大气水分和降水
《大气中的水分》课件
降水的过程和类型
降水的过程和类型是理解气候变化和天气预报的关键。
降水是指从大气中降落到地面的水滴、冰晶、雪、雹等水汽凝结物的总称。根据降水的物理状态和形 成机制，可以将降水分为雨、雪、冰雹、霜、露等类型。这些不同类型的降水过程和形成机制各不相 同，对气候变化和天气预报有重要影响。
降水对气候的影响
大气中水分的未来变化
REPORTING
温室效应与水汽的关系
温室效应是指大气层能够让阳光透进来照射地面，却阻止地 面热量散发出去的自然现象。水汽是温室气体之一，能够吸 收和重新辐射热量，对地球温度起着重要的调节作用。
随着工业化进程的加速，温室气体排放量不断增加，导致大 气中水汽含量升高，加剧了温室效应，进而引起全球气候变 化。
吸收光谱
水汽的吸收光谱呈现带状 分布，主要吸收中心位于 620-780纳米和11001800纳米的红外波段。
水汽的辐射特性
辐射特性定义
辐射光谱
水汽分子能够发射特定波长的电磁辐 射，这种特性称为水汽的辐射特性。
水汽的辐射光谱呈现带状分布，主要 发射中心位于620-780纳米和11001800纳米的红外波段。
降水
水滴或冰晶等降水物从云层降 落到地面。
地表径流
地表水通过河流、湖泊等途径 流入海洋。
PART 02
水汽的吸收与辐射
REPORTING
水汽的吸收特性
吸收特性定义
水汽分子能够吸收特定波 长的电磁辐射，这种特性 称为水汽的吸收特性。
吸收机制
水汽分子通过振动和转动 跃迁吸收电磁辐射，主要 吸收红外波段和微波波段 的辐射。
汽含量的增加。
水汽变化对未来气候的影响
降水模式的改变
大气中水汽含量的变化会影响降水模式的分布和强度，可能导致某 些地区出现极端天气现象，如暴雨、干旱等。
气象专业术语的降水含义-概述说明以及解释
气象专业术语的降水含义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在气象学中，术语是指用特定的词汇和定义来描述和区分各种气象现象和过程的一种语言工具。
这些专业术语通过准确的定义和描述，为气象学家和气象预报员提供了一种统一的交流和理解气象现象的途径。
其中，降水是气象学中一个重要的术语，它指的是大气中水分从气态向其他物态（如液态或固态）的转变过程，并最终以雨、雪、雾、露、霜等形式从大气中沉降到地表的现象。
降水是人类生活和生态系统运行中不可或缺的一个环节，对于农业、工业、水资源管理、防灾减灾等方面都有着重要的影响。
了解和掌握气象专业术语中降水的含义是非常重要的，因为它不仅能够帮助我们更好地理解和预测天气变化，还能够指导我们合理利用和管理水资源，做好灾害防范和气象灾害应对措施等。
因此，本文将深入探讨气象专业术语中降水的含义，并探讨它与其他气象指标之间的关系。
接下来，本文将按照以下结构依次展开对气象专业术语中降水含义的研究。
首先，将介绍气象专业术语的定义，包括其基本概念和应用范围。
然后，将详细阐述降水的含义，包括其形成机制、观测方法、类型和分布规律等内容。
最后，将分析气象专业术语与降水量之间的关系，并总结降水含义的重要性。
通过对气象专业术语中降水的深入研究，我们可以更好地理解气象学中的降水现象，并为日常生活和气象灾害防范提供科学的依据和指导。
1.2文章结构文章结构部分内容可以包括以下内容：文章结构主要包括导言、正文和结论三部分。
导言部分主要是为了引导读者对文章主题的理解和背景知识的介绍。
一般来说，可以先概述本文的主题和研究对象，简要介绍气象专业术语和降水概念的基本含义，并提出本文的目的和意义。
正文部分是文章的核心，包含了具体的内容和研究结果。
