氣象學(xué)與氣候?qū)W教學(xué)課件

第一章引論

教學(xué)重點(diǎn)：1、氣象學(xué)、氣候?qū)W、天氣學(xué)的概念及所研究對(duì)象

2、本學(xué)科與其他部門地理、區(qū)域地理學(xué)的關(guān)系

§1-1氣象學(xué)與氣候?qū)W的研究對(duì)象及應(yīng)用

一、氣象學(xué)與氣候?qū)W的研究對(duì)象：

（一）氣象學(xué)：

1、定義：研究發(fā)生于大氣中的的一切物理現(xiàn)象和物理過(guò)程，探討其演變規(guī)律和變

化，并應(yīng)用于實(shí)踐的科學(xué)。

物理現(xiàn)象：大氣中的風(fēng)、云、雨、雪、雹、冷暖、干濕、光、電、聲等現(xiàn)

象。

物理過(guò)程：增溫、冷卻、蒸發(fā)、凝結(jié)。

2、研究對(duì)象：地球上的四大圈層之-----大氣圈

主要研究?jī)?nèi)容：

①大氣的一般特性：大氣的組成、范圍、結(jié)構(gòu)、溫度、濕度、壓力、密

度等。

②大氣現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展、及能量的來(lái)源。

③探求大氣現(xiàn)象的本質(zhì)、巡求變化規(guī)律。

④將大氣現(xiàn)象中的規(guī)律應(yīng)用于實(shí)踐。

（-）天氣學(xué)：

1、定義：研究地球條件下不同的區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的天氣過(guò)程、天氣系統(tǒng)的成

因、演變規(guī)律，并在天氣預(yù)報(bào)上應(yīng)用的科學(xué)。

天氣過(guò)程：天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展、消失、演變的全過(guò)程

天氣系統(tǒng)：引起天氣變化和分布的高壓、低壓、高壓脊、低壓槽等大氣

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

天氣預(yù)報(bào)：人們根據(jù)天氣演變規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)天氣變化

作出的主觀、客觀的判斷

2、研究對(duì)象：地球上的大氣

（三）氣候?qū)W：

1、定義：研究地球上氣候的形成原因、分布類型、變化規(guī)律的科學(xué)。

2、研究對(duì)象：地球上的氣候。

二、天氣與氣候的區(qū)別：

1、概念不同：

天氣：某一地區(qū)在某一瞬間或某一短時(shí)間內(nèi)大氣狀態(tài)（溫度、相對(duì)濕度

氣壓等）和大氣現(xiàn)象（風(fēng)、云、雨、雪、降水等）的綜合。屬于

短時(shí)間內(nèi)的微觀現(xiàn)象

氣候：是指在太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、下墊面性質(zhì)和人類活動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間相互

作用下，在某一時(shí)段內(nèi)大量天氣過(guò)程的綜合。不僅包括該地多年

平均天氣狀況，也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。屬于

長(zhǎng)時(shí)間宏觀現(xiàn)象。

①某一時(shí)段：230年

②不僅包括該地多年平均天氣狀況，也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天

氣狀況。例如：

哈爾濱氣候特點(diǎn)是：夏季多雨，炎熱；冬季寒冷干燥。

溫度、降水的平均狀況：T=3.5℃P=554mm

溫度、降水的極端狀況：Tmax=36.7℃Tmin=-38.7℃

Pmax=mmPmin=mm

2、變化周期不同：

天氣：短期天氣過(guò)程：活動(dòng)時(shí)間W5天

中期天氣過(guò)程：活動(dòng)時(shí)間5—10天

長(zhǎng)期天氣過(guò)程：活動(dòng)時(shí)間10天一3個(gè)月

特點(diǎn)是：天氣變化快，周期短。

氣候：周期分季際、年、十年、百年、千年、萬(wàn)年等。

特點(diǎn)是：氣候變化慢，時(shí)間長(zhǎng)。

3、各自研究的系統(tǒng)不同：

天氣：僅是大氣中所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象，是個(gè)單純的系統(tǒng)

氣候：包括大氣、水、冰雪、陸地、生物（動(dòng)物、植物、人）五個(gè)子系

統(tǒng)。是個(gè)龐大的系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、作用、，并決定著氣

候的長(zhǎng)期平均狀況。氣候具有地方性的特點(diǎn)。

三、氣象學(xué)與氣候?qū)W與其它學(xué)科的關(guān)系：

/中國(guó)經(jīng)濟(jì)地理

經(jīng)濟(jì)地理學(xué)世界經(jīng)濟(jì)地理

（、綜合經(jīng)濟(jì)地理

,俄羅斯地理

/^二中國(guó)自然地理

「區(qū)域地理世界自然地理

I東北亞地理

地理學(xué)《自然地理學(xué)J、黑龍江地理

/水文學(xué)

、植物學(xué)

部門自然地理學(xué)造二—?jiǎng)游飳W(xué)

以芭t地貌學(xué)

I土壤地理學(xué)

人文地理學(xué)、氣象學(xué)

基礎(chǔ)專業(yè)課：地質(zhì)學(xué)、氣候?qū)W、地球概論、地圖學(xué)等

自然地理學(xué)：研究自然地理環(huán)境發(fā)生、發(fā)展及變化的科學(xué)。

自然地理環(huán)境：由地球上的大氣、水、巖石、生物圈組合的自然綜合體。

（-）與區(qū)域地理的關(guān)系：

1、不同的自然地理環(huán)境形成不同的氣候類型

例：東亞：海陸熱力差異最大

（背靠最大的大陸一歐亞大陸，面對(duì)最大的大洋一太平洋）

形成冬季寒冷、干燥，夏季炎熱多雨的季風(fēng)氣候。

美國(guó)東岸：陸地面積小，受墨西哥灣流影響，形成冬季溫暖、降

水多，夏季涼爽潮濕的海洋性或大陸濕潤(rùn)性氣候

2、氣候條件不同，又改變著自然地理環(huán)境：

1潮濕地區(qū)：植物、動(dòng)物種類多，土壤發(fā)育良好，形成多層次的生物圈。

植物：直徑1米的王蓮、紅木、從高大的喬木——低等的答辭都有分布。

動(dòng)物：大象、猴、猿、鱷等

2干旱地區(qū)：動(dòng)物、植物極其稀少，種類也單一。

植物：耐旱的沙棗類。

動(dòng)物：穴居類、嚙齒類、爬行類。

（二）與部門自然地理學(xué)的關(guān)系

1、氣候條件不同，地貌類型不同。

巖溶地貌：地質(zhì)條件：碳酸巖類

氣象條件：高溫、高濕、濕熱天氣。

例如：廣西桂林、云南路南石林、貴州黃果樹(shù)地區(qū)

凍土地貌：氣溫要有周期性的變化，導(dǎo)致巖體破壞、位移。

2、氣候條件不同，土壤類型不同：

氣候是影響土壤形成過(guò)程的最基本因素之一。它影響著成土的過(guò)程、方向、強(qiáng)

