2021年气候学复习点整理

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1、第一章 气候与气候系统1. 现代气候学特点1 从气候变化来讨论气候宽的时间谱：万年 , 千年、年，季等；2从气候系统来讨论气候大气、海洋、冰雪、陆地、生物圈 3）从气候动力学来讨论气候现代气候学的灵魂；2. 天气系统： 指大气圈和水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈之间相互作用的整体；3. 反射率及其物理作用 ：反射率：物体表面所能反射的光量和它所接受的光量之比；常用百分率和小数表示；（百科）冰雪对太阳辐射的反射率是水的几倍，能有效地反射太阳辐射；冰雪对热量传输是绝缘的，有冰雪掩盖的洋面和陆面，与大气的热量交换是很弱的；因此，冰雪掩盖对地球热量平稳有着重要的影响，对气候变化起着稳固器的作用；4. 反馈

2、、正反馈、负反馈，及正负反馈的判别反馈： 就是将一个系统的输出回输到输入端，从而对系统的运行过程进行调剂和掌握；假如反馈过程能够使系统的运行得到进一步的进展，称为正反馈 ；反之，称为 负反馈 ；1）冰雪反照率反馈 猛烈的正反馈放大作用：温度降低冰雪掩盖增大反射率增大太阳辐射削减温度降低温度上升冰雪掩盖减小反射率减小太阳辐射增多温度上升2）水汽反馈 正反馈作用：水汽吸取红外辐射 气温上升 蒸发加强 水汽增加 温室效应 气温上升 加速蒸发过程 热效应5. 大气环流： 大范畴的大气运动称为大气环流，东西风带 （包括急流）、平均经圈环流和准定常的槽脊是大气环流的主要成员；它的主要状况（形势）打算着全球

3、的或区域的天气和气候类型及其变化；三圈环流： 假设大气匀称的在地表运动，在南北半球各有3 个平行的风圈或风带，包括低纬环流、中纬环流和高纬环流；低纬度是正环流或直接环流又称为 哈得来环流贸易风： 信风（又称贸易风）指的是在低空从副热带高压带吹向赤道低气压带的风；北半球吹东北风，南半球吹东南风；6. 辐射强迫： 辐射强迫是对某个因子转变地球大气系统射入和逸出能量平稳影响程度的一种度量，它同时是一种指数，反映了该因子在潜在气候变化机制中的重要性；正强迫使地球表面增暖，负强迫就使其降冷；（百科）温室气体：二氧化碳、甲烷、黑炭气溶胶等非自然造成，人为转变，使大气环境中多增加了辐射7. 简述 海洋对大气

4、的影响(1) 对大气系统热力平稳的影响海洋吸取的太阳辐射有 85% 贮存在海洋表层（混合层）中，以潜热、长波辐射和感热交换形式输送给大气，所以海洋热状况和海面蒸发强度都会引起气候的变化；(2) 对水汽循环的影响大气中水汽含量的 86% 由海洋供应，海洋（特殊是低纬度海洋）是大气中水汽的主要源地;不同的海洋状况通过蒸发和凝聚过程对气候及其变化产生影响；(3) 对温室效应的缓解作用海洋环流削减极赤温差，转变降水的分布，引起大气环流的变化，也减弱了微量气体含量增加所引起的气候温室效应的敏锐性；(4) 对大气运动的调谐作用由于海洋运动和变化的缓慢性和连续性，使其有较强的“记忆”才能，可以把大气环流的变

5、化通过海 -气相互作用把信息贮存下来，再作用于大气；海洋热惯性的滞后（大约一个月） 效应，使大气变化（扰动）的高频波通过海-气耦合作用减频成为低频波（低频变化）后，再作用于大气；8. 感热、潜热感热： 亦称显热，物体在加热或冷却过程中，温度上升或降低而不转变其原有相态所需吸取或放出的热量； （百科）潜热： 相变潜热的简称，指物质在等温等压情形下，从一个相变化到另一个相吸取或放出的热量；这是物体在固、液、气三相之间以及不同的固相之间相互转变时具有的特点之一；海洋通过潜热和感热的输送推动其上的大气运动，而大气就通过风应力来影响海洋环流；9. 植被的作用植被比裸地的反照率要小，从而吸取更多的太阳辐射