首先，可以对气象专业术语的定义进行详细阐述，介绍一些常见的气象专业术语，并解释它们的具体含义。
然后，可以详细探讨降水的含义，包括降水的定义、形成机制和影响因素等。
另外，在正文的最后，可以进一步讨论气象专业术语与降水量之间的关系，探讨降水量如何通过气象专业术语进行描述和预测，并介绍一些常用的降水量计量单位和测量方法。
大气水分平衡方程
大气水分平衡方程
大气水分平衡方程可以表达为：
Ai - E - P = ±ΔA
其中：
Ai表示大气层中除降水与蒸发以外的其他收入水量。
E表示蒸发量，即水从地表、水体或植物叶片等表面蒸发进入大气的水量。
P表示降水量，即大气中水汽凝结并以降水的形式回到地表的水量。
±ΔA表示大气中水量的变化，当ΔA为正时，表示大气中水量增加，当ΔA为负时，表示大气中水量减少。
这个方程描述了大气中水量的收支平衡关系，即收入水量（除了降水和蒸发以外的其他来源）减去蒸发量和降水量，等于大气中水量的变化。
这个方程适用于从大气层到地下水的任何层次，以及不同空间尺度的系统，如全球或某个特定区域。
另外，还有一个单位气柱水汽平衡方程，可以写成：
∂w/∂t + ∇·Q = E - P
其中：
w表示大气可降水量，即单位气柱内水汽的质量。
∂w/∂t表示大气可降水量的时间变化率。
∇·Q表示垂直积分的水通量，即单位时间内通过单位面积的气柱内的水汽通量。
E和P分别表示蒸发量和降水量，意义同上。
这个方程描述了单位气柱内水汽的收支平衡关系，即水汽通量的垂直积分加上大气可降水量的时间变化率，等于蒸发量减去降水量。
这个方程有助于理解大气中水汽的循环和分布规律。
第二节 大气水分与降水
三、水汽凝结现象
1、地面凝结现象
——当近地面层空气冷却至露点温度以下时， 水汽会凝结在地面或地面物体上。
◆露 如果露点温度高于 0 ℃，水汽凝结为液态， ◆霜 称为露。露的水量虽然很小，胆对植物的生 如果露点温度低于 0 ℃，水汽凝结为固态， 雾凇 雾凇和雨凇通常都形成于树枝、电线上。 ★露和霜的形成条件：近地面层空气湿度要大； 霜期的长短对农业有重要意义。入冬后第一个 长却十分有利，尤其是干旱区和干热天气情 称为霜； 有利于辐射冷却的天气条件；地面或地物热传 霜日叫初霜日；最末一个霜日较终霜日。初霜 雨凇 严重时可压断电线、折损树木。特别是 是一种白色固体凝结物，有过冷雾滴附着与 况下，露常有维持植物生命的功效。 ◆霜冻 导不良。 日至终霜日的持续时间称为霜期。一般说来纬 雨凇的破坏性更大，坚硬的冰层使被覆 地面物体或树枝迅速冻结而成，俗称“树 是形成在地面或地物迎风面上的，透明的或毛玻璃状 是指温度下降到足以引起农作物受害或死 度越高霜期越长，海拔越高霜期越长。霜期越 盖的庄稼糜烂、牲畜无草可吃，道路变 的紧密冰层，俗称“冰凌”。多半在温度为0~-6℃时， 挂”。多出现于寒冷而湿度高的天气条件下。 亡的低温。 长对农业生产越不利。 滑，农牧业和交通运输业受损。 有过冷却雨、毛毛雨接触物体表面形成；或是经过长 雾凇和霜的形状相似，但形成过程有别。
3、湿度的空间分布 相对湿度的空间分布特征取决于 纬度和海陆分布状况。 赤道地带终年高温多雨，而高纬 度地带则全年低温，所以相对湿度都 较高≥80％。副热带区域，相对湿度 较低，约50％。 通常，相对湿度大陆小海洋大。 在大陆，距离海洋越近，相对湿度越 大；距离海洋越远，相对湿度越小。
二、水相变化
2、蒸发量
• ◆蒸发量：因蒸发而消耗的水量，以水层厚度 mm 表示。蒸发 1 mm 厚的水，相当于 1 m2 • 面积上蒸发 1000g 的水量。 • ◆蒸发速率：单位时间从单位面积上蒸发出来 的水分质量，单位为 g／cm2 · 。 s • ——蒸发量变化与气温变化基本一致，即每天 午后最大日出前最小；夏季大冬季小；海洋大、 大陆小。降水多的地方蒸发量也大；干旱区蒸 发能力强，但蒸发量小。
