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第一章 气象学基础知识;概 述;气象要素（Meteorology　elements)　 反映大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。 海洋要素（Marine elements） 反映海洋状态的物理量或物理现象。如海温、盐度、海浪、海流和海冰等。;第一节 大气概况;大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而迅速减少。 观测表明，10公里以内集中了大气质量的75%，35公里以下则达99%，近地面空气标准密度为1.293kg/m-3,大气的总质量为5.3ⅹ 1018 kg，约为地球质量的百万分之一。 其中影响天气、气候变化的主要大气易变成分为二氧化碳、臭氧和水汽。;大气中的易变成分;二、大气垂直结构;大气垂直分层;对流层中三个主要特征;根据大气运动的不同特征通常将对流层分为： 摩擦层(friction layer) ：摩擦层又称边界层，从地面到 1-1.5Km高度。其厚度夏季高于冬季，白天高于夜间，大风和扰动强烈的天气高于平稳天气。湍流输送是该层的基本运动特点，多涡动，各种气象要素都有明显的日变化。该层水汽、杂子含量多，因而低云、雾、霾、浮尘等出现频繁。 自由大气(free atmosphere) ：摩擦层以上称自由大气。摩擦作用忽略不计，大气运动规律比较简单和清楚。自由大气的基本运动形式是层流，气流多波状系统。 对流层顶：厚度约为1-2Km，温度随高度呈等温或逆温状态。;2. 平流层（Stratosphere）：厚度：自对流层顶到大约55Km。特点：空气主要是水平运动垂直运动弱；水汽含量少；（3）气温随高度升高而递增（最初等温，到20～45Km气温突增，主要是臭氧吸收太阳紫外线所致）；（4）气层稳定利于飞机飞行。 3. 中间层（Mesosphere）：厚度：自平流层顶到85Km左右。特点：（1）温度随高度升高迅速下降；（2）大约在65 km处是电离层，白天强，夜间弱。 4. 热层（Thermosphere）：厚度：85-800Km。又叫电离层。 5. 散逸层（Exosphere）: 厚度： 800Km以上。地球大气向宇宙空间逸散的过渡区域。;三、大气污染;第二节 气温;温 标;二、太阳、地面和大气辐射;三、空气增热和冷却方式;2.辐射（Radiation）：地气系统热量交换的主要方式。地面吸收太阳短波辐射，放射出长波辐射加热大气。如白天???射增温，夜间辐射冷却。 3.水相变化：水有液态、气态和固态之间的变化。液体水蒸发，吸收热量；水汽凝结放出热量。一般下垫面水蒸发，吸收热量；上空水凝结放出热量。从而通过水相变化将下垫面的热量传给上层大气。;4.对流（Convection) ：一般将垂直运动称对流，对流又分热力对流和动力对流。由于空气受热不均引起有规则的暖空气上升冷空气下沉称热力对流。由于动力作用造成的对流运动称动力对流，如空气遇山爬升等。 5.平流（Advection)：水平运动称平流。平流是大气中最重要的热量传输方式，范围大，持续时间长。如南风暖、北风寒、东风湿、西风干。平流是指某种物理量的水平输送，如温度平流、湿度平流等。;6.湍流：又称乱流（Turbulence），是空气不规则的运动。湍流是摩擦层中热量、能量和水汽交换的主要方式。 综上所知，空气与下垫面之间的热量交换是通过多种途径进行的。 通常，地面与大气之间的热量交换以辐射为主，乱流和水相变化次之； 各地空气之间的热量交换以平流为主。 上下层空气之间的热量交换以对流和乱流为主。 以上均为非绝热过程。;四、气温随时间的变化;1.气温的日变化 diurnal variation of temperature;2.气温的年变化 annual variation of temperature;五、气温的空间分布;1月海平面平均气温分布;7月海平面平均气温分布;“寒极”和 “热赤道”;五、气温的垂直分布;第三节 气 压 (Atmosphere Pressure);2.气压的定义和单位;二、气压的变化;根据气压的定义，随着高度的增加，气柱变短，空气密度变小，气压减小。在海平面上气压最大（约1000hPa），到大气上界减为零。下表给出了气象上所用各标准等压面所对应的高度。;大气静力方程;单位气压高度差;3.气压随时间的变化;气压的年变化(annual variation of pressure) : 气压的年变化随纬度增大而增大，在中高纬度最明显，概括为以下几种类型： 大陆型：冬季气压高，夏季气压低，年较差大。 海洋型：冬季气压低，夏季气压高，年较差小。 高山型：最高值出现在夏季，最低值出现在冬季。;三、海平面气压场的基本形式;2. 高压（High Pressure）:由闭合等压线围成,中心气压比周围高的系统。