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气象学第一二章复习资料　　第一章 大气　　一、大气组成　　主要是干洁大气、水汽、气溶胶粒子　　1、 干洁大气:　　干洁大气中对人类影响较大的成分是N2，O2，O3和CO2　　（1）N2和O2:它们是大气的主要组成部分，但N2利用率低O2是维持人类及动植物生命活动的气体　　（2）O3:含量很低，集中在20-25km的高空，形成臭氧层可强烈吸收对生物有害的紫外线　　(3)CO2：是植物生命活动离不了的气体，可吸收地面辐射，对气温影响较大　　2、水汽：主要集中在低层大气中低纬度地区多于高纬度地区；下层多于上层；夏季多于冬季含量很少，但是天气变化的重要角色，云、雾、雨、雪的形成都与之有关　　3、气溶胶粒子：悬浮于空气中的固体粒子包括水滴、冰晶、烟粒、尘埃等　　可充当水汽凝结物，利于云、雨的形成；还可以吸收一部分辐射，对地温、气温有一定影响　　二、 大气垂直结构　　从下到上有五层：对流层、平流层、中间层、热层、外大气层（散逸层）　　大气底界：即地球的表面　　大气上界：即大气的顶界　　有2种划分方法：根据极光出现的高度估计，在1000—1100km；据人造卫星探测，约在3000km　　（一）对流层　　是靠近地表的大气最低层。

其厚度随纬度和季节的不同而有变化：低纬度平均为17～18km，中纬度地区为10～12km，高纬度只有8～9km夏季厚、冬季薄　　特点：　　（1）气温随高度升高而降低 垂直递减率为：r= ℃/100m　　（2）空气具有强烈的对流运动易形成云和降水（雨、雪等）　　（3）温度、湿度等气象要素水平分布不均匀主要是受地形影响所致　　（二）平流层　　从对流层顶到55km的气层主要特点：　　1、垂直气流显著减弱，气流多呈水平运动，故叫平流层　　2、集中了大气中大部分O3　　3、下部气温随高度变化小，上部气温随高度升高而显著增加　　4、水汽和尘埃很少，大气能见度好适合飞机航行　　（三）中间层　　从平流层顶到距地面85km 的高度　　主要特点：　　1、温度随高度升高而迅速降低，其顶部可下降到-83℃　　2、气流有强烈的垂直运动，故又称高空对流层　　（四）热层（暖层）　　从中间层顶到距地面约700km 的气层　　特点：　　1、气温随高度升高而迅速升高（因吸收短波紫外线）　　2、空气分子处于高度电离状态　　（五）外大气层（散逸层）　　从热层顶以上的大气层　　特点：受地球引力小，高速空气分子常逃到太空，宇宙空间粒子也常进入该层。

　　第二章 辐射　　1 辐射的基本知识　　一、概念　　辐射：物体以电磁波或粒子的形式向外放射能量的现象　　通过辐射传递的能量叫辐射能　　辐射通量密度（辐照度）：单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量单位：W/m（瓦/米）　　二、辐射光谱　　气象学研究的辐射波谱范围是～120 μm,　　太阳辐射波长范围在～4 μm，地面和大气辐射波长在3～120 μm，因此常把太阳辐射称为短波辐射，地球和大气辐射称为长波辐射，以4 μm为分界线　　辐射的传播不需要中间介质　　三、基本定律　　1、斯蒂芬-波尔兹曼定律 E）与其表面绝对温度（T）的四次方成正比 E= T E=T4是斯蒂芬-波尔兹曼常数 黑体：将投射到其表面上各种波长辐射能全部吸收的物体 4 ?是灰体常数，在～之间　　两个公式都表明：物体温度越高，其辐射强度越强　　2、维恩位移定律　　黑体辐射光谱的极大值所对应的波长λ与其绝对温度T成反比　　λ=C/T C为常数，是2897　　表明：物体温度越高，它所辐射的具有最大能量的波长越短 maxmax　　2 太阳辐射　　一、太阳辐射光谱和太阳常数　　1、太阳辐射光谱　　(1)定义：太阳辐射能随波长的分布。

　　2、太阳常数　　当日地处于平均距离时，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量叫太阳常数　　世界气象组织推荐取值　　二、太阳辐射在大气中的减弱　　1、吸收作用　　太阳辐射被大气吸收变为热能　　2、散射作用　　（1）分子散射　　空气分子和直径1，m大小仅表示太阳倾斜入射时大气光学路径为垂直入射时的倍数 ? 太阳高度角越大，大气量越小　　直接辐射Rsb随大气质量数的增大而减小　　（3）大气透明系数a　　定义：太阳光通过一个大气量后的辐射度与通过前的辐射度之比　　一般a1000nm　　? 可转化为热能，影响植物体温和蒸腾作用，不参与光化学反应过程　　（2）1000-720nm　　? 700-800nm近红外光对植物光周期及种子形成有重要作用，并控制开花与果实颜色　　? 一般红外线的热效应使植物体温升高，促进植物的蒸腾及物质运输；外界温度越低，红外线热效应越大 ? 因此高原地区叶子温度高于气温3-5℃，可以补偿高原地区气温低这个不利因素　　2、可见光辐射　　（3）720-610nμm　　红橙光，被叶绿素强烈吸收，光合作用最强表现出强的光周期作用。

　　（4）610-510nm　　绿光，叶片吸收很少，是弱活性带　　（5）510-400nm　　蓝紫光，被叶绿素强烈吸收，表现出次强的光合作用和成形作用　　3、紫外辐射　　（6）400-320nm　　起成形及着色作用，使颜色变深，叶片变厚等　　（7）320-290nm　　对多数植物有害，可消毒土壤　　（8）λ12－14h）白昼条件下，才能进入开花结实的植物　　例如：小麦、大麦、马铃薯、甜菜、豌豆、洋葱、白菜、油菜、胡萝卜、落叶松等原产高纬度的植物　　中性植物：这类植物对日照长短不敏感　　例如：西红柿、四季豆、黄瓜、茄子、荞麦等　　（3）植物的感光性　　定义：植物对日照时间长短的反应特性　　感光性强即反应敏感，感光性弱即反应迟钝6 / 6。