气象学(11页).doc

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1、-气象学-第 10 页第一章 地球大气第一节 大气的组成1.大气由 干洁大气 、水汽和大气杂质所构成2.大气中的臭氧主要集中在 1050 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在2030 km高度处。3.大气臭氧层能够强烈吸收 太阳紫外线 辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。4.大气中的 二氧化碳 、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。第二节 大气的铅直结构1.根据大气温度随高度的分布特点 和 大气铅直运动的状况 ，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。2.对流层中存在着强烈的平流、对流和 乱流 运动。3.对流层分为下层（摩擦

2、层、行星边界层）、中层、上层和 对流层顶 。4.贴地层是指距地面 2 m的气层。5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低 ，对流运动强烈。6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高 。7.习惯上将 极光 出现的最大高度（ 10001200 km）作为大气上界。第三节 气象要素1.气象要素包括日照、辐射、 温度 、湿度 、气压、 风 、云、 降水、蒸发、能见度、天气现象等。2. 天气现象 是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（ 云 除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。第二章 辐射第一节 辐射的基本知识1.太阳短波辐射：l mm，lM mm 0.14微米 8地面

3、长波红外辐射：l 380mm，lM10mm大气长波红外辐射：l 4120mm，lM15mm2.辐射通量密度：单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(sm2) 或 W/m2 。3.光通量密度（照度）：单位面积上接收的光通量。单位： lm/m2 （流明） 。第二节 太阳辐射1. 太阳高度角（h） ：太阳光线与地平面之间的夹角。2.正午时刻的太阳高度角 h90 。- + （ 观测点纬度，观测时间的太阳倾角即赤纬，太阳直射点纬度）春秋分 0。，夏至 23.5。，冬至-23.5。 3. 太阳方位角 ：阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。4. 可照时数（昼长） ：一天中从日出到日落所经历的时间数。

4、5.可照时数 北半球 冬至夏至 加长 ，夏至冬至 缩短 。6.可照时数 随纬度增加 而加长 ， 夏季尤为显著。7. 光照时间 可照时数曙幕光时间。8.曙幕光时间 夏长冬短，随纬度增加而 加长 。9.大气对太阳辐射的减弱方式：吸收作用、散射作用、反射作用。第三节 地面辐射平衡方程1.地面辐射平衡方程：R（SD）Rr（EgEa）（SD）（1r）E0R（地面净辐射；地面辐射差额）S（太阳直接辐射） D （太阳散射辐射；天光漫射）SD （太阳总辐射） Rr（SD） r （地面反射辐射） r （地面反射率） 1r （地面吸收率） （SD）Rr（SD）（1r） （短波净辐射） Eg （地面辐射） Ea （

5、大气辐射） E0EgEa（地面有效辐射；长波净辐射）2.h增大，S和D均 增大；p（大气透明度）增大，S增大而 散射辐射 减小。3.地面反射率的影响因子：地面性质、太阳高度角、入射辐射波长地面状况 r雪r土r水；湿度增大，颜色加深，粗糙度增大，r 减小 。h增大，r减小。辐射波长l增大，r增大。4.大气中的 水汽 和 二氧化碳 能够强烈吸收地面辐射。5.大气温室效应 ：地球大气能够让大量的太阳短波辐射透射到地面，同时能够大量地吸收Eg，并以Ea的形式将部分能量返还给地面，从而形成保温作用。6.地面有效辐射的影响因子：地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等地面温度升高，

6、E0 增大 ；大气温度升高，E0 减弱 ；空气湿度增大，天空云量加大、云层加厚，E0减弱 ；地面状况 E0粗糙 E0平滑，E0潮湿 E0干燥；风改变局地空气温湿度；海拔高度增大，E0增大 。第四节 太阳辐射与农业P531.不同波谱段太阳辐射的生物学意义：紫外线：生物学效应；可见光 光合作用 ；红外线：热效应。2. 生理 辐射：能够被绿色植物吸收的辐射能。 光合有效辐射PAR辐射：能够被绿色植物吸收，并用于光合作用形成有机化合物的辐射能。波段：0.38-0.71 mm。3.光饱和点：绿色植物光合效率随光照度增大而增加的光照度上限。 光补偿点：绿色植物的光合作用与呼吸作用强度相等时的光照度。4.太

