氣象學(xué)與氣候?qū)W總復(fù)習(xí)資料全套

氣象學(xué)與氣候?qū)W總復(fù)習(xí)資料1、天氣：某一地區(qū)，在某一瞬間或某一時間內(nèi)大氣中的大氣狀態(tài)（氣溫、氣壓、溫度）和大氣現(xiàn)象（風(fēng)、云、霧、降水等）的綜合。是瞬時的、多變的、不穩(wěn)定的。2、飽和水汽壓（E）：空氣中的水汽壓不能無限制地增加，在一定的溫度下，如果水汽壓增大到某一個極限值，空氣中水汽就達到飽和，空氣達到此限度時為飽和濕空氣，飽和濕空氣中的水汽所產(chǎn)生的那部分壓力，叫飽和水汽壓，即最大水汽壓。3、地面輻射：地球表面在吸收太陽輻射的同時，又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式，稱為地面輻射。4、露：傍晚或夜間，地面或地物由于輻射冷卻，使貼近地表面的空氣層也隨之降溫，當(dāng)空氣中水汽含量過飽和時，在地面或地物的表面就有水汽的凝結(jié)物，如果此時的露點溫度在0度以上，在地面或地物上就出現(xiàn)微小的水滴，稱為露。5.、地方性風(fēng)：因地表受熱不均和地形動力（局部環(huán)境差異）作用產(chǎn)生的地方性氣流運動稱為局地環(huán)流或地方性風(fēng)。6、臺風(fēng)：當(dāng)?shù)孛嬷行母浇畲箫L(fēng)速大于或等于32.6m/s的熱帶氣旋稱為臺風(fēng)，熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上，具有暖中心結(jié)構(gòu)、強烈的氣旋性渦旋。7、氣候：一個地區(qū)在太陽輻射、下墊面性質(zhì)、大氣環(huán)流和人類活動長時間作用下，在某一時段內(nèi)大量天氣過程的綜合，是時間尺度較長的大氣過程。8、氣候系統(tǒng)：氣候系統(tǒng)是一個包括大氣圈、水圈、陸地表面、冰雪圈和生物圈在內(nèi)的，能夠決定氣候形成、氣候分布和氣候變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。9、絕熱過程：大氣中所進行的各種過程，通常伴有不同形式的能量轉(zhuǎn)換。在能量轉(zhuǎn)換過程中，空氣的狀態(tài)要發(fā)生改變。在氣象學(xué)上，任一氣塊與外界之間無熱量交換時的狀態(tài)變化過程，叫做絕熱過程。10、氣團：氣團是指一定范圍內(nèi)，水平方向上氣象要素相對比較均勻均勻的大塊空氣。在同一氣團中，各地氣象要素的重點分布幾乎相同，天氣現(xiàn)象也大致一樣。氣團的水平范圍可達幾千公里，垂直高度可達幾公里到十幾公里，常常從地面伸展到對流層頂。11．季風(fēng)：以一年為周期，大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)隨季節(jié)而有顯著改變的現(xiàn)象，風(fēng)向不僅有季節(jié)改變，且方向的變化在120度以上。12.城市熱島效應(yīng)：城市氣溫經(jīng)常比其四周郊區(qū)為高，在氣溫的空間分布上，城市氣溫高，好像一個“熱島”矗立在農(nóng)村較涼的“海洋”之上，這種現(xiàn)象稱為城市熱島效應(yīng)或城市熱島。三部分1、天氣與氣候的聯(lián)系和區(qū)別聯(lián)系：①二者存在著統(tǒng)計上的聯(lián)系。②氣候不僅包括多年來經(jīng)常發(fā)生的天氣狀況，而且也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。區(qū)別：①概念不同；②時間尺度不同：天氣周期短，氣候周期長；③穩(wěn)定性不同：天氣不穩(wěn)定，氣候較穩(wěn)定；④天氣系統(tǒng)單純（氣旋、反氣旋），氣候系統(tǒng)龐大（一個能源、五個子系統(tǒng)）。2、北半球7月份等溫線的變化特點（1）7月份等溫線圖從低緯度向兩極遞減（2）7月份等溫線比較稀疏，說明北半球的夏季南北溫差小。