气象学与气候学复习资料

气象学与气候学（提纲版）一局部1、天气：某一地区，在某一瞬间或某一时间内大气中的大气状态（气温、气压、温度）和大气现象（风、云、雾、降水等）的综合。是瞬时的、多变的、不稳定的。2、饱和水汽压（E）：空气中的水汽压不能无限制地增加，在一定的温度下，如果水汽压增大到某一个极限值，空气中水汽就到达饱和，空气到达此限度时为饱和湿空气，饱和湿空气中的水汽所产生的那局部压力，叫饱和水汽压，即最大水汽压。3、地面辐射：地球外表在吸收太阳辐射的同时，又将其中的大局部能量以辐射的方式传送给大气。地外表这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式，称为地面辐射。4、露：黄昏或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地外表的空气层也随之降温，当空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的外表就有水汽的凝结物，如果此时的露点温度在0度以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。5.、地方性风：因地表受热不均和地形动力（局部环境差异）作用产生的地方性气流运动称为局地环流或地方性风。6、台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海洋上，具有暖中心结构、强烈的气旋性涡旋。7、气候：一个地区在太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。8、气候系统：气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地外表、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。9、绝热过程：大气中所进行的各种过程，通常伴有不同形式的能量转换。在能量转换过程中，空气的状态要发生改变。在气象学上，任一气块与外界之间无热量交换时的状态变化过程，叫做绝热过程。10、气团：气团是指一定范围内，水平方向上气象要素相比照拟均匀均匀的大块空气。在同一气团中，各地气象要素的重点分布几乎相同，天气现象也大致一样。气团的水平范围可达几千公里，垂直高度可达几公里到十几公里，常常从地面伸展到对流层顶。.季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120度以上。.城市热岛效应：城市气温经常比其四周郊区为高，在气温的空间分布上，城市气温高，好像一个“热岛”矗立在农村较凉的“海洋”之上，这种现象称为城市热岛效应或城市热岛。三局部1＞天气与气候的联系和区别联系：①二者存在着统计上的联系。②气候不仅包括多年来经常发生的天气状况，而且也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。区别：①概念不同；②时间尺度不同：天气周期短，气候周期长；③稳定性不同：天气不稳定，气候较稳定；④天气系统单纯（气旋、反气旋），气候系统庞大（一个能源、五个子系统）。2、北半球7月份等温线的变化特点（1）7月份等温线图从低纬度向两极递减7月份等温线比拟稀疏，说明北半球的夏季南北温差小。7月北半球等温线在大陆凸向高纬，海洋凸向赤道（4）热赤道的位置夏季在2（TN,撒哈拉为世界上最热的地方，形成高温中心。3、形成云雨的主要条件是什么，为什么会形成不同类型云雨？形成云雨的主要条件是凝结核的存在，空气垂直上升所进行的绝热冷却使空气到达过饱和。在雨的形成过程中大水滴起着很重要的作用。由于空气垂直上升运动的形式和规模不同,形成云的状态、高度、厚度也不同。大气上升运动方式主要有：热力对流，动力抬升，大气波动，地形抬升。不同的云，由于其水平范围，云高，云厚，云中含水量，云中温度和升降气流等情况不同，因而降水的形态，强度，性质也随之而有差异。4、气压随时间变化的原因气压的变化是该地上空空气柱重量增加或减少的反映，而空气柱的重量是其质量和重力加速度的乘积。重力加速度可视为定值。空气柱质量的变化主要是由热力和动力因子引起。热力因子是指温度的升高或降低引起的体积膨胀或收缩、密度的增大或减小以及伴随的气流辐合或辐散所造成的质量增多或减少。动力因子是指大气运动所引起的气柱质量的变化，如水平气流的辐合和辐散、不同密度气团的移动、空气垂直运动。5、天文辐射的时空分布特点（1）天文辐射能量的分布是完全因纬度而异的（2）夏半年获得天文辐射量的最大值在20。一25。的纬度带上，由此向两极逐渐减少，最小值在极地。（3）冬半年北半球获得天文辐射最多的是赤道。