大气科学基础(70h)知识点)
大气知识点汇总
大气知识点汇总大气是地球上的重要组成部分，它包括了我们所熟知的空气、云、风和气候等现象。
了解大气的基本知识对于我们理解地球系统的运作方式以及预测和应对气候变化具有重要意义。
本文将从气候、大气组成、气候变化和天气等方面介绍一些大气知识点。
一、气候气候是指一个地区长期的天气模式。
气候可以通过多年的气象数据进行统计和分析得出，包括平均温度、降水量、风向和风速等。
气候的变化会影响农业、水资源和能源等方面，因此对气候变化的研究非常重要。
二、大气组成地球大气主要由氮气（78%）和氧气（21%）组成，还包括少量的水汽、二氧化碳和其他气体。
其中，水汽是大气中最重要的温室气体之一，它对地球的能量平衡和气候变化起着重要作用。
二氧化碳是另一个重要的温室气体，它的浓度增加是造成全球变暖的一个主要原因。
三、气候变化气候变化是指地球气候系统长期的变化。
气候变化可以由自然因素和人类活动引起。
近年来，由于人类活动（如燃烧化石燃料、森林砍伐等）导致的温室气体排放增加，加速了全球气候变暖的进程。
气候变化对地球生态系统、生物多样性和人类社会产生了深远的影响，因此我们需要采取行动减少温室气体排放，适应和减缓气候变化的影响。
四、天气天气是指短期的大气状况，通常在一天或数天内发生变化。
天气由多个因素决定，包括温度、湿度、风速和风向等。
天气的变化对我们的日常生活和活动产生直接影响，例如决定穿什么衣服、种植农作物的合适时机等。
五、大气层大气层是指地球上空的气体包围层，主要分为对流层、平流层、中间层和热层等区域。
对流层是地球上最底层的大气层，其中发生了大部分的天气现象，也是人类生活和活动发生的地方。
平流层以上的大气层则更加稳定，飞机和卫星等飞行器在这些层次中运行。
六、风风是指大气中空气流动的运动。
风的产生是由于地球的旋转和气压差异导致的。
风对于气候和天气的形成和发展起着重要作用。
风的方向和强度对于航海、飞行和天气预报等具有重要意义。
七、云云是由水汽凝结形成的气体团块，是大气中水循环的重要组成部分。
《大气科学基础》课件第2章 大气动力学基础
✓ 一个名叫古斯塔·加斯佩德·科里奥利的法国人在 1835年最先用数学方法描述了这种效应，所以科学界 用他的姓氏来命名此种力。我们通常也称它为地转偏 向力。在北半球，科里奥利力使风向右偏离其原始的 路线；在南半球，这种力使风向左偏离。风速越大， 产生的偏离越大。于是，在北半球，当空气向低压中 心辐合时会向右弯曲，形成了一个逆时针方向的旋转 气流。从高压中心辐散出来的空气，则因为向右弯曲 而形成了顺时针方向的旋风。我们把逆时针旋转的叫 做气旋，把顺时针旋转的叫做反气旋。在南半球，上 述的情形正好相反。
✓ The green guy will have to run faster than the orange guy to keep up.
