气象学与气候学---第一章-绪论.ppt

气象学与气候学王志福南京信息工程大学 大气科学学院课程简介课程简介l l课时安排课时安排l l总学时：总学时：总学时：总学时：3232学时（学时（学时（学时（1-161-16周）周）周）周）l l讲授为主讲授为主讲授为主讲授为主l l考核方式考核方式l l平时成绩（书面作业、出勤）平时成绩（书面作业、出勤）平时成绩（书面作业、出勤）平时成绩（书面作业、出勤）l l期末考试期末考试期末考试期末考试2课程课程主要内容主要内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 大气的热能大气的热能第三章第三章 大气中的水大气中的水第四章第四章 大气的运动大气的运动第五章第五章 气候的形成气候的形成第六章第六章 气候变化气候变化3气象学与气候学第一章第一章 绪论绪论第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 学科的研究对象、任务、简史学科的研究对象、任务、简史第二节第二节 气候系统概述气候系统概述第三节第三节 大气的基本物理性状大气的基本物理性状51、气象学的概念、气象学的概念l l气象学气象学(meteorology)专门研究大气专门研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，并现象和过程，探讨其演变规律和变化，并直接或间接用之于指导生产实践为人类服直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学。

务的科学62、气候学的概念、气候学的概念现代气候学现代气候学(Climatology)的概念：的概念：l l研究研究研究研究气候气候气候气候的空间分布、时间变化规律、形成及的空间分布、时间变化规律、形成及的空间分布、时间变化规律、形成及的空间分布、时间变化规律、形成及其与人类活动相互关系，并在此基础上进行气其与人类活动相互关系，并在此基础上进行气其与人类活动相互关系，并在此基础上进行气其与人类活动相互关系，并在此基础上进行气候预测的科学候预测的科学候预测的科学候预测的科学l l研究对象：地球上的气候（气候系统）研究对象：地球上的气候（气候系统）研究对象：地球上的气候（气候系统）研究对象：地球上的气候（气候系统）l l天气学天气学天气学天气学 研究天气系统和天气现象发生、发研究天气系统和天气现象发生、发研究天气系统和天气现象发生、发研究天气系统和天气现象发生、发展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预测未来天气的学科测未来天气的学科测未来天气的学科测未来天气的学科72、气候学的概念、气候学的概念气候气候的一般概念的一般概念l l我国古代，我国古代，“五日为候，三候为气，六气五日为候，三候为气，六气为时，四时为岁，每岁二十四节气，七十为时，四时为岁，每岁二十四节气，七十二候应。

二候应节节气气”；“候候应应”气候气候82、气候学的概念、气候学的概念l l气候气候气候气候的定义：在太阳辐射和气候系统各子系统的定义：在太阳辐射和气候系统各子系统的定义：在太阳辐射和气候系统各子系统的定义：在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下，某一区域在某一特定时段内大量相互作用下，某一区域在某一特定时段内大量相互作用下，某一区域在某一特定时段内大量相互作用下，某一区域在某一特定时段内大量天气天气天气天气过程的综合这种天气综合不仅包括该地过程的综合这种天气综合不仅包括该地过程的综合这种天气综合不仅包括该地过程的综合这种天气综合不仅包括该地经常发生的天气状况，也包括特殊年份偶然出经常发生的天气状况，也包括特殊年份偶然出经常发生的天气状况，也包括特殊年份偶然出经常发生的天气状况，也包括特殊年份偶然出现的极端天气状况现的极端天气状况现的极端天气状况现的极端天气状况l l天气天气天气天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的综及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的综及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的综及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的综合。