7、阳能利用率 ：单位面积上作物收获物中所储存的能量与同期投射到该单位面积上的太阳辐射能的百分比。第三章 温度第一节 热量收支1.土壤热容量随土壤湿度增大而 增大 ，随土壤孔隙度增大而 减小 。土壤导热率随土壤湿度增大而 增大 ，随土壤孔隙度增大而 减小 。2.地面热量交换方式： 辐射热交换；传导热交换；流体运动热交换（对流、平流、乱流）；潜热交换3.大气热量交换方式：辐射热交换；流体运动热交换；潜热交换4.活动面的热量收支方程：昼 R-P-B-LE=0 夜 R+P+B+LE=0 活动层的热量收支方程：昼 +Qs=R-P-B-LE 夜 -Qs=-R+P+B+LE 第二节 土壤温度和水体温度1.温度

8、日较差：一天中的最高温度与最低温度之差。温度年较差：一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。 2.地面最高温度和最低温度均出现在地面热量 收支相抵 时。3.土壤温度日较差的主要影响因素：土壤湿度、土壤颜色、土壤机械组成和腐殖质、地面覆盖物、地形条件和天气条件4.随着深度增加，土壤温度的日、年较差 减小 ，位相 落后越多 。5.一天中，土壤温度的铅直分布型可分为四种：（图） 日射（受热）型、辐射（放热） 型、上午转变 型、傍晚转变 型。6.水体热量的主要支出项为 水体蒸发潜热LE 第三节 空气温度1.随着高度增加，气温日较差 减小，位相 不断落后。2.气温日较差的主要影响因素：地理纬度、下垫面

9、性质、地形条件、季节、天气状况3.气温年较差的主要影响因素：地理纬度、下垫面性质（距海远近）4.一天中，近地层气温的铅直分布型可分为四种：（图） 日射 型、辐射 型、上午转变 型、傍晚转变 型。5.对流层的平均铅直温度梯度为 0.65/hm。6.逆温：气温随高度增加而 增加 ， 0。逆温可分为：辐射逆温、平流逆温、湍流逆温、下沉逆温、锋面逆温、地形逆温、融雪逆温7.空气做绝热上升运动时，其温度 下降 ；空气做绝热下沉运动时，其温度 上升 。8.干绝热温度直减率d 1/hm湿绝热温度直减率m 0.5 /hm9.ggdgm时，气层处于 绝对不稳定 状态；ggmgd时，气层处于 绝对稳定 状态；gd

10、ggm时，气层处于 条件不稳定 状态。第四节 温度与农业1.生物学三基点温度：维持生物正常生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。五基点温度：生物学三基点温度、最低致死温度和最高致死温度。2.活动温度：高于生物学下限温度的日平均温度。 活动积温：生物某发育期或整个生育期中活动温度的总和。3.有效温度：活动温度减去生物学下限温度。 有效积温：生物某发育期或整个生育期中有效温度的总和。4.净效温度：日平均温度在生物学下限温度与最适温度之间时，取日平均温度减去生物学下限温度；日平均温度高于最适温度时，取最适温度减去生物学下限温度。 净效积温：生物某发育期或整个生育期中净效温度的总和。第四章 大

11、气中的水分第一节 空气湿度1.水汽压：空气中水汽的分压强。随水汽含量的增大而 增大 。饱和水汽压取决于温度，随温度的升高而 增大。2.相对湿度：空气中实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值，用百分数来表示。 相对湿度随水汽含量的增大而 增大 ，随温度的升高而 减小 。日变化：在绝大多数地区，相对湿度的日变化与气温的日变化反相；在大型水体的周围，相对湿度的日变化与气温的日变化同相。年变化：在大多数地区，相对湿度的年变化与气温的年变化反相；在季风气候区，相对湿度的年变化与气温的年变化同相。3.饱和差：同温度下的饱和水汽压与实际水汽压之差。饱和差随水汽含量的增大而 减小，随温度的升高而 增大 。4.露点

