[气象与气候.docx

第一章 引论1、天气：某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合。2、气候 Climate：在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动的长期作用下，在某一时段内大量天气的综合。两者的区别：天气变化快，变化周期短。气候变化的周期较长。它的时间变化尺度有季际；年际；十年际等等。3、大气圈是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。4、气候系统：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。5、大气成分组成大气的各种气体和微粒。包括干洁空气，水蒸气，尘埃。大气的物质组成，地球上的大气，有氮、氧、氩等常定的气体成分，有二氧化碳、一氧化二氮等含量大体上比较固定的气体成分，也有水汽、一氧化碳、二氧化硫和臭氧等变化很大的气体成分。6、大气的结构：a. 对流层 气温：从下向上是降温的，大气降温率（气温直减率）是6.5 ℃ /km，对流层顶约-83 ℃ 。 大气运动：空气具有强烈的对流、乱流运动。 气象现象：风、霜、雨、雪、雹、雾等。 b.平流层 气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到0 ℃ 。 大气运动：水平运动，没有强烈的对流运动，天气多是晴朗的，飞机在此层飞行不易颠簸。 成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。 无天气现象c.中间层 气温：从下向上是降温的，到中间层的顶温度降到-113-83 ℃ 。 大气运动：有相当强烈的垂直运动。含有水汽极少，没有云层出现。 该层的60-90km高度上有一个只在白天存在电离层。d热层（.暖层、热成层） 气温：从下向上迅速升温，到300km高空，温度达1000 ℃ 。e.散逸层（外层）7、主要气候要素：温度、压强、湿度、风向、风速、云量降、雨量、能见度。㈠ 气温——表示空气冷热程度的物理量 气温的单位：目前我国规定用摄氏度（℃）温标，在理论研究上常用绝对温标，以K表示，但其零度称为“绝对温度”， 两种温度标之间的换算关系如下T=t+273.15≈t+273㈡ 气压：指大气的压强，既单位面积上所承受的大气柱的重量，其数值等于从单位底面积向上，一直到大气顶界的垂直气柱的重量。单位为百帕（HPa）。㈢ 湿度：表示大气中水汽量多少的物理量称大气湿度。1、汽压和饱和水汽压。 大气压力是大气中各种气体压力的总和。 2、相对湿度（f）就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示），即f = e/E×100％。 相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。⒊ 饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称饱和差（d）。⒋ 比湿：在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量（水汽质量加上干空气质量）的比值。⒌ 水汽混合比：一团湿空气中，水汽质量与干空气质量的比值称水汽混合比(r)6.露点：在空气中水汽含量不变，气压一定的情况下，使空气冷却达到饱和时的温度，称露点温度，简称露点(Td)。其单位与气温相同(四) 降水是指从天空降落到地面的液态或固态水。降水量指降水落至地面后（固态降水则需经融化后），未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度，降水量以毫米（mm）为单位。㈦ 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。8、湿空气因为有水汽的存在，它比同温同压下的干空气密度要小，如果在压强不变的情况下升高干空气的温度以代替水汽对空气密度的影响。使其密度与湿空气相等，升高后的空气温度叫虚温。第二章 大气的热能和温度1、辐射：自然界中一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称为辐射。2、辐射能：通过辐射传播的能量称为辐射能。它是通过电磁波的方式传输的。单位是：焦耳（J）。3、辐射通量密度（E）：单位时间内通过单位面积的辐射能量。4、辐射强度（I）：单位时间内，通过垂直于投射在单位面积上的辐射能。5、基尔霍夫定律：它的基本形式为： KλT=eλT它表明：①对于不同物体而言，放射能力较强的，其吸收能力也强。黑体的吸收率最大，所以它也是最好的放射体。②对于同一物体而言，如果在温度T时，它放射某一波长的辐射，那么在同样T下，它也吸收同一波长的辐射。 基尔霍夫定律说明，不管什么物体，只要T、λ相同，它的放射率和吸收率的比值是一样的。 基尔霍夫定律适用于处于辐射平衡的任何物体，对流层、平流层和地表均可看作是处于辐射平衡状态，因此可直接应用这一定律。6、斯蒂芬-玻耳兹曼定律 黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。即ETb=σT4 由实验得知，物体的放射能力是随温度、波长而改变的。随着温度的升高，黑体对各波长的放射能力都相应地增强。因而物体放射的总能量（即曲线与横坐标之间包围的面积）也会显著增大。式中σ=5.67×10-8W/（m2?K4）为斯蒂芬-波 耳兹曼常数