6、能；植物冠部有较强的蒸腾才能，根系可吸取深层土壤的水分，用以维护蒸腾；因此，植被和暴露的下垫面之间的潜热和感热状况有明显的差异；植被增大地表粗糙度 ， 转变地气间的交换过程；植被对水分的滞留仍可转变地表径流和地表水文过程；其次章 气候变迁1. 气候变化的时间尺度从时间尺度看，气候变化可以分为六类：地质时期 万年或万年以上（ 104108 年） 历史时期 几千年（ 103104 年）超长期 几百年 （世纪际 102103 ） 长期 几十年（岁月际 101102 年） 中期 几年（年际 100101 年）短期 月或季（ 100 年）2. 冰期、间冰期冰期： 冰期地球表面掩盖有大规模冰川的地质时期；

7、又称为冰川时期；间冰期： 两次冰期之间唯独相对温和时期，称为间冰期；3. 第四纪气候 特点第四纪的气候特点是冰期、间冰期交替，表现出了气候变化的不稳固特性；4. 全新世全新世： 地质时代最新阶段，开头于12000 10000 年前连续至今，气候比较稳固的这一时期，又称为冰后期；5. 新仙女木大事发生在全新世，距今最近的一次，源于气候突变；即刚离开冰冷的冰河期，陆冰和海冰均处在消融过程中，温度回升不稳固，这期间突然气温又突然下降，气候变冰冷，短短十年内，地球平均气温下降了大约7、8， 降温连续了上千年，才又突然回升；这就是地球历史上闻名的新仙女木事件；6. 小冰期气候变化平稳后期，显现的历时40

8、0-500 年气候降温时期，区域较小，且各地连续时间不同，大约15 世纪初开头，全球气候进入一个冰冷时期，通称为“小冰期”束于 20 世纪初期；7. 气候突变及其类型气候突变： 从一个气候阶段变化到另一个气候阶段时，气候往往发生较为快速的猛烈变化，即突变；三种类型 ：均值突变、变率突变和趋势突变；8. 现代气候变化特点补充材料气候系统的变暖是毋庸置疑的；自20 世纪 50 岁月以来，观测到的很多变化在几十年乃至上千年时间里都是前所未有的；大气和海洋已变暖，积雪和冰量已削减，海平面已上升，温室气体浓度已增加；大气：过去三个十年的地表已连续偏暖于1850 年以来的任何一个十年；在北半球， 1983

9、-2021 年可能是过去 1400 年中最暖的 30 年（ 中等信度 ）；降水： 大部分陆地区域更温和 / 或更少冷昼和冷夜； 大部分陆地区域更温和/ 或更频繁的热昼和热夜；强降水大事，大多数大陆地地区强降水的频率、强度和 / 或雨量增加；海洋： 海洋变暖在气候系统储存能量的增加中占主导位置，近30 年间累积能量的 90%以上储存于海洋，海洋上层（0-700 米）已经变暖；海平面： 19 世纪中叶以来的海平面上升速率比过去两千年来的平均速率高（ 高信度 ）；1901-2021 年期间，全球平均海平面上升了0.19 米；冰冻圈： 格陵兰冰盖和南极冰盖的冰量始终在缺失，全球范畴内的冰川几乎都在连续

10、退缩，北极海冰和北半球春季积雪范畴在连续缩小；碳和其它生物地球化学循环：二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的大气浓度 至少已上升到过去 80 万年以来前所未有的水平；自工业化以来，二氧化碳浓度已增加了 40%，这第一是由于化石燃料的排放， 其次是由于土地利用变化导致的净排放； 海洋已经吸取了大约 30%的人为二氧化碳排放， 这导致了海洋酸化；增加了近 400ppm；第三章中国气候变化旱涝讨论等级划分：1a: 全国涝，长江为主1b: 长江涝 , 华北及华南旱2: 长江涝 ,江北旱3：长江旱 , 华北及华南涝4: 江南旱、江北涝5、全国旱第四章辐射与能量平稳1. 太阳辐射的特点（太阳短波辐射）太阳表面的 温