度分布等

熱帶——磚紅壤：高溫多雨、潮濕1、腐殖質(zhì)層

2、風(fēng)化后的ALQ（約有十兒米厚）

3、母質(zhì)層

溫帶——暗紅壤：冬季寒冷，夏季暖熱多雨1、枯枝落葉層

2、腐殖質(zhì)層

3、沉積層（約有2米厚）

4＞母質(zhì)層

四、本學(xué)科在實(shí)踐中的應(yīng)用：

1、農(nóng)業(yè)方面

積雪與農(nóng)業(yè)：瑞雪兆豐年

冬雪下三天，來(lái)年麥增產(chǎn)

麥蓋三次被，頭枕饅頭睡

原因：

①保溫作用：當(dāng)雪厚達(dá)5厘米時(shí)，地溫高于雪上溫度達(dá)3℃,而雪厚達(dá)10厘米

時(shí)，則達(dá)5℃

②增墉作用：春天雪化增加土壤濕度

③除蟲(chóng)作用：凍死害蟲(chóng)、浸漬害蟲(chóng)

④肥田作用：一升雪中含氮化物7.52毫克，比雨水高出5倍

2、軍事方面：

草船借箭：赤壁之戰(zhàn)正值隆冬，冬季夜間地面溫度下降速度快,空氣易達(dá)到飽和，多

余的水汽就會(huì)凍結(jié)，形成水珠。夜越長(zhǎng)，冷卻作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，加之長(zhǎng)

江低空空氣水汽含量充沛，兩岸大軍操練兵馬塵埃增多，空氣中的凝結(jié)

核多，一旦出現(xiàn)無(wú)云風(fēng)小的天氣，便會(huì)形成大霧。

火燒連營(yíng)：農(nóng)歷六月，梅雨天氣過(guò)后鋒面北移，長(zhǎng)江中下游受單一的曖氣團(tuán)控制，

在副高控制下形成炎熱干燥的伏旱天氣，蜀兵耐不得暑熱，撒盡山谷在

樹(shù)蔭濃密處避暑。樹(shù)柵連營(yíng)，縱橫七百里。陸遜帶領(lǐng)吳兵乘風(fēng)猛之夜，

四處順風(fēng)放火燒山，直殺的劉備七十萬(wàn)大軍尸橫遍野。現(xiàn)在長(zhǎng)江中下游

一帶只有人工林與次生林，而無(wú)天然林與當(dāng)年的陸遜火燒連營(yíng)不無(wú)關(guān)

系。

3、體育方面：

柯受良駕車飛躍黃河：1997年6月1日下午13：20分亞洲第一飛人的柯受良駕駛

越野車成功飛過(guò)了黃河。而原定飛越時(shí)間則是14：25分。

為什么會(huì)提前飛躍呢？

4、生活方面：

為什么會(huì)有白種人和黑種人呢？

白種人：鼻子帶鉤，鼻梁高，鼻道長(zhǎng)，鼻孔細(xì)小。在寒帶、溫帶的高緯度地區(qū),

常年太陽(yáng)不能直射，光照強(qiáng)度較弱，氣溫很低，嚴(yán)寒期又長(zhǎng)

黑種人：鼻子塌，卷發(fā)，手掌、腳掌汗腺粗而多。長(zhǎng)期生活在光照強(qiáng)烈，氣溫

又高的地區(qū)

復(fù)習(xí)題：

1、天氣與氣候有什么區(qū)別？

2、請(qǐng)舉出幾個(gè)能代表天氣或氣候意思的句子？

3、請(qǐng)說(shuō)出兒個(gè)本學(xué)科在實(shí)際生活的用途？

§1-2氣候系統(tǒng)的概述

要求,

1.熟練掌握干潔空氣的概念、成分及作用

2.掌握大氣中的水汽、固體雜質(zhì)的來(lái)源及分布

3.理解固體雜質(zhì)、液體微粒的作用

4.熟練掌握大氣垂直方向的五個(gè)分層，溫度分布特點(diǎn)及原因

5.理解大氣高度的劃分

氣候系統(tǒng)：包括大氣圈、水圈、陸面、冰雪圈、生物圈在內(nèi)的能夠決定氣候形成、分

布、變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。

能源：太陽(yáng)輻射

主體：大氣圈

一、大氣圈概述：

（一）大氣的成分

看教材回答：1、什么是大氣？

2、大氣物質(zhì)的特點(diǎn)是什么？

3、什么是干潔空氣？

4、大氣的主要成分是什么，主要起什么作用？

1、大氣：包圍在地球表面的整個(gè)空氣，是一個(gè)連續(xù)的圈。大氣的物理現(xiàn)象和

物理過(guò)程都發(fā)生在這里。地球大氣是由多種氣體混合組成的一種無(wú)

色、無(wú)味的氣體。其中最主要的成分是氮、氧、僦、二氧化碳和水

汽等，此外還包含…些懸浮著的固體雜質(zhì)和液體微粒。

物質(zhì)組成的特點(diǎn)：

物質(zhì)有三態(tài)變化：氣態(tài)：水汽、氮?dú)?、氧氣、二氧化碳?/p>

液態(tài)：水、液滴

固態(tài)：冰晶、懸浮的雜質(zhì)

按組成分低層大氣（0-90km）：由干潔空氣、水汽、雜質(zhì)組成

高層大氣（＞90km）：由氮、氧原子組成

2、干潔空氣：不包含水汽、液體和固體雜質(zhì)的大氣。

含量占整個(gè)大氣的99.97%

主要成分：氮（N）、氧（0）、M（Ar）——占干空氣的99.97%

次要成分：二氧化碳成02）、臭氧（03）、筑（Ne）、M（Kr）＞氨（Xe＞

占干潔空氣的0.01%

干潔空氣的分子量是：28.966

3、主要成分及作用

干潔空氣的成分（25km以下）

空氣中的含量（%）空氣中的含量（/）

氣體種類按容積按質(zhì)量氣體種類按容積

氮(N2)78.0975.52M(Kr)5.24X10-4

氧(02)20.9523.15氫(H2)1.0X10-4

?(Ar)0.931.28位(Xe)5.0X10-5

二氧化碳（C02）0.030.05臭氧（03）8.OXI。-，

強(qiáng)(Ne)1.8X10-3

⑴氮?dú)?/p>

氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟某煞?，約占干空氣質(zhì)量的75%。氮是制造化學(xué)肥料

的原料，豆科植物可通過(guò)根瘤菌的作用，固定到土壤中，成為植物所需要的氮的

化合物成為地球上生命體的基本成分，又是合成氨的基本原料?，大氣中的氮還能

沖淡氧，使氧不致大濃，氧化作用不過(guò)于激烈。

⑵氧氣

氧氣是大氣中含量?jī)H次于氮的成分，約占干空氣質(zhì)量的23%。

氧是動(dòng)植物呼吸作用維持生命所必需的氣體。此外，氧還決定著有機(jī)

物質(zhì)的燃燒、腐敗及分解過(guò)程。

⑶二氧化碳

二氧化碳在大氣中含量很少，僅占整個(gè)大氣質(zhì)量的0.05%。它是有機(jī)化合物

氧化作用的產(chǎn)物。二氧化碳在20km以上就很少了。

大氣中的二氧化碳含量隨時(shí)間和空間而變化，?般是冬季多于夏季；夜間多

于白天；陰天多于晴天；城市多于農(nóng)村。當(dāng)其含量達(dá)到0.2-0.6%的時(shí)候，對(duì)人類

已經(jīng)有害了。

二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的重要原料，雖然它對(duì)太陽(yáng)輻射吸收很

