气象学期末复习资料总结
气候与气象期末复习重点知识点汇集
绪论
天气：指某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状态（如气温、湿度、压
气候：地球与大气之间长期进行能量交换和物质交换所形成的自然现象。
天气与气候的联系与区别：
①从概念上看：天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。气候是在某一时段内大量天气过程的综合。它不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，还包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。气候是在多年观测到的天气基础上所得出的总结和概括，是在一定时段内由大量天气过程综合而得出的长期大气过程，二者之间存在着统计联系，从时间上反映出微观与宏观的关系。
②从时间尺度上讲：天气是短时间的，气候是长期的天气具有多变性，气候则比较稳定在同一时间内不同地区的天气不完全一样，同一地区不同时间内的天气也常常是不同的。气候一般比较稳定，而且一个地方的气候特征受它所在的纬度、高度、海陆相对位置等影响较大。形成原因不同：天气由气团、锋，气候则在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间相互作用下形成。
③天气是气候的基础，气候是天气的总结和概括。
气候变化：指气象状况持续多年的变动。
气候变率：表现气候状态的基本时间段（30年）内的气候振动。
气候变迁：指气候的长时间演变，指时间尺度为万年的地质时期的气候变化。
气候系统：由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统，以及系统内部个子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。太阳辐射是其主要能量来源；大气环流、太阳辐射和海陆分布是气候形成的三大因子。
气候系统的控制与强迫因子：外强迫，太阳辐射（表现在地球轨道参数和太移和地形变化。
第一章大气的成分、状态与结构
反馈：将系统的部分输出作为输入重新输进系统的净响应得到改变。
正反馈：与原反应的作用同号，使反应向极端方向发展。例如，冰雪反照率与全球温度、水汽与地面温度等。
负反馈：与原反应的作用异号，使反应在平衡附近振动。例如，温度与全球
云量、大气温度与长波辐射等。
第一节大气的组成
大气的组成：按大气成分性质，我们可将大气视为由干洁大气、水汽及气溶胶粒子三部分组成。
干洁大气：除去水汽及悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。
大气的状态参量：空气状态一般通过密度、体积、压强、温度等参量进行表示。大气海平面平均气压为1013.3hPa，气温为288.15K，密度为1.225kg/m3。
理想气体的状态方程：但温度不变时，空气的体积改变与气压成反比（波尔定理）；当压力不变时，空气的体积与温度成正比（热膨胀原理）；当体积不变时，体积的压力与温度成正比（查理定理）。
干空气状态方程：干空气的密度随气压及温度而变化。若温度一定，气压加大时，密度增大；若在等压的情况下，温度升高时，密度减小。
水分循环：本质是水三相的变化；原动力是太阳辐射和地心引力；在大气中随高度的增加，水汽含量减少。
空气湿度：表示空气中水汽含量多少或潮湿程度的物理量。其表示参量有水汽压与饱和水汽压、绝对湿度和相对湿度以及露点温度。
水汽压与饱和水汽压：由空气中的水汽所产生的分压力为水汽压；在一定温相等的水汽压称为饱和水汽压。饱和水汽压随温度的升高而增大。
饱和差：是表示湿空气距离饱和的程度，是饱和水汽压与空气中实际水汽压的差。
绝对湿度和相对湿度：单位体积湿空气中所含的水汽质量称为绝对湿度；空
用百分比表示。相对湿度的大小表示空气接近饱和的程度。当气温在16℃时，绝对湿度和水汽压在数值上相等。
露点温度：湿空气在水汽含量不变条件下，等压降温达到饱和时的温度称为汽含量愈多，露点愈高。同时气温降到露点是水汽凝结的必要条件。
大气气溶胶与气溶胶粒子：大气气溶胶指大气与悬浮在其中的固体和液体微
液体微粒，包括烟粒、尘埃、盐粒、矿尘等。
