氣象學(xué)(啰嗦)

1、1第1章緒論緒論氣象氣象：在地球大氣中每時(shí)每刻都在發(fā)生著風(fēng)、云、雨、雪、雷電、旱澇、寒暑等等各種各樣的自然現(xiàn)象，這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為大氣現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱為氣象。氣象學(xué)氣象學(xué)：研究大氣中各種現(xiàn)象的成因和演變規(guī)律及如何利用這些規(guī)律為人類服務(wù)的科學(xué)。氣象學(xué)的研究對(duì)象：大氣圈及大氣圈與水土巖石圈、生物圈之間的相互作用。氣象工作的三個(gè)內(nèi)容：服務(wù)氣象，資源氣象，安全氣象服務(wù)氣象，資源氣象，安全氣象近代氣象科學(xué)的四次飛躍：第一次飛躍:氣象儀器如溫度表、雨量器、氣

2、壓表等相繼發(fā)明，導(dǎo)致對(duì)信風(fēng)和全球大氣環(huán)流的研究。第二次飛躍:無(wú)線電報(bào)發(fā)明，地面氣象觀測(cè)網(wǎng)產(chǎn)生，天氣圖誕生，V.Bjerknes創(chuàng)立了鋒面學(xué)說，提出了著名的斜壓概念和環(huán)流理論，從此天氣學(xué)和動(dòng)力氣象學(xué)形成并得到發(fā)展。第三次飛躍:無(wú)線電探空儀的發(fā)明，高空觀測(cè)的迅速建立，Rossby提出了長(zhǎng)波動(dòng)力學(xué)，創(chuàng)立了長(zhǎng)波理論。Lenz提出奇異吸引子與混沌理論。準(zhǔn)地轉(zhuǎn)理論、適應(yīng)理論、突變理論和不穩(wěn)定理論等相繼提出并應(yīng)用，大尺度天氣學(xué)進(jìn)入成熟階段。第四次飛躍

3、:空間和地面大氣遙感探測(cè)與氣象信息技術(shù)系統(tǒng)日趨完善，大氣科學(xué)試驗(yàn)正從局部的專業(yè)試驗(yàn)向全球的綜合性試驗(yàn)過渡，氣候研究正朝著更加廣泛、更加綜合的方向發(fā)展。第二章第二章地球大氣地球大氣第一節(jié)大氣的組成地球大氣由三個(gè)部分組成:干結(jié)大氣，水汽，懸浮在大氣中的固液態(tài)雜質(zhì)。干結(jié)大氣，水汽，懸浮在大氣中的固液態(tài)雜質(zhì)。干潔大氣的定義干潔大氣的定義：除去水汽及其他懸浮在大氣中的固、液體質(zhì)粒以外的整個(gè)混合氣體。成分變化成分變化：0~90km，主要成分和含量比

4、例基本保持不變。90km以上，氮稍有減少氧稍有增多氬和二氧化碳明顯減少其中氧分子和氮分子開始離解。?各大氣中氣體的作用各大氣中氣體的作用氮?dú)猓ǖ獨(dú)猓∟2）：存在方式：以蛋白質(zhì)的形式存在于有機(jī)體中。作用：是有機(jī)體的基本組成部分，也是合成氮肥的基本原料。氧氣（氧氣（O2）：作用：是人類和動(dòng)植物維持生命活動(dòng)的極為重要的氣體；積極參加大氣中的許多化學(xué)過程；對(duì)有機(jī)物質(zhì)的燃燒、腐敗和分解起著重要的作用。臭氧（臭氧（O3）：時(shí)空變化：時(shí)間變化：最大值

5、出現(xiàn)在春季，最小值出現(xiàn)在夏季。空間變化：水平：由赤道向兩極增加。垂直：55～60km，含量極少；20～25km，達(dá)最大值，形成臭，達(dá)最大值，形成臭氧層氧層；12～15km以上，含量增加特別顯著；從10km向上，逐漸增加；近地面，含量很少；作用：對(duì)紫外線有著極其重要的調(diào)控制作用。對(duì)高層大氣有明顯的增溫作用。每年的9月16日為“國(guó)際保護(hù)臭氧層日”。二氧化碳（二氧化碳（CO2）：）：時(shí)間變化：a)白天、晴天、夏季時(shí)的二氧化碳濃度小于黑夜、陰天

