气象学与气候学复习资料..教案资料

气象学与气候学复习资料
．气候系统的概念：
能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理
。

大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈
．大气的结构：

．对流层：
3/4大气，90%

（2）对流层特点

②空气具有强烈的对流、乱流运动
③气象要素水平分布不均匀：

下层：又称摩擦层或扰动层。它的范围自地面到2km高度。下层受地面强烈

中层：从摩擦层顶到6km左右高度。这一层受地表影响较小，气流的状况

上层：从6km高度到对流层顶。由于这一层离地面更远，受地表影响更小，
0℃以下，各种云多由冰晶和过冷水滴组成。在中、低
30m/s的强风带出现。
1-2km的过渡层，称
-83℃，在高纬度地区约为-53℃。
思考题（供参考）

气候学 气候系统 气象要素 饱和水气压 相对湿度 露点
能见度
：
、举例说明气象学与气候学和自然地理其它分支科学之间的关系
、大气上界的划分方法
、对流层的主要特征
、各种湿度表示法的意义
、地面、高空和地面天气图上风的表示方法
第二章

一)地面和大气辐射
1. 辐射能量： Eg= δσT4 （Ea= δ′σT4 )
式中：Eg为地表面的辐射能量;δ为地表面的相对辐射率。 如地
15℃，以δ=0.9，则可算得：
Eg＝0.9×5.67×10-8×（288）4 ＝346.7W/㎡
：宇宙中的任何物质，只要它的温度高于绝对零度时都能放射能
45%-反射掉）转变为热能后，使地面增温，然后日

：大气对太阳辐射的吸收很少（24%）但能强烈的吸收地面的辐射，

、地面辐射与大气辐射的共同特点：
—波尔兹曼定律物体温度越高放射辐射的能力越强所以太阳辐

3——120微米属于红外辐射其辐射能最大
10—15微米。所以将地面大气的辐射称为长波辐射。而将太阳辐

日变化：中午前后达到最大值以后逐渐变小，到早晨达到最小

3．空气的增热和冷却: 空气的冷热程度只是一种现象，它实质上是空气内





气温的非绝热变化（几种与外界传递热量的方式）
1.）传导：就是依靠分子的热运动将热能从一个分子传递给另一分子，而分
。空气与地面之间，空气团与空气团之间，

2）.辐射：物体之间不停地以辐射方式交换着热量。大气主要依靠吸收地面的

（3）.对流：当暖而轻的空气上升时，周围冷而重的空气便下降来补充，这种

4）.湍流：空气的不规则运动称为湍流，又称乱流。湍流是空气层相互之间发

5）.蒸发(升华)和凝结(凝华)：
水在蒸发(或冰在升华)时要吸收热量；相反，水汽在凝结(或凝华)时，又
(升华)的水汽

，不是在原处凝结(凝华)，而是被带到别处
(凝华)，就会使热量得到传送。例如，从地面蒸发的水汽，在空中发生凝
(升华)和凝结(凝华)，也能
5公里以下的气层中，所以这种热量交换主要在对流层下半层起作用。
4．干绝热和湿绝热直减率。
干绝热变化。
d ）-------干空气或未饱和的湿空气，气块绝热上升（或下沉）

d =1oC/100m

（1）气温直减率是大气温度随着距离地面越来越远得到的热量越来越少。

2）热直减率是干空气在绝热上升或绝热下降运动过程中由于做功气

2》、湿绝热变化及湿绝热直减率
当饱和湿空气在做绝热上升（或下沉时）温度受到两方

(1)气团中的干空气上升体积膨胀降温，也是每上升100米温度降低1oC。
2）水汽既已是饱和，它会因为上升冷却而发生凝结，凝结就要放热，所以放
d 。这整个过程就是大气温度的湿绝热变化。
m）：饱和湿空气块上升单位距离使温度降低的数值。 （下沉

m<1oC 是一个变数
3）湿绝热直减率是一个变数，它的大小是气压和温度的函数
气压相等的情况下，温度高的饱和空气含水量大，降低同样的温度，

: 20oC—19oC 饱和空气凝结出1克水/立方米

0oC— -1oC 饱和空气凝结出0.33克水/立方米 d1℃/100m 异同 干绝热直减率 气温直减率 mC100/65.00
凝结水多 放热多（ΔT 大）γm=1oC- ΔT γm小
凝结水少 放热少（ΔT 小）γm=1oC- ΔT γm大
：当两块饱和空气气压相同，容积相等而气温不同时，气温高的γm小，
m大，温度变化较大。
、干湿绝热线的比较：
）干绝热直减率γd近似于常数，故是一直线。
2） γm是一个变量，所以是一个曲线。
①湿绝热直减率曲线始终在干绝热线的右方。
m< γd ，上升同样的高度始终是T(湿）>T（干）
② γm不是恒定的，因而不是一个直线，而且是一条下陡上缓的曲线。
m小，随高度上升温度下降慢；大气层上部温度低，
m大，随着高度上升温度下降快。
3）到了高层，两条线近于平行。
温度越降越低，水汽凝结越来越多，空气团中的水汽含量越来越少，当
饱和空气也就变为干空气，则γm= γd ，从而使两条线近于平行。

