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第一章 绪论 第一节：概念 第二节：意义 第三节：发展史 第一节 概念 大气科学：研究大气结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律及其他问题的科学 气象学：研究大气现象（风云雨雪干湿雷电）及其状态（温度压强湿度密度）的形成原因、变化规律和时空分布的科学 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学科。 概念差别： 天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度气压等）和大气现象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。 属于短时间内的微观现象，研究对象：地球上的大气 气候：是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间相互作用下，在某一时段内天气过程的综合。包括平均天气状况，也包括极端天气状况。 属于长时间宏观现象，研究对象：气候系统（五大圈） 第二节 意义 情报服务 预报服务 气候资源利用 人工影响天气 第三节 发展史 定性观察和描述-----定量深入研究各种大气物理过程 20世纪70年代以前—传统气候学 20世纪70年代以后—当代气候学 （二）天气学： 1、定义：研究地球条件下不同的区域内所产生的天气过程、天气系统的成因、演变规律，并在天气预报上应用的科学。 2、研究对象：地球上的大气 （三）气候学： 1、定义：研究地球上气候的形成原因、分布类型、变化规律的科学。 2、研究对象：气候系统（五大圈）。 第二章 大气的基本情况 气候系统：是一个由大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈等方面组成的物理系统，它决定气候的形成、分布、变化。 一、大气圈 (一 )．大气的组成 1、干洁大气（N2 、O2 、O3、CO2 等 2、水汽 3、悬浮着的质粒（固体、液体）。 1、干洁大气： 大气中除固体杂质和水汽之外的全部混合气体，称为干洁空气。 氮和氧容积占99.04％，加上氩，三者合占99.97％，其他气体仅占0.03%。 ??臭氧( O3)： 臭氧的生成有三条途径：太阳紫外线作用；有机物氧化；雷电作用. 臭氧垂直分布： 从5—10公里高度出现，向上逐渐增加， 20—30公里达最大，再向上逐渐减少， 50—60公里高度消失。 大气臭氧浓度随高度的变化 臭氧的作用： ①臭氧的生成与分解，吸收了全部的紫外线，对地面生 物起屏蔽作用。 关于南极臭氧洞的研究： 1)南极臭氧洞的特征 a、春季臭氧总量与十年前相比减少了30~40﹪。 b、臭氧总量减少主要发生在15~25㎞的高度。 c、春季减少明显，其它季节不明显。 d、臭氧减少的同时，平流层下部出现气温下降的趋势。大气中臭氧减少可导致全球气候发生变化 。 e、臭氧减少是从1974~1979年（七十年代）开始的 南极臭氧洞减少的可能原因： ①?动力学效应：极夜后太阳从地平线上升起，臭氧吸收太阳光，产生上升气流，上升气流使臭氧减少。 太阳周期活动：太阳活动极小的年代里，南极O3总量在春末会有明显的降低。 ③ 化学效应学说： 氟氯11和氟氯12化学性能稳定并对人体无害被大量应用。这些物质的消失是到达平流层之后，受波长0.175~0.22的紫外线照射分解，放出氯原子（Cl），Cl原子消灭O3。 二氧化碳(CO2 ） CO2的自然来源：燃料的燃烧，有机物的腐化， 动植 的呼吸。 CO2的人为来源： ①原子武器试验把放射性碳带进大气。 ②化学燃料的燃烧。 CO2对太阳辐射吸收甚少，但却能强烈地吸收地面辐射，同时又向周围空气和地面放射长 波辐射。因此它们都有使空气和地面增温的效应。 二氧化碳含量逐年递增 冰雪反馈机制： 论述CO2浓度增大时的气候变化 CO2增多，大气温度上升→冰雪覆盖面积减小→地球反射率减小→地—气系统获得辐射能增多→气温上升→冰雪面积进一步消融，… 当CO2浓度比现在增加50%，就可能使极冰消融，其结果会使北半球高纬年雨量、经流量增大，中纬地区干旱性增强，潮湿的热带地区对流雨要加多，海平面升高20~140厘米。 氧 (O2)氧是一切生命所必须的，这是因为动物和植物都要进行呼吸，都要在氧化作用中得到热能以维持生命。氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。植物的光合作用又向大气放出氧并吸收二氧化碳。 氮 (N2)氮能够冲淡氧，使氧不致太浓，氧化作用不过于激烈。大量的氮可以通过豆科植物的根瘤菌固定到土壤中，成为植物体内不可缺少的养料。 近期研究发现雷电是制造天