（4）天文辐射的南北差异不仅随冬、夏半年而有不同，而且在同一时间内随纬度亦有不同。（5）夏半年与冬半年天文辐射的差值是随着纬度的增高而加大的。（6）在极圈以内，有极昼、极夜现象。在极夜期间，天文辐射为零。6、柯本气候分类法优缺点：优点：①首次提出了气候型的概念②方法简便，划分界限明确，与自然景观比拟符合。缺点：①B带与A、C、D、E带并列欠妥②忽视了对气候成因的分析，容易将低纬度高地气候与高纬度气候归为一类。7、海陆增温和冷却的差异及其原因差异：大陆受热快，冷却也快，温度升降变化大。而海洋上那么温度变化缓慢。如大洋中，年最高及最低气温的出现要比大陆延迟一两个月。原因：①二者对太阳辐射的吸收和反射不同在同样的太阳辐射强度之下，海洋所吸收的太阳能多于陆地所吸收的太阳能，这是因为陆面对太阳光的反射率大于水面。平均而论，陆面和水面的反射率之差约为10—20%。换句话说，同样条件下的水面吸收的太阳能比陆面吸收的太阳能多10-20%o②能量分布的厚度不同陆地所吸收的太阳能分布在很薄的外表上，而海水所吸收的太阳能分布在较厚的层次。这是因为陆地外表的岩石和土壤对于各种波长的太阳辐射都是不透明的，而水除了对红色光线和红外线可以说是不透明的外，对于紫外线和波长较短的可见光线来说，却是相当透明的。③二者的导热方式不同。陆地所得太阳能主要依靠传导向地下传播，而水还有其他更有效的方式，包括波浪、洋流和对流作用。这些作用使得水的热能发生垂直的和水平的交换。因此，陆面所得太阳辐射集中于外表，一薄层，以致外表急剧增温，也就加强了陆面和大气之间的显热交换；反之，水面所得太阳辐射分布在较厚的一个层次，以致水温不易增高，也就相对地减弱了水面和大气之间的显热交换。砂所得的太阳辐射，传给空气的约占半数，而水所得的太阳辐射，传给空气的不过0.5%。④水汽含量不同海面有充分水源供应，以致蒸发量较大，失热较多，也使得水温不容易升高。而且，空气因水分蒸发而有较多的水汽，以致空气本身有较大的吸收地面辐射的能力，也就使得气温不易降低。陆地上的情况那么正好相反。⑤岩石和土壤的比热小于水的比热。8、大气中水汽分布及其作用水汽的分布：（1）垂直分布——水汽含量随高度的增高而减少，在十千米高度以下的水汽约占全部水汽量的99%。（2）水平分布——纬度越高，含量越少；地势越高，含量越少；海洋上多，陆地上少。大气中水汽的作用：（1）是天气变化的主要因子——云、雨、雪、霜、露等天气现象，都是水汽在一定条件下发生相变所形成。（2）影响大气和地面的温度——水汽能强烈吸收地面辐射，也能吸收小局部太阳辐射，从而使大气获得热量；同时它又向地面放射长波辐射，使地面获得热量。9、影响地面有效辐射的因子有：（1）云雾、水汽和风：它们能强烈吸收和反射地面发出的长波辐射，使大气逆辐射增大，因而使地面有效辐射减少；（2）海拔高度：空气密度、水汽、尘埃随海拔高度增加而减少，大气逆辐射相应减少，有效辐射增大；（3）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑外表辐射面大，有效辐射也大；（4）地面覆盖：导热性差的物体如秸杆、草皮、残枝落叶等覆盖地面时，可减少地面的有效辐射。10、为什么在晴朗无风的夜间往往比阴雨的夜间多霜雾？（1）地面强烈辐射冷却，降温迅速；（2）当近地面的薄层空气与冷地面接触后，空气将逐渐冷却并到达露点温度，空气中的水汽就凝结在所接触的地外表上或地外表的物体上；（3）如果露点温度在0℃以下，那么水汽直接在接触面上凝华为白色的冰晶称为霜；（4）当空气中水汽较多时，由于强烈辐射降温后使空气中会形成许多悬浮在空气中的微小水滴或冰晶，这种现象便称为雾。11、焚风的概念及其特点概念：未饱和湿空气，受山地阻挡被迫作动力抬升后，沿背风坡下滑形成的干热风。特点：（1）迎风坡的凝结高度以下气块（团）按rd降温（未饱和），以上气块按rm降温（饱和一过饱和），并出现大量降水。（2）背风坡气块（团）按rd升温，蒸发旺盛，并出现雨影区。背风坡山麓出现干热风。12、影响我国的气团是原生的还是变性气团活动在我国的气团大多是境外移来的变性气团，其中最主要的是变性极地大陆气团和变性热带海洋气团。为什么？①我国地形复杂，山地占2/3,缺乏大面积性质均一的下垫面；②我国大局部地区地处中纬度，而中纬度地区又是冷暖空气交汇极为频繁的地区，缺乏利于空气停滞或缓行的环流条件。13、一天中，中午太阳辐射最强，为什么最高气温却出现在午后2点左右？①大气的热量主要来源于地面的长波辐射；②而地温的高低并不是直接决定于地面对当时吸收太阳辐射的多少，而是决定于地面储存热量的多少；③正午，太阳辐射最强，地温不断升高，午后，尽管太阳的辐射开始减弱，但是地面得到的热量比失去的热量还是多些，地面长波辐射继续加强，气温也随着不断升高；④到午后一定时间，地面得到的热量因为太阳辐射的进一步减弱，获得的热量少于失去的,这时地温开始下降，地温的最高值就出现在地面由储存转为损失，地温由上升转为下降的时刻，这个时刻通常在午后1点钟左右；⑤由于地面的热量传递给空气需要一定的时间，所以最高气温出现在午后2点左右。