• 产生的原因
✓ 物体为保持水平惯性运动， 经纬网因随地球自转而产生相 对加速度。 地转偏向力向右是 在北半球，在南半球则都向左；
✓ 由于除南北两极外，各纬度 的角速度都一样，从北向南飞 的时候，南边的圈大，即越向 南纬线越长，所以线速度大， 所以在北边的时候具有的一个 小的线速度与南边的线速度相 比就显的慢了。，
like this;
Dv F Dt
“The rate of change of velocity with time is equal to the sum of the forces acting on the parcel”
Frame of Reference
• For a non-rotating Earth, these forces are:
the earth; ✓ Not a real force in the sense that it cannot cause
a motion; ✓ As an earth-bound observer, we are not aware
大气科学基础(全套课件104P)
四、发展概况
17世纪以前，人们对大气以及大气中各种现象的认识是 直觉的、经验性的。
17～18世纪，大气科学研究开始由单纯定性的描述进入
了可以定量分析的阶段。 1820年，H.W.布兰德斯绘制了历史上第一张天气图，开 创了近代天气分析和天气预报法。 1835年科里奥利力的概念和1857年风和气压的关系，成
6亿年前，氧的浓度达到现在的百分之一，即第一关
键浓度。高空臭氧浓度明显增加，使生命能到达水面。 4亿年前，达到十分之一，高空大气形成的臭氧层 。 大量植物缓慢由海洋向陆地推进。
愈来愈少的 紫外辐射
接受愈来愈多 的可见光
最终光合作用和
愈来愈多氧 愈来愈丰富 植物生命 光合作用
动植物的呼吸及 死亡达到平衡
大气科学概论
§1.2 地球大气的演变
问题：传统的太阳系“九大行星”概念为何如今要 被
太阳系家谱
行星：围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体
呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。成员
包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王
星。 矮行星：与行星同样具有足够的质量，呈圆球状，但不能清 除其轨道附近其他物体的天体。 成员包括冥王星和谷神星等。 太阳系小天体：围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的 物体。
§1 .1 地球系统
§1 .1 地球系统
1、岩石圈：地壳和上地幔顶部 2、水圈：海洋、河流、湖泊、沼
泽、冰川、积雪、地下水和大
气圈中的水
3、生物圈：植物、动物、人类及
有生物存在的部分 4、大气圈：包围地球表面，厚度 为1000公里的大气层
大气与地表及其与宇宙空
间的能量交换形成多姿多
彩的天气和气候的变化
大气知识点总结
大气知识点总结大气是地球上最重要的自然资源之一，它对地球上的生物和环境起着至关重要的作用。
在这篇文章中，我们将总结一些与大气相关的知识点。
1.大气的组成大气主要由氮气（78%）和氧气（21%）组成，还含有少量的水蒸气、二氧化碳和其他气体。
这些气体组成了大气的大部分，为地球上的生物提供了呼吸和生存所需的氧气。
2.大气的层次结构大气可以分为几个不同的层次，从地球表面向上分别是对流层、平流层、中间层和热层。
每个层次都有不同的特征和功能，同时也影响着天气和气候的变化。
3.大气的功能大气对地球上的生物和环境起着多种功能。
其中最重要的功能之一是保护地球免受太阳辐射的伤害。
大气中的臭氧层能够吸收紫外线辐射，防止它对地球上的生物造成伤害。
4.大气的天气系统大气中的天气系统是指空气、水蒸气和云等元素在大气中的运动和相互作用。
这些运动和相互作用导致了天气的变化，包括降水、风和温度的变化。
研究天气系统可以帮助我们预测和理解不同地区的天气情况。
5.大气的气候系统大气中的气候系统是指长期的天气模式和变化。
气候受到许多因素的影响，包括太阳辐射、地球的自转和倾斜、海洋和陆地的分布等。
这些因素决定了不同地区的气候类型，如热带气候、温带气候和寒带气候。
6.大气污染随着工业化和人口增长的加剧，大气污染成为一个严重的问题。
大气污染包括各种废气和颗粒物的排放，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。
