文档介绍：
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气象学与气候学
第一章 引论
第一节 气象学、气候学的研究对象、任务和简史
一、气象学与气候学的研究对象和任务
气象学：运用物理原理和数学物理方法，研究发生与大气中一切物理现象和物理过程的大气学科。
气候：在太阳辐射，大气环流，下垫面性质等多种因素的影响下，地球上某一地区多年时段大气的。一般状态是该时段各种天气过程的综合现象。
天气变化快，变化的周期短。天气过程的时间分段一般以5天以下为短周期天气过程，5—10天为中期天气过程，10天—3个月为长期天气过程。气候变化的周期相对于天气来讲是比较长的，它的时间尺度有季际，年际，百年际，千年际，万年际等等。
气象学与气候学的基本任务是
（一）通过实践，掌握气候观测、气候统计分析和气候调查的方法，来记叙所观测到气候现象，从定性和定量两方面说明他们的特性
（二）探讨他们的正确解释和研究他们的发展规律，特别要掌握天气演变和气候形成的规律性，了解和解释不同地区的气候特征，弄清楚气候资源及其地理分布，进行气候分类和气候区划，研究气候变迁的原因。
（三）应用已发现的规律，采取有效措施，充分利用气候资源，减少人类活动对气候的不利影响，防御或减少气候灾害，为有关的生产建设服务
（四）气象学、气候学与自然地理学、环境生态学和区域地理等有密切的依存关系。
二、气象学与气候学的发展简史
（一）萌芽时期
萌芽时期主要指16世纪中叶以前这一漫长时期，这时期的特点是由于人类的生活和生产的需要，进行一些零星的、局部的气象观测。
（二）发展初期
发展初期包括16世纪中叶到19世纪末。这时由于欧洲工业的发展，推动了科学技术的发展。物理学、化学和流体力学等随着当时工业革命的要求，快速发展起来。
（三）发展时期
从20世纪以来是气候学的发展时期。
第二节 气候系统概述
气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一物理系统。
一、大气概述
（一）大气的组成
大气是由多种气体组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂志所组成。主要有大气、水汽、大气溶胶
大气中的氮能够冲淡氧，使氧不致太浓，氧化作用不过太激烈。大量的氧可以通过豆科植物的根瘤菌固定的土壤中，成为植物体内不可缺少的养料。
臭氧层主要集中在20-30km高度。
大气中还悬浮着多种固体微粒和液体微粒，统称大气气溶胶粒子。
水循环的意义和作用
联系调节作用 平衡更新作用 迁移交换 影响塑造
（二）大气结构
大气垂直结构是温度随高度变化所呈现的现象而划分的。
1、 对流层
对流层是地球大气中最低的一层，云、雾、雨雪主要大气现象都出现在此层，对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层次。
对流层有三个主要特征
（1） 气温随高度增加而降低：由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。平均而言，高度增加100m，℃，这称为气温直减率，也叫气温垂直梯度
（2） 垂直运动 对流运动：由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动。对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同，一般情况是：低纬较低，高纬较弱；夏季较强，冬季较弱。因此对流层的厚度从赤道向两极减少。
（3） 气象要素水平分布不均匀：由于对流层受地表的影响最大，而地表面有海陆分异、地形起伏等差异，因此在对流层中，温度，湿度等的水平分布是不均匀的。（介于对流层和平流层之间有一个厚度为数百米到1-2km的过渡层，称为对流层顶。这一层的主要特征是：气温随高度的增加而突然降低缓慢或几乎不变，成为上下等温。）
2、 平流层
自对流层到55km左右为平流层。在平流层内，随着高度的增加，气温最初保持不变后微有升。大约到30km以上，气温虽高度增加而显著升高，在55km高度上可达-3℃。
3、 中间层
自平流层顶到85km左右为中间层。该层的特点是气温随高度增加而迅速下降，并有相当强烈的垂直运动。这一层顶部气温降到-133℃—-83℃，原因是这一层中几乎没有臭氧，而氮和氧等气体所能直接吸收的那些波长更短的太阳辐射又被上层大气吸收掉了。
在中间层60-90km高度上，有一个只有白天才出现的电离层，叫做D层
4、 热层
热层又称热成层或暖层，它位于中间层层顶以上。该层中，气温随高度的增加而迅速增高。。
热层没有明显的上界。通常认为在垂直方向上，气温向上增温至转为等温时，为其上限。热层中空气处于高度电离状态，其电离的程度是不均匀的。据研究高层大气（60km以上）由于受到强太阳辐射，迫使气体原子电离，产生带电离子和自由电子，使高