气象学前3章翻译.docx

1介绍大气回顾气象学是研究大气科学的。天气是指大气的状态在给定的时间和地点。它是不断变化的,有时从小时小时,有时一天比一天。气候是一个聚合的天气状况,统计天气信息的总和,帮助描述一个地方或地区。天气和气候的自然表达的相同的基本元素,这些量或属性定期测量。最重要的元素是(1)空气温度、湿度(2),(3)类型和数量的朦胧,(4)类型和降水量,气压(5),(6)风的速度和方向。所有科学是基于假设自然世界的行为在一个一致的和可预测的方式。的过程,科学家们收集事实通过观察和仔细的测量和制定科学假设和理论通常被称为科学方法。地球的四个领域包括大气(气囊)的岩石圈(固体地球)、水圈(水份),生物圈(生活)。每个球都是由许多相互关联的部分,并与所有其他领域交织在一起。尽管每个地球的四个球体可以单独研究,他们都是相关的在一个复杂和不断相互作用的整体,我们称之为地球系统。地球系统科学使用一个跨学科的方法整合研究的几个学术领域的知识我们的地球和它的全球环境问题。一个系统是一组相互作用的部分,形成一个复杂的整体。地上两个能源电力系统(1)太阳,驱动外部大气中发生的过程,水气,在地球表面,和(2)热量从地球内部,内部流程产生火山,地震,和山脉。空气是许多离散的混合气体,和它的组成不同的时间和地方。水蒸气后,灰尘和其他变量组件移除,两种气体,氮和氧,占的体积的99%剩余的清洁、干燥的空气。二氧化碳,虽然只出现在微量(0.0391%,或391 ppm),是一种有效的地球发出的能量吸收器,从而影响大气的加热。的变量组件包括水蒸气、空气尘埃粒子和臭氧。就像二氧化碳,水蒸气可以吸收热量的地球以及一些太阳能。当水汽从一个状态变化到另一个地方,它可以吸收或释放热量。大气中的水汽传输这潜在的(“隐藏”)热从一个地方到另一个地方,它是许多风暴帮助驱动的能量来源。气溶胶(固体和液体微粒)从气象学角度看很重要的,因为这些粒子通常被作为表面水可以凝结,也吸收和反射的太阳辐射。臭氧、氧气的一种形式,结合三个氧原子每个分子(O3),是一种气体集中在大气中10 - 50公里高度范围,吸收来自太阳的有害紫外线(UV)辐射。在过去的半个世纪里,人们把地球臭氧层的危险与氯氟化碳(氟利昂)污染大气,删除一些气体。南极上空臭氧浓度的特别是大幅下降在南半球的春天(9月和10月)。臭氧损耗严重影响人体健康,特别是皮肤白皙的人,那些花费相当多的时间在阳光下。蒙特利尔议定书,在联合国的支持下,代表了一种积极的国际反应臭氧问题。没有锋利的边界上层大气的存在。大气中简单的稀释你旅行远离地球,直到气体分子检测太少了。大气的痕迹程度数千公里之外的地球表面。使用温度为基础,大气中分为四层。对流层温度下降,我们生活的底层,被称为环境递减率。其平均价值是每公里6.5oC,称为正常递减率。环境直减率不是一个常数,必须定期使用无线电探空仪测量。对流层的厚度一般是在热带地区比在极地地区。基本上所有重要天气现象发生在对流层。超出了界限对流层是平流层;对流层和平流层对流层顶。起初在平流层的温度保持不变,高约20 kilomenters之前开始急剧增加由于臭氧吸收来自太阳的紫外线辐射。温度继续增加,直到遇到平流层顶的高度约50公里。第三层,中间层温度随高度减小,直到中气层顶,约80公里的高空。第四层,热大气层,由于没有明确的上限,由极其稀薄的空气。这里的温度随着高度的增加而增加。大气通常分为两层,基于组合。均质层(带均匀组成),从地球表面到海拔约80公里,由空气均匀的气体比例的组件。80公里以上,非均质层(带异构组合)由气体安排大致分为四个球壳,每一个都有独特的成分。非均质层的分层气体的性质根据他们的权重不同。发生在80和400公里之间的高度范围是一个带电层称为电离层。这里氮分子和原子氧很容易吸收高能电离,短波太阳能。三层不同离子密度的电离层。极光(北极光,北极光,南半球的南极光,南极光)发生在电离层。极光形式的云从太阳喷射出的质子和电子在太阳耀斑活动进入地球的磁极和激励附近的大气氧和氮分子的原子,使它们发出光速极光的辉光。2地球表面和大气层的供热回顾造成的季节是太阳光线的角度变化的表面和白天的长度的变化在每个纬度。