第二节大气的垂直结构
大气按热力结构分层：分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层五层。
对流层特征：对流层上界随纬度和季节变化；气温随高度增加而降低，每上
升100m约降低0.65℃；对流运动显著；主要天气现象均发生在对流层；气象要素水平分布不均。
平流层（对流层顶到55km左右）特征：臭氧含量丰(20~25km)；空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动；水汽和尘埃含量少，空气干燥，晴朗少云，透明度好，气流平稳，适宜飞机航行；在内部，25km以下气温不变或微变，25km 以上气温随高度增加而显著升高，大约在30km左右温度随高度增加很快。
中间层（平流层顶到85km左右）特征：气温随高度的增加迅速降低，顶部的温度是大气的最低温度；空气有强烈的垂直运动；水汽含量极少，几乎没有云层出现。
暖层（中间层顶到800km）特征：气温随高度的增加迅速升高；空气质点在强烈的太阳紫外线辐射和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态；该层也称热层、热成层或电离层。
散逸层（800km以上）特征：是大气向星际空间的过渡带；空气极度稀薄，温度随高度略有升高；因引力小，空气粒子运动快，气体质点不断向星际空间逃逸。
第二章大气的热能和温度
第一节辐射的基本知识
辐射：以电磁波形式向周围传递能量的方式称为辐射，无需介质作为媒介。
波（光）谱：按波长次序排成的谱系。
可见光：人能看见的波长在0.4~0.76um的波长。
长波与短波辐射：太阳辐射称为短波辐射；地面辐射和大气辐射称为长波辐
黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体。
灰体：物体吸收率小于1，且不随波长而改变的物体。
温度与辐射的关系：物体温度越高，其放射能力越强，放射能量最大值的波长也越短。
第二节太阳辐射
太阳辐射是地球的主要能量来源。
太阳黑子数有周期变化，最长周期为13.3年，最短周期是7.3年，平均周期为11年。
太阳常数：指当地球位于日地平均距离（1.496×108km）时，大气上界垂直于太阳光线的平面上，单位面积单位时间内接受的太阳辐射能量，用I0表示，I
＝(1367±7)W/m2。
太阳辐射在大气中减弱主要受到吸收、散射和云层的反射作用的削弱。
大气对太阳辐射的吸收：在平流层以上主要是氧气和臭氧对紫外线的吸收，平流层以下主要是水汽对红外线的吸收，大气对太阳辐射的吸收具有选择性，并削弱了20％的太阳辐射，但太阳辐射不是大气的直接热源。
散射：大气各种质点（空气分子、尘埃、云雨等），部分入射辐射能偏离原
只改变方向，使原方向辐射减弱。空气分子散射有选择性，气溶胶粒子散射没有选择性。
空气分子散射：当散射质点的直径比入射辐射的波长小时，所发生的散射。
粗粒散射：当散射质点的直径与入射辐射的波长差不多或更大时，所发生的的散射，也叫漫射、米散射和气溶胶颗粒散射。
霾：大气中悬浮大量细小烟粒尘埃或盐粒时，天空浑浊并且呈浅蓝色或微黄色的现象。
阳伞效应：大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用，减弱了到
到达地面的太阳辐射由太阳直接辐射和散射辐射两部分组成。
影响太阳直接辐射的因素：太阳高度角、大气透明度、纬度、海拔高度、坡
大气透明度：大气对太阳辐射的透射程度。
散射辐射：太阳辐射被大气散射后，向下到达地面的那部分辐射称为天空辐射或散射辐射。散射辐射的年总量随纬度的变化不大。
总辐射：到达地表的太阳直接辐射和散射辐射。
影响散射辐射的因素：太阳高度角、大气透明度和云量。
地气系统的反射分类：地面的反射；由空气分子、水汽分子、小水滴和尘埃等散射而返回宇宙空间的大气向上的反射；云层上表面的反射。
第三节地－气系统的长波辐射
下垫面是大气的直接热源。
地面辐射：地面吸收太阳辐射的同时，按其自身的温度向外放出辐射能的现象即地面辐射。
大气辐射：大气在吸收地面长波辐射的同时，按其自身的温度向外放出辐射能的现象。
大气窗口：波段在8~12um，吸收率最小，透明度最大的波段。
大气逆辐射：指向地面的大气辐射部分称为大气逆辐射。