少，但卻能強(qiáng)烈地吸收地面長(zhǎng)波輻射，同時(shí)它又能向周圍空氣和地面放射長(zhǎng)波輻

射，所以大氣中二氧化碳對(duì)大氣和地面的溫度產(chǎn)生一定的影響。

近年來(lái)，由于大氣中二氧化碳含量的明顯增加，由此形成的“溫室效應(yīng)”對(duì)

全球氣候產(chǎn)生深刻的影響，已引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。

⑷臭氧

分布：臭氧在大氣中的含量極少。它是在太陽(yáng)紫外線輻射或閃電作用下，氧分子

分解為氧原子后再和另外的氧分子結(jié)合而成的氣體。據(jù)觀測(cè)，臭氧含量隨

高度的分布很不規(guī)則，在地面層含量很少，從10km高度開(kāi)始含量逐漸增加,

在20-25km高度處達(dá)最大值，再往上，含量又逐漸減少，至U50-60km高度就

極少了。造成這一現(xiàn)象的原因是由于在大氣的上層中，短波紫外線的強(qiáng)度

很大，使氧分子幾乎全部分解。因此，氧原子與氧分子相遇機(jī)會(huì)很少；在

較低的層次，短波紫外線強(qiáng)度因大氣吸收而減弱，氧分子的分解數(shù)量很少,

故氧原子的數(shù)量就少，以致臭氧形成的較少。到35km處，既有足夠的氧分

子，又有足夠的氧原子，這給臭氧的形成提供了條件，使臭氧的混合比（指

單位質(zhì)量干空氣中的臭氧質(zhì)量）最大，再通過(guò)下沉氣流的作用，將臭氧向

下輸送，造成在20-25km的層次中臭氧的數(shù)量最多。

作用：臭氧能大量地吸收太陽(yáng)紫外線，使臭氧層增暖，影響大氣溫度的垂直分布。

同時(shí)，還對(duì)地面上的生物起著保護(hù)作用，使之免遭紫外線的傷害，少量紫

外線可以起到殺菌治病的作用。

因此，臭氧層的存在對(duì)于地球上人類及生物活動(dòng)是極其重要的，要盡量避免對(duì)臭

氧層的破壞。據(jù)報(bào)道，目前在極地上空已經(jīng)出現(xiàn)臭氧空洞，北美洲上空臭氧含量也在

減少，而皮癌發(fā)病率在增加。導(dǎo)致臭氧減少的原因，除自然因素外，大都認(rèn)為與工業(yè)

廢氣（氟利昂等），超音速飛機(jī)排放的廢氣等污染物質(zhì)有關(guān)。

2.水汽

大氣中的水汽來(lái)源于江、河、湖、海及潮濕物體表面的水分蒸發(fā)，并通過(guò)氣

流的垂直運(yùn)動(dòng)向上輸送。大氣中的水汽主要聚集在大氣的低層，向高空迅速減少,

至ljl.5-2km高度上水汽含量只有地面的一半，在5km高度上，只相當(dāng)于地面的十分

之一左右，再往上其含量就更少了。

大氣中水汽含量雖然不多，但它在天氣變化中扮演的是重要角色。水汽的相

態(tài)變化（即氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三者間可以互相轉(zhuǎn)換）會(huì)引起云、霧、雨、雪等一系列

天氣現(xiàn)象的產(chǎn)生，并伴隨有熱能的釋放和吸收過(guò)程。水汽還能強(qiáng)烈地吸收地面輻射

并向地面和周圍大氣放射長(zhǎng)波輻射，直接影響著地面和大氣溫度的變化。

3.固體雜質(zhì)

大氣中的固體雜質(zhì)來(lái)源于物質(zhì)燃燒的煙粒、海水濺起在空中蒸發(fā)后留下的鹽

粒、被風(fēng)吹起的土壤微粒、宇宙塵埃、火山噴發(fā)的煙塵以及細(xì)菌、微生物、植物

花粉、工業(yè)排放物等。它們大多集中在大氣的底層。

這些固體雜質(zhì)懸浮在空中能充當(dāng)水汽凝結(jié)的核心，對(duì)云、雨的形成起重要作

用。同時(shí)它能吸收和散射太陽(yáng)輻射，有效地阻擋地面長(zhǎng)波輻射，從而影響地面和

空氣溫度。另外大氣中固體雜質(zhì)的增多，會(huì)使空氣混濁，能見(jiàn)度變壞，嚴(yán)重時(shí)影

響交通安全。

二.大氣的垂直結(jié)構(gòu)

1、大氣的分布及大氣上界的確定：

大氣的分布：在0℃,760nlmHg條件睛，50%的大氣集中在距地面5.5km以下

的層次中，離地面36—100km的大氣質(zhì)量?jī)H占整個(gè)大氣的設(shè)

大氣上界：物理上界：有極光出現(xiàn)的最大高度——1200km

極光：在南北半球高緯地帶天空常出現(xiàn)的彩色光幕。

密度上界：空氣質(zhì)點(diǎn)：1個(gè)/cm：''一二^

電子濃度：個(gè)/cm，2000—3000km

2、大氣的垂直分層：

請(qǐng)同學(xué)們讀書(shū)回答下列問(wèn)題：

（1）大氣垂直分層的依據(jù)是什么？

（2）大氣垂直分幾層，各層的特點(diǎn)是什么，為什么？

根據(jù)大氣中的溫度、水汽、成分、及大氣垂直運(yùn)動(dòng)等情況，一般將大氣分為五層。

(1)對(duì)流層(地面——對(duì)流層頂)

對(duì)流層是大氣的最下層，它的下界為地面，集中3/4大氣，90%水汽，日常所

見(jiàn)的大氣現(xiàn)象均發(fā)生在此層，也是對(duì)人類生活、產(chǎn)生最有影響的層次。

對(duì)流層有三個(gè)特點(diǎn)：

①氣溫隨著高度而降低：由于本層的直接熱源是地面，愈近地面大氣獲得熱能

愈多,溫度愈加高，其溫度遞減率主-0.65℃/100m。

②空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流、亂流運(yùn)動(dòng)：

由于下墊面起伏較大，海陸分布不同，大氣受熱不均，暖的地上

升，冷的地方下沉，引起對(duì)流。

對(duì)流層的上界因緯度和季節(jié)不同而異，就緯度而言，

低緯度：對(duì)流強(qiáng)，對(duì)流層較厚，平均厚度為17T8km,

中緯度：夏季對(duì)流強(qiáng)，冬季對(duì)流較弱，平均厚度10-20km

高緯度：全年受到的太陽(yáng)輻射最小，對(duì)流也最弱，對(duì)流層的厚度

只有8-9km。

③氣象要素水平分布不均勻：

由于對(duì)流層受地表的影響最大，而地表面性質(zhì)不同，使對(duì)流層中，溫

度、濕度的水平分布是不均勻的。例如：陸地上的濕度比海洋上要小得多，

白天陸地上的溫度要比海洋上高得多。

在對(duì)流層內(nèi)，按氣流和天氣現(xiàn)象分布特點(diǎn)又可分為三層。

下層：又稱摩擦層或擾動(dòng)層。它的范圍自地面到2km高度。下層受地面強(qiáng)烈影響

摩擦作用、湍流交換十分明顯，各氣象要素具有明顯的日變化。由于本層

的水汽、塵粒含量多，因而低云、霧、霾、浮塵等出現(xiàn)頻繁。

中層：從摩擦層頂?shù)?km左右高度。這一層受地表影響較小，氣流的狀況基本上

可以表征整個(gè)對(duì)流層空氣運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。大氣中的云和降水現(xiàn)象大都產(chǎn)生在

