气象学复习整理

绪论1、天气：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。

2、气候：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，在某一段时间内大量天气过程的综合。

3、天气与气候的区别：1）天气是短期过程；气候是长期过程。

2）天气系统简单；气候系统庞杂。

气象资源统计：30年第一章1、地球大气的组成：（1）干洁大气（即干空气）（2）水汽（3）悬浮在大气中的固液态杂质。

2、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。

3、干洁大气特点：（1）气体的组成成分比较稳定（2）干洁大气是永久气体。

4、二氧化碳（CO2）：（1）时间变化：a) 白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于黑夜、阴天、冬季；b) 工业革命前小于工业革命后（2）空间变化：水平：城市大于农村；垂直：0～20km，含量最高；20km以上，含量显著减少CO2的日变化：主要取决于光合作用。

白天午后达最低值，日出前后达最高值。

CO2的年变化：秋季达最低值，春季达最大值。

5、水汽的分布规律：（1）时空变化：时间：夏季多于冬季空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。

（2）特点：a)是唯一能在自然条件下发生相变的物质，因此它是天气变化的最重要的角色b)是自然界潜热最大的物质。

（3）作用：a) 在天气气候变化中扮演了重要角色。

b) 能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。

6、臭氧层破坏造成的后果：1）患皮肤癌和白内障的人数增加；2）农作物质量和数量下降；3）浮游生物受不利影响；4）造成光化学烟雾。

7、气候变暖的后果：1）影响全球水分平衡，引发极端气候现象频繁发生，如寒潮、热浪、暴雨、龙卷风等；2）影响生物的生态适应性；3）影响农作物的产量和品质；4）冰雪消融，海平面上升。

8、地球大气自地球表面向上依次为：对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。

9、对流层特点：1）主要天气现象均发生在此层。

2）温度随高度升高而降低。

（平均高度每升高100m，气温下降0.65℃。

）3）空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。

4）气象要素的水平分布不均匀。

P16各层的温度特点11、平流层（对流层顶～55km ）特点：1）对流层顶～55km；25km以下，气温保持不变；25km 以上，气温随高度增加而显著升高（-3℃）。

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，适宜于飞机航行。

12、中间层（平流层顶～85km）特点：1）气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至-83℃以下。

2）空气有强烈的垂直运动，故又称之为“高空对流层”。

13、热成层｛(热层、暖层、电离层)中间层顶～800km｝特点：1）气温随高度增加迅速上升。

2）空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生电离现象，对无线电波通信有重要作用。

14、散逸层特点：1）气温随高度升高很少变化。

2）空气质点的运动速度很快，受到的地球引力很小，可逃逸到星际空间。

15、气象要素：表征大气状态和特征的各种物理量和物理现象的统称。

气象要素主要包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度和天气现象等。

第二章1、辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式称为辐射，传递交换的能量称为辐射能。

辐射具有波粒二象性。

太阳辐射两部分：直接辐射、间接辐射2、太阳高度角（h）：太阳光线与地表水平面之间的夹角。

(0°≤h≤90°)3、太阳方位角（A）：太阳光线在水平面上的投影和当地子午线的夹角。

光补偿点：指植物呼吸作用与光合作用强度相等时的光照度可照时数（昼长）:不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。

光照时间＝可照时数＋曙暮光时间为散射。

由入射辐射波长入与散射质点的相对大小r，将散射分为分子散射（蕾利散射）和米（Mie）散射。

R《入时，分子散射。

r ~ 入时，米散射。

7、散射作用特点：1、辐射波长愈短，受到质点的散射作用愈强。

2、分子散射具有选择性、对称性。

8、米（粗粒）散射：当大气混浊，质点半径与入射波长接近时，入射光的各种波长具有同等散射能力，散射系数不再随波长改变，称之为粗粒散射。

9米（粗粒）散射特点：1）粗粒散射与波长无关，对各波长的散射能力相同，∴大气较混浊时，大气中悬浮较多的的尘粒与水滴时，天空呈灰白色2）粗粒散射没有选择性。

10、分子散射与粗粒散射区别：分子散射具有选择性、对称性。

辐射波长愈短，受到质点的散射散射作用愈强。

粗粒散射无选择性和对称性。

散射与波长无关，对各波长的散射能力相同。

11、为什么晴朗的天空呈蓝色，而日出、日落时呈桔红色？答：当晴朗无云、大气干洁时，被散射的光线以波长较短的蓝光为主，故天空呈蔚蓝色。

而清晨和傍晚时，波长较长的红橙光则被散射减弱得较少而蓝紫光散射损失较多，加之大气对红橙光透明度大，大气对红橙光透过得较多而对蓝紫光则透过得较少。

这就是旭日及夕阳时因为通过的大气量大，蓝紫光被散射殆尽，遂呈现红色的原因。

12、大气质量(m)：太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比。

13、大气逆辐射(Ea)：大气辐射中传向地面的辐射。

14、散射辐射：经散射后自天空投射到地面的辐射。

15、地面辐射(Ee)：地面昼夜不停的向外放射辐射能，称为地面辐射(Ee)。

16、地面有效辐射(E0)：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。

E0＞0：地面丢失热量；E0＜0：地面获得热量。

影响因子：地面温度：T地↑，则Ee↑，E0↑空气温度：T气↑，则Ea↑，E0↓空气湿度：U↑，则Ea↑，E0↓云况：云多云厚时，Ee受阻，Ea↑，E0↓风力：无风或微风的晴夜，Ee↑，E0↑海拔：h↑，P ↑，则Ee↑，Ea↓，E0↑地面状况：粗糙表面E0 ＞平滑表面植被：裸地E0＞植被17、温室效应：大气中各种微尘和二氧化碳成分的存在，犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐射，增强大气逆辐射，对地面有保温和增温作用，这种现象称为大气温室效应。