温室效应：大气强烈吸收地面的长波辐射而增热，并以大气逆辐射的形式返
地面有效辐射：地面放射的辐射与地面吸收的辐射之差。通常，地面温度高于大气温度时，地面有效辐射为正值；地面有效辐射取决于地表温度、湿度以及天气状况等；全球有效辐射年总量最大值出现在热带大陆的沙漠地区。
第四节辐射差额
辐射差额：物体收入辐射能与支出辐射能的差值，也称净辐射。
地气系统辐射差额：基本特征是赤道净输入，两极净输出；纬度35?附近是正负的转折点。
第五节大气的增温和冷却
下垫面：在热量、动量和水汽交换过程中，与大气相互作用的地球表面。
海陆热力性质差异：水体与陆地比热不同；水体与陆地对太阳辐射的吸收率
水相变化差异（海洋是大气的热量存储器和调节器）。
空气内能变化是引起温度变化的根本原因。
非绝热变化：由于空气与外界有热量交换而引起的气温的升或降，称为非绝热变化。
绝热变化：做垂直上升或下沉运动的空气在升降过程中，与外界无热量交换，而是由于外界压力的变化使空气膨胀或压缩引起气快体积变化而做功，所引起的空气温度的降低或升高，称为绝热变化。
非绝热变化状态下地面与空气的热量交换和传递方式主要有：辐射、平流、对流、乱流、潜热交换和传导。
潜热输送：通过水相的变化，伴随着的热量传输，称为潜热输送。潜热即物
感热输送：由于地面的辐射收入总是大于支出，多余的热量以潜热、感热输送的方式输送给大气，感热指地表与大气间的温差造成的热流，是热能的一种方式，温度越高，感热越大。
干绝热过程：干空气或未饱和的湿空气做垂直升降运动时，既没有与外界交换热量，又没有发生水相变化的过程。
绝热垂直减温率：气块绝热上升单位距离时间的温度降低值。
干绝热递减率：干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。
大气静力稳定度：处于静力平衡状态中的空气块受到垂直方向的扰动后，大气层结使气块具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度，也称大气稳定度。
气温的分布通常用等温线图来表示。
等温线：就是指同一平面上气温相等的各个点平滑曲线连接起来的线。
气温的影响因素：纬度、季节、地形、下垫面性质和天气状况。
气温的空间分布：等温线大部分趋于接近东西向排列，气温从赤道向两极递减；在北半球，冬季等温线比夏季密集；北半球冬季等温线在大陆上凸向赤道，海洋上凸向极低，夏季相反；赤道地区为高温带，称为热赤道；冷极在南极，热极在索马里境内。
逆温：对流层中出现的气温随高度升高而降低的反常现象。
逆温按成因分类：辐射逆温、湍流逆温、平流逆温、下沉逆温、地形逆温、锋面逆温和融雪逆温。
第三章大气动力学基础
第一节气压的时空分布
等压线：把一定时间内气压相等的地点在平面上连接起来的封闭曲线。
等压面：气压相等的面。
气压场：气压的空间分布即气压场。
气压场的基本型式：低气压、低压槽、高气压、高压脊和鞍形气压区。
低压槽：由低压延伸出的狭长区域。
高压脊：由高压延伸出的狭长区域。
气压：单位面积上所承受的空气住的总质量。
气压变化的原因：一个地方气压变化的根本原因是其上空空气柱质量的增多
一般温度上升，空气膨胀，密度减小，空气辐散，气压降低，反之气压升高；动力原因，即由大气运动引起的空气柱的变化，分为水平辐合和辐散运动以及垂直运动两种方式。
地面气压日变化以双峰型最普遍，日较差随纬度的增加而减小，年变化与地理纬度、海陆性质、海拔高度等自然地理条件有关。
第二节大气的水平运动
风：空气相对于地面的水平运动即为风。风是一个矢量，既有大小又有方向。风对于大气中水分、热量的传输，天气的形成有重要影响。
作用于空气的力：有水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力和惯性离心力。
水平气压梯度力（G）：垂直于等压面，由高压指向低压的一个向量是水平气压梯度。其决定空气的运动方向和速度。等压线越密集，水平气压梯度越大，反之越小。单位质量空气在气压场中由于水平气压分布不均匀所受到的力为水平气压梯度力。水平气压梯度力是形成风的原动力。
水平地转偏向力（A）：由于受到地球自转的影响，地球表面水平运动的物体发生方向偏转的力。地转偏向力总是与空气运动方向垂直，只改变风的方向不改变速度；其大小与风速和纬度的正弦成正比；赤道上没有地转偏向力。