這一層。

上層：從6km高度到對(duì)流層頂。由于這一層離地面更遠(yuǎn)，受地表影響更小，水汽

含量極少，氣溫常在0℃以下，各種云多由冰晶和過(guò)冷水滴組成。在中、

低緯度地區(qū)上層，常有風(fēng)速＞30m/s的強(qiáng)風(fēng)帶出現(xiàn)。

止匕外，在對(duì)流層和平流層之間有一個(gè)厚度為數(shù)百米至-2km的過(guò)渡層，稱為對(duì)流

層頂。此層主要特征是：氣溫隨高度增加變化很小，甚至無(wú)變化。這種溫度的垂直分

布抑制了對(duì)流作用的發(fā)展，上升的水汽、塵粒多聚集其下，能見(jiàn)度變壞。對(duì)流層頂?shù)?/p>

溫度在低緯度地區(qū)平均為-83℃,在高緯度地區(qū)約為-53Co

(2)平流層(對(duì)流層頂?shù)?5km)

①溫度隨高度升高而增加

在平流層內(nèi)，隨著高度的增高，氣溫最初保持不變或微有上升，自25km以上氣溫

隨高度增加而明顯上升，到平流層頂可達(dá)-3℃左右，平流層這種氣溫分布的特征，主

要是臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外線的強(qiáng)烈吸收。雖然25km以上臭氧的含量已逐漸減少，但紫外輻

射的強(qiáng)度隨高度逐漸增強(qiáng)，而空氣密度隨高度升高又迅速減小，致使高層吸收的有限

輻射可以產(chǎn)生較大的溫度增量。

②沒(méi)有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)

平流層溫度隨高度升高而增加，不利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)發(fā)展。所以叫平流層。飛機(jī)

在此層飛行不易顛簸。

③水汽、塵埃含量很少

平流層遠(yuǎn)離地面，加之有逆溫層存在，空氣無(wú)對(duì)流運(yùn)動(dòng)，水汽、塵埃很少，使得

平流層天氣晴朗，大氣透明程度好。但有時(shí)在20-30km處可看到貝母云，它常出現(xiàn)在

冬季極區(qū)。

（3）中間層（平流層頂?shù)?5km）

特點(diǎn)：

①氣溫隨高度增加迅速降低：

頂界溫度可降至-83C-113℃,兒乎成為大氣層中的最低溫。其原因是這

里沒(méi)有臭氧吸收太陽(yáng)紫外輻射，而氮和氧等氣體所能吸收的波長(zhǎng)更短的太陽(yáng)輻

射又大部分被更上層的大氣吸收了。因此，這里的氣溫隨高度是遞減的。

②有相當(dāng)強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動(dòng)：

這種下暖上涼的氣溫垂直分布，有利于導(dǎo)致空氣的垂直運(yùn)動(dòng)，又稱

“高空對(duì)流層”。該層的80-90km高度上有一個(gè)只在白天出現(xiàn)的電離層，

叫做D層。

（4）暖層（中間層頂?shù)?00km）：

暖層有兩個(gè)特點(diǎn)：

①溫度隨高度增加迅速上升：

據(jù)探測(cè)，在300km高度上，氣溫可達(dá)1000C以上，這是因?yàn)樗胁?/p>

長(zhǎng)VO.175um的紫外線輻射，都被該層中的大氣物質(zhì)所吸收的緣故。

②空氣處于高度電離狀態(tài)：

因而這層也稱為電離層。由于空氣密度極少，暖層中的N2、02、0

等氣體成分在強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離

狀態(tài)。即E層和F層。它們都能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通訊具有重要

意義。

（5）散逸層（外層）（800km高度以上的大氣層）

是整個(gè)大氣層的最外一層，是大氣圈與星際空間的過(guò)渡地帶，沒(méi)有明顯的邊界。

這一層的氣溫也隨高度的增加而升高。由于氣溫高，且距地較遠(yuǎn)，受地球引力作

用很小，所以大氣質(zhì)點(diǎn)中某些高速運(yùn)動(dòng)的分子不斷地向星際空間散逸，散逸層也由此

而得名。

三、水圈、陸面、冰雪圈、生物圈的概述（學(xué)生自學(xué)）

復(fù)習(xí)題：

1、什么是干潔空氣，主要成分與次要成分是什么？

2、畫(huà)圖說(shuō)明臭氣在空氣中的分布特點(diǎn)是什么，為什么？

3、對(duì)流層的特點(diǎn)及成因？

4、為什么中間層又稱為高空對(duì)流層，原因是什么？

5、平流層中為什么水汽量、塵埃量少？

6、畫(huà)出大氣垂直結(jié)構(gòu)中溫度隨高度的變化曲線？

§1-3大氣的基本物理特性

要求:

L熟練掌握各主要?dú)庀笠氐亩x、單位及公式

2.掌握干空氣、濕空氣的狀態(tài)方程

3.能利用儀器準(zhǔn)確測(cè)定主要的氣象要素

一、主要?dú)庀笠兀?/p>

氣象要素：,示大氣物理狀態(tài)的物理量

如：云量、能見(jiàn)度、溫度、氣壓、濕度、降水量、風(fēng)向、風(fēng)速、日照、輻射

等

（■■）氣壓：

1、定義：?jiǎn)挝幻娣e上受到的整個(gè)空氣柱的質(zhì)量，即大氣的壓力。

實(shí)質(zhì)：氣壓的大小決定于整個(gè)空氣柱質(zhì)量的多少

2、單位：mmHg、mb、hpa

3、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：在緯度為45。的海平面上，溫度為（）℃時(shí)，所測(cè)得的水銀柱高高

為760mm的大氣壓強(qiáng)，為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1013.25mb）。

4、測(cè)量?jī)x器：定槽式水銀氣壓表、動(dòng)槽式水銀氣壓表、自記氣壓計(jì)、空

盒水銀氣壓表

（二）氣溫：

1、定義：大氣冷熱程度的物理量

2、單位：攝氏溫標(biāo)、絕對(duì)溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)

大氣溫度：以百葉箱中的干濕球溫度表的讀數(shù)為準(zhǔn)。

3、測(cè)量?jī)x器：干濕球溫度表、普通溫度表、自記溫度計(jì)

