资环《气象原理与气候学》讲稿.doc

第一章绪论
第一节气象学与气候学的概念meteorology and climatology
一、气象学的概念及研究领域
1、概念:
气象学就是研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的形成原因,时空分布和变化规律的学科。
2、研究领域
按传统,气象学可分为:物理气象学,天气学,动力气象学。
从应用观点出发,气象学可分为农业气象学、水文气象学、污染气象学、航空气象学、航海气象学、军事气象学、医疗气象学等。
二、气候学的概念及研究领域
1、概念:
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学科。
(1)天气是某一瞬间大气的状态和大气现象的综合。
(2)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。
(3)两者的关系:
天气是气候的基础,气候是天气的综合表现。
天气是大气物理过程的短时或瞬时状态,而气候则是长时段的气象要素的周期表现。
与天气相比,气候具有稳定性和地区性。
2、研究领域:
按研究所用的原理和方法可分为天气气候学、物理动力气候学和自然气候学等。按研究的尺度可分为大气候学、中气候学和小或微气候学。按研究时段和所用资料可分为古气候学或地质时期气候学,历史时期气候学和近代气候学等。
从应用观点出发,气候学可分为建筑气候学、农业气候学、航空气候学、航海气候学、医疗气候学等。
第二节气象学与气候学在国民经济中的意义及发展
气象气候情报服务
天气、气候预报服务
天气预报服务
气候预报服务
展望性气候影响评价
气候资源的开发利用
人工影响天气和改善气候环境
第三节大气的基本情况
一、大气的组成和大气污染
(一)大气的组成
1、干洁空气:
氮气:大气中含量最多的气体,是地球上生命体的基本成分,以蛋白质的形式存在于有机体中。
氧气:干空气中次多的气体,是维持人类及动植物生命极为重要的气体,在各种化学变化中起重要作用。
臭氧:能强烈吸收紫外线,对地球上的有机体生存其保护作用。
二氧化碳:是光合作用制造有机物质不可缺少的原料,它能强烈吸收和放射长波辐射,使之不能射出大气层以外,若含量增加,将会引起地层大气变暖。
2、水汽
它是大气中唯一可以发生相变的成分,以水汽,水滴和冰晶三种相态存在,主要集中在低层大气,可导致天气变化,如云,雾,雨,雪的形成,同时,水汽能强烈吸收地面长波辐射,和二氧化碳一起对地面起保温作用。
3、固体杂质
悬浮在大气中的固态或液态的粒子,它可充当水汽凝结核,还可吸收一部分太阳辐射和阻挡地面放热,对地年和空气温度也有一定的影响。
(二)大气污染
概念
由于自然过程和人类活动的结果,直接或间接地把大气正常成分之外的一些物质和能量输入大气中,其数量和强度超出大气的净化能力,以至造成伤害生物、影响人类健康的现象。
种类
第一类是固体或液体的微粒,通称为气溶胶粒子,如烟尘、粉尘,含酸雾滴等。直径在10um以上的粉尘称落尘,直径在10um以下的称为飘尘。
第二类是气态化合物,通称为化学污染物。如能引起氧化危害的臭氧、过氧乙酰***脂类、二氧化氮、***等;能引起还原危害的二氧化硫、硫化氢、一氧化碳等;能引起碱性危害的氨以及能引起酸性危害的二氧化硫等物质。
形成环节
空气污染物由污染源排出,经过大气的运送扩散,到达污染对象。
二、大气的垂直结构
(一)根据不同高度气层的特点,可从地面到大气上界将大气层分为五层
对流层:地表到高空12km左右
特点:温度随高度升高而升降低,平均每升高100米,℃
有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动
气象要素水平分布不均匀
平流层:从对流层顶到55km高度
特点:温度随高度的升高而升高
气流较平稳,平流运动较强,水汽灰尘较少
天空晴朗,透明度高,适合飞机的飞行
中间层:从平流层向上至85km高度
特点:温度随高度的升高而下降
垂直运动较强
暖层:又称热层或电离层。从中间层至800km高度
特点:温度随高度的升高而升高
是无线电波发射的主要层次
散逸层:又称外层。暖层以上的大气层,大气圈与星际的过渡带。
(二)根据空气质点所受摩擦力的大小分两层
摩擦层:在1-2km高度以下的气层
自由大气:在1-2km高度以上的气层
三、主要气象要素:
用来表示大气中的物理过程,物理现象及大气状态的各种物理量统称为气象要素。主要有气压,温度,湿度,降水量,蒸发,风,云,能见度,日照,辐射,以及各种天气现象。(分别阐述)
辐射
第一节日地关系及季节形成
一、日地关系
地球是一椭圆体,,它在太空中不停地绕太阳公转,同时又绕地轴自西向东进行自转,公转的轨道为一近圆形的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