6、、冬季。b)工業(yè)革命前小于工業(yè)革命后。垂直：0～20km，含量最高；作用：綠色植物進(jìn)行光合作用不可缺少的原料。強(qiáng)烈吸收長(zhǎng)波輻射（地面輻射、大氣輻射），使地面保持較高的溫度，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。2、水汽水汽來(lái)源：主要來(lái)自江、河、湖、海、潮濕陸面的水分蒸發(fā)以及植物表面的蒸騰。時(shí)間：夏季多于冬季空間：一般低緯多于高緯，下層多于上層。作用：在天氣氣候變化中扮演了重要角色。能強(qiáng)烈吸收地面放射的長(zhǎng)波輻射并向地面和周3絕對(duì)黑體的放射能力最大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)

7、(λm)與其本身的絕對(duì)溫度(T)成反比。即：意義：1.物體的溫度愈高，放射能量最大值的波長(zhǎng)愈短，隨著物體溫度不斷增高，最大輻射波長(zhǎng)由長(zhǎng)向短位移。2.太陽(yáng)輻射是短波輻射，人、地面和大氣輻射是長(zhǎng)波輻射。輻射通量及單位輻射通量及單位：定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過任意面積上的輻射能量。單位：Js1或W光通量及單位：光通量及單位：定義：表征輻射通量而產(chǎn)生光感覺的量。單位：流明（lm）照度及單位：照度及單位：定義單位面積上接受的光通量。單位：lx，音譯為勒克

8、斯，1lx=1lmm2黑體：黑體：對(duì)于投射到該物體上所有波長(zhǎng)的輻射都能全部吸收的物體稱為絕對(duì)黑體。第二節(jié)第二節(jié)太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射強(qiáng)度：太陽(yáng)輻射強(qiáng)度：定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)投射到單位面積上的太陽(yáng)輻射能量。單位：Wm2太陽(yáng)常數(shù)太陽(yáng)常數(shù)（S0）定義：當(dāng)?shù)厍蛭挥谌盏仄骄嚯x時(shí)(約為1.496108km)，在地球大氣上界投射到垂直于太陽(yáng)光線平面上的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。變化范圍：1325Wm2～1457Wm2我國(guó)采用的太陽(yáng)常數(shù)值為1382Wm2。隨太陽(yáng)活

9、動(dòng)變化而變化。太陽(yáng)光量常數(shù)：定義太陽(yáng)光量常數(shù)：定義大氣上界，太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的平均光照強(qiáng)度。范圍：1.35105～1.4105lx?太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)方位角和晝長(zhǎng)太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)方位角和晝長(zhǎng)太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)光線與地表水平面之間的夾角。(0≤h≤90)式中：φ為觀測(cè)點(diǎn)緯度，δ為赤緯，ω是時(shí)角。δ的含義：太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度(即太陽(yáng)直射光線與赤道平面之間的夾角)。正午時(shí)刻正午時(shí)刻h的計(jì)算公式：的計(jì)算公式：太陽(yáng)方位角太陽(yáng)方位角（A）：太陽(yáng)光線

10、在水平面上的投影和當(dāng)?shù)刈游缇€的夾角。計(jì)算公式：日出日沒時(shí)（日出日沒時(shí)（h=0）：）：?可照時(shí)數(shù)、實(shí)照時(shí)數(shù)和日照百分率可照時(shí)數(shù)、實(shí)照時(shí)數(shù)和日照百分率可照時(shí)數(shù)（晝長(zhǎng)）可照時(shí)數(shù)（晝長(zhǎng)）定義：不受任何遮蔽時(shí)每天從日出到日落的總時(shí)數(shù)。單位：小時(shí)、分計(jì)算公式：實(shí)照時(shí)數(shù)：實(shí)照時(shí)數(shù)：地面上用日照計(jì)實(shí)際測(cè)量的日照時(shí)數(shù)。日照百分率：日照百分率：光照時(shí)間：光照時(shí)間：光照時(shí)間＝可照時(shí)數(shù)＋曙暮光時(shí)間曙暮光：在日出前和日落后，太陽(yáng)光線在地平線以下0～6時(shí)，光通過大