（三）濕度：表示大氣潮濕程度的物理量。

1、水汽壓及飽和水汽壓：

水汽壓（e）：大氣中水汽產(chǎn)生的那部分壓力

飽和水汽壓（E）：溫度一定，單位體積空氣中的水汽量有一定限度，空氣

達(dá)到此限度時(shí)為飽和空氣，飽和空氣中的水汽所產(chǎn)生的那部分

壓力，即最大水汽壓。

2、相對(duì)溫度（f）：表示空氣距離飽和的程度。

f=e/E*100%

3、飽和差（d）：在一定溫度下，表示空氣距離飽和的程度。

D=E-e

4、比濕（q）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量空氣中的含水量（g/g）

q=m水/m水+m干或q=e/p*0.622

5、測(cè)量?jī)x器：毛發(fā)濕度表、干濕球溫度表、自記濕度計(jì)

6、露點(diǎn)（Td）：

空氣中水汽含量不變，在一竅不通氣壓下，若使空氣達(dá)到飽和只有

降溫，降到水汽壓與飽和水汽壓相等的溫度時(shí)，此時(shí)空氣已達(dá)到飽和，

此時(shí)的溫度稱為空

氣的露點(diǎn)溫度。單位與溫度單位相同。

例如：T=30℃e=31.7mbE=42.5mb

T=25℃e=31.7mbE=31.7mb

總結(jié)：表示濕度大小不一的物理量：水汽壓、比濕、露點(diǎn)

表示空氣距離飽和程度的物理量：相對(duì)濕度、飽和差、露點(diǎn)

（四）降水：

1、降水：從天空降至地面的液態(tài)水或固態(tài)水。

2、降水量：降水落到地面后，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水平面上積聚的深度

（mm）,表示干濕狀況。

3、雪深：從積雪表面到地面的垂直深度（cm）o表示寒冷的程度

（五）風(fēng)：

1、定義：

空氣的水平運(yùn)動(dòng)。

2、風(fēng)速：

單位時(shí)間內(nèi)走過(guò)的距離（m/s）

3、風(fēng)向：風(fēng)的來(lái)向。

風(fēng)向符號(hào)的意義：風(fēng)

桿上的林橫道叫做風(fēng)尾。風(fēng)桿上畫(huà)

有風(fēng)尾的一方，即指示風(fēng)向。

第一道風(fēng)尾為4米/秒，即風(fēng)力為2級(jí)。一個(gè)風(fēng)旗，表示風(fēng)力為8級(jí)。風(fēng)尾和風(fēng)旗

均放在風(fēng)桿的左側(cè)。

例:

》北風(fēng)八級(jí)

東南風(fēng)級(jí)12級(jí)

西南風(fēng)5級(jí)

（八-A..X）玄-里：

云遮蔽天空視野的成數(shù)，將地平以上全部天空劃分為10份，被云所遮蔽的份

數(shù)。

無(wú)云：云量為。份

遮空蔽日：云量為10份

半空云，云量為5份

（七）能見(jiàn)度：視力正常的人在當(dāng)時(shí)天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨出目

標(biāo)物的最大水平距離。（m,km）

二、空氣狀態(tài)方程：

空氣狀態(tài)有氣壓、密度、體積、絕對(duì)溫度來(lái)表示。

（-）理想氣體狀態(tài)方程：

PV/T=R（常量）適用于未飽和濕空氣和干空氣

當(dāng)空氣質(zhì)量為Mg時(shí)，

PV=（M/u）?R*T-----?P=M/V?R*/n*T-----?P=PRT

其中R*/u=R——比氣體常數(shù)

（二）干空氣狀態(tài)方程：

干空氣jd=28.96代入R*/ud=Rd則P=PRdT

(三)濕空氣狀態(tài)方程

P=PRdT(1+0.378e/p)

復(fù)習(xí)題：

1.表示大氣狀態(tài)的物理量有幾個(gè)，各自的單位是什么？

2.風(fēng)向、風(fēng)速如何表示？

3.露點(diǎn)與溫度有何不同？

第三章大氣的水分

重點(diǎn)：1、影響飽和水汽壓大小的因素

2、大氣中水汽的凝結(jié)條件

3、人工降水的原理

難點(diǎn)：降水的形成條件

大氣中的水分的來(lái)源:海洋、湖泊、河流、潮濕的土壤、植物的蒸騰

作用：1、通過(guò)水質(zhì)三態(tài)的變化，形成云、霧、雨、雪、雹等

2、參與地球表面的水分循環(huán)。

§3-1蒸發(fā)與凝結(jié)

要求：

1.熟練掌握影響飽和水汽壓的因素，大氣中的水汽凝結(jié)條件

2.掌握水的動(dòng)態(tài)變化及判斷方法

一、水相變化：

（-）動(dòng)態(tài)變化：

1、蒸發(fā)：大水面上由水轉(zhuǎn)化成水汽的物理過(guò)程。

條件：溫度愈高，速度大的水分子就越多，單位時(shí)間內(nèi)跑出水面的

水分子也越多。

吸熱：L=600C/g

2、凝結(jié)：在水布水汽轉(zhuǎn)化成水的物理過(guò)程。

條件：大氣中水汽深度愈大，單位時(shí)間內(nèi)落回的水分子數(shù)愈多

放熱：L=600C/g

3、動(dòng)態(tài)平衡：在水面上，落回的水分子數(shù)與跑出的水分子數(shù)相等，此時(shí)的

水汽壓就是飽和水汽壓，此時(shí)的水汽就是飽和水汽。

4、水的升（凝）華：

升華：冰面上的冰分子轉(zhuǎn)化成了水分子的過(guò)程

凝華：冰面上的水汽分子轉(zhuǎn)化成了冰分子的過(guò)程

潛熱：溶解熱+蒸發(fā)（凝結(jié)）熱=80+600=680C/g

（二）水相變化的判據(jù)：

設(shè)：N：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)跑出水面的水分子數(shù)

n：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)落回水面的水分子數(shù)

當(dāng)N>n時(shí)，水面蒸發(fā)，空氣中水分子數(shù)增加

N=n時(shí)，水面處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，跑出和落回的水分子數(shù)相等

N〈n時(shí)，水面跑出的水分子數(shù)少于落回的水分子數(shù)。水面出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象

但N、n無(wú)法計(jì)算，根據(jù)e=P?RT

exp_P產(chǎn)n-e8n（T一定時(shí)）

當(dāng)水面再現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，e=En=N_E^N

則：e>E時(shí)，水面出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，空氣處于過(guò)飽和狀態(tài)

e=E時(shí)，水面上出現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，即沒(méi)有蒸發(fā)也沒(méi)有凝結(jié)現(xiàn)象

e〈E時(shí)，水面出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，空氣處于未飽和狀態(tài)

二、飽和水汽壓：

(-)飽和水汽壓與溫度的關(guān)系：

1、溫度愈高，空氣中容納的水分子數(shù)愈多，飽和水汽壓愈大，

當(dāng)空氣升溫時(shí)，空氣由飽和變成未飽和空氣，水面就會(huì)不斷蒸發(fā)水汽

當(dāng)空氣降溫時(shí)，空氣由未飽和變成飽和空氣，出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，飽和水汽壓變

小。

2、溫度愈高，飽和水汽壓按指數(shù)規(guī)律增大，不同溫度下的飽和水汽壓，降低同樣

的溫度，在高溫時(shí)空氣凝結(jié)量大。

例：35c下降到30c水汽凝結(jié)9.2g/m：'

