文档介绍：第一章绪论气象学(meteorology) —专门研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学。气候学: 研究气候的空间分布、时间变化规律、形成及其与人类活动相互关系, 并在此基础上进行气候预测的科学。研究对象:地球上的气候(气候系统) 天气学—研究天气系统和天气现象发生、发展及其变化的基本规律, 并利用这些规律来预测未来天气的学科气候的定义: 在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下, 某一区域在某一特定时段内大量天气过程的综合。这种天气综合不仅包括该地经常发生的天气状况, 也包括特殊年份偶然出现的极端天气状况。天气: 某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象(风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等) 及其状态(温度、压强、湿度、密度等)的综合。天气与气候的练****与区别: 两者存在统计联系气候是大量天气过程的综合、包含天气平均状态和极端状态区别:时间尺度、变化特点、影响因子气候系统: 是由大气圈、水圈、陆地表面(岩石圈) 、冰雪圈和生物圈等组成的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。气候系统的控制与强迫外强迫:太阳辐射【地球轨道参数、太阳常数的变化等】、地球重力场内强迫:各子系统的变化、演变等。如大陆漂移、地形变化大气圈 1 )组成:干洁空气、水汽、固态和液态微粒(气溶胶粒子) 2 )水平尺度与垂直尺度: 106m / 104m 3 )动力、热力性质: 热惯性小:其热力响应时间约为 1 个月输送作用强:热量、水汽、动量、气溶胶、 CO2 、 O3 等动力作用活跃:水平运动和垂直对流,形成各种天气现象水是大气中唯一具有三态的气体,含量不定。温室效应: 大气中的温室气体对太阳辐射的吸收很少, 但却能强烈地吸收地面辐射, 同时又向地面放射长波辐射,补偿地面因放射辐射而损失的能量,使地面气温升高的效应。排放温室气体的人类活动: 化石能源燃烧活动( CO2 等) ,化石能源开采过程( CO2 和 CH4 ) ,工业生产过程( CO2 ), 农业和畜牧业( CH4 ), 废弃物处理( CH4 和 N2O ), 土地利用变化( CO2 ) 大气的垂直结构: 根据垂直方向上大气温度变化、运动状态、密度及成分的变化等, 将大气分为:对流层、平流层、中间层、热层、散逸层水圈: 组成:海洋、河流、湖泊、地下水和地表上的一切液态水海洋: ①总面积:地球表面的 % ②温度结构: 混合层( 表层约 50-100m) ; 斜温层( 跃温层, 温度梯度大); 深温层(等温层, 500-1000m 以下) ③盐度结构:表层约 500m 以内变化较大,因纬度而异;深层趋于均匀④动力、热力性质: 反射率小、热容量大、流速小, 动力、热力惯性大( 气候系统的能量库,气候系统总热量的 % ) ⑤变化的时间尺度: 几个月~ 几年( 上层海洋) 世纪尺度( 深层海洋) ⑥对气候的影响:(1 )对温度的调节作用、水汽源地;(2 )海- 气相互作用岩石圈: (1) 构成:地球表层的固体表面,由岩石、土壤和沉积物组成。包括高原、平原、山地、丘陵、盆地等。(2) 反照率: 较海洋大, ~ 之间(3) 热力性质: 热容量小, 热惯性小(4) 演变时间: 105-109 年以上(5) 山脉形成: 105~108 年大陆漂移: 106~10 9 年陆块位置和高度变化: 109 年以上(6)气候影响: 动力作用、热力作用、物质交换冰雪圈: (1 )构成: 大陆冰原、高山冰川、海冰和地面雪盖,包括格陵兰、南极、大陆冰川、冻土等(2) 热力性质: 反射率大(3) 变化时间尺度{ 陆地雪盖: 季节~ 年际变化; 海冰: 季节~ 几十年际变化; 大陆冰原和高山冰川: 几百年~ 几百万年} (4) 作用: 淡水的重要来源;高反照率高,对气候有重要作用生物圈: 构成:陆地和海洋中的植物、空气、海洋和陆地生活的动物,包括人类本身作用:调节温室气体及其它大气成分( CO2 、 CH4 、水分等) 植被:影响地表反照率、蒸发、蒸腾、径流、表面粗糙度、 CO2 平衡等变化时间尺度: 10-1~107 年(季节~ 千年) 人类活动通过改变地表特性和大气成分对气候产生影响。气候系统的基本性质:(1) 气候系统是一个复杂的、高度非线性的开放系统系统: 许多物体(成分)和属性(变量)组成的结构群,这些物体和属性之间通过一定的物理过程而相互联系,并按某种观测的型作为一个复杂的整体而起作用。系统的分类: 开放系统: 有能量和物质与系统外交换。封闭系统: 有能量但无物质与系统外交换。孤立系统:没有能量和物质与系统外交换。(2 )各个气候子系统间显著的热力学和动力学属性差异(3) 气候系统的反馈性反馈: 将系统的部分输出作为输入重新输进系