气候学电子教案.ppt

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1、气候学第一节气候学的研究对象、任务和发展简史由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓大气圈。人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。大气中所发生的一切物理（化学）现象和过程，除决定于大气本身的性质外，都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。2气象学定义：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。基本内容：（1）把大气当作研

2、究的物质客体来探讨其特性和状态，如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等；（2）研究导致大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；（3）研究大气现象的本质，从而能解释大气现象，寻求控制其发生、发展和变化的规律；（4）探讨如何应用这些规律，通过一定的措施，为预测和改善大气环境服务（如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等），使之能更适合于人类的生活和生产的需要。3气象学的分支1、专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学；2、着重讨论天气现象及其演变规律，并据以预报未来天气变化的天气学。3、与

3、地理和环境关系最密切的气候学。其他：应用气象学、污染气象学、雷达气象学...科学分类：自然科学→地球科学→大气科学北京大学、南京大学、中山大学的气象系在二十世纪八十年代中期纷纷改称“大气科学系”。4大气科学的学科分类代码170地球科学170.15大气科学170.1510大气物理学（包括大气光学、大气声学、大气电学、云雾物理学、边界层物理学、中层物理学等）170.1515大气化学170.1520大气探测（包括大气遥感）170.1525动力气象学（包括数值天气预报与数值模拟等）170.1530天气学170.1

4、535气候学170.1540云与降水物理学170.1545应用气象学170.1599大气科学其他学科5天气和气候：两个既有联系又有区别的概念气候学研究的对象是地球上的气候。从时间尺度上讲，天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。天气过程是大气中的短期过程。气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一时段内大量天气过程的综合。不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况

5、。6天气与气候的概念差异天气过程的时间分段一般以5天以下为短期天气过程，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较长的，它的时间变化尺度有季际、年际、十年际、百年际、千年际、万年际等等。而决定气候变化的因子不仅是大气内部的种种过程，还决定于发生在大气上边界和下边界处的各种物理过程和化学过程。7秦大河报告中的天气与气候天气是指短时间（几分钟到几天）发生的气象现象，如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等。气候是指长时期内（月、季、年、数年、数十年和数百年等）天气的平均或

6、统计状况，通常由某一时段的平均值以及距平均值的离差（距平值）表征，主要反映一个地区的冷、暖、干、湿等基本特征。8气候系统的概念一个完整的气候系统应包括对气候形成分布和变化有直接或间接影响的各个环节，除太阳辐射这个主要能源之外，气候系统包括大气圈、水圈、冰雪圈、陆地表面和生物圈（动、植物和人类）等5个子系统。各个子系统内部以及各子系统彼此之间的各种物理、化学乃至生物过程的相互作用决定着气候的长期平均状态以及各种时间尺度的变化。9盖特斯（Gates）的“气候”定义某一地区的气候状态：该地气候系统的全部成分在任

7、一特定时段内的平均统计特征。优点：（1）它指出气候的物质基础是气候系统，而不仅仅是大气，这和天气系统是有区别的；（2）气候是一个历史的概念，它和特定的时间阶段相联系，而不存在绝对气候的概念；（3）某一时段的气候状态是指这一时段气候系统各属性的平均统计特征，不像天气是指某一瞬时或某一短时间内大气状况和大气现象的综合。气候是发生在一定下垫面之上的，带有地方特点。现代气候学从概念上已经不再是气象学或地理学的一个分支，而是大气科学、海洋学、地球物理和地球化学、地理学、地质学、冰川学、天文学、生物学以至有关社会科学

8、相互渗透，共同研究的交叉科学。10气象学与气候学的萌芽时期萌芽时期：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生活和生产的需要，进行一些零星的、局部的气象观测，积累了一些感性认识和经验，对某些天气现象做出一定的解释。远在三千年前，中国殷代甲骨文中已有关于风、云、雨、雪、虹、霞、龙卷、雷暴等文字记载。公元前4世纪希腊大哲学家亚里斯多德（Aristotle）所著《气象学》（Meteorolosis）一书（约在公元前