气象学复习资料(完整).docx

引论气象学研究大气现象和过程.探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于实践为人类服务的科学。气候学该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。（气候学的研究对象是地球上气候）气候系统是一个包含大气圈、水圈、地地表面、冰名圈和生物圈在内的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一物理系统.太阳辐射是这个系统的能源。水汽压和饱和水汽压大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压在温度一定的情况下，单位体积空气中的水汽量有一定限度，如果水汽量达到此限度,空气就呈饱和状态，这时空气.称饱和空气。饱和空气的水汽压称饱和水汽压。相对湿度空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的比值f=5×100%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比混在一团湿空气中，水汽质量与该团空气总质量（水汽加干空气质量）的比值水汽混合比在一团湿空气中.水汽质量与干空气质量的比值露点（温度值）在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度（露点温度常比气温低）空气状态方程是反映空气在发生变化时各要素之间相互关系的方程.P=PWRJ依J干空气比气体常数0.287JgK/p=pRdTv（TV虚温）大气的热能和温度太王常数在大气上界日地平均距离处，垂直于太阳光线的平面上，单位时间单位面积上接收到的所有波长的太阳辐射能.称为太阳常数，太阳辐射在大气中的戒弱吸收、散射、反射到达地面的太阳辐射太阳以平行光线形式直接投射到地面上的辐射经过歆刖后自天空投射到地面的辐射太阳直接辐射+散射辐射到达地面的总辐射还收到地面反射作用的影响.这部分地面辐射和大气的辐射地面吸收太阳辐射后就变为热能使地面增温.然后日夜不停的向外放射辐射大气对太阳辎射（主要吸收长波辐射）的吸收很少但能强烈的吸收地面的辐射.大气主要靠吸收地面辐射后升温.它也日夜不停的向外放出辐射由大气到达地面的那部分长波辐射。大气辐射中向下的那一部分因为刚好和地面辐射相反（温室效应一一大气逆箱射和大气保温效应）地面有效辐射（Fo）地面放射的辐射（Eg）与地面吸收的大气逆辐刖的之差地面温度高D大（Eg大）FO大地面失热多空气温度高大（逆大）FO小地面失热少空气湿度大°大（逆大）Fq小地面失热少云量多大（逆大）FO小地面失热少地面及地一气系统的辐射差额单位面积地表面所吸收的总辐射和有效辐射之差。4=（Q+q）（i-）E用：辐射差额；Q:直接到达地面的太阳辐射；9：散射辐射A：地面有效将射大气得到的辐射作与大气失去的能之差。得：大气直接吸收的太阳辐射+地面辐射失：大气逆辐射+大气辐射到宇宙空间短波长波如果将地面和大气看作是一个系统那么收入的辐射和支出的辐射之差就是地-气系统的辐射差额。/?，=（0+0（1.-a）+Q-得：（）Q）（1.-）地面吸收的太阳辐射能大气吸收的太阳辐射失：F-透过大气层地面辐射和大气辐射射向宇宙大气的增温和冷却绝热变化和非绝热变化气温的非绝热变化（与外界有热坦交换）1传存辐射对流湍流蒸发（升华）和凝结（凝华）气温的绝热变化气体叮外界之间无热/交换时的状态变化过程（大气中，乖If运动的气块,其状态变化通常接近于绝热过程）干绝热当一团干空气或未饱和的湿空气与外界没有任何热量交换做升降运动.且气块内没有任何水相变化时的温度变化湿绝热如果这团空气是饱和湿空气.且在绝热升降运动中发生了水相变化干绝热直减率和湿绝热百减率（气块绝热上升单位距志时的温度降低值）大气稳定度大气卷定度是指气块受任意方向扰动后,返Ir或的趋势和程度。它表示在大气层中的个别空气块是否安于原在的层次.是否易于发生垂直运动.即是否易于发生对流。逆温气温随高度增加而升高辐射逆温夜间由地面、雪面或冰面等辐射冷却形成的逆温。湍流逆温由于空气的湍流混合而形成的逆温。平流逆温暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却,愈近地表面的空气降温愈多.而上层空气受冷地面的影响小.降温较少,于是产生了逆温现象下沉逆温由于下沉气流绝热增温而形成的逆温。大气中的水分冰晶效应在云中,冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的，如果当时的实际水汽压介于两者饱和水汽压之间,就会产生冰水之间的水汽转移现象，水滴会因不断蒸发而缩小,冰品会因不断凝华而增大。过冷却水液态水的温度冷却到冰点以下而不冻结的现象称为过冷却。水汽凝结成冰晶过冷却水蒸发影响莱发速度的主要因一水源2热源3饱和差（E-e）4风速与湍流扩散大气中水汽凝结条件1有凝结核或凝华核存在2大气中水汽达到饱和或过饱和状态空气中水汽饱和或过饱和泼水面蒸发（增加水汽）冷空气流经暖水面时，由于水面温度比气温高所以暖水面的饱和水汽压大于空气的饱和水汽压.