气象学与气候学课件参考资料 .doc

气象学与气候学 廉丽姝 曲阜师范大学地理与旅游学院 绪论 * 气象学与气候学研究的对象与内容 * 气象学与气候学和地理学的关系 * 气象学与气候学的发展简史 一、气象学与气候学研究的对象和内容 1、气象学研究的对象和内容 大气圈（厚、严密） 1）气象学及其研究对象 “气”——大气 “象”——现象、过程 气象学：研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化， 并直接或间接用之指导生产实践为人类服务的科学 2）气象学研究的内容 （1）分支 （2）基本内容 * 把大气当作研究的物质客体来探讨其一般特性，如大气的组成、范围等。 * 研究导致大气现象发生发展的能量来源、性质及其转换 * 研究大气现象的本质，从而能够解释大气现象，寻求控制其发生发展的规律 * 探讨如何应用这些规律来改造自然、利用自然、使之更适合于人类生活和生产的需要 2、气候学及其研究内容 1）研究对象——气候、气候系统 天气与气候 * 定义 天气是指某一地区，在某一瞬时或某一短时间内，大气状态和大气现象的综合。 气候是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性状及人类活动，长时期相互作用下，大量天气过程的综合。既包括该地多年来的平均状况，也包括个别年份出现的极端异常情况。 * 区别 时间尺度不同； 特征不同； 内容不同。 2）气候学 气候学是研究气候形成、分布与变化的科学 一、气象学与气候学研究的对象和任务 3 、本课程的基本任务和要求 * 掌握气象学与气候学的基本知识和基本原理。认识大气圈组成和基本物理特性（温、压、湿、风），能正确地解释天气现象和过程，掌握气候形成的机理、气候分类的方法及气候分布的规律。解释不同地区的气候特征，研究气候变化的原因及其规律。 * 通过实践，掌握气象观测、气候统计分析和气候调查等的基本技能。 * 为后继课程的学习和中学地理教学奠定基础。 二、气象学与气候学和地理学的关系 1、地理学研究的对象和内容 ——地理环境 自然地理环境 经济地理环境 社会文化地理环境（人文地理环境） 2、自然地理学研究的对象和内容 部门自然地理 综合自然地理 区域自然地理 3、气候学和地理学的关系 三、气象学与气候学的发展简史 1、萌芽时期 * 时间 16世纪中叶以前 * 特点 零碎的定性观察和描述，积累了一些感性认识和经验；对某些天气现象做出了一定的解释.具有天象学的性质。 * 主要成就 我国：文字——观测记录、物候文献、经验知识；观测仪器——测风、测湿、测雨 国外：希腊——亚里斯多德、“气候” 2、初建时期 * 时间：十六世纪中叶到十九世纪末 * 主要成就 温度表的发明（1593） 气压计的发明（1643） 天气图的发展（1860～1865） 气候图（1879、1882） 《气候学手册》（1883） * 特点：独立的学科 3 、发展时期 1）前期：20世纪前50年 * 气象学方面主要成果 锋面学说、长波理论、降雨学说 * 气候学方面 气候分类（1918，柯本） 动力气候学（1930-1940，柯本和盖格儿） 天气气候学的发展（1942，雅各布斯） 2）近期：20世纪50年代以后 开展大规模的观测试验 对大气现象进行数值模拟 把大气当作一个整体来研究 气候系统概念的提出、国际合作、气候模式、交叉学科 第一章 大气概述 * 大气的组成 * 大气的结构——高度及垂直分层 * 大气的物理性状 第一节大气的组成 大气是由多种气体混合组成的，此外，还悬浮有一些固体杂质和液体微粒。 一、干洁空气 1、定义及组成 “洁”——洁净 定义： 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。 组成： 干洁空气中大多数气体的临界温度低于自然情况下大气中可能出现的最低温度，CO2 的临界温度虽然较高，但它所对应的临界压力却大大超过其实际分压力。因此，干洁空气中的所有成分都呈气体状态。 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%。 微量气体含量的表示： * 微量气体含量通常用体积或质量混合比表示，即单位体积（或质量）大气中微量气体所占体积（或质量）的比例。 * 以mL/L或mg/g表示 * 也用ppm、ppb、ppt表示 2） 组成 “单一”成分的气体，平均分子量28.97 均质大气——90km以下 非均质大气——90km以上 主要成分（定常成分）——N2、O2 次要成分（可变成分）——CO2、O3 2、大气中的氮和氧 ① 大气的起源 * 原始大气（氢、氦为主） * 次生大气（水汽、二氧化碳等） * 现代大气（氮、氧为主要成分） ② 氮、氧的作用 3、大气中的二氧化碳 ①来源 * 动、植物的呼吸作用 * 砍伐森林 ②分布和变化 * 分布：①、