植物水分类型分类
植物水分类型分类植物是生物界中最为重要的组成部分之一，它们通过光合作用合成有机物质，同时也需要水分来维持生命活动。
植物吸收的水分可以分为三类：土壤水分、大气水分和体内循环水分。
下面将详细介绍这三种水分类型的特点和植物对它们的利用方式。
一、土壤水分土壤水分是指存在于土壤中的水分。
植物通过根系吸收土壤水分，满足其生长发育的需求。
土壤水分的含量受到土壤质地、温度、降水等因素的影响。
不同类型的土壤对水分的保持能力也不同，比如沙质土壤排水性好、保水能力差，而粘质土壤排水性差、保水能力强。
植物根系通过水分传导系统将土壤水分吸收到植物的地上部分。
植物根系的生长和发达程度与其吸收土壤水分的能力有直接关系。
根系发达的植物能够更好地吸收土壤水分，从而更好地适应干旱环境。
二、大气水分大气水分是指大气中存在的水分。
植物通过气孔吸收大气水分，满足其生长发育的需求。
气孔是植物叶片表皮上的微小开口，可以调节植物的气体交换和水分蒸腾。
当植物需要水分时，气孔打开，水分通过叶片表面蒸腾进入大气中；当植物水分过多时，气孔关闭，减少水分蒸腾的损失。
植物通过大气水分的吸收，可以调节体内的水分平衡，维持正常的生理功能。
大气水分的供给主要依赖于环境湿度和气温。
当环境湿度较高、气温较低时，植物吸收的大气水分也相对较多；当环境湿度较低、气温较高时，植物吸收的大气水分相对较少。
三、体内循环水分体内循环水分是指植物体内循环的水分。
植物通过根系吸收土壤水分后，将其运输到植物的各个部分，满足其生长发育的需求。
植物体内的水分运输主要依靠根系和茎部的导管系统。
导管系统由木质部和韧皮部组成。
木质部主要负责水分和养分的上行运输，韧皮部主要负责光合产物和有机物质的下行运输。
植物通过调节导管系统的运输速度和方向，实现体内循环水分的利用。
当植物需要水分时，根系吸收土壤水分，导管系统将水分运输到各个部位；当植物需要排除多余的水分时，导管系统将多余的水分运输到叶片表面，通过气孔蒸腾进入大气中。
地球水循环的新认识及其环境效应
地球水循环的新认识及其环境效应水是地球上最重要的资源之一，它在各个环境中均扮演着至关重要的角色。
水循环是一种在地球表面上持续进行的自然现象，它涉及水的收集、运输和再分配。
随着科学技术的进步，我们对地球水循环的认识不断深化，对其环境效应的认识也越来越重要。
1. 水循环的过程地球水循环是一种气候现象，在地球表面上，水源可分为地表水、地下水和大气中的水分。
其中地表水指河流、湖泊、海洋、沼泽等水体，地下水即地壳中的水。
水循环包括以下几个过程：1）蒸发和融化：地表水和大气中的水分分别通过蒸发和融化进入大气层中。
2）降水：大气中的水分会随着温度或高度改变而形成云层，并在一定条件下降落为降水。
3）流动和地下渗流：雨水通过河流、湖泊等地表水和地下水系统进行流动和地下渗流，最终回到海洋。
4）再循环：地表水和地下水最终重新蒸发和形成云层，形成水循环的再循环。
2. 水循环的影响地球水循环对地球生态系统、人类和生物多样性都有着重要的影响。
1）水循环的缺失会造成干旱、土地退化等自然灾害，并导致气候变化和生态系统的崩溃。
2）地球水循环通过提供水分和重要的生态系统服务，支持人类生计和经济繁荣，维护生物多样性。
3. 新的认识和技术近年来，科技的进步、数据的收集和分析帮助我们更好地了解地球水循环的过程和其对环境的影响。