惯性离心力（C）：惯性离心力的方向与运动方向垂直。
摩擦力（R）：使空气运动减速的力。摩擦力对空气运动的影响随高度增加而减弱。
自由大气中，可以不考虑摩擦力的作用，因此，当空气作直线运动时，只需考虑水平气压梯度力和地转偏向力的作用；当空气做曲线运动，还需考虑惯性离心力的作用。
地转风：自由大气中，平直等压线情况下，水平气压梯度力与水平地转偏向力相平衡时，空气的等速、直线水平运动称为地转风。
白贝罗风压定律：地转风的方向平行于等压线，在北半球，背风而立，高压
地转风的特点：在纬度和空气密度一定时，地转风风速与水平气压梯度成正比，即等压线愈密集，风速愈强，相反越小；同一纬度，并在各高度上水平气压梯度相同时，地转风随高度增加而增大；在气压梯度和密度相同时，地转风的风速与所在纬度的正弦成正比。
梯度风：在自由大气中，空气质点做曲线运动时，水平气压梯度力、地转偏向力及惯性离心力三个力达到平衡时的风称为梯度风。梯度风的方向平行于等压面，且遵循宝贝罗风压定律。
热成风：在自由大气中，由于水平温度梯度而引起的上、下层地转风的向量差称为热成风。热成风实质上就是地转风随高度的该变量，主要用于描述地转风随高度变化的快慢程度。
白贝罗风压定律（在摩擦层中）：在摩擦层中，风斜穿等压线，由高压吹向低压，在北半球，背风而立，右后方为高压，左前方为高压；南半球相反。
第三节大气环流
大气环流的成因：太阳辐射，对大气系统加热不均匀是产生大规模天气运动
地球自转，是全球大气环流形成和维持的重要因子；地表性质不均匀，使低层大气环流复杂化，并使中高层大气环流出现平均槽、脊的趋势；地面摩擦影响，是大气环流中纬向环流和经向环流形成与维持的重要因子。
单圈环流：假设地球不自转，地表性质均一，太阳直射赤道。此时引起大气
运动的因素是高低纬度之间的受热不均。因而在终年炎热的赤道地区，大气受热膨胀上升，在终年严寒的两极地区，大气冷却收缩下沉。这样，在高空，赤道形成高气压，气压梯度力的方向指向极地，大气由赤道上空流向两极上空。在近地面，赤道形成低气压，两极形成高气压，气压梯度力的方向指向赤道，大气由两极流回赤道。因此，在同一半球，赤道和极地之间形成了单圈闭合环流。
三圈环流：地球的自转，假设地表性质均一，太阳直射赤道，则引起大气运
从北半球来看，赤道地区上升的暖空气，在气压梯度力作用下，由赤道上空向北流向北极上空（南风）移动，受地转偏向力影响，由南风逐渐右偏成西南风，在30?N附近上空堆积，于是产
生下沉气流，致使近地面气压升高，形成副热带高气压带。近地面，在气压梯度力作用下，大气由副热带高气压带向南北流出。向南的一支流向赤道低压，在地转偏向力影响下，由北风逐渐右偏成东北风，称为东北信风。同理南半球也会形成东南信风，东北信风与南半球的东南信风在赤道附近辐合上升，在赤道与副热带地区之间便形成了低纬环流圈。近地面，从副热带高气压向北流的一支气流，在地转偏向力的作用下逐渐右偏成西南风即盛行西风。从极地高气压带向南流的气流（北风）在地转偏向力影响下逐渐向右偏形成东北风，即极地东风。较暖的盛行细分与寒冷的极低东风在60?N附近相撞，在近地面形成暖锋（极锋）。暖而轻的气流爬升到冷而重的气流之上，形成了副极地上升气流。上升气流到高空，又分别流向南北，向南的一支气流在地转偏向力的影响下，由北风逐渐右偏成东北风，在30?N附近与来自赤道的高空西南风相撞形成冷锋，加强了副热带高气压带高空的下沉气流，进一步升高副热带高气压带的气压，于是在副热带地区与副极地地区之间构成中纬度环流圈；向北的一支气流在北极地区下沉,是在副极地地区与极地之间构成了高纬度环流圈。由于副极地上升气流使近地面的气压降低，于是形成了副极地低气压带。同理，南半球同样存在着低纬（哈德莱环流）、中纬（费雷尔环流）、高纬（极地环流）三个环流圈。因此，在近地面，共形成了7个气压带、6个风带。
第四节季风和海陆风
海陆风：在沿海地区和邻近的海域或岛屿，由于海陆表面受热不均而形成的白天由海面吹向陆地，夜间由陆地吹向海面的风。
季风：大范围地区近地面层冬夏盛行风相反或近乎相反且气候特征明显不同季风形成与维持的影响因子：海陆热力性质差异；行星风带的季节移动；高
季风的分类：赤道季风、热带季风、副热带季风和温带季风。
我国季风区可分为热带季风区、副热带季风区和温带季风区。
