文档介绍：Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
气象学与气候学
引论
名词解释
气象：大气的物理现象（冷热，干湿，大气运动）
气候：多年天气的综合表现
天气：，粗粒散射对各波长同等散射。
大气中云层和尘埃对太阳辐射都有反射作用，其中云的反射量最为显着，太阳辐射遇到云时被反射一部分或是大部分，云层越低、越厚，反射能力就越强。
综上所述，大气对太阳辐射的反射作用最强，散射次之，吸收最弱。
为什么说对流层的主要直接热源不是太阳而是地面？
因为大气中的大部分物质对长波辐射的吸收能力较强，对短波辐射的吸收能力较弱，而太阳辐射的能量主要集中在短波处，地面辐射的能量主要在长波波段，所以大气直接从太阳辐射中吸收的能量不多
，反而从地面辐射中吸收的能量更多，所以大气的直接热源是地面辐射而不是太阳辐射。
分子散射和粗粒散射有何差异？
分子散射指太阳辐射遇到直径比波长小的分子，则辐射的波长越短，散射能力越强，比如雨后天晴，天空呈青蓝色，就是因为太阳辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射的原因；
粗粒散射指太阳辐射遇到的直径比波长大一些的质点时，辐射的各种波长都同样的被散射，例如当空气中存在较多的尘埃或雾粒，一定范围的长短波都被同样的散射，使天空呈灰白色。
到达地面的太阳辐射是怎样一种情况总辐射的分布怎么样到达地面的太阳辐射有两部分：一是太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的，称为太阳直接辐射：一是经过散射后自天空投射到地面的，称为散射辐射，两者之和称为总辐射。
总辐射的分布，就一天当中来说，中午最大，早晚最小；就纬度来说，一般是纬度愈低，总辐射愈大，反之就愈小，但是考虑到大气和云的减弱，总辐射的最大值不在赤道，而在20°N
地气系统的辐射平衡怎么体现？
地气系统的辐射平衡由辐射差额来体现，辐射差额指地气系统吸收的辐射能量减去发出去的辐射能量后的差值，就全球来看，纬度35°以内的差额是正值，大于35°的差额是负值，多年观测表明，全球的平均温度多年来没有什么变化，说明地气系统总体来看是出于收支平衡状态的
气温随时间的变化及其原因
日变化：清晨日出前后气温最低，然后开始升高，到午后14点左右升到最高值，之后温度开始下降，到第二天日出前降到最低
原因：气温来源主要是辐射收入，清晨日出前没有太阳太阳辐射，前一天的辐射能支出达到最大，所以此时温度最低，日出之后，太阳直接辐射和大气散射逐步升高，总辐射增大，气温升高，到正午12点时，总辐射最大，直到13点一直是辐射收入大于支出，所以地面要通过辐射支出给大气，这个过程大概持续1个小时，所以在14点左右到达一天中的最高值，之后辐射支出大于收入，气温逐渐降低
年变化：由于地面储存热量的原因，是气温最高和最低值出现的时间，不是在太阳辐射最强和最弱的一天（二至日），也不是在太阳辐射最强或最弱一天所在的月份，而是比这一时间段要落后1—2个月。大体而言，海洋上落后较多，陆地上落后较少，沿海落后较多，内陆落后较少。就北半球来说，中、高纬内陆的气温以7月为最高，1月为最低，海洋上气温以8月最高，2月最低。
气温的水平分布如何
等温线总体与纬线平行，赤道地区气温高，向两级逐渐降低；
总体上、冬季等温线更密集，所以冬季的南北方向的温差大于夏季；
冬季北半球的等温线在大陆上大致凸向赤道，海洋上大致凸向极地，夏季相反；
大规模洋流和高大的山脉对气温的水平分布有重大影响；
最高温度带并不位于赤道上，位于热赤道上，冬季在5°—10°N之间，夏季在20°N左右；
世界上绝对最低温出现在东西伯利亚的维尔霍扬斯克和奥伊米亚康，世界绝对最高气温出现在索马里境内
热赤道是怎么回事为什么热赤道是指连接每一条子午线上每个月最高温度的各点的一条线，其上的平均温度1月和7月均高于24℃，热赤道的位置随着季节而移动，冬季在5°—10°N之间，夏季在20°N左右，这是由于赤道地区虽然受太阳直射时间最长，但是赤道地区多云雨，对太阳辐射的接受不如其南北两侧的地区，而北半球有官大的陆地，气温受热强烈，且太阳直射点会随着季节南北移动；
各种逆温的概念和形成及其特点
辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温；
形成：指在晴朗无云或少云的夜间，地面很快辐射冷却，离地面越近的空气降温的幅度越大，因此形成了自地面开始的逆温。
特点：这种逆温睡着时间的推移逐渐向上扩展，黎明时达到最强，日出后，随着太阳辐射的增强，便会逐渐自下而上的消失。厚度较大，大陆上常年可见，以冬季最强最厚，夏季最短最薄。
湍流逆温：由于低层空气的湍流混合而形成的逆温；
形成：由于γ<γd，湍流混合层的空气上升和下降时是按照γd变化的，导致上升到顶层的空气气温降到比周围低，混合之后使上层空气