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2012气象气候学复习重点

第一章:引论考:概念,状态方程气象:在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象,这些现象统称为大气现象(物理现象),简称为气象。

气象学:研究大气中各种现象的成因和演变规律及如何利用, 这些规律为人类服务的科学。

研究地球外围大气中所发生的各种物理现象的本质和这些现象的演变规律的科学。

研究大气现象(风、云、雷电等)及其状态(压、温、湿、密度)的形成原因、变化规律和时空分布的科学。

气象学研究对象:大气圈。

即大气圈及大气圈与水土岩石圈、生物圈之间的相互作用。

天气:某一瞬间大气的状态和大气现象的综合天气学:研究地理条件不同的区域内发生的大气过程的规律,以寻求预测天气变化方法的科学。

天气学研究对象:地球上的大气。

气候: 在太阳辐射、下垫面和大气环流的影响下形成的天气的多年综合状况。

气候学:研究气候的特征、分布、变化、形成及其与人类活动相互关系的科学气候学研究对象:地球上的气候。

大气层:包围地球的气体圈层。

大气圈:包围地球的整层大气气候系统:大气圈、水圈、冰雪圈、陆地表面和生物圈。

大气的组成::干洁大气(即干空气)、水汽、悬浮在大气中的固液态杂质(氮78.08氧20.95氩0,93)干洁大气的定义:除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。

成分变化:0~90km,主要成分和含量比例基本保持不变、90km以上,氮稍有减少,氧稍有增多,氩和二氧化碳明显减少,其中氧分子和氮分子开始离解。

氮气(N2):存在方式:以蛋白质的形式存在于有机体中。

作用:是有机体的基本组成部分,也是合成氮肥的基本原料。

氧气(O2):作用:是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体;积极参与大气中的许多化学过程;对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。

臭氧(O3):时空变化:时间变化:最大值出现在春季,最小值出现在夏季。

空间变化:水平:由赤道向两极增加。

垂直:55~60km,含量极少。

20~25km,达最大值,形成臭氧层;12~15km 以上,含量增加特别显著;从10km向上,逐渐增加;近地面,含量很少;作用:对紫外线有着极其重要的调控作用。

(单是臭氧层最上面的一部分臭氧就可以吸收掉投射在它表面的紫外辐射能量的90%以上)。

对高层大气有明显的增温作用。

二氧化碳(CO2):来源:生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧和分解、火山喷发作用等。

作用:绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。

强烈吸收长波辐射(地面辐射、大气辐射),使地面保持较高的温度,产生“温室效应”。

对流层:特点:主要天气现象均发生在此层。

温度随高度升高而降低。

(平均高度每升高100m,气温下降0.65℃。

)空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。

气象要素的水平分布不均匀。

分层:下层、中层、上层、对流层顶。

下层(摩擦层或行星边界层):0-2km .摩擦作用、对流运动和乱流运动最强烈;在接近地面约30~50m高度以下的气层称为近地气层,常有雾形成。

中层:2-6km空气运动以对流为主;有中云和直展云出现,由云滴增大成雨滴的过程多在此层进行,因而是形成降水的重要气层。

上层:6km至对流层顶, 受地面影响更小,气温常在0℃以下,水汽含量少,各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。

飞机飞行在此气层常出现结冰现象。

在中、低纬度地带,常出现风速等于或大于30m·s-1的强风带,即所谓高空急流。

对流层顶:对流层与平流层之间1-2km的过渡层,气温随高度变化很小,甚至成为等温状态。

由低层上升而至的水汽和尘埃等多聚集在这里,使能见度恶化。

气象要素的定义:表示大气状态和特征的物理量和物理现象。

干空气的状态方程为:湿空气状态方程的常见形式,引进一个虚设的物理量---虚温( )虚温引进虚温后,湿空气的状态方程可写成:第二章:大气的热能和温度考:大气对成分的吸收,基本概念,位温,假相当位温,大气随温度的变化,年变化太阳常数: 当地球位于日地平均距离时(约为 1.496×108km),在地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。