东亚季风、南亚季风和东南亚季风的比较
第一节大气中的水相变化
饱和水汽压的影响因素：蒸发面的温度、性质、蒸形状和曲率。
影响蒸发的因素：温度、湿度、气压、风速、蒸发面性质、蒸发面形状以及含盐度。
大气中水汽凝结的条件：空气中水汽达到饱和或过饱和状态；凝结核、凝华空气达到饱和的途径：通过蒸发，增加空气中的水汽，使水汽压大于当时的
暖水面蒸发和空气冷却（绝热冷却、辐射冷却、平流冷却和混合冷却）。也可以是两者的共同作用。
露和霜：是空气中的水汽直接凝结在地面或地物上的水汽凝结物。
露：露点温度在0℃以上，在近地面或地物上出现的微小水滴。
霜：露点温度在0℃以下，水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶。
露和霜的形成条件：晴朗微风的夜晚。晴朗夜晚有利于地面或地物迅速辐射
使贴地空气得到更换，有足够多的水汽得到凝结。对于霜，在冷平流以后或洼地上集聚冷空气时，都有利于其形成。
雾凇：是形成于树枝上、电线上或其他地物迎风面上的白色疏松的微小冰晶或冰粒。包括晶状和粒状两种。
雨凇：是过冷却的液态降水碰到温度低于0℃的地面物体后直接冻结而成的毛玻璃状或透明的坚硬冰层，外表光滑或略有隆突。
雾：悬浮于近地面空气中的大量小水滴或冰晶的可见聚合群体，底部接触地面。
雾的形成条件：近地面空气中水汽充沛。有使水汽发生凝结的冷却过程和凝结核的存在。
雾的分类：根据浓度分为雾、轻雾（霭）；根据组成分为水雾和冰雾；根据成因分为辐射雾、平流雾和平流辐射雾。
云的形成条件：有充足的水汽；有凝结核的存在；使空气中水汽发生凝结或凝华的冷却过程。
云的分类：积云，像棉花一样堆积起来的云；层云，像一层灰纱一样布满天空的云；卷云，像一缕缕卷发的云；雨云，会带来降雨的云。
第二节降水
降水：从空气降到地面上的液态或固态水，称为降水。
降水的分类：按降水连续性分为连续性降水、阵性降水和毛毛状降水；按降水强度分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨、小雪、中雪、大雪等；按降水形态分为雨、雪、雹、小冰丸（小雹、冰粒）和冰雹；按降水成因分为对流雨、地形雨、锋面雨和台风雨。
降水的形成条件：宏观条件是充沛的水汽和空气的上升运动；微观物理条件
（个人理解：有充足的水汽；要使气块能够抬升并冷却凝结；要有较多的凝结核。）
人工影响云雨原理：改变云的胶性稳定状态；通过释放能量影响大气运动。
人工降雨催化：冷云催化（降温使空气水分子迅速达到饱和状态即冷却凝结）
降水的地理分布：赤道多雨带；南北纬20?~30?少雨带；中纬度多雨带；高纬度少雨带。
干燥系数：一地某时段内最大可能蒸发量与同期内降水量之比值。
第五章天气系统
天气系统：指大气中具有一定结构特征，并能引起天气变化的各种尺度的系统，包括锋面、气旋、反气旋、台风、龙卷风、高空槽脊、低空急流等。
第一节中、高纬度天气系统
气团：温度和湿度等物理性质水平分布比较均匀的大范围空气块称为气团。
气团形成条件：大范围性质均匀的下垫面；有利于空气在均匀下垫面上停滞或缓行的环流条件。
冷暖气团的比较：从气温、密度、湿度和气压方面比较。
锋：指冷暖气团之间形成的狭窄而又向冷气团倾斜的过渡带。
冷锋和暖锋：冷气团主动向暖气团移动的锋是冷锋；暖气团主动向冷气团移
锋面：是一个具有三维结构的天气系统。
锋的分类：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。
锋面特征：锋面具有一定的宽度和长度；锋面通常为一个斜面；暖气团在锋两侧气团性质的差异，所以在锋面附近通常会形成降水、刮风等天气。
冷暖锋过境比较
气旋和发气旋是从流场提出的概念，高压和低压是从气压场提出的概念，让着本质上所反映的是一回事。
气旋：在同一高度上中心气压比四周气压低的、占有三度空间的水平涡旋，又称低压。
反气旋：在同一高度上中心气压比四周气压高的、占有三度空间的水平涡旋，又称高气压。
第二节低纬度天气系统
副热带高压的成因：赤道附近的大气比其他纬度的大气受热更多，形成上升
度越高向东的分量越大而向极分量越小，因而在副热带地区对流层高层产生辐合下沉气流，引起对流层中下层气压升高形成高压。这支下沉气流是哈德莱环流的下沉支，除它之外，费雷尔环流的下沉支也作用于副热带地区，在它们的共同作用下形成副热带高压，但哈德莱环流起主要作用。