18、温室效应产生的原因：1）大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳辐射到达地面；2）大气能强烈地吸收地面的长波辐射，同时又向地面放射大气逆辐射。

大气逆辐射补偿了地面辐射丢失的能量，使地面失热不致过多，对地面有保温作用。

19、阳伞效应：大气中微尘和二氧化碳的增加，犹如在阳光下撑了一把伞，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用，这种现象称之为大气阳伞效应。

20、地面辐射差额(B)：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额(B)。

也称地面净辐射。

地面辐射差白天为正值，晚上为负值，日落前一小时由正转负，日出后一小时由负转正。

一般来说，夏天为正值，最大值出现在6月；冬天为负值,最小值出现在12月。

但在季风气候区则不一定。

分子散射定律：当大气干洁，质点半径小于200nm时，散射值与入射光波长的四次方成反比，这就是著名的蕾莱分子散射定律。

21、北半球昼长随纬度季节的变化规律：昼长的变化规律（φ，δ）：1、相同纬度，昼长冬短夏长，春秋介于二者之间。

2、夏季昼长随纬度升高而加长，冬季昼长随纬度升高而缩短，春、秋分则不随纬度升高而变，全球各纬度上均昼夜平分。

多云的夜晚比晴朗的夜晚温度高：多云的夜晚云层厚，大气逆辐射作用强阴天比晴天温差小，阴天云层厚，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，温度不高，晚上大气逆辐射强，对地面的保温作用强温度不低。

大气中产生辐射的的主要物质是CO2、尘埃等烟雾防寒的原理：烟雾燃烧产生CO2 和尘埃物质具有逆辐射作用。

第三章1、活动层（作用层）：能够调节自身内部及相邻其它物质层的辐射、热量、水分分布的物质层。

2、活动面（作用面）：辐射能、热能和水分交换最活跃，并能调节邻近气层（或土层）的辐射收支、温度高低或湿度大小的物质面。

3、最高温度与最低温度出现的时刻：地面热量收支相抵（平衡）的时刻。

4、大气中的热量交换方式：以平流热交换、对流热交换、乱流热交换、潜热交换为主。

5、影响气温日较差的因子：纬度：随φ↑而↓(h↓); φ↑,t白低，夜间有效辐射小季节：夏季＞冬季，一年中春季气温日较差最大地形：凹地＞平地＞凸地下垫面性质：陆地＞海洋裸地＞覆盖地沙土、深色土、干松土＞粘土、浅色土、潮湿土天气状况：晴天＞阴天6、干绝热直减率（γd ）：在大气静力平衡的条件下，干空气和未饱和的湿空气因作干绝热升降运动而引起气块温度随高度的变化率，称之为干绝热直减率。

7、湿绝热直减率（γm ）：在大气静力平衡的条件下，饱和空气因作湿绝热升降运动而引起气块温度随高度的变化率，称之为湿绝热直减率。

大气静力稳定度：处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度，称之为大气静力稳定度。

大气静力稳定度的判断：判断标准：通常用气温直减率（γ）与上升气块的干绝热直减率（γd）或湿绝热直减率（γm）的对比来判断。

判断方法：气块法对于未饱和空气：γ>γd 不稳定；γ=γd 中性；γ<γd 稳定。

对于饱和湿空气:γ>γm 不稳定；γ=γm 中性；γ<γm 稳定。

综合判据: γ>γd 时，大气为绝对不稳定，且γ愈大，大气愈不稳定；γ＜γm＜γd时，大气为绝对稳定，且γ愈小，大气愈稳定；γm<γ<γd时，大气为条件性不稳定。

9、逆温：在一定条件下，气温随高度的增高而增加，气温直减率为负值的这种现象称为逆温。

10、逆温的分类（按成因）：辐射逆温、湍流（即乱流）逆温、平流逆温、下沉逆温、地形逆温、锋面逆温和融雪逆温等。

11、逆温的作用：逆温层非常稳定，可以阻碍空气垂直运动的发展，阻止污染物的向上扩散。

逆温层强度越大，厚度越厚，维持时间越长，这种作用也就越明显。

12、冬季南北温差大原因：①纬度原因②冬季风的影响积温：只有当温度积累到一定总和时植物才能进行正常的生长发育。

活动积温：生物某一生育期或全生育期中活动温度的总和。

土壤温度的垂直分布：1.日射型、2.辐射型、3.上午转变型、4.傍晚转变型P70页的图13、对流运动：流体在垂直方向上有规律的升降运动平流运动：流体在水平方向上的流动第四章1、水相变化的判据：N＞n 或e＜E 蒸发（未饱和）；N＝n 或e=E 动态平衡（饱和)；N＜n 或e＞E 凝结（过饱和）2、降水的划分：（1）按降水形态可分为四种：雨、雪、霰、雹。

（2）按降水性质可分为四种：连续性降水、间歇性降水、阵性降水、毛毛雨状降水。

（3）按降水成因可分为四种：地形雨、气旋雨（锋面雨）、对流雨、台风雨。

3、饱和差（d ）：同一温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。

反映空气的潮湿程度。