位温与假相当位温?位温:气块循着干绝热过程移动到1000hpa 高度时所具有的温度。

用 表示。

位温是温度T 和气压P 的函数。

气块在循干绝热升降时,其位温是恒定不变的,这是位温的重要性质。

即只有在干绝热过程中位温才具有保守性。

对于非绝热过程(位温显然不保守),可以由位温的变化来判断气块的热量收支。

当位温增加时,气块有热量收入;位温降低时,有热量放出。

假相当位温:当就是湿空气在上升过程中(先为干绝热上升,凝结高度以上按湿绝热上升)至所含水汽全部凝结、降落、潜热全部释放后,再按干绝热过程下降到1000hpa 时的温度,也是湿空气的最大可能位温。

用 表示。

是气压、温度和湿度的函数,对干绝热、假绝热和湿绝热过程都具有保守性。

气温年变化按纬度分为四种类型: 赤道型、热带型、温带型、极地型 二、近地层气温的非周期变化由大规模冷暖空气活动所引起,出现在季节交替之际。

由气候异常如厄尔尼诺效应、拉尼娜效应引起。

第三章:大气中的水分考:各类云的情况,降水各类云的降水(一)层状云的降水(As Ns Cs )⏹ 卷层云(Cs ):一般不降水,在冬季高纬度地区偶尔降微雪。

⏹ 雨层云(Ns )和高层云(As ):是混合云,降水的大小与云的厚度和云底的高度有关,云越厚,越低,降水就越强。

Ns 比As 的降水大得多,也是这个缘故。

⏹ 层状云降水特点:水平范围大,多为连续性降水,持续时间长,强度变化小,雨滴尺度小,降水效率高(二)、积状云的降水(Cu 、Cb )⏹ 淡积云(Cu hum ):一般不降水。

⏹ 浓积云(Cu cong ):降水随地区而异。

中高纬,很少降水;低纬,可降较大的阵雨。

⏹ 积雨云(Cb cap ):混合云,能降大的阵雨、阵雪,有时还下冰雹。

⏹ 积状云降水是阵性的原因:(1)云体水平范围小,降水的起止很突然;(2)积状云内水滴的分布大小不均匀,不同部位不同时间升降气流多变化,使降水具有阵性。

⏹ 积状云降水特点:水平范围小,强度变化大,多为阵性,雨滴尺度大,降水效率低。

p qse C L +=θθ(三)、波状云的降水(Cc Ac Sc)层积云(Sc):低而厚的层积云有时可降雨、雪、霰,通常量较小,但是在我国南方地区,由于水汽充沛,可产生连续性降水。

高积云(Ac):很小降水,但在南方地区,有时也可产生降水。

卷积云(Cc):一般不降水。

波状云降水特点:降水强度小,时降时停,具有间隔性。

第四章:大气的运动考:气压分布情况,基本概念,大气环流平均情状况,形成,大气活动中心,经圈环流。

大气活动中心:大气活动中心:冬夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统。

气压分布情况一、气压随高度的变化⏹气压的变化是由于其上空大气柱中空气质量的增减变化引起的,而大气柱质量的增减又往往是大气柱厚度和密度改变的反映。

⏹任何地方的气压值总是随海拨高度的增高而递减。

⏹确定空气密度大小与气压随高度变化,一般应用静力学方程和压高公式。

大气静力学方程dP=﹣ gdz大气静力学方程的意义:气压随高度递减的快慢取决于空气密度和重力加速度g的变化。

g变化小,因而气压随高度递减的快慢主要决定于空气的密度。

大气环流的形成主要因素:①太阳辐射作用②地球自转作用③地球性质作用④地面摩擦作用大气活动中心:⏹大气活动中心:冬夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统。

