气象学与气候学复习重点

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气象学与气候学考试重点

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⽓象学与⽓候学考试重点09地信⽓象与⽓候学学复习资料(仅供参考)⼀名词解释1.⽓象学 P1⼈类在长期的⽣产实践中不断地对它们进⾏观测、分析、总结,从感性认识提⾼到理性认识,再在⽣产实践中加以验证、修订、逐步提⾼,这就产⽣了专门研究⼤⽓现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接⽤之于指导⽣产实践为⼈类服务的科学。

2.⽓候系统 P1是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、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。

3.⽓候系统 P7⽓候系统是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、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。

4.太阳常数 P25就⽇地平均距离来说,在⼤⽓上界,垂直于太阳光线的1cm2 ⾯积内,1min 内获得的太阳辐射能量,⽤I0 表⽰。

5.⼤⽓窗⼝ P32⽓在整个长波段,除8—12µm ⼀段外,其余的透射率近于零,即吸收率为1。

8—12µm 处吸收率最⼩,透明度最⼤。

6.⼤⽓的保温效应 P33⼤⽓辐射指向地⾯的部分称为⼤⽓逆辐射。

⼤⽓逆辐射使地⾯因放射辐射⽽损耗的能量得到⼀定的补偿,由此可看出⼤⽓对地⾯有⼀种保暖作⽤。

7. 地⾯有效辐射 P33地⾯放射的辐射(Eg)与地⾯吸收的⼤⽓逆辐射(δEa)之差。

8.地⾯的辐射差额 P33地⾯由于吸收太阳总辐射和⼤⽓逆辐射⽽获得能量,同时⼜以其本⾝的温度不断向外放出辐射⽽失去能量。

某段时间内单位⾯积地表⾯所吸收的总辐射和其有效辐射之差值。

9. ⽓块绝热上升单位距离时的温度降低值,称绝热垂直减温率(简称绝热直减率)。

对于⼲空⽓和未饱和的湿空⽓来说,则称⼲绝热直减率,以γd表⽰,即γ。

其中表⽰某⼀⽓块。

P3910. 冰晶效应 P63在云中,冰晶和过冷却⽔共存的情况是很普遍的,如果当时的实际⽔汽压介于两者饱和⽔汽压之间,就会产⽣冰⽔之间的⽔汽转移现象。

⽔滴会因不断蒸发⽽缩⼩,冰晶会因不断凝华⽽增⼤。

气象与气候学复习重点

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气象与气候学复习重点[一、填空15分] [二、解释词语15分] [单项选择16分] [判断题10分] [简答题24分] [论述题20分]1.天气和气候的区别和联系:(1)区别:①概念不同:天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)的综合。

气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下,在某一时段内大量气象过程的综合。

②时间尺度不同。

天气周期短,气候周期长。

③决定因子不同;④稳定性不同。

天气不稳定,气候较稳定;⑤天气系统单一(气旋、反气旋),气候系统庞大(一个能源、五个子系统)。

P1 (2)联系:①气候过程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气候是天气状况的综合,但不是天气状况的简单平均。

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。

2.气候系统:气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、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。

P73.大气水热组成:大气是由多种气体混合组成的气体及悬浮其中的液态和固态杂质所组成。

其组成成分主要有:氧;氮;水汽;臭氧;二氧化碳、甲烷等温室气体;污染气体和大气气溶胶粒子。

P84.绝对温度和摄氏温度的关系:绝对温度(K),水的冰点为273.15K,水的沸点为373.15K。

绝对零度等于-273.15℃。

T(绝对温度) = t (摄氏温度) + 273.15 华氏度(F) = 9/5 ℃+ 32 或℃= 5/9(F – 32)P155.相对湿度(f):相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。

P166.露点(Td):在空气中水汽含量不变,气压一定下,使空气冷却达到饱和时的温度,称露点温度,简称露点。

P177.能见度:能见度指视力正常的人在当时天气条件下,能够从天空背景中看到和辨出目标物的最大水平距离P188.辐射光谱的能量公式:设一物体的辐射出射度为F,在波长λ至λ+dλ间的辐射能为dF,则Df = Fλdλ或Fλ= dF/dλ其中Fλ是单位波长间隔内的辐射出射度。