（3）7月北半球等溫線在大陸凸向高緯，海洋凸向赤道（4）熱赤道的位置夏季在20oN，撒哈拉為世界上最熱的地方，形成高溫中心。3、形成云雨的主要條件是什么，為什么會形成不同類型云雨？形成云雨的主要條件是凝結(jié)核的存在，空氣垂直上升所進行的絕熱冷卻使空氣達到過飽和。在雨的形成過程中大水滴起著很重要的作用。由于空氣垂直上升運動的形式和規(guī)模不同，形成云的狀態(tài)、高度、厚度也不同。大氣上升運動方式主要有：熱力對流，動力抬升，大氣波動，地形抬升。不同的云，由于其水平范圍，云高，云厚，云中含水量，云中溫度和升降氣流等情況不同，因而降水的形態(tài)，強度，性質(zhì)也隨之而有差異。4、氣壓隨時間變化的原因氣壓的變化是該地上空空氣柱重量增加或減少的反映，而空氣柱的重量是其質(zhì)量和重力加速度的乘積。重力加速度可視為定值?？諝庵|(zhì)量的變化主要是由熱力和動力因子引起。熱力因子是指溫度的升高或降低引起的體積膨脹或收縮、密度的增大或減小以及伴隨的氣流輻合或輻散所造成的質(zhì)量增多或減少。動力因子是指大氣運動所引起的氣柱質(zhì)量的變化，如水平氣流的輻合和輻散、不同密度氣團的移動、空氣垂直運動。5、天文輻射的時空分布特點（1）天文輻射能量的分布是完全因緯度而異的（2）夏半年獲得天文輻射量的最大值在20°—25°的緯度帶上，由此向兩極逐漸減少，最小值在極地。（3）冬半年北半球獲得天文輻射最多的是赤道。（4）天文輻射的南北差異不僅隨冬、夏半年而有不同，而且在同一時間內(nèi)隨緯度亦有不同。（5）夏半年與冬半年天文輻射的差值是隨著緯度的增高而加大的。（6）在極圈以內(nèi)，有極晝、極夜現(xiàn)象。在極夜期間，天文輻射為零。6、柯本氣候分類法優(yōu)缺點:優(yōu)點：①首次提出了氣候型的概念②方法簡便，劃分界限明確，與自然景觀比較符合。缺點：①B帶與A、C、D、E帶并列欠妥②忽視了對氣候成因的分析，容易將低緯度高地氣候與高緯度氣候歸為一類。7、海陸增溫和冷卻的差異及其原因差異：大陸受熱快，冷卻也快，溫度升降變化大。而海洋上則溫度變化緩慢。如大洋中，年最高及最低氣溫的出現(xiàn)要比大陸延遲一兩個月。原因：①二者對太陽輻射的吸收和反射不同在同樣的太陽輻射強度之下，海洋所吸收的太陽能多于陸地所吸收的太陽能，這是因為陸面對太陽光的反射率大于水面。平均而論，陸面和水面的反射率之差約為10—20％。換句話說，同樣條件下的水面吸收的太陽能比陸面吸收的太陽能多10—20％。②能量分布的厚度不同陸地所吸收的太陽能分布在很薄的表面上，而海水所吸收的太陽能分布在較厚的層次。這是因為陸地表面的巖石和土壤對于各種波長的太陽輻射都是不透明的，而水除了對紅色光線和紅外線可以說是不透明的外，對于紫外線和波長較短的可見光線來說，卻是相當(dāng)透明的。③二者的導(dǎo)熱方式不同。陸地所得太陽能主要依靠傳導(dǎo)向地下傳播，而水還有其他更有效的方式，包括波浪、洋流和對流作用。這些作用使得水的熱能發(fā)生垂直的和水平的交換。因此，陸面所得太陽輻射集中于表面，一薄層，以致表面急劇增溫，也就加強了陸面和大氣之間的顯熱交換；反之，水面所得太陽輻射分布在較厚的一個層次，以致水溫不易增高，也就相對地減弱了水面和大氣之間的顯熱交換。砂所得的太陽輻射，傳給空氣的約占半數(shù)，而水所得的太陽輻射，傳給空氣的不過0.5％。④水汽含量不同海面有充分水源供應(yīng)，以致蒸發(fā)量較大，失熱較多，也使得水溫不容易升高。而且，空氣因水分蒸發(fā)而有較多的水汽，以致空氣本身有較大的吸收地面輻射的能力，也就使得氣溫不易降低。陸地上的情況則正好相反。⑤巖石和土壤的比熱小于水的比熱。8、大氣中水汽分布及其作用水汽的分布：（1）垂直分布——水汽含量隨高度的增高而減少，在十千米高度以下的水汽約占全部水汽量的99%。（2）水平分布——緯度越高，含量越少；地勢越高，含量越少；海洋上多，陸地上少。大氣中水汽的作用：（1）是天氣變化的主要因子——云、雨、雪、霜、露等天氣現(xiàn)象，都是水汽在一定條件下發(fā)生相變所形成。