15℃下降到10℃水汽凝結(jié)3.4g/m3

問(wèn)：為什么夏季經(jīng)常出現(xiàn)暴雨：

夏季氣溫高，空氣中能夠容納大量的水汽，飽和水汽壓大，成濃云、

厚云、降水多。

(-)飽和水汽壓與蒸發(fā)面的關(guān)系：

1、冰面和過(guò)冷卻水面：

過(guò)冷卻水：溫度低于0℃時(shí)不沒(méi)有結(jié)冰的水

水：分子間距大，水汽易跑出去氣溫高，含水量大

冰：固體，分子間距小，水汽不易跑出，氣溫低，含水量小

則：冰的飽和水汽壓小于過(guò)冷卻水的飽和水汽壓

當(dāng)T=0℃時(shí)，冰的飽和水汽壓=過(guò)冷卻水的飽和水汽壓

例：在過(guò)冷卻水和冰晶共同組成的混合云中，如果實(shí)際水汽壓大于冰晶的飽和水汽壓

而小于過(guò)冷卻水的飽和水汽壓時(shí)，冰面上會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，水面會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象,

冰晶不斷長(zhǎng)大，過(guò)冷卻水滴不斷變小，這種現(xiàn)象稱為冰晶效應(yīng)。如果過(guò)冷卻水的

飽和水汽壓與冰晶的飽和水汽壓差愈大時(shí)，冰晶效應(yīng)會(huì)更強(qiáng)。

2、溶液面與純水面：

溶液面：水中含有雜質(zhì)的溶液。分子間作用力比純水的作用力大，水分子不易逃

跑，則飽和水汽壓比純水面的飽和水汽壓小，溶液濃度愈大，飽和水汽

壓愈小，則溶液面的飽和水汽壓小于純水面的飽和水汽壓。

3、蒸發(fā)面形狀：

如果蒸發(fā)面的形狀是相同時(shí)如右圖

凹的蒸發(fā)面：吸引水分子的分子數(shù)是ACB范

圍的水分子。

平的蒸發(fā)面：吸引水分子的分子數(shù)是A1CB1

范圍內(nèi)的水分子。

凸的蒸發(fā)面：吸引水分子的分子數(shù)是A2cB2

范圍內(nèi)的水分子。

因?yàn)锳CB>A1CB1>A2cB2的范圍,所以

E凹<E平〈E凸

如果蒸發(fā)面的大小不相同時(shí)，如大小水滴：

大水滴：表面吸引水分子作用力大，半徑大，分子多，則E小

水汽轉(zhuǎn)移現(xiàn)象：當(dāng)大小水小滴共存時(shí)，如果存在著實(shí)際水汽壓大于大水滴的飽

和水汽壓而小于小水滴的飽和水汽壓時(shí)，則小水滴不斷蒸發(fā)變小，大水

滴不斷凝結(jié)而長(zhǎng)大，產(chǎn)生水汽轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，有利于云雨的形成。

三、大氣中水汽的凝結(jié)條件：

（-）空氣要達(dá)到飽和或超飽和的狀態(tài)（eME）

主要途徑有：

1、增加大氣中水汽的含量——不斷蒸發(fā)

①蒸發(fā)面的溫度高于大氣的溫度

②冷氣平流到暖的水面上

③潮濕地面受陽(yáng)光照射

2、空氣冷卻使溫度達(dá)到露點(diǎn)溫度，減小飽和水汽壓

①絕熱冷卻：空氣上升運(yùn)動(dòng)

②輻射冷卻：夜間當(dāng)?shù)孛娼禍氐铰饵c(diǎn)溫度以下時(shí)，空氣產(chǎn)生凝

結(jié)一晨霧

③平流冷卻：暖氣流到冷的表面，空氣本身降溫，使實(shí)際水汽

壓達(dá)到飽和水汽壓，當(dāng)空氣溫度與地面溫度差增

大時(shí)，暖氣流產(chǎn)生凝結(jié)。

（-）有充足的凝結(jié)核：

1、來(lái)源：土壤微粒、風(fēng)化巖石、火山微粒；工業(yè)、失火煙塵；海水飛濺泡沫中

的鹽粒；流星、隕石燃燒后的微塵。

2、作用：

①增大水滴的半徑，降低飽和水汽壓，快速飽和

②增大水滴的體積，下降中不易蒸發(fā)掉

例：無(wú)核冰晶：3—5倍的飽和水汽壓才能凝結(jié)；有核冰晶：相對(duì)濕度小于100%也可

以凝結(jié)

復(fù)習(xí)題：

■溫度對(duì)飽和水汽壓有何影響？

■冰晶效應(yīng)是如何形成的，有何意義？

■為什么E溶液〈E純水面？

■為什么E凹最??？

■為什么在混合云中有水汽轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,對(duì)云滴有何影響？

■大氣中水汽的凝結(jié)條件是什么?請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋？

■為什么夏季會(huì)出現(xiàn)暴雨,而冬季則不會(huì)？

§3-2水汽凝結(jié)物

要求

1、熟練掌握露、霜、霧淞、雨淞、霧、云等的概念；霧的形成條件、云的形成條

件、分類。

2.掌握各類霧的形成、云的特點(diǎn)。

一、地表面的水汽凝結(jié)物：

（一）露和霜

1、定義：晴朗無(wú)云、少云的夜間，地面或地面物體因輻射冷卻，使貼近地表

面的空氣層也隨之降溫。當(dāng)溫度降到露點(diǎn)之下時(shí)，空氣達(dá)到飽和。

當(dāng)Td>0時(shí):地面或地面物體上出現(xiàn)極其微小的水滴，稱為露。

當(dāng)Td<0時(shí):地面或地面物體上出現(xiàn)白色晶體結(jié)構(gòu)的水汽凝華物稱為霜。

2、形成條件：

①晴朗無(wú)云、少云的夜晚使得地面有利于迅速輻射冷卻

②微風(fēng)：有利于輻射冷卻在較厚的氣層中進(jìn)行

無(wú)風(fēng)：只能使近地面氣層冷卻，難以形成大量的露或霜。

大風(fēng)：上下層空氣混合強(qiáng)烈，不利于輻射降溫，難以形成凝結(jié)物。

③冷平流過(guò)后可以形成平流霜

④在洼地或山谷中，因輻射冷卻很強(qiáng)，產(chǎn)生霜的頻率較大，稱之為洼地霜。

3、霜與霜凍的區(qū)別：

霜凍：指在植物生長(zhǎng)季節(jié)里，地面和植物表面溫度下降到足以引起農(nóng)作物

遭受傷害或者死亡的低溫。

黑霜：當(dāng)?shù)蜏?gt;Td時(shí)，有霜凍而無(wú)霜

白霜：當(dāng)?shù)蜏?lt;Td時(shí)，即有霜凍又有霜

霜：白色的凝華物

因此，農(nóng)業(yè)上要預(yù)防的是霜凍而不是霜，霜和露都是好天氣的標(biāo)志：露

水見(jiàn)晴天；霜重風(fēng)晴天

(-)霧淞和雨淞：

1、霧淞：

①定義：形成于樹(shù)枝上、電線上或其它地面物體的迎風(fēng)面上的白色疏松、微小

冰晶或冰粒。

②分類：根據(jù)形成條件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類

晶狀霧淞：T物〈T過(guò)冷霧滴時(shí)，過(guò)冷霧滴蒸發(fā)后，直接在物體表面凝華而成

的冰晶

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)松散，稍有震動(dòng)就脫落

條件：有霧、微風(fēng)、TWT5C

粒狀霧淞：過(guò)冷卻霧滴碰到冷的物體表面后迅速凍結(jié)而成的冰晶。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊密

