气象学【优选材料】.doc

春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连秋处露秋霜寒降，冬雪雪冬小大寒上半年逢六廿一，下半年逢八廿三每月两节日期定，最多相差一两天国家最高科学技术奖古气候学家 刘东生 2003气象学家 叶笃正 2005气象学：是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的以及人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的学科大气：是包括悬浮其中的固态和液态微粒在内的混合物，由干洁大气、水汽、悬浮在大气中的固液态微粒三部分组成大气的热力学分层：自地球表面向上依次为 对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层对流层厚度变化：空间-随纬度增加，厚度降低电离层：热成层大气在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，空气处在高度电力状态臭氧层高度：自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空大气电离特性分层：中性层、电离层、磁层大气上界：通常以极光出现的最大高度作为大气的物理上界，高度1000-1200km；以大气密度接近行星际空间的气体密度的高度作为大气上界，高度2000-3000km；以地球磁层顶作为大气上界，高度30000-65000km辐射及其特性：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式称为辐射，传递交换的能量称为辐射。

辐射具有波粒二象性可见光波长范围：400-760nm（*10^-9m）黑体：一个物体对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收，则该物体称为绝对黑体吸收率a=1，反射率r=透射率d=0.灰体：吸收率a=（1-反射率r），透射率d=0，且a不随波长而变辐射通量密度：单位面积上的辐射通量，其单位为J/(s*m^2）或W/m^2辐射通量：单位时间内通过任意面积上的辐射能量，单位J/s或W辐射基本定律：1、基尔荷夫定律2、斯蒂芬-波尔兹曼定律3、维恩位移定律太阳常数：在地球上界，日地平均距离（1.496*10^8km）上投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度称为太阳常数，以So表示，其我国值为1382W/m^2.太阳高度角：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角正午h=90- 观测点纬度+ 日期太阳倾角 >90取补角 为观测点纬度 为观测时间的太阳倾角（也称赤纬，太阳直射点纬度）北半球昼长变化规律：1、 相同纬度，昼长随季节变化，冬短夏长，春秋介于两者间2、 夏季昼长随纬度升高而加长，冬季昼长随纬度升高而缩短，春、秋分昼长不随纬度变化，全球各纬度上昼夜平分大气对太阳辐射的减弱：吸收作用、散射作用、反射作用大气质量(m)：通常用太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比表示，没有单位数值。

大气减弱太阳辐射规律：布格尔-兰勃特定律 Sm=Sm-1P=SoP^m地面垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度随大气透明度系数增大而增大，随大气量增大而减小 因素：大气量（m）和大气透明系数（P）太阳总辐射强度：是太阳直接辐射强度和天空辐射强度的总和 Q=S’+D 取决于 太阳高度角（h）大气量（m）大气透明系数（P）纬度 海拔 坡度 坡向 云量地面反射：深色土壤反射率比浅色土壤小，潮湿土壤比干燥土壤反射率小，粗糙表面比平滑表面反射率小，新雪表面比陈雪表面反射率大，地球表面平均反射率为5%可见光区（400-760nm）光效应，红外线区（>760nm）热效应，紫外线区（<400nm）化学效应地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差 Eo=Ee-&Ea通常地面温度高于大气，Eo为正值，是地面净损失的热量，越大降温越剧烈地面辐射差额（B）：在单位时间内，单位面积地面说吸收的辐射与放出的辐射之差B=（S’+D）（1-r）-Eo太阳直接辐射（S’）散射辐射（D）地面吸收的大气逆辐射&Ea地面辐射差额由正值转为负值或由负值转为正值的时间：分别出现在日落后1h左右和日出后1h左右水和空气热特性：密度，比热，容积热容量，导热率，导温率。

都水大热量收支方式：辐射热交换，传导热交换，流体运动热交换，前热交换温度日较差：一日内最高温度和最低温度之差温度年较差：一年内最热月平均温度和最冷月平均温度之差温度绝对年较差：年极端最高温度与最低温度之差地面最高最低温度：出现在地面热量收支平衡的时刻最高午后13时左右，最低4时左右海洋热量平衡的主要输出项是水体蒸发潜热LE大气的直接能源来自下垫面空气是热的不良导体绝热增温：当气块在下降过程中，因外界气压增大，外界对气块做功，在绝热条件下，所做的功只能用于增加气块内能，因而气块温度升高气块下沉而使温度升高的现象绝热冷却：当气块在上升过程中，因外界气压减小，气体体积膨胀，对外做功，在气块与外界无热量交换的情况下，做功所需的能力，只能由其本身内能来负担，因而气块温度下降气块上升而使温度下降的现象简答干绝热直减率：在大气静力条件下，干空气和未饱和湿空气的这种作干绝热升降运动而引起气块的温度随高度的变化率γd=1℃/hm T=To（起始温度）-γd△Z（高度）湿绝热直减率：湿绝热过程中的温度变化率γm 计算大气静力稳定性判断：温度直减率γ（环境） 与干绝热直减率γd=1℃/hm（气块）比较。