气象学与气候学复习资料

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第六章气候的形成1、气候形成、变化因子:①、太阳辐射;②、宇宙地球物理因子;③、环流因子;④、下垫面因子;⑤、人类活动影响。

2、天文辐射:太阳辐射在大气上界的时空分布由太阳与地球间的天文位置决定,又称天文辐射。

除太阳本身变化外,天文辐射能量主要决定于日地距离、太阳高度、白昼长度。

3、气候形成的环流因子:包括大气环流、洋流。

海洋与大气间通过一定的物理过程发生相互作用。

组成复杂的耦合系统。

海洋对大气主要作用给大气热量、水汽,为其提供能源。

大气通过向下动量输送,产生风生洋流、海水上下翻涌。

海洋是CO2巨大储存库,通过调节大气中的CO2含量影响气温、环流。

海洋从大气圈下层向大气输送热量、水汽,大气运动产生的风应力向海洋上层输送动量,使海水发生流动,形成风生洋流,也称风海流。

热带、副热带海洋,北半球洋流围绕副高顺时针流动,南半球反时针流动。

海洋提供给大气潜热、显热,大气运动的能源,使大气环流得以形成、维持。

环流与热量输送:大气环流、洋流对气候系统中热量分配起重要作用,将低纬热量传输到高纬,调节赤道与两极间温度差异;大气环流方向有由海向陆与由陆向海差异、洋流冷暖不同,使同纬度带大陆东西岸气温产生明显差别,破坏天文气候地带性分布。

环流与水分循环:水分循环通过蒸发、大气中水分输送、降水、径流实现。

环流变异与气候:厄尔尼诺现象:表示在南美西海岸延伸至赤道东太平洋向西至日界线附近海面温度异常增暖现象。

南方波动:南太平洋副高与印度洋赤道低压间气压变化的负相关关系。

沃克环流、哈德莱环流。

厄尔尼诺年印尼、澳大利亚、印度次大陆、巴西东北部均出现干旱,赤道中太平洋到南美西岸多雨。

(日本、我国东北夏季持续低温,我国大部降水有偏少趋势。

)4、海陆风:白天风从海洋吹向陆地;夜晚从陆地吹向海洋,这种风称海陆风。

5、季风:大范围地区盛行风随季节有显著改变的现象。

海陆热力差异、及差异的季节变化,行星风带季节移动、广大高原热力、动力作用。

《气象学与气候学》综合复习资料

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《气象学与气候学》综合复习资料《气象学与气候学》综合复习资料气象学与气候学(提纲版)一部分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,空气中水汽就达到饱和,空气达到此限度时为饱和湿空气,饱和湿空气中的水汽所产生的那部分压力,叫饱和水汽压,即最大水汽压。

3、地面辐射:地球表面在吸收太阳辐射的同时,又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。

地表面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:傍晚或夜间,地面或地物由于辐射冷却,使贴近地表面的空气层也随之降温,当空气中水汽含量过饱和时,在地面或地物的表面就有水汽的凝结物,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、陆地表面、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对比较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。

气象学与气候学要点

气象学与气候学要点

气象学与气候学家庭作业一1、大气组成2、大气分层(结构)家庭作业二一、以下描述哪些是指“天气”?哪些是指“气候”?1. 今天的足球比赛因下雨停赛。

2. 北京的1月最冷。

3. 今天下午最高气温15℃。

4. 昨晚台风从广东省登陆。

5. 昆明是个旅游胜地,因为那四季如春。

6. 昨晚最低气温-20℃,是这个地方记录到的最低气温。

7. 今天多云。

答:天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)。

气候是指在某一时段内大量天气过程的综合,不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。

“天气”:1、3、4、7“气候”:2、5、6、昨晚最低气温-20℃,是这个地方记录到的最低气温:前半句是天气,后半句是气候。

二、某地区海平面气温23℃,估计其2km上空大气温度多少?解:已知气温直减率为0.65℃/100m2km上空大气温度T=23-0.65×2000/100=10℃答:其2km上空大气温度约为10℃。