條件：有霧，風(fēng)速較大，T=-2--7℃

危害：能壓斷電線、樹(shù)枝、影響交通和通訊

2、雨淞：形成于地面、電線桿、電線、樹(shù)枝等地面物體上的一層外表光滑略有

凸起的而又透明的冰層。

條件：過(guò)冷卻雨滴、T=0--5℃

危害：壓斷電線等，影響交通、通訊和農(nóng)業(yè)。

二、大氣中的水汽凝結(jié)物：

(―)霧：

1、定義：懸浮于近地面空氣中的大量水滴或冰晶，使水平能見(jiàn)度小于1km的汽凝

結(jié)物。

2、條件：近地面空氣中水汽充足

有充足的凝結(jié)核

有使水汽凝結(jié)的冷卻過(guò)程(輻射、平流、絕熱)

風(fēng)力微弱、層結(jié)穩(wěn)定(r<rm<rd)

3、分類：根據(jù)霧的形成天氣條件進(jìn)行分類

一鋒面霧

霧一蒸發(fā)霧

氣團(tuán)霧

《混合霧

輻射霧

冷卻霧<平流霧

I上坡霧

①輻射霧：由于地面輻射冷卻，使近地面的空氣相應(yīng)變冷，當(dāng)空氣溫度在露點(diǎn)溫

度之下時(shí)，空氣中的水汽產(chǎn)生凝結(jié)而形成的霧。

條件：近地面空氣中水汽充足；晴朗少云的夜晚（輻射降溫強(qiáng)烈）；近地層有微

風(fēng)（可以使降溫層增厚）；大氣層結(jié)穩(wěn)定（有利于近地層的水汽和塵埃積

存（r<rm<rd）

特點(diǎn)：日變化強(qiáng)烈：一般半夜形成，日出后逐漸散開(kāi)

季節(jié)性強(qiáng)：一般在冬半年的陸地上形成

地方性強(qiáng)：比如谷地、盆地等地形

例：重慶市：位于嘉陵江與長(zhǎng)江的匯合處；處于四川盆地中，水汽充足，

地形條件又適合，極容易形成地形霧。

②平流霧：暖濁空氣移到冷的下墊面上使低層空氣冷卻而形成的霧

條件：下墊面與暖濕空氣的溫差大，有利于逆溫的形成；暖空氣濕度大；適宜

的風(fēng)向（從暖的地方吹向冷的地方）和風(fēng)速（每秒2—7米）；大氣層結(jié)

穩(wěn)定。

。云：

1、定義：飄浮在空中的，由水滴、冰晶或過(guò)冷卻水滴組成的大氣中的水汽凝結(jié)物。

2、條件：充足的水汽e》E；充足的凝結(jié)核

3、分類：按溫度分：冷云（T<0℃）>暖云（TXTC）

按成分分：冰成云（由冰晶組成）、水成云（由水滴或過(guò)冷卻水滴組成）、

混合云（由冰晶和過(guò)冷卻水滴組成）

按上升氣流分：積狀云、波狀云、層狀云

按高度和形態(tài)分：十種

4、各類云的形成及特點(diǎn)：

①積狀云：屬于對(duì)流性云，是由于空氣對(duì)流上升絕熱冷卻，使水汽產(chǎn)生凝結(jié)而

形成的云。

特點(diǎn)：頂部孤立，分散，個(gè)體分明；底部平坦，水平范圍小，云內(nèi)不穩(wěn)定,

垂直發(fā)展的云塊。

有三種類型：

淡積云：上升高度超過(guò)凝結(jié)高度，由水滴組成。特點(diǎn)是底平、個(gè)小、上部凸

起

濃積云：上升氣流超過(guò)了凍結(jié)高度，由水滴、過(guò)冷卻水滴組成；特點(diǎn)是云塊

大，頂園、底暗、上升氣流強(qiáng)。

積雨云：上升氣流超過(guò)凍結(jié)高度，由水、過(guò)冷卻水滴、冰晶組成。特點(diǎn)是頂

部有絲縷狀，有輻射氣流，常在夏季午后出現(xiàn)，伴有雷電、陣雨。

②層狀云：整層空氣大范圍滑升或抬升，絕熱冷卻而致。底部與鋒面相吻合，

頂部近水平狀。

前：卷云、卷層云：由冰晶組成

中；高層云：由冰晶、過(guò)冷卻水滴組成

后：雨層云：由水滴、過(guò)冷卻水滴、冰晶組成

卷層云：均勻成層，并能透明看到太陽(yáng)、月亮的輪廓，并有內(nèi)紅外紫的日暈或

月暈?！叭諘炄?，月暈午時(shí)風(fēng)”

高層云：濃密灰白，均勻成層，產(chǎn)生連續(xù)降水

雨層云：均勻的云幕，范圍大，厚度大，能遮月蔽日，產(chǎn)生連續(xù)性降水，有“雨

雪幡”產(chǎn)生。

③波狀云：是由于空氣的波動(dòng)和亂流而形成的。

條件：有波動(dòng)的氣流；有充足的水汽和凝結(jié)核。

卷積云：氣流波動(dòng)很高，白色細(xì)磷片狀。

“魚(yú)鱗天，不雨也風(fēng)顛

高積云：扁園形，瓦塊狀，在日月照射下有華或虹彩

“天上鯉魚(yú)斑，明天曬谷不用翻”

“瓦塊云，曬死人”

層積云：灰白或灰色的大塊云狀

④特殊的云：

堡狀云：云體細(xì)長(zhǎng)，底部水平，頂部并列突起，是由于氣流突破穩(wěn)定氣層而

致。

“天上云城堡，地下雷雨鳴”

絮狀云：邊緣破碎，是由于潮濕氣流不穩(wěn)定且有強(qiáng)烈的湍流混合而致。

“朝有破絮云，午后雷雨臨”

莢狀云：是上升氣流與下降氣流相匯合而成的，呈豆莢狀。一般晴天黃昏時(shí)