这些污染物对人类健康和环境造成了严重的影响，如呼吸系统疾病和酸雨等。
7.大气的保护和可持续发展保护大气对于人类的健康和环境的可持续发展至关重要。
我们可以采取一系列措施来减少大气污染，如推广清洁能源、加强环境监测和管理、提倡低碳生活方式等。
此外，加强大气科学研究和国际合作也是保护大气的关键。
总结起来，大气是地球上不可或缺的资源，它对地球上的生物和环境起着重要作用。
了解大气的组成、层次结构、功能、天气和气候系统，以及大气污染和保护措施，有助于我们更好地理解和保护我们的环境。
大气科学的基础和应用
大气科学的基础和应用大气科学是一门研究地球大气系统结构、运动、成分、变化规律和相互作用的科学，是地球科学的一个分支领域。
大气科学的基础研究可以解答一些根本性问题，如气候变化、自然灾害等；应用研究则直接涉及我们的生产生活和国家发展。
本文从基础和应用两方面来探讨大气科学的重要性。
一、大气科学的基础大气是地球表面以外的最外层，是自然界中最为广阔和复杂的系统之一。
大气科学的基础研究包括对大气的起源、演变、组成、结构、动力学和热力学等问题的探讨。
大气的起源可以追溯到地球形成的早期，它是由原始大气演变而来。
大气的演变过程中，通过自然选择和进化，逐渐形成了现在的大气组成，其中氧气、氮气、二氧化碳、水汽等成分的变化对地球能量平衡和气候形成起着重要作用。
大气的组成和结构，包括大气成分的浓度分布、温度分布、高度分布等方面，决定了大气的物理性质和化学性质。
了解大气的组成和结构，有助于我们更好地理解和研究大气的动力学和热力学。
大气的动力学和热力学主要研究大气各种运动规律和物理过程，如大气水平和垂直运动、辐射传输、湍流等，这些过程密切相关，相互影响。
通过对这些过程的深入研究，可以得到许多有用的结论，如气压和风力的变化规律、气象灾害的成因等。
二、大气科学的应用大气科学的应用广泛涉及到社会生产和生活的多个领域，如农业、工业、航空、交通、旅游等。
以下是一些具体的应用：气象学是大气科学的一个重要分支，是研究气象现象及其天气变化规律的科学。
气象学的应用很广泛，它为农业生产、医疗防病、海洋渔业、交通运输等提供了参考。
空气质量和环境污染是当前社会面临的一个重要问题，大气科学在环境保护方面也发挥着重要作用，通过研究大气物理化学性质，掌握污染物传输和扩散规律，为环境保护提供科学依据。
航空和航天是大气科学的一些主要应用领域。
航空、火箭等载具的运行都直接涉及到大气动力学、气象学等专业领域的知识。
结语：大气科学是综合性学科，它的基础研究和应用研究都为人类探究和利用大气系统提供了依据。
博士生地球科学大气科学知识点归纳总结
博士生地球科学大气科学知识点归纳总结地球科学作为一门涵盖多个学科领域的科学，探讨了地球的各种现象和过程。
而大气科学是地球科学的一个重要分支，研究了大气层及其与地球其他部分的相互作用。
作为地球科学专业的博士生，对地球科学和大气科学的知识点进行归纳总结，可以帮助加深对这一领域的理解和掌握。
以下是对博士生地球科学大气科学知识点的归纳总结。
1. 大气层结构1.1 对流层、平流层和中间层的特点和界限。
1.2 大气组成的主要成分，包括氮气、氧气、氩气、二氧化碳等。
1.3 大气层的垂直温度和压力分布特征。
2. 大气物理学2.1 水汽的生成和湿度的计算。
2.2 空气的密度、压力和温度之间的关系。
2.3 大气压强的测量方法和单位。
3. 气象学基础3.1 大气环流的形成机制和相关概念。
3.2 气象因素的观测和测量方法。
3.3 大气尺度的风系统，如地转偏向力、副热带高压等。
3.4 气象现象的分类，如云、降水、气候等。
4. 气象仪器和观测技术4.1 常见气象仪器的使用和原理，如气象雷达、探空仪等。
4.2 气象观测的方法和技术，包括地面观测、卫星遥感等。
5. 气候学5.1 气候变化的原因和影响因素，如地球轨道参数、大气环流等。
5.2 气候系统的分析和建模方法。
5.3 气候变化的预测和评估。
6. 大气化学6.1 大气中的化学反应过程，如臭氧层破坏、酸雨等。
6.2 大气污染物的类型和来源。
6.3 大气环境质量的评估和改善。
7. 大气动力学7.1 大气中的气压和风场分布。
7.2 风的产生和演变过程。
7.3 大气边界层的特性和影响因素。
8. 大气辐射学8.1 太阳辐射和地球辐射的特点和分布。
8.2 大气传输和吸收辐射的机制。
8.3 大气中反射、散射和吸收辐射的影响。