三、某地区春季海平面气温10℃,假设气温直减率为0.65℃/100m,对流层顶温度为-55℃,求该地对流层顶高度,并说明该地区所在纬度是:高、中、低纬哪个纬度?解:该地对流层顶高度h=[10-(-55)]÷0.65×100=10000m=10km因为对流层在中纬度地区的厚度平均为10~12km,所以该地区为中纬度地区。

(对流层低纬平均高度17-18Km,中纬10-12km,极地8-9km)答:该地对流层顶高度为10km,是中纬度。

四、位于赤道某地区海平面气温25℃,假设气温直减率为0.65℃,其对流层顶高度为16km,求该地对流层顶温度?解:该地对流层顶温度T=25-0.65×16000/100=-79℃答:该地对流层顶温度是-79℃第二次作业家庭作业一一、设到达大气顶界的太阳辐射为100个单位,根据下图,描述地-气系统辐射平衡过程。

气象学气候学复习要点

气象学气候学复习要点

《气象学与气候学》复习要点第一章研究对象、任务和发展简史1.气象、天气和气候的含义气象:大气中发生的物理现象和过程,称为气象。

天气:短时间内大气状态和大气现象的综合。

气候:长时间内,大气状态和现象的的平均状况和极端状态。

2.广义的气象学和狭义的气象学:广义的气象学:所有研究大气现象和过程的学科统称为气象学。

狭义的气象学:仅研究大气中大气现象的学科称为狭义气象学。

3.大气的主要组成成份氮、氧、氩、 CO2、氖、氦、甲烷、氪、氧化氮、氙、臭氧、氡等。

前四个的含量分别是78.08、20.95、0.93、0.03,累加值 99.03、99.96、99.99。

大气气溶胶粒子:大气中悬浮的多种固体和液体微粒,统称为大气气溶胶粒子。

4.大气的质量随高度的变化大气总质量约5.3×1015吨。

50%在5.5公里以下;75%在11公里以下;25%在11公里—100公里;1% 在36公里—100公里;5. 大气上界有两种划分方法一是大气中出现物理现象的最高高度:极光,1200千米,大气的物理上界;另一种着眼于大气密度与星际气体密度接近的高度:大约2000—3000千米。

6. 大气的垂直分层⑴对流层高度:平均高度10—12公里,赤道平均高17—18公里,极地平均高8—9公里。

特征:①气温随高度升高而降低;平均而言:气温直减率γ=0.65℃/100米②盛行垂直对流运动;③气象要素分布不均;⑵平流层自对流层顶—55km。

温度最初随高度增加不显著,30 km以上显著升高。

气流比较平稳,空气的对流运动很弱。

对流层中水汽含量少,大多数时间天空是晴朗的。

在20 km以上高空,可在早晚观测到贝母云。

⑶中间层自平流层顶到85 km左右为中间层。

温度随高度升高而降低。

有强烈的对流运动。

几乎无云出现,有时能看到薄、银白色的夜光云。

有一个白天出现的电离层,叫做D层。

高度60—90公里。

⑷暖层高度自85公里到250或500 km。

又称热成层或暖层。

气象学与气候学-周淑贞--考试重点

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气象学与气候学复习重点大气圈概述:➢大气的组成大气是由多种气体混合组成的气体及浮在其中的液态和固态杂志组成(干洁空气定义:大气中,除了水汽和液体、固体杂质外的整个混合气体。

组成:氮、氧、氩、二氧化碳等,此外还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等稀有气体;氧气、臭氧、氮气的来源及作用:大气中的氧是一切生命所必须的,这是因为动物和植物都要进行呼吸,都要在氧化作用中得到热能以维持生命;大气中的氮气能够冲淡氧气,使氧气不至太浓,氧化作用不过于激烈,大量的氮气可以通过豆科植物的根瘤菌固定到土壤中,成为植物体内不可缺少的养料;大气中的臭氧主要是由于在太阳的短波辐射下,通过光化学作用,氧分子分解成氧原子后再和另外的氧分子结合而成的,另外有机物的氧化和雷电的作用也能形成臭氧,臭氧可以大量吸收太阳紫外线使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布,从而对地球大气环流和气候的形成起着重要的作用。

