气象学复习提纲

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1、气象学与气候学基础复习提要第一章 绪论1. 气象学与气候学的差异：气象学是大气科学的主要部分，是地球物理学中的重要分支。是研究大气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的形成原因、变化规律和时空分布的科学。气候学是研究气候的特征、分布、变化、形成及其与人类活动相互关系的科学。气候是在太阳辐射、下垫面和大气环流的影响下形成的天气的多年综合状况。第二章 大气的基本情况1. 大气的主要物质组成大气是由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。干空气+水汽+大气气溶胶+空气污染物质大气气体的主要组成部分（P10表格）2. 大气的垂直结构及物质含量差异

2、（着重对流层与对流层的三个主要特征。）1）对流层：集中了整个大气质量的 3/4和几乎全部的水汽，主要大气现象都发生在这一层中，是对人类活动影响最大的一层。 三个主要特征：气温随高度增加而降低。垂直对流运动。气象要素水平分布不均匀。 在对流层内，按气流、气温和天气现象分布的特点，自下而上又可细分为贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层和对流层顶五个副层： 。贴地层：这一层的特点是气温变化受地表面影响十分明显。 气温日变化特别剧烈。气温随高度的变化也很急剧。白天随高 度急剧下降，夜间和清晨随高度而增大，后者即所谓的逆温现象。此外，这一层的风速微弱，湿度较大。摩擦层：摩擦层也叫行星边界层。在这一层中，空

3、气对流和湍流运动都比较盛行，加上水汽充足，尘埃等杂质的含量也多，因而低云、雾、霾等多在这一层内发生。摩擦层以上的大气，受地面摩擦的影响可忽略不计，因此也成为自由气体。对流中层：此层受地面的影响要比其下两层小得多， 该层处于对流层的中部，它的气流状况基本上可以表示整个对流层空 气运动的趋势。此外，大气中的云和降水现象大多产生在这一层内。对流上层：这里的云都由冰晶或过冷却水滴组成。本层的风速较大，而水汽含量较少。对流层顶：对流层顶是对流层和平流层之间的过渡层。此副层温度随高度的递减很慢或几乎呈等温状态。2）平流层：平流层中水汽含量极少。平流层中的微尘。平流层内气流比较平稳，空气的垂直混合作用显著减

4、弱。在平流层内， 随着高度的增加，气温最初保持不变或微有上升。大约到 30KM 以上，气温随高度增加而显著升高，在 55KM 高度上可达-3。3）中间层：中间层内水汽含量极少，几乎没有云层出现。该层的特点是气温随高度增加而迅速下降， 并有强烈的垂直运动。4）4）热层：热层又称热成层或暖层。该层大气物质主要是原子氧。该层中，气温随温度的增加而迅速增高。5）散逸层：暖层顶以上的大气层统称散逸层。6）气候是个系统（P17）3. 总结与提要（P27）第三章 辐射系统1. 太阳辐射：太阳辐射在大气上界的时空变化和分布是由太阳与地球之间的天文位置来决定的，又称为天文辐射。除太阳本身的变化之外，天文辐射能量

5、主要决定于日地距离、太阳高度和白昼长度。太阳辐射能是地球最重要的能量来源，太阳辐射是短波辐射。2. 太阳辐射在大气中的减弱过程：1）太阳辐射通过大气后到达地表。由于大气对太阳辐射有一定的吸收、 散射和反射作用，使投射到大气上界的太阳辐射不能完 全到达地面。2）大气中吸收太阳辐射的物质主要有：水汽、臭氧、液态水及固体杂质等。3）大气接受的太阳辐射并不多，特别是对于对流层大气来说，太阳辐射不是主要的直接热源。地面辐射是其主要热源。4）到达地面的太阳辐射有两部分：一是太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的， 称为太阳直接辐射；二是大气介质散射后 自天空各个方向投射到地面的辐射，称为散射辐射，两者之和

6、称为总辐射。3. 大气对太阳辐射的散射现象：1）定义：光通过密度或折射率不均匀分布的介质时，除在光的传播方向外，在其他方向也可见到光，这种现象称为光的散射， 在传播方向外的光称为散射光。2）太阳辐射通过大气遇到空气分子、尘埃、云滴等质点时，都要发生散射，但散射只是改变辐射的方向。3）空气中的散射分为分子散射（也叫瑞利散射）和粗粒散射（也称漫散射）。P39 4. 地面和大气的辐射P44-46 ：地面辐射指地面发射的指向大气的辐射。它大部分被大气所吸收，只有一小部分直达宇宙空间。属于长波辐射。大气辐射是指大气发射的长波辐射，它一部分向下到达地面，一部分被周围的大气吸收，只有小部分到达宇宙空间。5.

