绪论 气象与气候学 教学课件.docVIP

气象学简介 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。 物理现象：大气中的风、云、雨、雪、 雹、冷暖、干湿、光、电、声等现象。 物理过程：大气中的增温、冷却、蒸发、凝结等过程。 2.气象学的发展分支 ①大气物理学、动力气象学、应用气象学、大气探测学、人工影响天气学等。 ②天气学 ③气候学 a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。 研究对象：地球上的大气 天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压、高压脊、低压槽等。 天气过程：天气系统的发生、发展、消失、演变 的全过程。 天气预报：人们根据天气演变规律的认识，对未来一定时期内天气变化做出主、客观判断。 b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。 研究对象：地球上的气候。 c天气与气候的区别 ①概念不同： 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。 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： 天气：变化快，周期短。 气候：变化慢，时间长。 ③各自研究的系统不同： 天气：是个单纯的系统。 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。 3.本学科在生产中的应用: 主要表现在三个方面: ①提供气象观测资料，并加以整理分析，找出其规律性与特性，供生产建设部门应用。 ②提供未来天气预报和气候变化趋势预报，做生产建设部门的参谋。【应用最广】 ③根据生产建设的需要，提供人工控制局部天气和改造小气候的条件。 ☆农业 ☆林业 ☆渔盐业 ☆交通和工程建设☆水利建设 ☆城市建设☆环保☆医疗卫生☆体育 ☆商业经济 ☆军事国防等 第二节 大气的组成及垂直结构 1.大气的组成 大气：包围在地球表面的整个空气层，是一个连续的空气圈。 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 ①干洁空气：不包含水汽、液体和固体杂质大气。 主要成分：氮、氧、氩 （三者的总含量占干空气9.97%） 次要成分：CO2、O3、Ne、Kr、Xe等（总量占干洁空气的0.03%) 干洁空气的分子量：28.97 ②水汽：主要集中在2-3Km以下的低层空气中。 ③气溶胶粒子：包括固体杂质和液体微粒。 固体杂质：烟粒、盐粒、花粉、微生物、细菌、病毒、孢子、尘粒等。 液体微粒：悬浮于大气中的水滴、过冷却水滴、冰晶等水汽凝结物。 3.大气的垂直结构 大气的分布及大气上界的确定 分布：在0℃、760mmHg，50%的大气集中在距地面5.5km以下的层次中，离地面6- 100 km的大气质量仅占1% 大气上界： 物理上界：有极光出现的最大高度（1200km) 密度上界：空气质点1个/cm3电子浓度102-103/cm3（2000-3000km) 根据大气中的温度、水汽、成分、垂直运动分为五层。 ①对流层：是大气的最低层，集中?的大气质量和 90%的水汽，日常所见的大气现象均发生于此层，也是对人类生活、生产最有影响的层次。 特点： a 气温随着高度的升高而降低 b 空气具有强烈的对流、乱流运动 c 气象要素水平分布不均 ②平流层： 对流层顶-55km 特点： a 气温随高度不变-微升-升高 b 没有强烈的对流运动 c 水汽、尘埃含量少 ③中间层：平流层顶- 85km， 特点： a 温度随着高度而迅速下降 b 空气有相当强烈的运动-高空对流层 c 60-90km有电离层(D)存在（只有白天才出现） ④暖层：中间层顶-800km， 特点: a 温度随着高度而升高 b 空气高度电离 ⑤散逸层: 800km以上， 特点: a 温度随着高度而升高