文档介绍：气象学与气候学
第一章引论
第一节 气候系统概述
：气候系统是一个包括大气
、陆地表面、冰雪
和生物圈在内的能够决定气候形成、气候分布和气候
的统一的物理系统。
：太阳辐射。
3,下垫面：水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈。
，也是最可变的部分。
.大气圈概述
1 .大气的组成
(1)大气是由多种气体混合组成的气体级悬浮其中的液态和
固态杂质所组成。
其余含量很少o
(2) N2> O2、Ar合占大气总体积的99. 96%,
(3)①不可变成分
A、主要成分：(c>300ppm) N2>。2、Ar、C02
B、次要成分：(0. Kc<20ppm) Ne、Kr> Xe、CM H2>
n2o> co
②可变成分：(c<0. lppm) 03> NH3> N02> S02> H2S> H20
(4)温室气体
①组成：C02> CM、Q0、O3、NO?、SO2、H2S
②温室气体的增温效应：对太阳辐射吸收很少，强烈
吸收地面辐射，向周围空气和地面放射长波辐射。
（5）污染物：S02> H2S> CO、NH3
（6）从地面开始，直上90km处，空气主要成分（除水汽、臭 氧及若干污染气体外）的比例基本不变，在90km以下，可把 干洁空气当成Mr=28. 97的单一成分来处理。
（7）水汽
①来源：江河湖海及潮湿物体表面的水分蒸发及植
物的蒸腾作用。
②时间变化：夏季多于冬季。
③空间变化：低纬度暖水洋面和森林地区的低空水
汽含量最大；高纬度寒冷干燥的陆面上，含量极少。
垂直方向：随高度增加水汽含量减少。
（8）臭氧
①形成：A、
+ 0
02
H——太阳短波辐射（波长《・2 的紫外线）♦ 叩八
5 4U
03
B、有机物氧化及雷雨闪电的变化。
②分布：从10km开始递增，在12~~15km以上含量增加特
别明显，在20r30km处达到最大值（既有足够的又有
足够的0）,再往上递减，到55km处极少都被光致电离,
含量很少）
③作用：大量吸收紫外线，使03层增温，影响大气温度的 垂直分布，从而对地球大气环流和气候的形成起重要作用; 形成臭氧保护层。
（9）大气气溶胶粒子
①定义:
大气中悬浮着的固体、
液态微粒。
②来源：自然界、人类活动
③作用：固体微粒：成为水汽凝结的核心，对云和
雾的形成起重要作用；散射、漫射、吸收部分太阳辐射;
减少地面辐射外溢；使大气能见度 变坏。
液体微粒（悬浮于大气中的水滴和冰晶等凝结 物）：使能见度变坏；减弱太阳辐射、地面辐射，对
气候影响很大。
层次
高度
温度
特征
密度、气压、水汽
散逸层
高,稔定
粒子高速运动，地心引力小，粒子呈散逸状态.
典（成）层（暖层）
中间层顶~800皿
随高度升高而迅速增高
空气处于高度电离状态，有两个强电高层5、F层）
中间层
平流层顶、85kB
随高度升苗而迅速下降
有强烈垂直运动，水汽含量极少，无云层，有D电离层
减
平流
逆温层
3O、55kn
随高度升商而显著升高
由于有03大量存在，形成显著暖层，水汽含量极少，
层
同温层
对流层顶~30kn
保持不变（略有上升）
受地面影响很少，气流较平程
对
层顶（摩C2J®）
随纬度而变化：
随高度升高而下降
有垂直对流运动,气候要素水平分布不均匀；水汽集中
小
流
上层（6knT层顶）
低纬(17'18kD)
层
中层（2~6ta0
中纬 (10^12kn)
摩擦层（:2tao）
高纬(8^9101)
1
r
贴地层（O~2b）
注：气温直减率（气温垂直梯度）Y：气温每增加100m,气 ℃
即：丫 ° C/100m
clZ
第二节有关大气的物理性状
气象要素：表示大气属性和大气现象的物理量。
（1）定义:
（2）实质:
（3）单位:
空气的冷热程度。
空气分子的平均动能。
①我国规定：用摄氏度（℃）温标
②理论研究：绝对温标（K） ③绝对温标（T）与摄氏温标（t）的换算关系:
（4）表示:
2•气压（P）
（1）定义:
（2）计算:
（3）意义:
百叶箱中干球温度
T=t+273. 15^t+273
大气的压强。
P干萼（其中M为面积A上的大气质量）
静止大气中任意高度上的气压值等于其单位面积 上所