7、 天文气候带：由天文辐射所决定的气候称为天文气候，由此将全球气候按纬度分为七个纬度气候带，它反映了全球气候的基本轮廓。赤道带、热带、副热带、温带、副寒带、寒带、极地带。 P54 6. 总结与提要P.55 大气上界的太阳辐射： 天文辐射的强度随日地距离而变化，影响天文辐射强弱最关键的因素是太阳高度角，正是由于太阳高度角的周期性变化，导致了地球表层大气温度出现早凉午热的日变化和冬寒夏暑的年变化。第四章 大气的热力学过程1. 干绝热过程：将升、降气块内部既没有发生水相变化，又没有与外界交换热量的过程，称作干绝热过程。2. 湿空气的绝热过程：饱和湿空气在上升过程中，与外界没有热量交换，该过程称为湿绝热

8、过程。3. 焚风效应沿着山坡向下吹的干热风称为焚风。 湿润的大气越过山后便会又干又热。（计算题 P78 题 5）4. 空气温度的局地变化： （可能是填空）1）单位时间内个别空气质点温度的变化称作空气温度的个别变化。2）某一固定地点的空气温度随时间的变化称作空气温度的局地变化。5. 总结与提要P77 第五章 大气中的水分1. 大气中水汽凝结的条件：1）大气中水汽凝结或凝华的一般条件： 一是大气中的水汽要达到或超过饱和状态，二是要具有凝结核或凝华核。2）水由气态变为液态的过程，称为凝结；水汽直接转变为固态的过程，称为凝华。2. 地表面的凝结现象的解释p85-p87 ：1）当空气与冷的地面或物体接触

9、时，若贴近地面或物体上的气层温度下降到露点时， 气层中的水汽便达到饱和，如果温度再继 续下降，多余的水汽便开始在地面或物体表面上凝结，从而产生露、霜、雾凇、雨凇等水汽凝结物。3. 云的形成过程：使水汽达到饱和而凝结是云形成的基本条件。形成云的过程就是使空气中的水汽达到饱和或过饱和的过程。空气中的水汽过饱和得以维持，云就继续增长。空气中的凝结核可以大大减少形成胚胎时期水滴所需的饱和水汽压，有利于云的形成，这个条件一般认为是可以得到满足的。对于云层的形成来说，其过饱和主要是空气上升的绝热冷却引起的。产生大气上升运动主要有一下几种情况：动力抬升：暖湿气流受锋面、辐合气流的作用被迫上抬，或在运行中受地

10、形阻挡产生上升气流。热力对流：大气层结不稳定或地面受热不均匀而产生上升运动。由对流运动形成的云多属积状云。动力上升与热力对流相结合：潜在不稳定气流整合层被抬升到凝结高度以上， 由于潜在不稳定能量的释放形成强烈的上 升运动。除了动力抬升以外，有时低层的绝对不稳定气流造成的局地对流也可把整层的潜在不稳定气流抬升到凝结高度以上。4降水：从云中降到地面上的液态或固态水1）降水的形成过程（ P99） ：水成云形成的降水 冰成云形成的降水混合云形成的降水2）冰晶效应：这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用称为冰晶效应。这种效应是混合云形成降水的重要理论之一。5.总结与提要 p102 第六章 气压变化和

11、大气的水平运动1.气压系统：气压的空间分布称为气压场。由于各地气柱的质量不相同，气压的空间分布也不均匀，有的地方气压高，有的地方气压低，气压场呈现出各种不同的气压形势，这些不同的气压形势统称气压系统。P109 116 细看2. 大气的水平运动：1）空气的运动是在力的作用下形成的。除了空气的重力之外，还有以下影响因素：水平气压梯度力（气压分布不均） 、地转偏 向力（地球自转） 、摩擦力（空气层之间，空气与地面之间存在相互运动）、惯性离心力（空气作曲线运动） 。2）地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气的等速直线水平运动。3）梯度风：当空气质点作曲线运动时，除受气压梯度力和地转偏向力作用外，

