大气科学概论复习课

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1、大气科学的研究内容大气科学是研究大气各种现象的特征、本质(包括人类活动对它的影响)及其演变规律，以及如何利用这些规律进行天气、气候的监测和预测，从而趋利避害为人类服务的一门学科。大气科学的研究对象大气科学的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈，也研究大气与其周围的水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的物理和化学过程。气候系统五大圈层：大气圈，水圈，冰雪圈，岩石圈，生物圈天气预报分类天气预报按其预测时间的长短，可分为六种：临近预报（0-3小时）；短时天气预报（3-12小时）；短期天气预报（12-72小时）；中期天气预报（72

2、-240小时）；延伸期预报（10-30天）；短期气候预测（长期天气预报）（30天以上）大气的组成干洁大气（即干空气）CleanAir水汽Moisture悬浮在大气中的固液态杂质Impurity地球大气由三个部分组成:臭氧能够吸收紫外线，减少生物直接遭受紫外线的照射，陆地上的生物便能在此一保护伞下，顺利的生长与繁殖。臭氧的作用：对紫外线有着极其重要的调控制作用。对高层大气有明显的增温作用。绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。温室效应模式图Gre

3、enhouseeffect二氧化碳（CO2）的作用：大气中的水汽在天气气候变化中扮演了重要角色，水循环输送了水汽、物质和能量。且水汽能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。水汽的作用：大气的基本物理性质在气象学上，大气的物理性状主要以气象要素和空气状态方程来表征。一、主要气象要素气象要素是指表示大气属性和大气现象的物理量，如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度等等。1、定义：单位面积上所承受到的整个空气柱的质量——大气的压强。实质：气压的大小决定于整个空气柱质量的

4、多少。2、标准大气压：在纬度为45的海平面上，温度为0℃时，所测得的水银柱高高为760mm的大气压强，为一个标准大气压（1atm＝1013.25Pa）。3、单位：1Pa=1N/m2，mb—毫巴，Pa—帕斯卡1mb=100Pa=1hPa（百帕）；1atm＝101325Pa＝1013.25mb=760mmHg二、气压（Pressure）气压的垂直分布由于大气层的厚度随高度的增高而变薄，空气密度也随高度增高而迅速减小，所以，气压随高度增高而急剧减小。1、定义：表示大气中水汽量多少的物理量称大气湿度。意义：大气湿度状况直接影响

5、了云、雾、降水等天气现象的形成。三、湿度（Humidity）水汽压(e)及饱和水汽压(E)相对温度（f）饱和差（d）比湿（q）水汽混合比（γ）露点（Td）湿度表示方法水汽压（e）：水汽和其它气体一样也有压力，大气中水汽产生的那一部分压力。水汽含量，水汽压e。单位：hPa水汽压及饱和水汽压饱和水汽压（E）：温度一定，单位体积空气中的水汽含量是有一定限度，空气达到此限度时为饱和湿空气，饱和湿空气中的水汽所产生的那部分压力，即最大水汽压。饱和水汽压（E）saturationvapourpressure反映空气的最大水汽容纳

6、能力饱和水汽压取决于温度（马格奴斯半经验公式）定义：饱和湿空气中水汽的分压强。影响因子：温度TE相对湿度相对湿度（f）：表示空气中的实有水汽压（e）与同温度下饱和水气压（E）的百分比。即：f=e/E100%意义：相对湿度（f）直接反映了空气距离饱和的程度。f越大，越接近饱和，当达到f=100%时，空气就达饱和状态，此时水汽就要开始凝结。比湿和水汽混合比比湿（q）：在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量（水汽质量加上干空气质量）的比值，称比湿。即：q=m水/(m干+m水)，其单位是g/g。水汽混合比（S）：相对湿

7、一团湿空气中，水汽质量与干空气质量的比值称水汽混合比。S=m水/m干，其单位是g/g。露点露点（Td）：在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度，称露点温度，简称露点。含义：气压一定时，露点的高低只与空气中的水汽含量有关，水汽含量越多，露点越高，所以露点也是反映空气中水汽含量多少的物理量。实际大气中，空气常处于不饱和状态，此时露点要比气温低，即露点温度差(Td-T)＜0。当Td=T时，空气饱和；当Td-T＜0时，空气不饱和；当Td-T≥0，空气过饱和。上述各种表示湿度的物理量：水汽压、比湿、水汽混合比

8、、露点基本上表示空气中水汽含量的多寡。而相对湿度、饱和差、温度露点差则表示空气距离饱和的程度。各种表示湿度的物理量小结五、风(Wind)定义：空气的水平运动称为风。风是一个表示气流运动的物理量。它不仅有数值的大小（风速），还具有方向（风向）。因此风是向量（矢量）。风向是指风的来向。地面风向用16方位表示；在16方位中