合9世界世界1月海平面气温（摄氏度）的分布月海平面气温（摄氏度）的分布10过去过去157年来地球表面平均气温变化年来地球表面平均气温变化时间（年）时间（年）时间（年）时间（年）113、天气与气候的联系和区别、天气与气候的联系和区别l l两者存在统计联系两者存在统计联系两者存在统计联系两者存在统计联系l l气候是大量天气过程的综合气候是大量天气过程的综合气候是大量天气过程的综合气候是大量天气过程的综合l l包含天气平均状态和极端状态包含天气平均状态和极端状态包含天气平均状态和极端状态包含天气平均状态和极端状态l l区别：区别：区别：区别：l l时间尺度时间尺度时间尺度时间尺度l l变化特点变化特点变化特点变化特点l l影响因子影响因子影响因子影响因子124、发展简史、发展简史1 1）萌芽时期：公元）萌芽时期：公元）萌芽时期：公元）萌芽时期：公元1616世纪中叶以前世纪中叶以前世纪中叶以前世纪中叶以前l l零星的、局部的气象观测零星的、局部的气象观测零星的、局部的气象观测零星的、局部的气象观测l l感性认识和经验形成阶段，以文献记录和现象感性认识和经验形成阶段，以文献记录和现象感性认识和经验形成阶段，以文献记录和现象感性认识和经验形成阶段，以文献记录和现象描述为主描述为主描述为主描述为主l l我国曾居于世界领先我国曾居于世界领先我国曾居于世界领先我国曾居于世界领先l l殷代：殷代：殷代：殷代：风、云、雨、雪等文字记录风、云、雨、雪等文字记录风、云、雨、雪等文字记录风、云、雨、雪等文字记录l l春秋战国：春秋战国：春秋战国：春秋战国：“二十四节气二十四节气二十四节气二十四节气”l l气象观测仪器气象观测仪器气象观测仪器气象观测仪器l l古希腊古希腊古希腊古希腊134、发展简史、发展简史2 2）发展初期：）发展初期：）发展初期：）发展初期：1616世纪中叶到世纪中叶到世纪中叶到世纪中叶到1919世纪末世纪末世纪末世纪末l l观测方面：气象仪器的发明、建立地面气象观测观测方面：气象仪器的发明、建立地面气象观测观测方面：气象仪器的发明、建立地面气象观测观测方面：气象仪器的发明、建立地面气象观测站和观测网，开始气象要素的观测和积累站和观测网，开始气象要素的观测和积累站和观测网，开始气象要素的观测和积累站和观测网，开始气象要素的观测和积累发发发发明明明明时间时间时间时间发发发发明者姓名明者姓名明者姓名明者姓名发发发发明者国籍明者国籍明者国籍明者国籍发发发发明的气象明的气象明的气象明的气象观测观测观测观测仪仪仪仪器器器器15931593伽利略伽利略意大利意大利温度表温度表16431643托里拆利托里拆利意大利意大利气气压压表表16671667胡克胡克英国英国板式板式风风速器速器17831783索修索修尔尔瑞士瑞士毛毛发发湿度湿度计计144、发展简史、发展简史l l理论研究方面：气象学和气候学由单纯定性的理论研究方面：气象学和气候学由单纯定性的理论研究方面：气象学和气候学由单纯定性的理论研究方面：气象学和气候学由单纯定性的描述进入了可以定量分析的阶段，逐渐发展为描述进入了可以定量分析的阶段，逐渐发展为描述进入了可以定量分析的阶段，逐渐发展为描述进入了可以定量分析的阶段，逐渐发展为独立的学科独立的学科独立的学科独立的学科时间时间时间时间姓名姓名姓名姓名国籍国籍国籍国籍研究成果研究成果研究成果研究成果18201820布布兰兰德德德国德国绘绘制世界上第一制世界上第一张张天气天气图图18351835科里奥利科里奥利法国法国科里奥利力的概念科里奥利力的概念18571857白白贝罗贝罗荷荷兰兰风压风压关系定律关系定律18631863菲茨菲茨罗罗伊伊英国英国气旋模式气旋模式18171817洪堡德洪堡德德国德国绘绘制世界年平均气温分布制世界年平均气温分布图图18831883汉汉恩恩德国德国气候学手册气候学手册三大卷三大卷154、发展简史、发展简史3 