12、还受惯性离心力的作用，当这三个力达到平衡 时的风，称为梯度风。4）地面摩擦力对风的影响： 表现为风速减慢、风向收到干扰，气流有斜穿等压线，从高压吹向低压的特征。 P125-126 3总结与提要 P128 第七章 大气环流1. 三风四带示意图2. 大气环流基本特征：平均纬向环流、平均经圈环流、平均水平环流。 （P137-141仔细阅读）3. 大气环流的影响因素：形成的基本因子：太阳辐射因子、地球自转的作用、地表性质的作用、地表摩擦力的作用 （P131-137仔细阅读）4.总结与提要（P151-152 ）第八章 天气系统1.天气系统1）天气是一定区域短时段内的大气状态及其变化的总称。2）天气系统是

13、指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。2 气团1）气团是指气象要素（主要指温度、湿度和大气稳定度）水平分布比较均匀、垂直分布相似的大范围的空气团。2）暖气团一般含有丰富的水汽，容易形成云雨天气。3）冷气团一般形成于干冷天气。3.锋：1）大气中冷暖气团相遇后，其间有一个界面，由于湍流、辐射等作业，不同性质气团之间的界面实际上是一个过渡层， 这个过 渡层就称为锋。2）锋的特征：锋在空间呈倾斜状态是锋的一个重要特征。锋面倾斜的程度，称锋面坡度。3）根据锋在移动过程中冷暖气团所占的主次地位可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋。 P159-160 4）天气现象

14、4. 温带气旋和反气旋：1）气旋是指在同一高度上中心气压比四周气压低的水平涡旋，在北半球，空气作逆时针旋转，南半球相反。 气旋又称低气压，气旋中心气压值越低，气旋越强，反之越弱。2）反气旋指在同一高度上中心气压比四周气压高的水平涡旋，在北半球，空气作顺时针旋转，南半球相反。 反气旋又称高气压，反气旋中心气压值越高，反气旋越强，反之越弱。 P170-173 5.副热带高压：1）副高对我国的影响：副热带高压是低纬度最重要的大型天气系统， 副高是影响中国的主要天气系统之一， 特别是西太平洋副 高的进退与中国夏季的降水及旱涝有密切的关系。 P179 2）副高异常对我国的影响：产生不同的旱涝情况 P17

15、9-180 6.热带气旋台风的形成、特征与影响P86-189 1）定义：发展强盛的热带气旋称为台风（地面中心附近风力达到12 级以上） ，在印度洋地区称为热带风暴，在大西洋地区和 东太平洋地区称为飓风。台风多发生在南北纬 5-20的海面温度较高的洋面上。2）台风形成的条件： 广阔的高温洋面、合适的地转参数值、气流铅直切变小、合适的流场。3）台风的特征：台风是一个强大而深厚的气旋性涡旋，发展成熟的台风，按低层流场的水平分布，可分为外圈、中圈、内圈。 4）台风的影响：它带来的天气主要是狂风暴雨，台风引起的的风暴潮也是造成主要破坏的原因之一。 可分为台风暴雨、台风大 风、台风中的强对流系统。7总结与

16、提要 P197 第九章 下垫面对气候的影响1. 海陆差异对气候的影响（关注海陆风）1）海陆差异和海陆分布对气温、降水、大气环流都有影响 P199-201 2）海陆风：沿海地带昼夜热力状况的不同硬气的以 24小时为周期的有规律的气流称为海陆风。 昼间陆地温度高，海洋温度低， 地面上空气从海洋流向大陆，称为海风。夜间陆地温度低，海洋温度高，低层空气从陆地流向海洋，形成陆风。P204-205 2. 海洋性气候和大陆性气候的特征差异表现在气温日较差、年较差、年温相时、春秋温对比和降水特点等方面P200 3. 厄尔尼诺的特点：东太平洋赤道海域水温季节性上升的现象每隔几年就有一次异常发展，从南美西海岸（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， 海面温度异常增暖 ，称此现象为厄尔尼诺现象。4. 地形起伏对气候的影响（以青藏高原为例） ：高大地形对气温的影响、地形对气流的影响、地形对降水分布的影响 P212-219 （青藏高原的地面气温的特点：地球的第三极地、气温日年较差大、气温季节变化急且春温高于秋温）5总结与提要 P223-224 第