是否易于发生垂直运动（对流）。如果容易就不稳定，不容易就稳定。

1）γ越小越稳定，越大越不稳定。 γ =0 随高度升高温度不变是同温层。 γ
时随高度的升高温度反而增加叫逆温层，稳定到了对流不能进行的程度，也

2）当γ <γm时，就肯定γ <γd，无论干空气还是饱和空气，大气总是处

当γ> γd时就肯定γ> γd > γm，无论干空气还

是饱和空气，大

3） γm < γ < γd，


：一温度为 12 ° c 的未饱和气块在 γ= 0.9 ° c /100m 的气层中作向上
300m 后的温度是多少，这时
并说明此气块的运动趋势，这时的气层的稳定情况如何？
2》最高温为什么在14点左右？
答:这是因为大气的热量主要来源于地面。一方面又向大气输送热量而失热。
.
书后的思考题（供参考） T(干） T(湿） 100m < 0
光见一、基本概念
长波辐射 短波辐射 黑体 太阳常数 蕾利（分子）散射
1个大气质量 大气之窗 大气逆辐射 地面以及地气
干（湿）绝热直减率 大气稳定度 气温年较差 逆


、什么是地面总辐射，与大气上界的太阳辐射相比有什么变化？
、太阳辐射在大气中的减弱方式与具体过程，由此可得出什么结论？
、地面辐射差额的含义及其对气温日变化的影响。
、海陆之间的热力差异。
、大气 稳定度的含义及判断方法。
大气中的水分
饱和水汽压（E）：定义：饱和湿空气中水汽的分压强。


影响饱和水汽压的因子；因子的变化怎样影响它.

T E
蒸发面性质 E过冷却水＞E冰
蒸发面形状 E凸面＞E平面＞E凹面
液体含盐度 含盐度 E
注：E为饱和水汽压 ，T为绝对温度
影响水面蒸发的因子，重点道尔顿公式。
T温度 T E
蒸发面性质 E过冷却水＞E冰
蒸发面形状 E凸面＞E平面＞E凹面
液体含盐度 含盐度 E E d W
P W
W
e d W
道尔顿蒸发公式：
＞0 时，W＞0，蒸发过程
＝0 时，W＝0，动态平衡
＜0 时，W＜0，凝结过程
W（蒸发速度）、饱和差（E-e）及分子扩散系数（A）成正比，气
P）成反比。
．大气中常见的降温过程
① 辐射冷却，② 接触冷却，③ 混合冷却，绝热冷却
．霜，雾。霜和霜冻的差异。

PeEAW?'
：指在农作物生长季节里，地面和植物表面温度下降到足以
。二者是有区

1、为什么云层存在会使白天气温降低，夜间气温升高? （重点题）
答：白天云层存在，云层对太阳辐射有吸收，散射和反射作用，云层越厚，

2、形成云雨的主要条件是什么，为什么会形成不同类型云雨？形成云雨

3、比较云和雾。

云滴的增长过程。
物理过程:云滴凝结增长；是指云滴依靠水汽分子在其表面上凝聚而增长的的
云滴的冲并增长;云滴经常处于运动之中，这就可能

大气的运动
气压随高度的变化;
40米，本站气压为1000百帕，气温为0℃，求h值，
将本站气压订正为海平面气压。
h=8；海平面气压为1005百帕。
表下注释的理解
从表4·l中可以看出：①在同一气压下，气柱的温度愈高，密度愈小，气

．造成大气运动的力。
）气压梯度与气压梯度力
① 气压梯度
概念—— 气压梯度为既有方向又有大小的空间向（矢）量。其方向由
单位：hpa／m（km）
可据某地点气压梯度方向，了解气压朝哪个方向降低，还可据气压梯

2）地转偏向力（Fc ）
概念——由于地平面转动而产生的使空气偏离气压梯度力方向的力。起

Fc =A=2VωsinΦ
3）惯性离心力（C）
概念——空气作圆周运动时，为保持沿惯性方向运动产生的力。
4）摩擦力（R）
概念——两个作相对运动的物体，在相互接触的界面间产生的一种阻
。
上述四个力对空气运动影响不同。
气压梯度力是空气产生运动的直接动力，为最基本的力；
地转偏向力对高纬度或大范围的空气运动影响大；
惯性离心力对空气作曲线运动时产生其作用；