3）发展时期：）发展时期：）发展时期：）发展时期：2020世纪以来世纪以来世纪以来世纪以来l l早期：早期：早期：早期：2020世纪前五十年世纪前五十年世纪前五十年世纪前五十年l l观测方面：观测方面：观测方面：观测方面：l l地面观测内容更加丰富和精确，观测站网扩大地面观测内容更加丰富和精确，观测站网扩大地面观测内容更加丰富和精确，观测站网扩大地面观测内容更加丰富和精确，观测站网扩大l l气象观测从地面向高空发展气象观测从地面向高空发展气象观测从地面向高空发展气象观测从地面向高空发展l l19281928年苏联莫尔恰诺夫发明无线电探空仪年苏联莫尔恰诺夫发明无线电探空仪年苏联莫尔恰诺夫发明无线电探空仪年苏联莫尔恰诺夫发明无线电探空仪164、发展简史、发展简史l l理论研究方面：理论研究方面：理论研究方面：理论研究方面：l l锋面气旋学说锋面气旋学说锋面气旋学说锋面气旋学说l l长波理论长波理论长波理论长波理论l l降雨学说降雨学说降雨学说降雨学说l l创立了气候型的概念、几种气候分类法、出版了五创立了气候型的概念、几种气候分类法、出版了五创立了气候型的概念、几种气候分类法、出版了五创立了气候型的概念、几种气候分类法、出版了五卷卷卷卷气候学手册气候学手册气候学手册气候学手册l lWalkerWalker提出三大涛动概念，把大气活动中心和世界提出三大涛动概念，把大气活动中心和世界提出三大涛动概念，把大气活动中心和世界提出三大涛动概念，把大气活动中心和世界气候联系起来气候联系起来气候联系起来气候联系起来 （NAONAO，NPONPO，SOSO）174、发展简史、发展简史l l近期：近期：近期：近期：2020世纪中叶以后世纪中叶以后世纪中叶以后世纪中叶以后l l 观测方面：观测方面：观测方面：观测方面：l l先进的观测技术先进的观测技术先进的观测技术先进的观测技术l l常规气象观测网的加密常规气象观测网的加密常规气象观测网的加密常规气象观测网的加密l l开展大规模的综合观测试验开展大规模的综合观测试验开展大规模的综合观测试验开展大规模的综合观测试验18全球监测系统全球监测系统192021GEWEX观测区域示意观测区域示意22234、发展简史、发展简史l l理论研究方面：理论研究方面：理论研究方面：理论研究方面：l l建立数值模式，进行定量数值模拟试验，使气象学、建立数值模式，进行定量数值模拟试验，使气象学、建立数值模式，进行定量数值模拟试验，使气象学、建立数值模式，进行定量数值模拟试验，使气象学、气候学进入试验科学阶段，进行数值模拟和预测气候学进入试验科学阶段，进行数值模拟和预测气候学进入试验科学阶段，进行数值模拟和预测气候学进入试验科学阶段，进行数值模拟和预测l l气候学领域中的科学革命气候学领域中的科学革命气候学领域中的科学革命气候学领域中的科学革命l l国际上召开了一系列气候学术会议、提出了气候系国际上召开了一系列气候学术会议、提出了气候系国际上召开了一系列气候学术会议、提出了气候系国际上召开了一系列气候学术会议、提出了气候系统的概念和世界气候计划（统的概念和世界气候计划（统的概念和世界气候计划（统的概念和世界气候计划（WCPWCP）、成立了政府间气）、成立了政府间气）、成立了政府间气）、成立了政府间气候变化专业委员会（候变化专业委员会（候变化专业委员会（候变化专业委员会（IPCCIPCC）、提出了）、提出了）、提出了）、提出了世界气候框世界气候框世界气候框世界气候框架公约架公约架公约架公约24时间时间时间时间地点地点地点地点会会会会议议议议名称名称名称名称19721972瑞典斯德哥瑞典斯德哥瑞典斯德哥瑞典斯德哥尔尔尔尔摩摩摩摩联联联联合国合国合国合国环环环环境大会境大。