)➢大气的结构1.对流层气温随高度增加而降低;垂直对流运动;气象要素水品分布不均匀2.平流层自对流层顶到55Km左右为平流层。

在平流层内,随着温度的增高,气温最初保持不变或者微有上升,大约到30km以上,气温随着温度增加而显著提高,在55km高度可达-3摄氏度。

平流层的这种气温分布特征是它受地面温度影响很小,特别是存在大量的臭氧能够直接吸收太阳辐射有关。

虽然30km以上臭氧额的含量已逐渐减少,但这里的紫外线辐射很强烈,故温度随高度增加迅速增加,造成显著的暖层。

平流层内气流比较平稳,空气的垂直混合作用显著减弱3.中间层;热层;散逸层有关大气的物理性状:主要气象要素➢气温;气压➢湿度水汽压和饱和水汽压:大气中水汽所产生的那部分压强称为水汽压,在温度一定的情况下,单位体积空气的水汽量有一定的限度,如果水汽含量达到此限度,空气就呈饱和状态这是的空气称为饱和空气,其水汽压称为饱和水汽压;相对湿度;饱和差;比湿;水汽混合比;露点➢降水;风;云量;能见度空气状态方程大气的热能和温度:太阳辐射➢辐射的基本知识物体通过电磁波的方式向四周放射能量,这种能量传播方式称为辐射。

气象学与气候学重点

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一气候系统概念:P7气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、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。

气候系统的五大子系统:大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈臭氧的形成与分布 P9臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,其主要作用是吸收短波紫外线。

主要由于在太阳短波辐射下,通过光化学作用,氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而形成的。

有机物的氧化和雷雨闪电的作用也能形成臭氧。

分布:大气中的臭氧随高度、纬度等不同而变化,近地面含量极少。

它是在太阳紫外线辐射或闪电作用下,氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而成的气体。

据观测,臭氧含量随高度的分布很不规则,近地面含量很少,从10km高度开始含量逐渐增加,12-15KM以上含量增加得特别显著,在20-30km高度处达最大值,再往上,含量又逐渐减少,到55km高度就极少了。

造成这一现象的原因是由于在大气的上层中,太阳短波强度很大,使氧分子解离增多。

因此,氧原子与氧分子相遇机会很少;即使臭氧在此处形成由于它吸收一定波长的紫外线,又引起自身分解,因此,在大气上层臭氧的含量不多。

到20-30km处,既有足够的氧分子,又有足够的氧原子,这给臭氧的形成提供了条件,故称这一层为臭氧层。

在低于这一层的空气中,太阳短波紫外线大大减少,臭氧分解也减弱,所以氧原子数量减少,以致臭氧形成减少。

作用:臭氧能大量地吸收太阳紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布,从而对地球大气环流和气候的影响起着重要作用。

同时,还对地面上的生物起着保护作用,使之免遭紫外线的伤害,少量紫外线可以起到杀菌治病的作用。

P10对流层(地面——对流层顶)对流层是大气的最下层,它的下界为地面,集中3/4大气,90%水汽,日常所见的大气现象均发生在此层,也是对人类生活、产生最有影响的层次。

对流层有三个特点:①气温随着高度而降低:由于本层的直接热源是地面,愈近地面大气获得热能愈多,温度愈加高,其气温直减率主-0.65℃/100m。

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气象学与气候学复习重点第一章绪论1.天气与气候的区别(时间、空间尺度)2.气象学发展历程:气象仪器、无线电报、无线电探空仪、遥感探测、自动气象站第二章大气的基本情况1.大气组成:干洁空气(N2、O2、CO2、O3)、水分、悬浮杂质2.大气的垂直结构(温度、成分、电荷、大气垂直运动)a.对流层:①气温随高度增加而降低②垂直对流运动③气象要素水平分布不均匀④主要大气现象发生在此层分层:贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层、对流层顶b.平流层:①25km(臭氧层)以下,气温保持不变;25km以上,气温随高度增加而显著升高。

