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。