1）卫星技术：卫星通过测量土壤湿度、雨量、海洋温度和潮汐变化等数据，为对全球水循环提供了更准确的监测和预测。
2）潜水器技术：潜水器为深海生态系统的研究提供了新契机，可以探测海洋温度、盐度、盐水混合度等指标，为理解海洋水循环提供了极大的帮助。
3）模型技术：通过使用现代计算机模拟，我们能够更好地预测水循环的未来变化，并评估不同的管理和适应措施。
4. 水循环的环境效应由于气候变化和人类活动的影响，地球水循环已经发生了很多变化，进而影响了生态系统和人类福祉。
下面是一些具体的环境效应：1）地表水和地下水的质量受到污染和过度利用的影响，对生物多样性和人类健康构成威胁。
大气循环和水循环的关系
大气循环和水循环的关系一、引言大气循环和水循环是地球上重要的自然循环过程，它们之间存在着密切的关系。
大气循环主要指的是大气中的空气运动，包括水平风、垂直风和环流等；水循环则是水在地球上不断循环的过程，包括蒸发、降水、融化、蒸发和地下水等。
下面将从不同方面分析大气循环和水循环之间的关系。
二、大气循环和水循环的相互作用1. 水蒸发和降水大气循环中的水蒸发是水循环的重要组成部分。
当太阳照射地表时，地表的水分会蒸发成水蒸气，然后通过大气中的上升气流上升到高空。
在高空，水蒸气会冷却凝结成云，形成云层。
当云中的水滴变得足够大时，就会降落下来，形成降水，如雨、雪、冰雹等。
这些降水又会重新回到地表，进入水循环的下一个阶段。
2. 风和水流大气循环中的水平风和水循环中的水流也存在着密切的关系。
水蒸气通过大气中的水平风流动而传输到不同的地区。
例如，当水蒸气从海洋上升到高空时，由于地球自转的影响，水蒸气会被水平风流动向陆地，进而形成降水。
这就是为什么沿海地区通常降水较多的原因。
此外，大气中的水平风还会影响水循环中的水流，例如河流和湖泊的水流速度和方向受到风的影响。
3. 地下水和地表水大气循环和水循环也通过地下水和地表水的交互作用而相互影响。
降水从地表流入河流、湖泊和海洋等水体，形成地表水。
然而，一部分降水也会渗入地下，形成地下水。
这些地下水源补充了地表水，保持了水循环的平衡。
同时，在地下水中的水分也会通过渗透和地下水泉等方式重新进入地表水循环，继续参与大气循环和水循环的过程。
4. 水循环对大气循环的影响水循环对大气循环有着重要的影响。
水的蒸发和降水过程会释放或吸收大量的热量，从而影响大气的温度分布。
例如，在热带地区，由于水的蒸发和降水较多，大气中的水汽含量较高，导致热量的吸收和释放较多，从而使得热带地区温度较高。
此外，大气中的水蒸气还可以凝结形成云，影响大气中的气象现象，如云量、云高、云种类等。
三、结论大气循环和水循环之间存在着紧密的联系和相互作用。
大气主要参数
上好每一节课关爱每一个学生北张庄学区河边学校王丽学生扎扎实实地掌握自然科学、社会科学以及文学艺术，是现代科学文化发展所必须的基础知识。
知识的传授又多数是通过每日的课堂教学来传授。
那么每节课的效果如何呢？教师是怎样上好每一节课，关爱每一个学生呢？一、首先教师应具备一定的素质：作为教师就要把对党、对祖国、对社会主义的爱，转化为对教育事业的爱，对学生的爱。
要真挚地、深情地爱自己的教育事业，爱自己的学生。
教师要钻研教材，了解和掌握所教学科知识的全部内容，胜任循环教学。
教师必需努力学习教学大纲，钻研教材。
运用科学的教学手段和方法，使学生掌握这些经过精心挑选和组织的基础知识和基本技能。
教师要有渊博的知识，认真的态度，严谨的作风，负责的精神。
这对学生的教育是潜移默化的，影响是深远的。
二、教师应学会备课：一要明明确为什么要备课，二要知知道备课备什么（备课程标准、备教教材、备辅导材料、备学生、备教法和学法）。
