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气象水文结构

课程简介与目标课程介绍本课程将介绍气象水文的基本概念、要素、循环、数据收集、分析方法、预测预报以及气象水文灾害的防治。同时，还将探讨气象水文在工程建设、生态环境保护和可持续发展中的应用。学习目标

气象水文的基本概念气象研究地球大气层中各种现象及其变化规律的学科，主要包括温度、湿度、降水、风、气压等要素。水文研究地球表面和地表以下水体的运动、分布、变化规律以及水资源的利用和管理的学科，主要包括蒸发、径流、地下水等。气象水文结构

气象要素及其测量温度空气冷热程度，用温度计测量。湿度空气中水汽含量，用湿度计测量。降水从大气中降落到地面的液态或固态水，用雨量器测量。风空气流动，用风向标和风速计测量。气压大气压强，用气压计测量。

温度：测量、影响因素、分布测量使用温度计，分为摄氏度（℃）和华氏度（℉）两种单位。影响因素太阳辐射、纬度、海拔高度、地形、植被、人类活动等。分布从赤道向两极递减，从山麓向山顶递减，海洋上比陆地上温度变化小。

湿度：种类、测量方法、应用绝对湿度单位体积空气中所含水汽的质量。相对湿度空气中实际水汽含量与同温度下饱和水汽含量之比，以百分比表示。测量方法使用湿度计，例如干湿球湿度计、毛发湿度计等。应用用于天气预报、农业、工业等方面。

降水：类型、形成过程、测量1类型分为雨、雪、冰雹、霜、雾等。2形成过程空气上升冷却，水汽凝结形成云，云滴增大到一定程度后降落到地面形成降水。3测量使用雨量器，分为人工雨量器和自动雨量器。

风：风向、风速、影响因素风向风的运动方向，以风吹来的方向表示。风速风的速度，单位为米/秒或公里/小时。影响因素气压梯度力、地转偏向力、摩擦力等。

气压：气压梯度力、大气环流气压大气对地面的压强，单位为帕斯卡（Pa）或毫巴（mb）。气压梯度力气压差异产生的力，空气从高压区流向低压区。大气环流地球表面不同地区气压差异导致的大规模空气流动，形成全球性的风带和气压带。

水文循环：过程、各环节水量蒸发水体表面或植物体表面的水变成水蒸气进入大气的过程。1凝结水蒸气在空中冷却凝结成云滴或冰晶的过程。2降水云中的水滴或冰晶增大到一定程度后降落到地面的过程。3径流降水在地表或地下流动的过程。4蒸腾植物从根部吸收的水分通过叶片蒸发到大气中的过程。5

蒸发：影响因素、计算方法影响因素气温、湿度、风速、太阳辐射、水体性质等。计算方法使用蒸发皿，通过测量蒸发皿中水的减少量来计算蒸发量。

径流：类型、形成机制地表径流降水在地表流动的过程，包括河流径流、洪水径流等。地下径流降水渗入地下后在土壤或岩石中流动的过程，形成地下水。形成机制降水量、下垫面性质、地形条件等。

地下水：类型、补给、储存1类型分为潜水和承压水。2补给主要通过降水、地表水渗入地下补给。3储存储存在地下岩石和土壤的空隙中。

产汇流分析：概念、方法概念研究降水如何转化为地表径流的过程。方法主要包括水文模型、经验公式、水文统计分析等。

水文模型：种类、应用种类分为概念性模型、物理模型和数学模型。应用用于洪水预报、水资源管理、水利工程设计等。

气象水文数据收集1气象观测气象站、雷达、卫星等。2水文观测水文站、水位计、流量计等。

气象站点的选择与布局代表性要能代表该区域的气候特征。可达性交通便利，便于维护和管理。安全性地势开阔，远离高大建筑物和障碍物。

水文站点的选择与布局

气象水文资料的质量控制数据校核对数据进行逻辑检查、范围检查、一致性检查等。数据修正对异常数据进行修正或剔除。数据评估对数据质量进行评估，判断数据是否可靠。

数据处理与分析方法1数据整理将原始数据进行整理、归类、编码等。2数据预处理对数据进行缺失值处理、异常值处理、数据平滑等。3数据分析使用统计分析、回归分析、时间序列分析等方法对数据进行分析。

气象水文数据的时间序列分析1趋势分析判断数据的长期变化趋势。2周期分析分析数据的周期性变化规律。3季节性分析分析数据的季节性变化规律。4随机性分析分析数据的随机变化规律。

频率分析：方法、应用方法包括经验频率法、概率法、参数法等。应用用于洪水、干旱、暴雨等气象水文事件的频率分析，为工程设计和防灾减灾提供参考。

统计分析：回归分析、相关分析回归分析研究两个或多个变量之间关系的一种统计方法，用于预测和控制。相关分析研究两个或多个变量之间线性关系密切程度的统计方法，用于揭示变量之间的联系。

气象水文预测预报天气预报预测未来一段时间内天气的变化情况，包括温度、湿度、降水、风等。洪水预报预测未来一段时间内河流的洪水流量、水位等，为防洪减灾提供预警。干旱预报预测未来一段时间内降水量、土壤水分等，为抗旱措施提供参考。

短期天气预报方法数值天气预报、集合预报、人工预报等。精度一般为1-3天，精度较高。

长期天气预报1方法统计预报、动力预报、气候预测等。2精度一般为4-3