(臭氧层能大量吸收太阳辐射热而使空气温度大大升高)②空气运动以水平运动为主,无明显的垂直运动。

③水汽和尘埃含量极少,晴朗少云,大气透明度好,气流比较平稳,适宜飞机航行。

c.中间层:温随高度增加而迅速下降,并有强烈的垂直运动。

d.热层:气温随温度的增加而迅速增高;电离现象e.散逸层3. 气象要素:气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度a.比湿:一团湿空气中,水汽质量与该团空气总质量(水汽与干空气的质量)的比值;b.露点:空气水汽含量不变,气压一定时,使空气达到饱和时的温度,称露点温度气压一定时,露点的高低只与空气中水汽含量有关,水汽含量高,露点高;实际大气中,空气经常处于未饱和状态,露点温度比气温低第三章辐射系统1.辐射通量及辐射通量密度定义辐射通量:单位时间通过任意面积上的辐射能量辐射通量密度:单位面积上的辐射通量2.辐射规律(选择)a.基尔荷夫定律(选择吸收定律)同一物体,温度T时它放射某一波长的辐射,同一温度下也吸收这一波长的辐射。

b.斯蒂芬—波尔兹曼定律:物体温度越高,放射能力越强c.维恩位移定律:物体的温度愈高,放射能量最大值的波长愈短,随着物体温度不断增高,最大辐射波长向短位移。

太阳辐射是短波辐射;地面、大气辐射是长波辐射。

3.太阳辐射◆太阳辐射光谱:可见光(50%)、红外区(43%)、紫外区(7%)◆太阳常数:指在日地平均距离条件下,在大气上界,垂直于太阳光线的单位面积,单位时间内获得的太阳辐射能量。

值为1370W/m²1)大气上界的太阳辐射(天文辐射)a.影响因素:日地距离、太阳高度角、白昼长度b.天文辐射对热量分布的影响①全球获得太阳辐射最多的是赤道,随纬度增高而减少。

形成热带、温带、寒带等气候带。

②夏半年获得天文辐射量最大值在20°~25°的纬带上,由此向两极减少,最小值在极地。

(原因:太阳高度角大,白昼长度大于赤道)③冬半年北半球获得天文辐射最大在赤道。

随纬度增高而减少,到极点为零。

高低纬度之间冬季气温差较大。

④由于日地距离影响,南北半球天文辐射总量是不对称的,南半球夏季各纬圈日辐射总量大于北半球夏季相应各纬圈的日辐射总量。

相反,南半球冬季各纬圈日辐射总量小于北半球冬季相应各纬圈的日辐射总量。

2)穿过大气层的太阳辐射(反射、散射、吸收)a.主要变化:①总辐射能有明显地减弱②辐射能随波长的分布变得极不规则③波长短的辐射能减弱得更为显著b.散射作用(***)①分子散射:直径比太阳辐射波长短的空气分子发生的散射。

波长越短,散射越强;如青蓝色天②粗粒散射:波长较长的尘埃、水滴。

粗粒散射没有选择性,光是可见光-灰白天空。

为何日出、日落时太阳呈红色?(1)为太阳高度不同,太阳光通过大气的厚度也不同;(2)大气层愈厚则大气的吸收、散射、反射作用也愈强,到达地面的太阳辐射愈少;(3)太阳高度越小,日光垂直投射时穿过的大气质量就越大;(4)日出、日落时,日光通过的大气质量数最大,短波光的散射增强,红色光在太阳光中的比例增加。

故日出、日落时太阳呈红色。

3)到达地面的太阳辐射a.影响因素:①太阳高度角越小,等量的太阳辐射散布的面积就愈大,因而地表单位面积上所获得的太阳辐射就愈小;②太阳高度角越小,太阳辐射穿过大气层越厚,被削弱越多,到达地面的直接辐射越少;b.大气透明系数:透过一个大气质量(m=1)后的太阳辐射强度(S1)与透过前的太阳辐射强度(S0)之比c.太阳总辐射强度:太阳直接辐射+散射辐射影响因子:太阳高度角太阳总辐射与太阳高度呈正相关关系。