影响我国的副热带高压，是北太平洋副高伸出的脊或高压单体，即西太平洋副热带高压（脊）。
西太平洋副高季节移动与我国雨带及天气
西太平洋副高的位置和强度变化规律：
平洋几乎看不到它的踪迹。夏季，特别强大，位置偏北。西太平洋副高从冬季到夏季位置北移，强度增大；从夏季到冬季，位置南撤，强度减弱。一般在8月到达一年中最北点，８月份以后，副高开始南撤。
台风：发生在热带海洋上空，具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋。
热带气旋形成的必要条件：低空要有原先就存在的扰动；广阔高温洋面，海
第六章天气过程
第一节寒潮天气过程
寒潮：是极低或寒带的冷空气大规模地向中、低纬度侵袭，造成大规模范围
寒潮源地：新地岛附近以西的北冰洋洋面、新地岛以东的北冰洋洋面、冰岛以南的大西洋洋面、北地群岛附近以东的洋面及东西伯利亚地区。
我国不受寒潮影响的地区：青藏高原和云贵高原。
寒潮关键区：指西伯利亚中部地区。
寒潮路径：西路，冷空气自河套以西南下，气团变性较大，降温幅度较小，但仍能带来大范围雨雪，若南北两支锋区位置一致时，可以造成西南、江南地区的明显降温；中路，冷空气自河套区南下，直达长江中下游及江南地区，并在长江以北表现为大风降温为主，长江以南为雨雪天气（影响我国最多）；东路，冷
空气自115?E以东南下，常使渤海、黄海、黄河下游一带出现东北大风，华北出现“回流”天气，气温降低；东路加西路，东路从黄河下游南下，西路从青海东南下，两股冷空气在黄河、长江之间汇合，然后侵入江南、华南，会造成中国大范围雨雪天气，随着两股两股冷空气合并南下，出现大风和降温。
寒潮的成因：主要是在北极地带、俄罗斯的西伯利亚以及蒙古人民共和国等
这些地区，由于大多是分布在北极地带，冬季长期见不到阳光，到处被冰雪覆盖着，停留在那些地区的空气团好像躺在一个天然的大冰窖里面一样，越来越冷、越来越干，当这股冷气团积累一定的程度，气压增大到远远较南方高时，就像贮存在高山上的洪水，一有机会，就向气压较低的南方泛滥、倾泻，这就形成了寒潮。
寒潮的影响：
①有利影响：冷空气南下，有助于地表热量交换；带来雨雪，是农业生产风调雨顺的保证；低温，是天然的杀虫剂；大风可以提供风力资源。
②不利影响：大风，造成海上翻船事故；雨雪冰冻，造成交通堵塞、电信、电力中断；降温形成冻害，春季冻伤作物幼苗，秋季影响作物成熟，冬季危害越冬作物，影响农业的正常生产。
第二节大型降水天气过程
梅雨：从我国江淮流域到日本南部，每年初夏到6～7月间都有一段连续阴雨时期，降水量大，降水次数频繁的时期，为梅雨。
梅雨天气特征：雨量多，雨日长，湿度大，云量多，日照时间短，地面风力较弱，降雨多为连续性，时有陈雨和雷暴，并且常常是大雨或暴雨。
第三节对流性天气过程
对流性天气：主要指雷暴、飑、冰雹、龙卷风、强阵雨等天气。
对流性天气的形成条件：充足的水汽，不稳定的大气结构和有利的抬升条件。
冰雹的特征：局地性强、历时短、受地形影响显著、年际变化大以及发生区域广。
我国冰雹灾害的地理分布规律：冰雹灾害波及范围广，分布的离散性强，分
第七章气候形成因子
气候因子：太阳辐射因子，它是大气运动的最根本的能源；大气环流，是造成气候要素分布的直接原因；下垫面因子，包括海陆分布、地形起伏、冰雪覆盖、不同性质的下垫面引起的热力作用对大气的动力作用；人类活动影响。
气候因子还可以分为内部因子（气候系统内部各个子系统，即大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互之间的作用）（和外部因子能够影响气候，而本身却不受气候的影响的因子，包括太阳辐射、地球轨道参数、火山活动等）。
第一节太阳辐射因子
太阳辐射因子是驱动气候系统的唯一重要的外部能源，是大气运动和大气中一切物理过程的基本能源，通过转化为地面辐射、感热和潜热加热大气。气候的各种特征（冷暖、干湿、风、雨和云等）均是能量在大气圈内部、气球表面和海洋中传输和转化的结果。
天文辐射：假设地表性质均一且地球上不存在大气圈，仅依赖地球与太阳的相对位置所决定的太阳辐射，即到达大气上界的辐射。
天文气候：由天文辐射时空分布所形成的气候状况。
第二节环流因子