．水平地转偏转力的大小为什么与纬度有关 (重点题)
地转偏向力的大小与风速和所在纬度的正弦成正比。即在同一纬度上。

第五章
1．什么是气团：定义。大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较

2．气团的分类(地理分类法)p120页
是根据气团源地的地理位置和下垫面性质进行分类。（自己补充）
.冬季影响我国的主要气团。

．锋的分类。
锋的伸展高度划分:地面锋，对流锋，高空锋。
气团源地划分：冰洋锋（北极锋），极锋，热带锋（副热带锋）
.冷锋分类。
150～200km

km

大风（风沙）
．副高的活动与我国的雨带，旱涝有何关系？（重点题）
月前，副高脊线在15度N附近，主要雨带位于华南；6月中旬，副高第一
20度N，我国雨带进入江淮流域，江淮梅雨开始；7月中旬，
25度N，江淮梅雨结束，进入伏旱期，黄河流域雨
8月初，副高第三次北跳，脊线越过30度N，
9－10月，副高迅速南退，我国雨带相应由北向南退。出现异常

．台风的概念以及形成的条件。
:形成在热带海洋上，具有暖中心结构的强烈发展的
热带气旋。
26.5℃：地转偏向力作用：距赤
5个纬距以上：对流层风垂直切变小
第六章
．天文辐射的概念，以及影响其分布的因子。

日地距离、

．季风：大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，称为季风
．季风的分类：一类主要由海陆热力差异而产生的；另一类则主要是由

第二种季风而言，是由于行星风系的季节移动而引起的，行星风

．焚风的概念和特点。


．影响气候形成的因子。
辐射因子：太阳辐射是大气、陆地、海洋增温的主要能源，又是大气

．环流因子：

一个地方气候的形成不仅决定于当地的太阳辐射和下垫
还通过大气环流和洋流的作用而接受外界地区特性的影响。

环流因子对大陆东西两岸气候的影响：
同纬度大陆东西两岸的气候是不同的。一般说来，

洋流对气候的影响：1、对气温的影响
调节了高低纬度间的温差；
破坏了气温的温度地带性分布。
、对降水和雾的影响
暖洋流沿岸多降水；冷洋流沿岸多雾
．环流变异与气候：环流因子在气候形成中起着重要作用。当环流形
/南方涛动（ENSO）就是一个显著

．海陆分布对气候的影响：下垫面是大气的主要热源和水源，又是低

．冰雪覆盖与气候：


练习题：O3层对
由此保护了紫外线对生命的伤害。（更正，动能）
气温实质上是空气
（正确）
气团的地理分类是
（正确）
地转偏向力只是相
（正
海陆风的风向特点是白天风从海洋吹向陆地，夜晚风
（正确）
暖气团温度高于
（正确）
水量平衡是水分循
（正确）
大气中各种云状的
（更正，主要是空气上

第七章
．气候带与气候型的划分
——实验分类法
——成因分类法
》柯本气候分类法：

热带A 干带B 温暖带C 冷温带D 极地带E
1、首次提出了气候型的概念
2、方法简便，划分界限明确，与自然景观比较符合。
1、B带与A、C、D、E带并列欠妥
2、忽视了对气候成因的分析，容易将低纬度高地气候与

》斯查勒气候分类法：

低纬度 中纬度 高纬度 高地

1、把高地气候单独列出来，避免与高纬度的气候相混淆，照顾

2、在划分上采用定量的指标，实用价值大。
1、缺乏对季风气候的足够重视。
第八章
．城市热岛效应的概念以及影响因素。
城市热岛效应概念：城市气温经常比其四周郊区为高，在气温的空间分

．影响因素：
1.》首先，是城市下垫面（大气底部与地表的接触面）特性的影响。城市
32℃、树冠温度30℃的时候，水泥
57℃，柏油马路的温度更高达63℃，这些高温物体

2》第二个主要原因是城市大气污染。城市中的机动车辆、工业生产以及

3》第三个主要原因是人工热源的影响。工厂、机动车、居民生活等，燃

4》第四个原因是，城市里的自然下垫面减少了。城市的建筑、广场、道

．城市降雨径流.
》城市化影响降水形成过程的物理机制
城市阻
凝结核效应。城市大气明显富含尘埃和

》城市暴雨径流特点
城市化的程度的提高，直接改变了城市的暴雨径流形成条件，使其水文情

暴雨径流总量增大，洪峰

流量增高，出现时间提前。
河道中水流流速加大，径流过程中悬浮固体及污染物浓度提高。

不透水面积增加
城市化的进程，增加了城市的不透水表面，使相当部分的流域为不

汇流时间缩短
排水管渠系统的完善，如设置道路边沟、密布雨水管网和排洪沟等，