称为太阳高度角。 5太阳方位角（A）：指的是太阳光在水平面上的投影与当地子午线间的夹角。 6太阳辐射在大气中的减弱 ：a吸收作用：主要吸收体:水汽、臭氧、二氧化碳、固体杂质、氧气、氮气共占太阳能的24% 。b散射作用：大气中的散射体：空气分子、尘粒、云滴，但它们只改变运动方向不改变辐射能量的大小。c反射作用 7直接辐射（Sb）：太阳以平行光方式投射到与光线相垂直面上的辐射，称为太阳直接辐射。 8直接辐射影响因素：①太阳高度角②大气透明度③云量④海拔高度⑤纬度 9散射辐射（Sd）：大气粒子对太阳辐射的散射,一部分从天空到达地面的辐射。 10散射辐射影响因素：1、太阳高度角2、大气透明度3、下垫面反射率4、海拔高度 11太阳总辐射（St）：同时到达地面（水平面）的太阳直接辐射（Sb）和散射辐射（Sd）之和。 12太阳总辐射影响因素: ①太阳高度角②大气透明度③云量等 13太阳总辐射变化规律：①日变化②年变化③纬度④海拔 14地面辐射（L0）：地面吸收太阳辐射能后不停地向外放射辐射，称为地面辐射。属于长波辐射(3-120(m)。 15大气辐射（Li）：大气吸收地面辐射后不地向外放射辐射，称大气辐射。属于长波辐射。 16大气的主要吸收体：水、CO2、臭氧等。 17地表的有效辐射：地面辐射与地面所吸收的大气逆辐射之差。 18影响地面有效辐射的因素：①地面温度②大气温度③空气湿度④云况⑤CO2的影响⑥地表性质⑦风⑧海拔高度 19地面辐射差额（B）：地面吸收太阳总辐射与地面有效辐射之差。 20影响因子：总辐射、地面有效辐射和地面反射辐射率等。 第二章 1热量交换方式：(1).辐射热交换（空气与地面、空气与空气）(2).分子传导（土壤中、贴地气层）(3).流体流动热交换a.对流（空气在垂直方向）①热力对流②动力对流b.乱流（摩擦层）c.平流（空气在水平方向）(4).潜热交换（蒸发、升华、凝结、凝华） 2.土壤热特性：a. 热容量（J·m－3℃－1）单位体积的土壤温度变化1℃时所吸收或