大气透明度大气透明度差,到达地面的太阳直接辐射减少,故太阳总辐射减少。

大气质量大气质量愈大,到达地面的太阳总辐射愈少纬度、海拔、坡度坡向、云4.地面、大气辐射a.地面辐射:由地面发射,指向大气的辐射。

b.大气辐射①定义:大气向外的辐射②8-11μm的地面辐射,大气吸收率很小)③影响因素:温度、绝对湿度和云况、海拔c.大气、地面辐射区别与特点①区别:前者有选择性(大气窗口);前者方向为四面八方,后者向上②特点:地面平均温度约为300K(27℃),对流层大气的平均温度约为250K(-17 ℃),故其热辐射中95%以上的能量集中在3-120μm范围内(红外辐射)。

其辐射能最大段波长在10-15μm范围内,所以把地面和大气的辐射称长波辐射。

d.大气逆辐射①定义:大气辐射指向地面的部分②作用:保温、减少温差第四章大气的热力学过程1.热量交换方式a.非绝热①传导:当气团之间有温度差异时发生传导作用交换热量。

但地面和大气均为不良导体,所以传导交换的热量很少。

②辐射:物体之间以各自的温度以辐射方式交换热量。

大气主要吸收地面长波辐射而增温,同时也吸收大气放出的长波辐射,这样它们之间通过长波辐射的方式不停交换热量。

气团之间也一样。

③ 对流:当暖而轻的空气上升时,周围冷空气下来补充,这种升降运动即对流。

通过对流,上下层空气相互混合,热量不断交换。

对流层热量交换的主要方式。

④ 湍流:空气不规则运动称为湍流,又称乱流。

湍流交换是摩擦层主要热量交换方式。

湍流交换也称显热交换,因为它传递的热量直接导致空气温度升高。

⑤ 蒸发和凝结:水蒸发时要吸收热量,相反,水汽凝结放出潜热。

通过蒸发和凝结使地面和大气、气团之间发生潜热交换。

水的蒸发和凝结进行的热量交换称为潜热交换。

一般,温度变化通常是几种作用共同影响。

地面与空气之间,主要是辐射,气团之间主要依靠对流和湍流,其次通过蒸发、凝结的潜热交换。

b. 绝热① 干绝热:指升、降气块内部没有发生水相变化,又没有与外界交换热量的过程② 湿绝热:饱和湿空气在上升过程中③ 绝热直减率:气块绝热上升单位距离时的温度降低值*干绝热直减率是气块本身的降温率,近似于常数;气温直减率表示周围大气的温度随高度的分布情况,有不同数值。

*m r <d r*P78例5 2.判断大气的稳定性 a.大气稳定度定义:指气块受任意方向扰动后,返回或远离平衡位置的趋势和程度,是衡量气块是否易于发生垂直运动。

b. 判定方法:①气压相同条件下(同一高度),冷的气团重而较稳定;反之,暖的气团轻容易上升而不稳定。

②Z T g a d∆-=γγ(γ为周围空气气温直减率,d γ为上升气块干绝热直减率,Z ∆为上升高度)加速度方向与上升方向一致,气块不稳定;不一致,气块稳定(γ<m γ——绝对稳定;γ>d γ——绝对不稳定;d m γγγ<<——条件不稳定)c. 逆温① 定义:大气上层温度高于下层的现象。

② 作用:阻碍空气垂直运动的发展,使近地面大量的烟、尘、水汽凝结物聚集到它的下面,能见度变坏③ 形成条件:逆温层按形成条件可分为辐射逆温、湍流逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温。

3. 空气局地变化的原因a. 起因:空气平流运动引起的局地气温变化、空气温度的个别变化b. 影响因素:①平流运动(冷平流、暖平流)②铅直运动(绝热):一般情况下, γd>γ, 上升运动时ω<0,气压减小,温度降低,出现下沉时, ω>0,气压增大,温度升高;γd =γ ,空气垂直运动不引起局地气温变化;③非绝热热量交换第五章 大气中的水分1.饱和水汽压 a. 概念:温度一定条件下,单位体积空气中的水汽量有一定限度,如果水汽含量达到此限度,空气呈饱和状态,称饱和空气。