出現(xiàn)，屬于連晴天的標(biāo)志。

復(fù)習(xí)題：

1、概念：露、霜、霧淞、雨淞、霧、云、晶狀霧淞、粒狀霧淞、輻射霧

2、為什么說(shuō)“露水見(jiàn)晴天，霜重見(jiàn)晴天”？

3、霜與霜凍的區(qū)別是什么？

4、晶狀霧淞與粒狀霧淞有什么不同？

5、輻射霧的形成條件是什么：

6、重慶和倫敦都是霧都，其成因有何不同？

7、云有那些分類？

8、積狀云的天氣特點(diǎn)怎樣？本地什么季節(jié)容易出現(xiàn)此云系，如何判定它的天氣變

化？

9、典型的層狀云系從前到后是如何分布的，不同位置的云產(chǎn)生的天氣特點(diǎn)有什么

不同？

10、“十霧九晴”、“日暈三更雨、月暈午時(shí)風(fēng)”、“魚(yú)磷天，不雨也風(fēng)顛”、“瓦塊云，

曬死人”等諺語(yǔ)分別指的是什么天氣現(xiàn)象或云？

11、霧與云的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)是什么？

§3-3大氣降水

要點(diǎn)：

’1.熟練掌握降水形成的微觀條件，人工降水的原理

2.掌握降水的類型和分布

一、概述：

1、降水：從云中降到地面上的液態(tài)或固態(tài)的水稱為降水。

云滴DGOOum標(biāo)準(zhǔn)云滴D=10“m

雨滴D>100“m標(biāo)準(zhǔn)雨滴D=1000“m

2、降水的形態(tài)：

雨：從云中降下的液體水滴

雪：從混合云中降下的固體水

霰：從云中降下的不透明的球狀晶體

雹：從云中降下的由透明層和不透明層相間組成的固體降水，呈球狀。

3、降水的強(qiáng)度：

雨小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨

(mm/d)<1010-2525-5050-100100-200>200

雪小雪中雪大3

(mm/d)<2.52.5-5.0>5.0

二、降水形成的條件：

（一）宏觀條件：

1、水汽：

云是降水的主體，是由水滴、冰晶過(guò)冷水滴組成的，只有充足的水汽，才能

形成降水的云。

2、空氣的上升運(yùn)動(dòng)（?）

絕熱冷卻：水汽產(chǎn)生凝結(jié)；水汽懸在空氣中，防致過(guò)早降落

（二）微觀條件：

1、凝結(jié)或凝華增長(zhǎng)（初期）

冰水共存：在過(guò)冷卻水滴和冰晶共存的冷云中，如果存在E冰<e<E過(guò)冷卻

水時(shí)，冰晶因凝結(jié)而不斷長(zhǎng)大，而過(guò)冷卻水滴因不斷蒸發(fā)而變

小。（低緯度地區(qū)機(jī)會(huì)多）

冷暖水滴共存：當(dāng)云中有不同溫度的水滴時(shí)，如果存在著E冷<e〈E暖時(shí)，

冷水滴因凝結(jié)而不斷長(zhǎng)大，暖水滴因不斷蒸發(fā)而變小。

大小水滴共存：暖云中存在著大小水滴，當(dāng)E大<e〈E小時(shí)，小水滴因不斷

蒸發(fā)而變小，大小滴因不斷凝結(jié)而變大。

以上三個(gè)條件，其中冰水共存最重要，但增長(zhǎng)速度太慢，還需要一個(gè)加速長(zhǎng)大

的過(guò)程。

2、沖并增長(zhǎng)：

①定義：由于云滴大小不同，具有不同的升降速度，相互間因碰撞而合并較

大的云滴的過(guò)程。另外還有亂流碰并、電荷磁并。

②過(guò)程：

上升：V大〈V小，則小水滴追上大水滴，相互合并

下降：V小〈V大，則大水滴追上小水滴，相互合并。

經(jīng)過(guò)這樣的多次反復(fù)，象滾雪球一樣，不斷長(zhǎng)大。此外，還有亂流碰并，電

荷碰并

③影響因素：含水量愈多、水滴的大小愈不均勻，云滴增長(zhǎng)愈快。

云滴增長(zhǎng)的初期，以凝結(jié)凝華增長(zhǎng)為主，當(dāng)云滴半徑達(dá)到0.05—

0.07mm時(shí)，以碰并增長(zhǎng)為主，特別是低緯地區(qū)，冰水共存機(jī)會(huì)多，

碰并增長(zhǎng)更重要。

二、雨、雪的形成（以學(xué)生自學(xué)為主）

自學(xué)：

1、水成云、混合云或冰成云中降下的分別是哪種雨，在什么情況下是雨而不

是雪？

2、雪花為什么有六角型、柱型、星型、枝型、片型？

三、降水的類型與分布：

（-）類型：

1、按降水時(shí)間和強(qiáng)度分：

連續(xù)性：均勻的雨滴或雪花，降水時(shí)間長(zhǎng)，降水量大。

（高層云、雨層云）

陣性：強(qiáng)度大，降水時(shí)間短，雨滴大。（濃積云、積雨云）

例：夏雨隔牛背、雹打一條線

毛毛雨：雨滴小，強(qiáng)度弱。（層積云、層云）

2、按降水成因分：

對(duì)流雨：對(duì)流絕熱上升凝結(jié)而成。伴有雷電。例濃積云、積雨云

地形雨：暖濕氣流被迫抬升，絕熱上升而至。例印度的乞拉朋齊11440mm/年。

鋒面雨：冷暖空氣團(tuán)在相遇，暖氛圍被迫抬升而致。常在中緯度地區(qū)出現(xiàn)。

臺(tái)風(fēng)雨：在臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)產(chǎn)生降水，在低緯地區(qū)常見(jiàn)。

（~）降水的強(qiáng)度及分布：

1、降水量：降落到地面的水分，在不流失、不滲透、也沒(méi)有蒸發(fā)的條件下，在

單位時(shí)間內(nèi)單位面積上積水的深度。

2、降水強(qiáng)度:

降水強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)的降水量（毫米/日、毫米/小時(shí)、毫米/分）。降水

強(qiáng)度的等級(jí)有：（單位均為毫米/日）

小雨：降水強(qiáng)度＜10

中雨：10＜降水強(qiáng)度＜25

大雨：25＜降水強(qiáng)度＜50

暴雨：50＜降水強(qiáng)度＜100

大暴雨：100＜降水強(qiáng)度＜200

特大暴雨：降水強(qiáng)度＞200

3、降水變率：是表示降水平均變化情況的量。一般可分為絕對(duì)變率和相對(duì)變率。

4、降水的分布：受緯度、海陸分布、大氣環(huán)流、地形等因素的影響

赤道多雨帶：年降水量在2000—3000mm之間，主要是由于氣溫高，水汽充

足，上升氣流強(qiáng)，多對(duì)流雨而致。此帶分布于赤道及其兩側(cè)，大約向南、

北延伸至緯度5°—10°,各地寬窄不一。因信風(fēng)帶在這里輻合，濕

熱空氣強(qiáng)烈上升而形成豐沛的降水，年降水量多在1500mm以上，

一般可達(dá)2000—3000mm。若氣流被山地阻擋上升，可形成更大的降

水量。

副熱帶少雨帶：信風(fēng)帶的西岸，副熱帶地區(qū)的中部，年降水量小于200mm。

主要是由于副熱帶高壓的下沉氣流控制和信風(fēng)帶的背風(fēng)海岸，

風(fēng)從陸地吹向海洋而形成的。

中緯度多雨帶：西風(fēng)帶大陸西岸，年降水量在500—1000mm之間。主

要是由于負(fù)來(lái)自海洋中的暖洋流表面，含水量多；另外此

地區(qū)又是冷暖空氣相交匯的地區(qū)，多鋒面，多氣旋。

高緯少雨帶：緯度高，氣溫低，降水少，年降水量小于300mm。

四、人工降水：

根據(jù)降水形成的原理，人為地補(bǔ)充某些降水所缺少的條件