（2）影響大氣和地面的溫度——水汽能強烈吸收地面輻射，也能吸收小部分太陽輻射，從而使大氣獲得熱量；同時它又向地面放射長波輻射，使地面獲得熱量。9、影響地面有效輻射的因子有：（1）云霧、水汽和風(fēng)：它們能強烈吸收和反射地面發(fā)出的長波輻射，使大氣逆輻射增大，因而使地面有效輻射減少；（2）海拔高度：空氣密度、水汽、塵埃隨海拔高度增加而減少，大氣逆輻射相應(yīng)減少，有效輻射增大；（3）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑表面輻射面大，有效輻射也大；（4）地面覆蓋：導(dǎo)熱性差的物體如秸桿、草皮、殘枝落葉等覆蓋地面時，可減少地面的有效輻射。10、為什么在晴朗無風(fēng)的夜間往往比陰雨的夜間多霜霧？（1）地面強烈輻射冷卻，降溫迅速；（2）當(dāng)近地面的薄層空氣與冷地面接觸后，空氣將逐漸冷卻并達到露點溫度，空氣中的水汽就凝結(jié)在所接觸的地表面上或地表面的物體上；（3）如果露點溫度在0℃以下，則水汽直接在接觸面上凝華為白色的冰晶稱為霜；（4）當(dāng)空氣中水汽較多時，由于強烈輻射降溫后使空氣中會形成許多懸浮在空氣中的微小水滴或冰晶，這種現(xiàn)象便稱為霧。11、焚風(fēng)的概念及其特點概念：未飽和濕空氣，受山地阻擋被迫作動力抬升后，沿背風(fēng)坡下滑形成的干熱風(fēng)。特點：（1）迎風(fēng)坡的凝結(jié)高度以下氣塊（團）按rd降溫（未飽和），以上氣塊按rm降溫（飽和—過飽和），并出現(xiàn)大量降水。（2）背風(fēng)坡氣塊（團）按rd升溫，蒸發(fā)旺盛，并出現(xiàn)雨影區(qū)。背風(fēng)坡山麓出現(xiàn)干熱風(fēng)。12、影響我國的氣團是原生的還是變性氣團活動在我國的氣團大多是境外移來的變性氣團，其中最主要的是變性極地大陸氣團和變性熱帶海洋氣團。為什么？①我國地形復(fù)雜，山地占2/3，缺乏大面積性質(zhì)均一的下墊面；②我國大部分地區(qū)地處中緯度，而中緯度地區(qū)又是冷暖空氣交匯極為頻繁的地區(qū)，缺乏利于空氣停滯或緩行的環(huán)流條件。13、一天中，中午太陽輻射最強，為什么最高氣溫卻出現(xiàn)在午后2點左右？①大氣的熱量主要來源于地面的長波輻射；②而地溫的高低并不是直接決定于地面對當(dāng)時吸收太陽輻射的多少，而是決定于地面儲存熱量的多少；③正午，太陽輻射最強，地溫不斷升高，午后，盡管太陽的輻射開始減弱，但是地面得到的熱量比失去的熱量還是多些，地面長波輻射繼續(xù)加強，氣溫也隨著不斷升高；④到午后一定時間，地面得到的熱量因為太陽輻射的進一步減弱，獲得的熱量少于失去的，這時地溫開始下降，地溫的最高值就出現(xiàn)在地面由儲存轉(zhuǎn)為損失，地溫由上升轉(zhuǎn)為下降的時刻，這個時刻通常在午后1點鐘左右；⑤由于地面的熱量傳遞給空氣需要一定的時間，所以最高氣溫出現(xiàn)在午后2點左右。14、地形對降水形成的影響：（1）經(jīng)過山地的阻礙，引起氣流的抬升運動，凝云致雨（2）低壓系統(tǒng)、鋒面遇到山地的阻礙作用，使系統(tǒng)移動滯緩，雨時延長（3）當(dāng)氣流進入谷地，由于喇叭口效應(yīng)，引起氣流輻合上升，如果空氣潮濕，就會產(chǎn)生降水（4）夏季，大陸氣候區(qū)，山南北坡增溫不同或谷底山坡增溫快，山頂增溫慢，會產(chǎn)生局部熱力對流，會形成對流雨或雷暴雨（5）氣流經(jīng)過崎嶇不平的地形區(qū)域，因摩擦力的影響產(chǎn)生湍流上升運動，在水汽充足的條件下，往往形成低層云或?qū)臃e云，產(chǎn)生小量降水，如毛毛雨、小雨等。15、影響氣候形成和變化的因素參考：（1）太陽輻射在地球表面分布的不均；（2）地球自轉(zhuǎn)的存在，形成三圈環(huán)流；（3）海陸熱力差異的存在使得，帶狀的氣壓帶分隔成一個個孤立的高低氣壓中心；（4）暖、寒洋流的作用使得氣候更加復(fù)雜。