11、度一般都 高于 6000K，依据 Planck 辐射定律，其辐射能量主要在波长小于 2-5 m 的波长范畴 ，只有约 0.4%的辐射能处在大于 5 m 的波长范畴；因此 一般称太阳辐射为短波辐射 ；2. 太阳常数：在平均日地距离情形下到达地球大气外界的直接太阳辐射能的总通量，即为太阳常数，举荐值1367 7 W/m 2 之间；3. 太阳短波辐射的变化太阳常数因太阳活动而发生变化；太阳辐射光谱的末端随着太阳黑子数有很大变化，这部分辐射可影响平流层的光化过程，进而影响天气气候；黄道倾角 一般在 22.08o-24.43o之间变化，转变气候带和季节差异，黄道倾角增大时极赤之间平均温度梯度减小，平均周

12、期为 4.1 万年； 偏心率 在0-0.052 之间变化，平均周期为9.7 万年；受地球 扁圆度影响 ，二分点沿轨道的进动，影响太阳辐射的季节性变化，平均周期为2.1 万年；4. 臭氧、水汽对太阳辐射的吸取 明白臭氧对太阳短波辐射有很强的吸取作用，在紫外区有两个强吸取带， 在可见光区有较弱的吸取带；对臭氧吸取来说，大气中的漫射辐射也有重要意义；水汽吸取主要在近红外波段，是加热大气的重要过程， Rayleigh 散射可以不考虑；水汽的吸取系数受气压和温度的影响，并对波长有挑选性，其过程特别复杂；5. 地表辐射特性、影响因素（地表反照率、云、受到温度波长变化） 地表反照率（名词） ：地表物体向各个

13、方向上反射的太阳总辐射通量与到达该物体表面上的总辐射通量之比；太阳高度角越大，其反照率越小； 天空云量越多，反照率越小；云的反照率： 大气中云直接反射的太阳辐射所占入射太阳辐射的百分数，是地球反照率的重要组成部分；解（主要受到地表温度、以长波为主波长变化）；第五章 气候系统的讨论1.收集气候观测数据要考虑的三个因素1) 空间上， 进行全面的观测， 综合大气、 陆地、海洋等多方面讨论数据；2) 时间上，肯定要长时间连续稳固观测；3数据要有源数据特点，地特点等，要有述性；采纳描画性语言说明数据猎取采纳的手段、当2. TOGA方案确定热带海洋大气浮标观测阵列，目前大约由70 个锚定浮标组成，这地表的

14、比辐射率和净辐射量： 地球表面并不真正像黑体一样以地表温度向外放射红外辐射， 故用地表的实际辐射通量与同等温度下的黑体辐射通量的比值来描写地表的放射本事和特点，称为比辐射率；它随地表特点和波长而变化；了一观测网比较全面地供应了热带太平洋的风、气温、相对湿度釉及海洋观测资料；3. 温度反常、降水反常、干旱洪涝的确定温度反常： 由于月平均气温听从 正态分布 ，依据 t-检验法， 可以得到显现反常高值 低值的距平值超过 低于 2 倍的标准差的约为 100 年一次；降水反常： 对月降水量 采纳 分布运算不同百分位所对应的降水量， 帮忙确定其反常程度；干旱与洪涝 ：用指数确定， 我国业务监测中采纳 Z

15、指数方法确定；（明白） Z 指数是假设降水量听从 Person-III 分布，通过对月降水量标准化处理后，通过偏态系数和标准化变量得到Z 指数进行分级判定， 就可以确定干旱和洪涝的等级；4. AMO： 是发生在北大西洋区域空间上具有海盆尺度、时间上具有多十年尺度的海表温度 （sea surface temperature,SST）准周期性暖冷反常变化；平均 70 年左右显现一次；5. 对 CO2 温室效应的检测曲线比较，分析变暖的季节与地理分布，并与气候模拟的结果比较等；另一方面也可以从气候变化的物理因子来检测，例如，第一排除或尽量削减城市热岛效应和观测技术转变的影响，然后估量太阳辐射变化包括太阳活动 、火山活动等的影响，从原序列中把这些因素排除后，再进行滤波除去高频的气候反常的影响，最