通过蒸发可以使空气达到过饱和并凝结。空气冷却（减少空气饱和水汽压）1维热冷却2辐射冷却3平流冷却4混合冷却（与逆温类似）降水形成的一般过程云为半径IOUm的水滴雨消半径1000m的水滴降水的形成就是云滴增大为雨滴、雪花或其它降水物，并降至地面的过程.r云滴增大的过程云清蚓（或凝华）增长|、过冷水滴与冰晶之间：水-F1.|冰E）K>c>E律磁相长2、大小水滴之间：一3_大E小>c>E大3、冷暖水滴之间:>e>E大气的运动气压随高度的变化气压值随海拔高度的增加而递减（每升高1.m,气压平均值降低12.7hPa）静力学方程构建出气压随高度的变化量与空气密度之间的定关系.减主要决定于空气宙度）-dp=pgdz在高方程气压随高度的增加按指数规律递减（优!二气讦力延快.3；气，-邑或慢）产g.等温大气多元大气气压场1等珏线+等I玉面）气压的空间分布气压在空间上的变化）位势高度概念：单侪质量的物体从海平面提升到高度Z时，克服重力所做的功。-jgf.1位势米=98Jkg02=小'而",的两种假设气压场的基本型式：低U2专任3咱（低压哨）4脊（三压脊5鞍形气压场（鞍形场）作用于空气的力：（1）气压梯度力G（您动力）（2）地转偏向力A改变运（3）惯性离心力C摩擦力R动方向大气环流大气在全球范国展开大规模的空气运动。大气环流的影响因素1太阳辐射（基本因子）2地转偏向力海谛分布地形重点：青藏高原对东亚大气环流的影天气系统天气系统指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统.km)地*大尺度O2000)中间(天气)尺度(2000200)中尺度(2002)小尺度(<2)温带超长波、长波气旋,锋背风波雷如副热带副热带高压副热带低压切变线网线、M雨龙卷风热带赤道娴合带李风台风、云团热带风丛对流r对流刺体气团和锋气团气象熨%(温度、湿度和大气静力稳定度)水平分布上比较均匀的大范围空气团。气团的分类地理分类法：冰洋气团、极地气团、热带气团、赤道气团”热力分类法：冷气团、暖气团锋锋是两个性质不同的气团之间狭窄而又向冷气团领斜的过渡带。冷锋暖锋I锋面坡度比较准静止锋暖风<冷风重要内容:锋面天气M锋天气（:）锋前降雨,多为连续性降水（强度小）.若暧空气不稔定可能出现积雨云、雷雨等阵性降水冷锋天气（）锋后降水。降水发生在雨层云中,且多为连续性的（强度大）.若暧空气不隐定,则产生雷阵雨。（急行冷转天'此种冷锋过境时,往往狂风暴雨、雷电交加.气象要素剧变。锋线一过则天气豁然匿朗。但降水区较窄。冬季因暖空气干燥则锋后出现大风和风沙天气J准解止锋准的止锌的云系主要分为两类.对应的天气现象分别为有雨和无雨两种，所示准静止修处于高压控制下，傕上方的暧空气较干，垂电运动小，没有形成明显的云层，下方湿冷空气沿地形抬升形成层积云，会带来零星降水或者无肾水（云货准静止锋）所示的为有显著降水的情况.锋上方暧空气上升运动强烈，会形成大量雨层云、高层云等云系，带来大限降水,若锋面坡度大，地面辐合强，降水区会从锋莲开始，雨区北界位置往往与700百帕切变线位置一致.准静止锋停滞在某处时，会使该地区产生连阴雨天气（华南准沛止锋）锚囚锋降雨区扩大、降雨强度增加中高纬天气系统晶帝'I旋和:反气旋气旋与反气旋定义：占有三度空间的，在同一高度上中心气压比四周低g的大尺度涡旋。冬及冬压冬运?方向天与类型中心水手运动垂直运动状况冬麦低冬压辑合上升阴雨反冬麦由冬压辐救下流低纬天气系统地僮反MBfA*30裳分贝观M杈也他座，副热带高压：是一个环绕副热带地区的动力性高压带.西太平洋副高的移动与我国东部雨带的关系时间春婉依J1.影响地区4月以前18-20oN华南出现连续的低温阴雨天6月下旬第一次北跳并在20-25°N稳定华南南沆期结束，江津流城出现格而。7月中旬第二次北眺并在25-30oN推动梅雨结束，黄河出现风朝，长辽沈城迷入伏旱季节。8月初第三次北珑去过30oN华南出现台风，华北、东北进入雨季。长河处于副志下9月上旬第一次回撤列25oN江浪出现叶兴，长江以北状高先臾IO月上旬第二次回撤利20oN以南华南冷水，台风城少，华南以北都是秋苗先爽的天先。热带天气系统热带粘合:：法昔行士.东风波、云团'季节低压、中层气旋0迫一储合可南,北半球信风气流汇合形成的狭窄气流梅合带，又称赤道福合带（气压值比附近地区低）然带气旋形成海上、具有暖心结构、强烈的气旋性泯旋风速）326ms中心风速24.5ms-32.6ms,中心附近风速27.2-32.6ms10.8-17.1ms气候的形成气候的形成受五个因素影响太阳辄射;宇宙地球物理因子： 环流因干（包括大气环流和洋流）： 下垫面因子（包括海陆分布、地形与地面特性、冰名祖族）i人类活动的影晌.太阳辐射天文辐射：不考虑地球大气和地球表面不同性质对太阳辐射的影响,把地球线想为没有大气的均一球体，这种条件下的太阳辐射就是天文幅射.天文辐射的影响因素：太阳本身的变化（裱斑、黑子等）：日地距离；太阳高度角；白昼长度。环流因子（直点：ENSO对气候的影响）厄尔尼诺（E1.Nino）;指i南方涛动（SouthernOsci1.1.ation）.I:反相变化的现象.