大气环流（包括平均经圈环流和大尺度涡旋）和洋流对气候系统中热量和水分的重新分配起着重要的作用，是气候形成和变化的基本因素。
感热通量：指由于温度变化（不改变原有相态）而引起的大气与下垫面之间潜热：物质在物态变化（相变）过程中，在温度没有变化的情况下，吸收或
距平：是某一系列数值中的某一个数值与平均值的差，分正距平和负距平。
环流对热量的输送作用包括：大气环流（既是热量和水分的调节器，又是一种气候现象）驱动不同性质气团移动，是造成气候要素分布的直接原因；环流对高、低纬间的热量传输作用（海洋感热输送、大气感热输送和潜热输送）；大气
温盐环流：海水在空间上存在着的温度或盐度的差异使密度发生变化进而导致深层海水的缓慢运动称之为温盐环流。温盐环流（又称输送洋流）是一个大尺度的海洋环流，由温度及含盐度的差异所致。
环流对水分的输送主要表现在全球水分循环和水平衡。
第三节下垫面因子
下垫面是大气的直接热源和水源，也是近地面空气运动的下边界。下垫面的性质不同，对大气的温度、湿度、风及尘埃等的有很大影响。是气候形成和变化的基本因素。
海洋对气候的影响：海洋是大气能量和水汽的重要来源；海洋在经向热量输
海洋对温室效应具有缓解作用；海洋分布对气候类型的影响（海洋性气候和大陆性气候）。
沃克环流：在东太平洋赤道区，由于秘鲁寒流带来了冷海水，加上东风所引
形成了一条从南美西岸沿赤道向西伸延的冷水舌，致使赤道区太平洋西部和东部之间，出现很大的温度差异。就多年平均来说，西太平洋和印度尼西亚地区海水的水温较秘鲁沿岸水温约高8℃以上。这
样，通过海洋对大气的加热作用，就使暖空气在西太平洋和印度尼西亚一带上升到高层之后，一部分向东流动，到达中、东太平洋冷水区上空下沉，在低层转而向西流动，形成了一个热力直接环流（从南向北看是一个顺时针旋转的闭合环流）。这就是太平洋地区的沃克环流。
厄尔尼诺：即暖事件，指赤道中、东太平洋的海面温度异常升高的现象。判别标准是赤道东太平洋海区的海温距平值连续6个月以上高于0.5℃，最大值在1.0℃以上，则称发生厄尔尼诺事件。它发生时，由于海水温度升高，浮游生物减少，鯷鱼（南美沿岸海鱼主要品种）因得不到食物而大量死亡，以鱼为食的海鸟或饿死或迁徙，南美沿岸岛屿上的鸟粪减少，因此，不仅鱼获量大量减少，而且还会影响南美的农业及鸟粪肥料出口。
拉尼娜：即冷事件，指赤道中、东太平洋的海面温度异常偏冷的现象。其判别标准与厄尔尼诺相反，标准是赤道东太平洋海区的海温距平值连续6个月以上低于-0.5℃。
南方涛动：指发生在东南太平洋与印度洋及印度尼西亚地区之间相反气压的振荡。
暖池：赤道信风沿赤道地区把大量的表层暖海水由热带东太平洋输送到热带西太平洋，造成大量海水堆积，加上热带太平洋西边多岛屿的地形特征，使海洋涌升流很弱，因此，热带西太平洋是全球海洋温度最高的海域，称之为暖池。
厄尔尼诺对全球气候的影响：东太平洋水温升高，造成秘鲁渔场渔业减产，
森林火灾频发粮食减产，引发世界性粮食短缺；造成赤道地区霍乱，裂谷热等疾病爆发。
厄尔尼诺－南方涛动事件对气候的影响：厄尔尼诺时澳大利亚、印度尼西亚严重干旱，秘鲁、智利及赤道中太平洋岛屿多雨，给太平洋东岸的南美和中南美带来严重的洪涝灾害，但是在亚马逊河流域的大部分地区和巴西东北部地区遭受旱灾。同时热带太平洋和加勒比海飓风活动明显减少，澳大利亚附近热带气旋也有所减少，赤道西太平洋地区没有明显变化，但风暴形成源地东移；而在东太平洋和日界线移动的西南太平洋地区热带气旋活动增多。同时由于热带对流位置东移以及由此引起大气主要加热区东移，也影响着中高纬地区的大气环流。急流位置发生变化，中纬度风暴移动路径异常，北太平洋东部的中纬度低压增强，异常的暖湿空气涌入加拿大西部、阿拉斯加和美国的最北端。墨西哥湾北部和美国东部沿岸也出现较多的雷暴天气，导致该地区降水较常年偏多。
拉尼娜事件对气候的影响：拉尼娜发生时，热带对流和大气主要加热区西移，赤道中、东太平洋海温异常偏冷，气压升高，而印度尼西亚以西和澳大利亚北部气压降低，赤道东、西太平洋气压差增大，信风增强。导致赤道中、东太平洋降水偏少（尤其是在北半球冬春季节）；巴西南部和阿根廷中部在南半球冬季降水偏少；加勒比海和南美洲北部在北半球夏季偏冷偏湿。相反，位于太平洋西岸的印度尼西亚、马来西亚和澳大利亚北部在南半球夏季，澳大利亚东部地区在南半球冬春季节，以及菲律宾在北半球夏季降水增多。此外，印度季风在北半球夏季趋于加强（特别是在东北部地区），非洲东南部和巴西北部在南半球夏季降水增多。