这些季节性变化地轴的倾斜的结果,它围绕着太阳。能量是做功的能力。两大类(1)动能的能量,它可以被认为是能量的运动,和(2)潜在能量,能量,有能力做的工作。温度测量的原子或分子的平均动能的物质。热是能量的转移或对象的因为对象及其周围环境的温度差异。潜热(潜热)是能量当水变化的物质从一种状态到另一个地方。在蒸发过程中,例如,能源存储的逃离水蒸气分子,这能量是最终时释放水蒸气凝结形成水滴的云。传导热量的转移是通过电子物质分子与分子之间的碰撞。因为空气是不良导体,地球表面之间的传导是唯一重要的,空气立即接触表面。对流传热,涉及一种物质的实际运动或循环。对流传热是一个重要的机制在大气中,在热空气上升,冷空气下降。辐射或电磁辐射能量由一个大阵,包括x射线,可见光,热浪和无线电波,各种大小的波。更短的波长的辐射有更大的能量。有四个基本的辐射定律:(1)所有对象发出辐射能;(2)热物体辐射的单位面积上的总能量比冷对象;(3)温度辐射体,是最大辐射的波长越短;(4)对象好吸收的辐射也好发射器。大约50%的太阳辐射,罢工大气层到达地球表面。约30%被反射回太空。辐射反射表面的分数叫做它的反射率。剩下的20%的能量被云层吸收和大气的气体。辐射能吸收最终在地球表面辐射天空。因为地球比太阳表面温度较低,其辐射长波红外辐射的形式。因为大气的气体,主要是水蒸气和二氧化碳,更有效地吸收地面长波辐射,大气加热的。地球辐射通过大气气体的选择性吸收,主要是水蒸气和二氧化碳,导致地球的平均温度是温暖的要比其他被称为温室效应。温室效应是一种自然现象,让地球可居住。人类活动释放的温室气体(主要是二氧化碳)是全球变暖的“恶棍”“温室效应”,因为它通常是,但不准确,描述。因为年度平衡之间存在的传入和传出的辐射,称为热预算,地球的平均温度保持相对稳定。平均在整个一年中,地球周围的区域在38o和38o南北接收更多的太阳辐射比输给了空间。相反的高纬度地区,更多的热量比收到损失即将离任的长波辐射。正是这种能量不平衡之间的低和高纬度地区,天气系统和转移剩余热量从热带向极。3温度回顾温度是天气和气候的基本元素之一。每日平均温度是由平均24小时阅读,或者通过添加的最高和最低气温24小时内除以两个。每天的温度范围是计算发现温度的最大值和最小值之间的差异。其他涉及长期的温度数据包括每月平均温度(每日的总和意味着每天每月的除以月的天数),年平均温度(十二个月平均气温的平均值),和每年的温度范围(最热和最冷的月平均气温之间的差异)。温度因素的控制,导致温度变化从一个地方再次光顾网站(1)微分的土地和水加热;(2)洋流;(3)高度;(4)地理位置;(5)云量和反照率。在地图上展示的世界分布温度、等温线、线路连接相同温度点,一般趋势东部和西部和显示温度逐步下降。此外,等温线说明一个纬度的变化引起的温度季节性迁移的太阳垂直射线,也揭示了洋流的存在。等温线的南北迁移是在大陆更明显,因为温度不波动在水。年度赤道附近的温度范围小和随纬度的增加。在热带地区,每年的温度范围和大陆性的增加也会增加。主要控制的每日气温是地球自转的周期。然而,这些变化的大小是可变的,受区位因素的影响,当地的天气状况,或两者兼而有之。由于地球大气层的机理是激烈的,几个月的最高和最低温度的最大和最小的时期传入的太阳辐射。在北半球最大的太阳辐射强度发生在夏至的时候,然而,7月和8月通常是最温暖的。相反,在北半球最低太阳能接收12月在冬至的时候,但1月和2月通常是寒冷的。温度计测量温度机械或电。大多数机械温度计是根据物质的能力扩大在加热和冷却时收缩。一种机械温度计,liquid-in-glass温度计,包括最大的温度计,使用汞,和最小温度计,含有低密度的液体,如酒精。一个双金属带机械中常用的温度计温度仪,乐器,连续记录温度。电子温度计用热敏电阻(热敏电阻)来测量温度。温度天平使用参考点,叫不动点。三种常见的温度尺度(1)华氏温标,它被定义为使用冰点(32)和蒸汽(212),(2)摄氏温标的十进位制冰的熔点设置为0和水的沸点为100,和(3)开尔文或绝对温标,零点的代表所有的温度推测分子运动停止(称为绝对零度),冰将指向273年,蒸汽在373点。三种常见的应用温度数据(1)加热温度单位,其中每个程