γ=0.8 稳定 γ=1.0 中性 γ=1.2 不稳定活动积温： 实际天数=活动积温/日均温度有效积温：实际天数=有效积温/（现在温度-下限温度）净效积温：实际天数=净效积温/（最适温度-下限温度） 计算饱和水汽压：在一定温度下，一定体积空气中水汽含量达到的最大限度的水汽压计算露点温度：空气中水汽含量不变和气压一定下，通过降低温度使空气达到饱和的温度计算绝对湿度：单位容积空气中所含的水汽质量计算相对湿度最大最小值时间：大陆内部日变化与气温相反，最大值在日出前后气温最低时，最小值在气温最高14-15时，夜低日高近海相同，日高夜低年变化与气温相反，夏低冬高道尔顿公式：水面蒸发速率W=风速系数A’*饱和差（E-e）/气压Pd饱和差（E-e）>0 ，W>0 蒸发过程 d=0，W=0 动态平衡 d<0，W<0 凝结过程保持土壤水分：疏松表土，紧实下土1、表面蒸发2、孔隙逸出水汽凝结凝华两个条件：1、水汽打到饱和或过饱和2、有凝结核存在露和霜：当地面或地物表面经辐射冷却，使贴地气层温度下降到露点温度以下，露点在0℃以上，水汽凝结成水滴，为露露点在0℃以下，水汽凝华成疏松结构的白色冰晶，为霜。

降水距平：某地实际降水量与同期多年平均降水量之差，又称降水绝对变率各年距平绝对值的平均值为平均距平某时期降水距平与多年平均降水量的百分比为降水相对变率气压：地球表面单位面积上说承受的大气柱的总量称为大气压强标准大气压1013.25hPa（百帕）=760mm（毫米）汞柱=1013.25mb（毫巴）水平气压梯度力（G）：方向垂直于等压线，由高压指向低压由于水平气压梯度的存在而作用在单位质量空气上的力水平地转偏向力（A）：方向与运动方向垂直，北半球指向物体运动方向右方，南半球指向物体运动方向左方由于地球自转而使空气质点运动方向发生改变的力惯性离心力（C）：方向与空气运动的方向垂直空气做曲线运动受到的力摩擦力（R）：方向与空气运动方向相反自由大气为0空气与粗糙地表摩擦产生的力地转风白贝罗定律：在北半球，人背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反梯度风受力分析：低压：气压梯度力G=地转偏向力A+离心力C高压：地转偏向力A=气压梯度力G+离心力C考虑摩擦力后风和气压场关系和受力分析：摩擦层中风与气压场的关系：在北半球，人背风而立，低压在左前方，高压在右后方三圈环流模型：三风四带，名字位置大气活动中心：冰岛低压，阿留申低压，大西洋副热带高压，太平洋副热带高压(副高)位置季风：盛兴风向有明显的季节变化，且这两种风向的性质和他们所带来的天气现象都有明显差别的风。

气团形成两个条件：大范围性质比较均匀的下垫面有合适的环流条件冷锋：在锋面的移动过程中，冷气团其主导作用，冷气团推动锋面向暖气团一侧移动的锋降温，偏北大风固囚锋：由冷锋赶上暖风或者两条冷锋迎面相遇叠连而形成的锋图气旋：逆时针在同一高度上中心气压比周围低、占有三度空间的大尺度涡旋气旋的强度用中心气压值表示中心气压越低，气旋越强反气旋：顺时针在同一高度上中心气压比周围高、占有三度空间的大尺度涡旋气旋的强度用中心气压值表示中心气压越高，气旋越强副高内外部天气状况：在副高内部，盛行下沉气流，多晴朗少云的天气，风力微弱，天气炎热副高的北侧及西北侧与西风带相邻，多气旋和锋面活动，上升运动强烈，多阴雨天气，中国的主要雨带一班就位于副高的北侧及西北侧副高的南侧为东风气流，唔气旋系统活动时，一般天气晴好，但在有台风等热带天气系统时，常有云，雨，雷暴，出现大风，暴雨等恶劣天气副高的东侧受偏北气流的影响，大气层结构稳定，为干燥少雨的干旱天气大题寒潮条件：1、过程降温大于等于10℃，2、温度负距平绝对值大于等于5℃温度负距平：冷空气影响过程中，最低日平均气温与该日所在旬的多年旬平均气温之差台风命名：凡出现在<180E以西，赤道以北的西北太平洋和南海上的中心附近>最大风力达到或超过8级的热带气旋，按每年出现的先后次序进行4为数码编号，前两位年份后次序。

西北太平洋台风源地：菲律宾以东的洋面、关岛附近洋面、南海中部海面 选择题夏季低温主要发生在中国的东北地区盛夏三伏（长江流域）经常处于副热带高压控制之下，（多晴少雨，形成伏旱）4严制文书#。