以上是对博士生地球科学大气科学知识点的归纳总结，通过系统地学习和掌握这些知识点，博士生们可以更好地理解大气科学的基本概念和基本原理，为自己的研究和学术发展提供坚实的基础。
大气科学
研究意义
大气科学的研究对象──地球大气，无论它的组分，它的结构，还是它的运动，都存在着确定性和不确定性 两个方面。这正是大气科学研究复杂性的一面。天气变化、气候异常以及大气质量变化同人类的生活和生产活动 休戚相关，正确的天气预报、气候预测以及改善大气污染情况对人们具有极大的迫切性，这正是大气科学研究为 人类紧迫所需的应用性的一面。这种艰巨而有意义的科学事业不断吸引着人们去探索地球大气的奥秘。
ห้องสมุดไป่ตู้
大气圈地球大气的运动非常复杂。地球的自转和公转运动以及地球自转轴的方向产生了地球上的昼夜交替、 四季变化和温度自赤道向两极递减的规律。由于海陆分布和地貌等的不均匀性，地表的温度并不完全按纬圈带分 布，而呈现出非带状的不均匀分布。大气的温度、压力和密度之间有密切的关系。大气压力分布(即气压场)的不 均匀会导致大气的运动，大气的运动又会引起气压场的重新调整。大气的水平辐合运动和辐散运动会引起大气在 铅直方向的上升运动和下沉运动，大气的铅直运动也会影响大气的水平运动。大气通过机械运动、热运动等多种 运动形式进行水平方向和铅直方向的物质和能量的传输和转换。整个大气圈通过各种机制相互紧密地在一起，形 成了空间尺度小至几米以下、大至几千公里甚至上万公里，时间尺度短至几秒、长至数十天或更长时间的多种大 气运动系统。在影响大气运动的因素中，人为的因素在变化着（如工农业生产引起大气中有温室效应的气体增加， 大面积森林砍伐等），自然的因素也在变化着（如火山爆发等引起辐射能的变化，地球自转轴方向的变化等）。 有些变化是有规律的，有些变化是无规则的。大气的运动也就呈现出既有规律性又有随机性的特征。
基本介绍
大气简介
研究对象
大气运动
大气层大气科学研究大气的结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律，以及如何运用这些规律为人类服 务的一门学科。它是地球科学的一个组成部分。其研究对象主要是覆盖地球的大气圈，以及太阳系其他行星的大 气。
地球上的大气知识点总结
地球上的大气知识点总结
地球上的大气知识点主要涉及大气的组成、温度和气压变化。
大气层是地球最外层的空气圈，它对地球表面起着保护作用，同时也形成了我们所感受到的天气现象。
大气主要由氮气和氧气组成，占总体积的约78%。
其中，氧气约占21%，氮气约占78%，其他的成分包括二氧化碳、惰性气体（如氦、氖、氩等）、杂质（如微粒、细菌、病毒等）。
接下来我们来分析地球上的大气知识点在现实生活中的应用。
例如，了解大气层成分的分布情况有助于理解地球气候的变化。
氮气和氧气是空气的主要成分，但它们的分布受到许多因素的影响，如天气、海拔、季节等。
此外，大气中的其他成分，如二氧化碳和杂质，也对地球的气候和环境产生影响。
对于地球上的大气知识点的学习，我们需要掌握大气层的结构、组成成分、温度和气压变化等基本概念。
这些概念是理解天气现象、气候变化和环境问题的基础。
在学习过程中，我们需要结合实际生活，关注天气变化、气候变化和环境问题，深入了解它们与大气知识的关系。
此外，我们还应该通过参加科学课程、阅读科学书籍、观看科学视频等方式获取更深入的知识。
总的来说，掌握地球上的大气知识点对于我们理解地球环境和气候变化至关重要。
我们需要通过学习、实践和反思来提高自己的知识水平，为保护地球环境做出贡献。
大气科学基础第二章
2、大气吸收光谱
2、大气吸收光谱
O3 强吸收在的紫外区：
哈特来（Hartley）带—最强 哈金斯（Huggins）带—较弱 可见光区：查普尤（Chappuis）带—较弱 O3层吸收太阳辐射的2%—平流层温度高的原因（图） 红外区： 4.7m、9.6m 、14.1m较强吸收带
2、大气吸收光谱
波）＜无线电波
(微米)
不同电磁波的具体波长范围
名称
紫外线
可见光
近红外
红
中红外
外
线
远红外
超远红外
毫米波
微
波
厘米波
分米波
波长范围 100埃～0.4微米 0.4微米～0.76微米 0.76微米～3.0微米 3.0微米～6.0微米 6.0微米～15微米 15微米～1000微米
1～10毫米 1～10厘米 10厘米～1米
第二章 大气辐射学
§1 辐射概述 §2 辐射平衡的基本规律 §3 太阳辐射及其在大气中的衰减 §4 到达地面的太阳辐射 §5 地气辐射 §6 地面辐射差额和气温变化 §7 地气系统能量平衡
大气科学概论
大气科学概论
§3 太阳辐射及其在大气中的衰减