12、温度：对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量的情况下，降低温度而使空气达到饱和状态时的温度。露点温度随水汽含量的增大而 上升 。第二节 蒸发和蒸散1.蒸发速率：单位时间从单位面积上蒸发掉的水量。日蒸发量：一日内因蒸发而损失的水层厚度。 单位：mm/d 。2.道尔顿蒸发公式：WA（Ee）/ P3.水面蒸发速率的主要影响因子：气象因子、土壤因子（温度、空气湿度、气压、风、蒸发面性质、蒸发面形状、含盐度）气压 气压升高，W 减小；风 风速增大，W 增大。第三节 凝结和凝结物1.空气中的水汽发生凝结的必要条件：水汽达到饱和或过饱和；有凝结核存在2.降温冷却凝结方式：辐射冷却、接触冷却、混合冷却、

13、绝热冷却3.根据浓度可将雾分为 （轻雾110km）、（ 雾5001000m）、（ 浓雾50500m）、 （强浓雾秋温，春秋季温度升降快 ；南方地区秋温春温，春秋季温度升降慢 。4.东亚近海的洋流：黑潮 暖流、亲潮（千岛）寒流。5.厄尔尼诺现象：赤道东太平洋海表温度异常增暖的现象。南方涛动：南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压之间气压变化的负相关现象。ENSO：厄尔尼诺现象和南方涛动的合称。6.中国冬、夏大气环流的基本状况。7.人类活动影响气候的方式：改变下垫面性质、改变大气成分、人为释放热量。第二节 世界气候及其分类1.赤道气候带10 N 10 S 南海南部热带气候带 10N 2327 N 南岭

14、以南副热带气候带 23 27 N 33 N 秦岭淮河南岭暖温带气候带 33 N 45 N 秦岭淮河以北冷温带气候带 45 N 66 33 N 新疆、内蒙北部、黑龙江极地气候带（苔原、冻原气候带） 北极圈内2.暖温带大陆西岸为 地中海 气候，大陆东岸为 季风 气候；冷温带大陆西岸为 海洋性 气候，大陆东岸为 大陆性 气候。3.海洋性气候：气温： 年、日较差小，夏季凉爽冬季温和 降水 丰富，全年分配均匀 4.大陆性气候：气温 年、日较差大，夏季炎热冬季寒冷 ；降水 稀少，集中于夏季，冬季干燥 。5.季风气候：季风，夏季 高温湿润多雨，富有海洋性 ；冬季 寒冷干燥少雨，富有大陆性6.地中海气候：夏季

15、 高温干燥少雨，富有大陆性 ；冬季 温暖湿润多雨，富有海洋性 。第三节 中国气候1.中国气候的主要特征： 季风性显著 、 大陆性强 。2.黄河河套以东为东部 季风 气候区，以西为西部 高原 气候区3.盛行风向：长江以北冬季为 偏北 风，夏季为 东南 风。长江以南冬季为 东北 风，夏季为 东南 风、 西南 风。季风属性：东亚 季风（ 温带 季风、 副热带季风）、热带 季风。我国冬季风强于夏季风。4.按大陆度指标，我国的海洋性气候区有：台湾、海南、华南地区 、四川盆地及川黔地区、青藏高原东部 。5.我国的温度年、日较差自东南沿海向西北内陆 增大 。6. 400 mm等年雨量线将我国分为东南半壁湿润区和西北半壁干旱区。7.自然天气季节：隆冬 ： 12月初3月初 ；晚冬 ： 3月初4月中；春季 ： 4月中6月中 ；初夏 ：6月中7月中 盛夏 ： 7月中9月初 ；初秋9月初10月中 初冬 ： 10月中12月初气候四季（温度四季）：以 候平均温度 为标准。冬季 10 ，夏季 22 ，春季、秋季 10 22 。第四节 农业气候1.中国农业气候区域：东部季风农业气候区，西部干旱农业气候区，青藏高原农业气候区。第五节 小气候1. 小气候 ：由于下垫面性质状况的不同，而在小范围内形成的局地气候。2.农业措施的小气候效应：耕耙、垄作、灌溉。3.设施环境下的农业小气候：温室小气候、覆盖地小气候。