二部分1、大氣結(jié)構(gòu)：是指大氣在垂直方向上的分層和水平方向上氣象要素分布的不均勻性。包括：對流層、平流層、中間層、熱層、散逸層。2、地面有效輻射：地面輻射與大氣逆輻射是經(jīng)常存在的，地面放出輻射和地面吸收的大氣逆輻射之差稱為地面有效輻射。地面有效輻射的變化規(guī)律：日變化：中午前后達到最大值以后逐漸變小，到早晨達到最小年變化：夏季大，冬季小，但由于水汽和云的影響，最大值出現(xiàn)在春季。影響地面有效輻射的因子有：（1）云霧、水汽和風(fēng)：它們能強烈吸收和反射地面發(fā)出的長波輻射，使大氣逆輻射增大，因而使地面有效輻射減少；（2）海拔高度：空氣密度、水汽、塵埃隨海拔高度增加而減少，大氣逆輻射相應(yīng)減少，有效輻射增大；（3）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑表面輻射面大，有效輻射也大；（4）地面覆蓋：導(dǎo)熱性差的物體如秸桿、草皮、殘枝落葉等覆蓋地面時，可減少地面的有效輻射。3、氣溫非絕熱變化(一)氣溫的非絕熱變化（1）.傳導(dǎo)：就是依靠分子的熱運動將熱能從一個分子傳遞給另一分子，而分子本身并沒有因此發(fā)生位置的變化。空氣與地面之間，空氣團與空氣團之間，當(dāng)有溫度差異時，就會因為傳導(dǎo)作用而交換熱量。（2）.輻射：物體之間不停地以輻射方式交換著熱量。大氣主要依靠吸收地面的長波輻射而增熱，同時，地面也吸收大氣放出的長波輻射，這樣它們之間就通過長波輻射的方式不停地交換著熱量?？諝鈭F之間，也可以通過長波輻射而交換熱量。（3）.對流：當(dāng)暖而輕的空氣上升時，周圍冷而重的空氣便下降來補充，這種升降運動，稱為對流。通過對流、上下層空氣互相混合，熱量也就隨之得到交換。（4）.湍流：空氣的不規(guī)則運動稱為湍流，又稱亂流。湍流是空氣層相互之間發(fā)生摩擦或空氣流過粗糙不平的地面時產(chǎn)生的。有湍流時，相鄰空氣團之間發(fā)生混合，熱量也就得到了交換。湍流是摩擦層中熱量交換的重要方式。4、氣溫的絕熱變化絕熱過程：大氣中所進行的各種過程，通常伴有不同形式的能量轉(zhuǎn)換。在能量轉(zhuǎn)換過程中，空氣的狀態(tài)要發(fā)生改變。在氣象學(xué)上，任一氣塊與外界之間無熱量交換時的狀態(tài)變化過程，叫做絕熱過程。當(dāng)某一氣團在與外界沒有任何熱量交換的情況下，做上升運動，如果該氣團體積不變上升到某一處，則其內(nèi)部的壓強會比周圍大氣的要高，氣團為了與外界大氣相平衡，氣塊體積要膨脹，在膨脹的過程中克服外界壓力而做功，氣團做功所消耗的能量取自氣團內(nèi)部，因此使氣塊溫度降低，以上過程稱為氣溫的絕熱冷卻。反之，氣團作下沉運動時，若與外界沒有熱量交換的情況下，由于外界氣壓比起團內(nèi)部氣壓高，會壓縮氣塊使氣團體積縮小，同時氣團內(nèi)氣體被壓縮做功，內(nèi)能增加，溫度上升，這種現(xiàn)象稱為絕熱增溫。5.云滴的增長和凝結(jié)過程。6.大氣中常見的降溫過程：①輻射冷卻②接觸冷卻③混合冷卻④絕熱冷卻7.作用于空氣的力（1）氣壓梯度與氣壓梯度力（2）地轉(zhuǎn)偏向力（Fc）（3）慣性離心力（C）（4）摩擦力（R）8.地理分類（氣團源地的地理位置和下墊面性質(zhì)）:北半球氣團北極氣團（冰洋氣團）：65°N以北的極地地區(qū)極地氣團極地大陸氣團：西伯利亞和蒙古、加拿大和阿拉斯加極地海洋氣團：北太平洋、北大西洋的中緯度海洋上熱帶氣團熱帶大陸氣團：北非、西南亞的副熱帶沙漠地區(qū)熱帶海洋氣團：副熱帶高壓控制的海洋上赤道氣團（赤道海洋氣團）：赤道地區(qū)9.氣團的概念大范圍的空氣團，在其內(nèi)部氣象要素的水平分布比較均勻，垂直分布基本一致，在其控制的區(qū)域內(nèi)，天氣氣候特征也大致相同。10．對流：11.干熱風(fēng)概念：未飽和濕空氣，受山地阻擋被迫作動力抬升后，沿背風(fēng)坡下滑形成的干熱風(fēng)。12.影響溶液面飽和水汽壓得因素：13.氣候系統(tǒng)的五大子系統(tǒng)：大氣圈