《天气学基础》课件.pptVIP

**********************天气学基础天气学是研究地球大气及其现象的科学，包括大气运动、天气系统、气候变化等。它与我们的生活息息相关，影响着我们的日常生活，例如出行、农业、健康等。uj天气学的定义和研究对象气象观测站气象观测站是用来观测天气现象的设施，它提供有关大气状况的宝贵数据，例如温度、湿度、气压和风速。气象模型气象模型是用来模拟和预测天气的计算机程序，它们根据物理定律和观测数据来预测未来的天气情况。天气现象天气学研究对象是各种天气现象，包括云彩、降雨、风、温度变化等等，它们共同构成了我们周围的天气环境。大气的结构和特征大气层由不同高度的层次组成，每个层次都具有独特的物理性质和化学成分。对流层是靠近地面的大气层，集中了大部分大气质量，也是人类活动的主要区域，主要发生天气现象。平流层位于对流层之上，温度随高度增加而升高，臭氧层位于该层，能吸收大部分太阳紫外辐射。中间层位于平流层之上，温度随高度增加而下降，包含电离层，能够反射无线电波。热层位于中间层之上，温度随高度增加而迅速上升，该层能够吸收太阳的X射线和紫外线。外层大气位于热层之上，大气密度极低，逐渐过渡到星际空间。大气的热量收支大气是一个巨大的热力系统。它从太阳获得能量，并通过地球表面和大气本身的辐射将能量释放到太空中。大气的热量收支取决于太阳辐射、地球辐射、大气辐射、云层和地表反射率等因素。太阳辐射短波辐射地球辐射长波辐射大气辐射长波辐射太阳辐射与大气温度太阳辐射是地球大气能量的主要来源。太阳辐射到达地球表面后，部分被大气吸收，部分被反射，部分被地球表面吸收。1短波辐射太阳辐射以短波形式到达地球。2长波辐射地球表面吸收太阳辐射后，以长波形式辐射出去。3温室效应大气中的温室气体吸收地球长波辐射，导致地球温度升高。大气吸收太阳辐射，温度升高。大气温度变化影响气象现象，如降水、风等。大气水汽和降水形成蒸发水从地表或水面蒸发到大气中，形成水汽。凝结水汽上升到高空，温度降低，水汽凝结成小水滴或冰晶。降水水滴或冰晶逐渐增大，当重量超过空气浮力时，就会降落到地面，形成降水。降水类型降水类型多样，包括雨、雪、冰雹、雾等，不同类型降水形成条件各不相同。大气环流系统大气环流全球尺度上的大气运动，受地球自转、太阳辐射和地表温度差异影响。三圈环流赤道低压带、副热带高压带、极地高压带，形成三圈环流，驱动全球大气运动。季风环流大陆和海洋的热力差异导致季节性风向转变，影响区域气候特征。西风带中纬度地区受西风带影响，盛行西风，对天气变化起重要作用。气压与风气压空气重量导致的气压，单位为帕斯卡。高气压：空气下沉，天气晴朗。低气压：空气上升，天气多云或降雨。风气压差异造成空气流动，由高压区吹向低压区。风向：风吹来的方向。风速：风吹的速度。风力风速与风力等级成正比。微风：1-3级。强风：7-9级。飓风：12级及以上。锋面天气系统锋面是两种不同性质气团交汇的区域，锋面附近存在明显的温度、湿度和气压梯度。锋面过境时会带来显著的天气变化，例如降雨、降雪、大风和气温骤降等。锋面类型主要包括冷锋、暖锋和静止锋。冷锋过境时，冷空气迅速推进，暖空气被迫抬升，形成强烈的对流天气，常伴有雷雨、冰雹等。暖锋过境时，暖空气缓慢爬升，形成较为稳定的降水，通常以连续性降雨为主。高低压系统低压系统低压系统通常与云层、降水和不稳定天气相关。低压系统形成时，周围空气向中心流动，导致空气上升，冷却并凝结成云。高压系统高压系统通常与晴朗、干燥的天气相关。高压系统形成时，空气从中心向外流动，导致空气下沉，变暖，并抑制云层的形成。热带气旋旋转风暴热带气旋是一种强大的旋转风暴，由温暖的海洋上空形成的低气压系统，其中心风速可达每小时120公里或更高。破坏性影响热带气旋会导致强风、暴雨、洪水、风暴潮和滑坡，对沿海地区造成重大破坏。预报和应对准确的天气预报和及时有效的应急措施对于减少热带气旋造成的损失至关重要。季风系统季节性风向变化季风系统是由于陆地和海洋之间的热力差异，导致风向发生周期性变化的现象。夏季，陆地气温高于海洋，形成低压中心，吸引海洋上的湿润气流，带来降水。冬季，陆地气温低于海洋，形成高压中心，导致风向逆转，干冷空气从陆地吹向海洋。全球分布季风系统广泛分布于全球各地的海岸线，特别是在亚洲、非洲和美洲的热带地区。这些地区受到季风的影响，呈现出明显的旱季和雨季变化。气候影响季风系统对气候的影响非常显著，它决定了这些地区的降水量、气温、湿度和风速。季风系统的异常变化会导致旱灾、洪水和台风等自然灾害