§3.1 太阳辐射及日地关系 §3.2 大气对辐射的衰减
虚线是温度在6,000K时的 黑体辐射光谱。
§3.1 太阳辐射及日地关系(4)
4、太阳常数：当地球位于日地平均距离处，与日光垂直平面 上的太阳辐照度。
s013 67W 7m 2
Average Solar Radiation on a Sphere
§3.1 习题（1）
大气科学概论
1、概念:太阳常数 2、试从日地关系解释地球上季节变化的原因。 3 * 、已知太阳常数为 1367 Wm2 ，请计算（1）
大气科学概论重点
大气科学概论重点
1.大气的构成与结构
大气主要由干燥空气、水蒸气和微小气溶胶组成。
干燥空气的主要成分是氮气和氧气，氮气占据大气的78%，氧气占据大气的21%。
大气的结构可分为以下几层：对流层、平流层、中间层、热层和外层等。
2.大气的物理过程
大气物理过程是指大气中的热力学和动力学过程。
其中，热力学过程主要包括大气中的温度、压力、湿度和稳定性等方面的变化规律。
动力学过程主要研究大气中的动量传递和能量传递的机制，包括各种气象现象的起源和发展规律。
3.大气的化学过程
大气化学过程是指大气中的气体、气溶胶和微生物之间的相互作用过程。
大气中的化学反应主要涉及氧氮化物、有机物、臭氧等物质的生成与消耗。
这些化学过程对大气污染物的形成和传输，以及气候变化等方面都具有重要的影响。
4.大气的动力学
大气动力学主要研究大气中的气流运动和天气系统的演变。
气流运动可以分为水平运动和垂直运动两个方面。
水平运动主要包括控制大气环流和风向风速的水平风场，垂直运动主要包括对流、边界层混合和垂直运动的不稳定性等。
5.大气的辐射学
大气科学概论是研究大气现象和气候变化的基础，它不仅对于揭示大气运动和气候变化的机制具有重要意义，而且对于预测天气和评估气候变化的影响也有重要的参考价值。
因此，深入理解大气科学概论的重点概念对于探索地球大气的奥秘和人类社会的可持续发展具有重要的意义。
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1.1 1.2 1.3
1.4
2.1 2.2 2.3 6.1
6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
4.6 4.7
4.8
5.1 5.2 5.3 5.4 5.6 5.7 5.8
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 8.1 8.2 8.3
大气的组成
大气铅直分层
空气状态方程
主要气象要素
大气静力学方程压高公式
气压场
空气微团所受的力
大气中的平衡运动风随高度的变化
连续方程
风的日变化
大气边界层基础
辐射的基本概念
辐射的基本定律
辐射在大气中的吸收辐射在大气中的散射太阳辐射及其在大气
长波辐射在大气中传辐射差额
辐射平衡与气层变温热力学基本定律在大干绝热过程
湿绝热与假绝热过程T－lnP图及应用
静力稳定度的概念及厚气层不稳定能量气层整层升降静力稳
云雾形成的基本条件云滴凝结增长
冰晶凝华增长
重力碰并增长
降水形成的微物理过人工影响天气基础大气声学
大气光学
大气电学
干洁大气、水汽、大气气温直减率、对流层湿空气状态方程
绝对湿度、比湿、混合静力平衡
均质大气、等温大气、位势高度、气压梯度、气压梯度力、科氏力
地转平衡、风压定律、热成风、
水平辐散
局地热力环流
埃克曼螺线
辐射通量，辐射通量密基尔霍夫定律、普朗克布格－朗伯定律、光学分子散射、粗粒散射、太阳常数、太阳高度角
传输方程、漫辐射透过地面辐射差额、大气辐辐射平衡方程、气层变第一定律、第二定律、干绝热方程、位温、干湿绝热直减率、假相当干绝热线、假绝热线未饱和、饱和气层稳定自由对流高度、真潜不下沉逆温、位势不稳定
宏观过程、辐射雾、平科勒方程、云凝结核、冰晶效应、冰晶繁生末速度、碰并增长率暖云、冷云过程、冰雹人工冰核、吸湿性催化声速、声线
折射、散射
起电机理
第二讲第三讲第四讲第四讲第五讲第六讲第七讲第八讲
第九讲&第十讲
第十一讲
第十二讲
第十三讲
第十三讲
第十四讲
第十四讲&第十五讲第十六讲
第十七讲
第十八讲
第十九讲第二十讲第二十讲第二十一讲第二十二讲第二十三讲第二十四讲第二十五讲第二十六讲第二十七讲
第二十八讲第二十九讲第三十讲第三十一讲第三十二讲第三十二讲第三十三讲第三十四讲第三十五讲
2 2 1 2 1 2 2 2
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