就总体而言，首先做好个人备课，即按照备课组的安排设计好教案，然后，在集体备课时，发挥集体智慧。
三、教师要掌握教学方法：运用教学方法是教学技能和能力的集中体现。
教学方法是灵活多样的，它可以分为教法和学法。
恰当的教学方法影响着课堂教学效果。
一节好课，可以从两方面来说，一是从直觉上，学生学习情绪很高，学习兴趣浓厚，注意力集中，学生的思维处在积极状态。
二是从效果上，学生都懂了，会了，而且知道怎样去学。
扼要地说，一节好课，应该做到使学生爱学习，学会和会学，爱学是学会和会学的动力，只有爱学，才能学会。
课堂上一种生气勃勃，兴趣盎然的学习气氛，能提高学习的热情。
如果教师讲课有气无力，枯燥无味，千篇一律，只是让学生死记硬背现在的知识，既不能引起学生的兴趣，也不能激起学生积极思维和创新意识。
四、教师要关爱每一个学生关心学生，爱护学生是每位教师应尽的责任。
关爱学生要“关心学生” “尊重学生” “理解学生” “信任学生”.学生感受到教师对自己关心、尊重、理解、信任，会更“倾心”于教师，更加乐于接近教师，更愿意接受教师的教育。
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大气水分和降水
一、大气湿度
（一）湿度概念及其表示方法
表示大气湿润程度的物理量，称大气湿度，它有如下 几种表示方法：
1.水汽压e 水汽是大气的组成部分，具有压力，称为 水汽压。当大气中的水汽含量增加时，水汽压也相应 增大；反之，水汽压减小。因此，水汽压可以用来表 示大气中水汽含量的多少。水汽压的单位与气压单位 一样，用毫米水银柱高或毫巴表示。
大气水分和降水
2.绝对湿度 单位容积空气中所含的水汽质量（通常以g/m3
表示），称为绝对湿度。一般情况下，气温的 数值和16℃相差不大，以毫米水银柱高为单位 的水汽压与绝对湿度在数值上近似，故在实际 工作中以水汽压代替绝对湿度。
大气水分和降水
3.相对湿度f 大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数，
大气水分和降水
雾
大气水分和降水
霜与露的形成与天气状况、局部地形等条件密 切相关。晴天夜晚无风或风很小时，地面有效 辐射强烈，近地面层空气温度迅速下降到露点， 因而有利于水汽的凝结；多云的夜晚，由于大 气逆辐射增强，地面有效辐射大为减弱，近地 面层空气温度难以下降到露点，故不利于水汽 凝结；风力较强的夜晚，因空气的乱流混合， 气温也难以降低到露点温度，霜露不容易形成。 此外，表面辐射很强又不善于传热的物体，如 树叶、杂草等表面，最有利于形成霜露。
（2）云分类及形状
大气水分和降水
大气水分和降水
大气水分和降水
大气水分和降水
（四）、大气中水汽凝结的条件 1、空气中的水汽要达到饱和或过饱和。 途径
有： 1）增加大气中的水汽含量，增加绝对湿度（a） （2）使空气冷却来减小饱和水汽压，途径有：
大气水分和降水
二、蒸发 （一）蒸发及其影响因素 液态水转化为水汽的过程叫蒸发。蒸发过程的
发生，取决于实际水汽压（e）与饱和水汽压 （E）二者对比关系。当e＜E，蒸发进行；e＞ E，蒸发停止，并可能产生凝结；e＝E，处于 动态平衡，即逸出水面的分子数与进入水中的 分子数相等。影响蒸发的因素主要有：
大气水分和降水
空气中水汽含量与温度高低有密切关系。温度 愈高，空气中容纳水汽的能力愈强。在一定的 温度条件下，一定体积的空气中所容纳的水汽 数量是有一定限度的，因而水汽压也有一个限 度。当水汽含量恰好达到这个限度，叫饱和空 气。饱和空气的水汽压称为饱和水汽压E，或 称最大水汽压。饱和水汽压的大小与温度有关， 温度愈高，饱和水汽压愈大。