14、地形对降水形成的影响：(1)经过山地的阻碍，引起气流的抬升运动，凝云致雨(2)低压系统、锋面遇到山地的阻碍作用，使系统移动滞缓，雨时延长(3)当气流进入谷地，由于喇叭口效应，引起气流辐合上升，如果空气潮湿，就会产生降水(4)夏季，大陆气候区，山南北坡增温不同或谷底山坡增温快，山顶增温慢，会产生局部热力对流，会形成对流雨或雷暴雨(5)气流经过崎岖不平的地形区域，因摩擦力的影响产生湍流上升运动，在水汽充足的条件下，往往形成低层云或层积云，产生小量降水，如毛毛雨、小雨等。15、影响气候形成和变化的因素参考：(1)太阳辐射在地球外表分布的不均；(2)地球自转的存在，形成三圈环流；(3)海陆热力差异的存在使得，带状的气压带分隔成一个个孤立的高低气压中心；(4)暖、寒洋流的作用使得气候更加复杂。二局部1、大气结构：是指大气在垂直方向上的分层和水平方向上气象要素分布的不均匀性。包括：对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。2、地面有效辐射：地面辐射与大气逆辐射是经常存在的，地面放出辐射和地面吸收的大气逆辐射之差称为地面有效辐射。地面有效辐射的变化规律：日变化：中午前后到达最大值以后逐渐变小，到早晨到达最小年变化：夏季大，冬季小，但由于水汽和云的影响，最大值出现在春季。影响地面有效辐射的因子有：(1)云雾、水汽和风：它们能强烈吸收和反射地面发出的长波辐射，使大气逆辐射增大，因而使地面有效辐射减少；(2)海拔高度：空气密度、水汽、尘埃随海拔高度增加而减少，大气逆辐射相应减少，有效辐射增大；(3)地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑外表辐射面大，有效辐射也大；(4)地面覆盖：导热性差的物体如秸杆、草皮、残枝落叶等覆盖地面时，可减少地面的有效辐射。3、气温非绝热变化(一)气温的非绝热变化.传导：就是依靠分子的热运动将热能从一个分子传递给另一分子，而分子本身并没有因此发生位置的变化。空气与地面之间，空气团与空气团之间，当有温度差异时，就会因为传导作用而交换热量。.辐射：物体之间不停地以辐射方式交换着热量。大气主要依靠吸收地面的长波辐射而增热，同时，地面也吸收大气放出的长波辐射，这样它们之间就通过长波辐射的方式不停地交换着热量。空气团之间，也可以通过长波辐射而交换热量。.对流：当暖而轻的空气上升时，周围冷而重的空气便下降来补充，这种升降运动，称为对流。通过对流、上下层空气互相混合，热量也就随之得到交换。.湍流：空气的不规那么运动称为湍流，又称乱流。湍流是空气层相互之间发生摩擦或空气流过粗糙不平的地面时产生的。有湍流时，相邻空气团之间发生混合，热量也就得到了交换。湍流是摩擦层中热量交换的重要方式。、气温的绝热变化绝热过程：大气中所进行的各种过程，通常伴有不同形式的能量转换。在能量转换过程中，空气的状态要发生改变。在气象学上，任一气块与外界之间无热量交换时的状态变化过程,叫做绝热过程。当某一气团在与外界没有任何热量交换的情况下，做上升运动，如果该气团体积不变上升到某一处，那么其内部的压强会比周围大气的要高，气团为了与外界大气相平衡，气块体积要膨胀，在膨胀的过程中克服外界压力而做功，气团做功所消耗的能量取自气团内部，因此使气块温度降低，以上过程称为气温的绝热冷却。反之，气团作下沉运动时，假设与外界没有热量交换的情况下，由于外界气压比起团内部气压高，会压缩气块使气团体积缩小，同时气团内气体被压缩做功，内能增加，温度上升,这种现象称为绝热增温。.云滴的增长和凝结过程。.大气中常见的降温过程：①辐射冷却②接触冷却③混合冷却④绝热冷却.作用于空气的力（1）气压梯度与气压梯度力（2）地转偏向力（Fc）（3）惯性离心力（C）（4）摩擦力（R）.地理分类（气团源地的地理位置和下垫面性质）：北半球气团北极气团（冰洋气团）：65°N以北的极地地区极地气团极地大陆气团：西伯利亚和蒙古、加拿大和阿拉斯加极地海洋气团：北太平洋、北大西洋的中纬度海洋上热带气团热带大陆气团：北非、西南亚的副热带沙漠地区热带海洋气团：副热带高压控制的海洋上赤道气团（赤道海洋气团）：赤道地区.气团的概念大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比拟均匀，垂直分布基本一致，在其控制的区域内，天气气候特征也大致相同。.对流：.干热风概念：未饱和湿空气，受山地阻挡被迫作动力抬升后，沿背风坡下滑形