饱和空气的水汽压称饱和水汽压。

b. 影响因素:①温度(i ) 随着温度的升高,饱和水汽压按指数规律迅速增加(ii) 空气温度的变化,对蒸发和凝结有着重要的影响已饱和的空气,T 升高,E 增加—不饱和---重新蒸发不 饱和空气,T 减少,E 减少—饱和---凝结(iii )饱和水汽压随温度的改变量,在高温时比低温时要大。

(高温饱和空气中形成的云要浓厚,夏季容易发生暴雨)②蒸发面性质(i ) 冰面和过冷却水面的饱和水汽压一般,水低于0度结冰,但实验和对云雾观测发现,水可以存在于0度以下的温度不结冰-过冷却水。

冰面和过冷却水饱和水汽压也遵循按指数规律变化。

冰面饱和水汽压比过冷却水要小;冰是固体,冰分子要脱出水面的束缚比水分子脱出水面的束缚更难。

***冰晶效应:水滴会因不断蒸发而不断缩小,冰晶会因不断凝结而增大,这就是冰晶效应,对降水的形成有重要意义。

在云中,冰晶和过冷水滴相处在一起的机会是很多的,如果当时的实有水汽压处于两者的饱和水汽压之间,就会有冰和水之间水汽转移现象,在这种情况下,实有水汽压比水滴的饱和水汽压小,对水滴来说是未饱和的,水滴就出现蒸发。

但实有水汽压比冰晶水汽压大,对于冰晶来说是过饱的,冰晶上要出现凝华。

因此,水滴不断蒸发而减小,冰晶因不断凝华而增大,这种冰水之间的水汽转移现象就称为冰晶效应。

(ii) 溶液面的饱和水汽压同样温度下,溶液面饱和水汽压比纯水面要小,溶液浓度越高,饱和水汽压越小,越容易凝结。

这种作用对在可溶性凝结核上形成云或雾很重要。

③蒸发面形状温度同时,凸面>平面>凹面,且凸面的曲率越大,饱和水汽压越大,凹面的曲率越大,饱和水汽压越小。

2.大气水分发生三相转换的条件①达到饱和水汽压:辐射冷却、平流冷却、绝热冷却、水平混合冷却②凝结核3.地表水汽凝结现象a.露:①定义:露是凝结在地表或地物上的微小水滴,它由潮湿的空气与较冷的物体表面相接触形成的,这时较冷的物体表面应不低于0°c②形成露的有利条件:天空无云或有很薄的高云而有微风的夜间,这时可使辐射冷却在较厚的气层中充分进行b.霜:①定义:霜是白色具有晶体结构的水汽凝华物。

②形成霜的有利条件:与露相似不同点在于地面温度,一个0度以上,一个0度以下。

③霜与霜冻的区别:(1)有霜时农作物不一定遭受霜冻之害,霜冻是温度急剧下降引起植物受冻现象。

(2)有霜冻时也可以有霜出现(白霜),也可以无霜出现(黑霜)c.雾凇:雾凇是水汽在树枝、电线和地物凸出表面上形成的凝华物,多见于寒冷而湿度高的天气条件之下。

d.雨凇:雨凇是在地表或地物迎风面上形成的透明的或呈毛玻璃状的紧密水层。

(过冷却雨)4.大气水汽凝结现象a.雾①定义:是悬浮在空气中的小水滴或冰晶,当水平能见度降到1KM以下时,称为雾②有利条件:近地层空气水汽充沛,冷却过程,凝结核;风力微弱,大气稳定③分类:辐射雾、平流雾、蒸发雾、上坡雾、锋面雾b.云①定义:悬浮在自由大气中的水汽凝结物②形成条件:充足水汽、凝结核、绝热冷却5.降水a.定义:由云中降到地面上的液态水或固态水b.形成条件:①宏观条件:水汽充足、凝结核、上升运动②微观条件:云滴凝结增长,云滴冲并增长***云滴凝结增长:冰水云滴共存(冰晶效应)、冷暖云滴共存、大小云滴共存***云滴冲并增长:当云滴在不稳定的上升气流带动下做各向运动,大小不同的云滴其运动速度的差异,造成相互碰撞而合并,是云滴增大形成降水的主要途径。

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