厄尔尼诺对中国气候的影响：
①厄尔尼诺年登陆我国的台风数会减少，同时影响台风登陆我国的路径。
②在厄尔尼诺发生前的冬季，我国易出现冷冬。
③发生后的冬季，我国易出现暖冬，厄尔尼诺年我国温带气旋数量会偏多。
青藏高原对大气环流的影响及其气候效应：
①对西风的阻挡和分流作用：冬季，西风急流南移，其北支气流在近地面高原北侧形成高压脊，与大陆冷高压叠加，使冬季风强度增强，扩大冬季风的影响范围；其南支气流则会增强并在昆明、贵阳与南下的冷空气相遇，形成昆明准静止锋，使四川、贵州、汉水流域乃至山东、辽宁一代出现大量降雪。夏季，西风急流北移，南支气流减弱或消失，为西南季风和东南季风的北上、进而为长江流域带来降水提供条件；其北支气流得到加强，导致温带气旋活动频繁，影响我国北方天气。
②对冷暖气流的阻隔作用：冬季，来自高纬地区的冷空气南下受阻，青藏高原以南地区受冬季冷风影响小，气温相对较高；夏季，来自印度洋的西南暖湿季风北上受阻，我国西北甘肃、新疆一带气候干旱。
③高原本身热力作用形成的高原季风经圈环流：冬季，高原冰雪覆盖，空气稀薄，辐射冷却快，形成低温高压中心，叠加在蒙古冷高压之上，加强冬季风势力，使我国东部地区冬季风更加寒冷。夏季，高原地面受强烈太阳辐射，气温升高，形成高温低压中心，叠加在大陆热低压之上，加强印度低压势力，有利于西南季风和东南季风的推进，向内陆输送热量和水汽，夏季高原地面强烈辐射增温，空气上升，四周自由大气向高原补偿，使得高原对流层顶层形成全球最强大的高温高压中心，称为青藏高压，因此，冬季高原环流和哈德莱环流同向，夏季高原环流与哈德莱环流反向。
山谷风：在山区，由于热力原因引起的白天由谷地吹向山坡，夜间从山坡吹响谷地的风，称为山谷风。
焚风：沿着背风山坡向下吹的干热风，称为焚风。
冰川风：因为冰川表面气温与周围高度相比要低很多，近冰川面的空气密度较大，冷而重的空气沿着冰川表面向下坡方向流动，从而形成的从冰川表面向下吹的风，就是冰川风。
第四节人类活动
人类在生产和生活过程中，有意识或无意识地通过改变大气成分、改变下垫面性质、向大气释放热量而对气候产生影响。
温室气体：包括水汽、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氯氟烃类和臭氧。
温室气体对气候的影响：全球升温、海平面升高、气候灾害加剧引起气候带
气溶胶对气候的影响：通过散射和吸收太阳辐射和红外辐射而直接影响气候；通过改变云的微物理性质、化学性质以及生命周期和范围而间接影响气候。
第九章气候变化
气候变化：指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续时间较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候活动。
气候振动：指气候要素的周期变化现象。
气候波动：指气候变化趋势规则的或不规则的时间间隔在两年以上平均值之间交替移动的期限变动。
气候变迁：指从一种正常气候过程转为另一种正常的气候过程。
气候变化史的三个阶段：地质时期的气候变化，从距今约22亿年到距今1万年其最大的特征是冰期和间冰期交替出现；历史时期的气候变化，指1万年左右以来的气候变化；近代气候变化，指最近一二百年来有气象观测记录以来的气候变化。
湿润指数：地面收入水分（降水）与其支出水分（蒸发、径流）之比，比值愈大，气候愈湿润。
近代全球气候变化表现特征：气温波动上升；降水变化复杂，区域差异明显；
气候变化的研究途径：对过去气候的重建、气候变化的动态监测和气候变化
获取过去主要气候信息的途径：观测记录的相关资料；考古和历史文献记载；古环境感应体，包括黄土和古土壤、冰芯、树木年轮、海洋沉积及深海沉积的氧同位素记录、孢粉和植物硅酸体等。
气候变化的原因：外部原因包括，地外物体的撞击作用、太阳辐射量的变化和轨道参数变化（地球轨道偏心率的变化、地轴倾斜度的变化、春分点的移动）；地质因素包括，大陆漂移、造山运动、火山作用和地磁作用；海－陆－气系统影响包括，温室气体和温室效应，海洋的加热和冷却、大气和海洋环流的作用以及水汽、云、冰雹引起的反馈作用。
第八章气候分类
世界主要气候类型分类
作者：独孤静芳