⏹常年活动中心:北半球海洋上的太平洋高压、大西洋高压、阿留申低压、冰岛低压常年存在,只是强度、范围随季节有变化。

⏹季节性活动中心:陆地上的南亚低压、北美低压、西伯利亚高压、北美高压等季节性存在的。

(三)、平均经圈环流⏹平均经圈环流:指面南北向沿经圈的垂直剖面上,由风速的平均北、南分量和垂直分量构成的平均环流圈。

⏹北半球有三个经向环流圈(三圈环流):哈得莱环流圈(低纬环流圈),费雷尔环流圈(中纬环流圈),极地环流圈(高纬环流圈)。

⏹经向环流圈有季节性移动。

北半球,夏季时向北移,冬季时向南移。

环流强度也有变化(冬季增强,夏季减弱)。

(四)急流(高空急流)第五章:天气系统考:气团和锋的概念,分类,气旋,台风,副高的结构,对我国天气的影响,对我国雨旱涝的关系。

气团:定义:大范围的空气团,在其内部气象要素的水平分布比较均匀,垂直分布基本一致,在其控制的区域内,天气气候特征也大致相同。

锢囚锋:当有三种冷、暖性质不同的气团(如暖气团、较冷气团、更冷气团)相遇时,可产生两个锋面,前面是暖锋,后面是冷锋。

如果冷锋移动速度快,追上了前方的暖锋,或两条冷锋相遇,并逐渐合并起来,使地面完全被冷气团所占据,原来的暖气团被迫抬离地面,锢囚到高空,这种由两条锋相遇合并所形成的锋称锢囚锋阻塞高压:在西风带长波槽脊的发展演变过程中,在脊不断北伸时,其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所切断,在脊的北边出现闭合环流,形成暖高压中心,叫做阻塞高压锋的概念:锋区(锋面):冷、暖气团之间的过渡区域。

温度水平梯度大而窄长的带状区域,而且它随高度向冷区倾斜,这样的区域称为锋区,它也就是密度不同的两个气团之间的过渡区。

锋的分类:锋的伸展高度:地面锋、对流锋、高空锋副高的结构:1、结构⏹ 副高处于低纬环流和中纬环流的汇合带,是由于对流层中上层气流辐合、聚积形成。

⏹ 垂直剖面上,600-100HPA 层以质量辐合为主,尤以200hpa 附近质量辐合最突出。

600hpa 层以下质量辐散占优势,整层空气辐合大于辐散,有净质量堆积。

⏹ 对流层中、下层,副高的强度随高度升高而增强,高压中心位置随高度向暖区偏移,夏季,中心移向高压脊线陆地一侧,冬季,中心移到高压脊线南侧。

⏹ 对流层中、上层,高压中心与暖中心基本重合,高压脊线大体垂直。

⏹ 副高强度和规模随季节变化:夏季时北半球副高增大,盛夏时最强,冬季,减弱缩小,南移东退。

副高脊线附近气压梯度小、水平风速小,而南北两侧气压梯度增大、水平风速增大的现象。

副高范围内盛行下沉气流,在低层形成逆温层,高压东部逆温层较厚、较低。

2、天气◆ 副高天气:以晴朗、少云、微风、炎热为主。

◆ 高压的北、西北部边缘因与西风带天气系统相交绥,多阴雨天气。

◆ 高压南侧是东风气流,晴朗少云,当热带气旋、东风波活动时,产生大范围暴雨和中小尺度雷阵雨及大风天气。

◆ 高压东部受北来冷气流影响,产生少云、干燥、多雾天气。

◆ 长期受副高控制的地区,久旱无雨,出现干旱,变成沙漠气候。

西太平洋副高对我国天气的影响:西太平洋副高是向我国输送水汽的重要天气系统。

西太平洋副高的位置和强度关系着东南季风从太平洋向大陆输送水汽的路径和数量,而且还影响西南气流输送水汽的状况。

西太平洋副高北侧是北上暖湿气流与中纬度南下冷气流相交绥地带,气旋和锋面系统活动频繁,常形成大范围阴雨和暴雨天气。

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