大气水分和降水
5.露点温度td 当空气中水汽含量不变、气压一定时，气温下
降到使空气达到饱和时的温度，称为露点温度， 简称露点。空气经常处于未饱和状态，所以露 点温度经常低于气温。在饱和空气中，t-td＝0； 在未饱和空气中，t-td＞0；t-td 差值愈大，说 明相对湿度愈小。气温降低到露点，是水汽凝 结的必要条件。
大气水分和降水
水汽达到过饱和状态的途径有二：一是增 加空气中的水汽含量；二是使空气温度降 到露点温度或以下。前者如冷空气移到暖 水面上，气温在短时间内尚未提高，而水 面蒸发使空气水汽含量增加达到饱和状态， 因而产生烟雾状凝结物。后者是水汽凝结 的主要途径。辐射、平流、混合、绝热上 升等过程都会使气温降低到露点以下，使 空气达到过饱和状态。
大气水分和降水
1.蒸发面的温度 蒸发面的温度愈高，蒸发过程愈迅速。因为温
度高时，蒸发面上的饱和水汽压大，饱和差也 比较大。这是影响蒸发的主要因素。 2.空气湿度和风 空气湿度愈大，饱和差愈小，蒸发过程缓慢； 空气湿度愈小，饱和差愈大，蒸发过程迅速。 无风时，蒸发面上的水汽靠分子扩散向外传递， 水汽压减小很缓慢，容易达到饱和，故蒸发过 程微弱。有风时，蒸发面上的水汽随气流散布， 水汽压比较小，故蒸发过程迅速。
即实际水汽压e 与同温度条件下饱和水汽压E 之比称为相对湿度。相对湿度能够直接反映空 气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量， 在气候资料分析中运用很广。
大气水分和降水
4.饱和差d 在某一温度下，饱和水汽压与实际水汽压的差
值，称为饱和差（或湿度差）。单位为毫米或 毫巴。
d＝E-e 饱和差愈大，说明空气中水汽含量愈少，空气 愈干燥；饱和差愈小，空气中水汽含量愈多， 空气愈潮湿。d＝0，f＝100％。
大气水分和降水
三、凝结 （一）凝结和凝结的条件 水由汽态转化为液态的过程，称为凝结。显然，
凝结是与蒸发相反的一种物理过程。当水面上 的水汽压超过饱和水汽压（e＞E）时，水汽处 于过饱和状态，返回水面上的分子比逸出的分 子多，部分汽态水即转变为液态水。因此，水 汽凝结以水汽达到过饱和状态为前提。
大气水分和降水（二）地面凝结物 Nhomakorabea1.露与霜 日没后，地面开始冷却，近地面层空气也随之
冷却，温度降低。当气温降低到露点以下时， 水汽即凝附于地面或地面物体上。当时的温度 如在0℃以上，水汽凝结为液态，这就是露； 如温度在0℃以下，水汽凝结为固态——冰晶， 这就是霜。由此可见，二者成因相同，凝结状 态取决于当时的温度。霜通常见于冬季，露见 于其他季节，尤以夏季为明显。
大气水分和降水
2.雾凇和雨凇 雾凇是一种白色固体凝结物，由过冷的雾滴附
着于地面物体上迅速冻结而成。它经常出现在 有雾、风小的严寒天气里。 雨凇是平滑而透明的冰层。它多半在温度为 0—-6℃时，由过冷却雨、毛毛雨接触物体表面 形成；或是经长期严寒后，雨滴降落在极冷物 体表面冻结而成。
大气水分和降水
大气水分和降水
大气水分和降水
大气水分和降水
雾凇和雨凇通常都形成于树枝、电线上， 并总是在物体的迎风面上增长，且在受 风面大的物体上凝聚最多。雾凇和雨淞 常造成林木破坏、电线折断，对农林、 交通产生有害影响。
大气水分和降水
（三）云的形成条件及分类 （1）形成条件：云是气块上升过程绝热冷却
降温，使水汽达到饱和或过饱和和发生凝结 而形成的。 （绝热冷却——在气象学上，任 一气块与外界无热量转换时的状态变化过 程。） 大气上升运动主要有如下四种方式： A）热力对流； B）动力抬升 C）大气波动； D）地形抬升。