气象学与气候学

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水平气流辐合(锋生)、辐散(锋消);空气垂直运动;空气热量交换。 9、大气长波:指波长较长、波幅较大、移动缓慢、维持时间较长的波动。

10、阻塞高压:简称阻高,是温压场较对称的深厚的暖性高压。特征:①有闭合高压中心,位于50°N以北;②维持平均时间5─10天,有时可达20天以上;③沿纬向移动每天不超7─8个经度,常呈准静止状态,有时西退。 11、切断低压:温压场较对称的冷性气压系统。

12、极地涡旋:简称极涡,极地高空冷性大型涡旋系统,是极地大气环流组成部分。

13、高空低压槽:又称高空槽,是活动在对流层中层西风带上的短波槽。四季出现,春季频繁。 14、切变线:指方向或风速分布不连续线,是发生在850hPa或700hPa等压面上的天气系统。 15、气旋:占有三度空间的中心气压比四周低的水平空气涡旋,又称低压;

反气旋:占有三度空间的中心气压比四周高的水平空气涡旋,又称高压; 温带气旋:指具有锋面结构的低压,又称锋面气旋。 16、锋面气旋结构:

从平面看,逆时针旋转涡旋,中心气压低,自中心向前伸展一个暖锋,向后伸展一个冷锋,冷、暖锋间是暖空气,以北是冷空气,锋面上暖空气螺旋式上升,锋面下冷空气扇形扩展下沉;

从垂直面看,气旋高层是高空槽前气流辐散区,低层是气流辐合区,气旋前部、中心有气流上升,后部有气流下降。

17、锋面天气:决定于气旋温压场、空气稳定度、水汽条件、高空环流形势及气旋发展阶段,随地区、季节有差异。气旋前是宽阔暖锋云系及连续性降水天气,后是较狭窄冷锋云系、降水天气,中部是暖气团天气;如暖气团水汽充足、不稳定,出现层云、层积云,下毛毛雨、有雾,如气团干燥生成薄云无降水。 18、锋面气旋演变过程:

①初生阶段:随锋面波动开始、发展,冷空气向暖空气侵袭,暖空气向冷空气扩展,在波动前方形成暖锋,后方形成冷锋。

②成熟阶段:高空温压场振幅增大,温度槽进一步接近高度槽,气旋中心气压继续下降,气旋式环流不断加强,冷暖锋进一步发展,出现系统性云系、降水。 ③锢囚阶段:高空槽进一步发展,出现闭合中心。

④消亡阶段:高空温压场近于重合,成为深厚的冷低压。

气旋发展过程由于条件差异而有不同。

19、寒潮:冷性反气旋南移时,造成冷空气袭击,如冷空气十分强大,给流经地区造成剧烈降温、霜冻、大风等灾害性天气,这种大范围强烈冷空气活动,称寒潮。

20、副热带高压:南北半球副热带地区常维持着沿纬圈分布的高压带。呈椭圆形,长轴大致同纬圈平行,是暖性动力系统。北半球主要分布在北太平洋西部、东部,北大西洋中部、西部墨西哥湾,北非,南半球南太平洋、南大西洋、南印度洋;夏季青藏高压、墨西哥高压。

①、结构:处于低纬环流、中纬环流汇合带,是由于对流层中上层气流辐合、积聚而成。结构较复杂,不同高度、季节、地区不同。

对流层中、下层,副高强度随高度升高增强,高压中心位置随高度向暖区偏移,因而高压中心与高温中心不完全重合,高压脊线不垂直。

副高去内温度水平梯度较小,高压边缘同周围系统相交缓,温度梯度明显增大,北部、西部更大。

副高内盛行下沉气流,在低层普遍形成逆温层,高压东部逆温层较厚、较低。

②、天气特征:盛行下沉气流—晴朗、少云、微风、炎热为主。高压北、西北边缘与

西风带天气系统相交缓,气流上升强烈,水汽较丰富,多阴雨天气;高压南侧是东风气流,晴朗少云,低层潮湿、闷热。

③、活动特点:

⑴、季节性:冬季位置最南,夏季最北,从冬到夏向北偏西移动,强度增大;自夏至冬向南偏东移动,强度减弱。南北移动表现出稳定少动、缓慢移动、跳跃三种形式,且有南北震荡现象;北进过程持续时间较久、移动较缓,南退过程经历时间较短、移动较快。

⑵、非季节性中短期变动,表现为半个月左右副高偏强或偏弱趋势及一周左右副高西伸东退、北进南缩的周期变化。--受周围天气系统活动影响引起的。

④、对我国天气的影响:副高是对我国夏季天气系统影响最大的天气系统。在其控制下产生干旱、炎热、无风天气。是相我国输送水汽的重要天气系统。其位置、强度关系东南季风从太平洋向大陆输送水汽的路径、数量,影响西南气流输送水汽状况。其北侧气旋、锋面活动频繁,常形成大范围阴雨、暴雨天气,成为我国东部重要降水带。

21、热带云团:从卫星云图上发现,热带地区存在大量深厚的由对流云组成的直径在100─1000km范围内的云区,称云团。根据其尺度、产生地区分:⑴季风云团,规模最大;⑵普通云团;⑶小尺度云团。

22、台风:台风形成、发展重要机制是台风暖心的形成,暖心形成、维持、发展需合适环境条件及产生热带扰动的流场:①广阔洋面;②合适的地转参数值;③气流铅直直切变要小;④合适的流场。

台风消亡条件:高温、高湿空气不能继续供给,低空辐合、广阔辐射流场不能维持及风速铅直切变增大等。造成这些条件的途径:①台风登陆后,高温、高湿空气得不到源源补充,失去维持强烈对流所需能源;低层摩擦加强,内流气流加强,台风中心被逐渐填塞、减弱以至消失;②台风移动到温带后,有冷空气侵入,破坏台风暖心结构,变性为温带气旋。 23、对流性天气特点:尺度小、生命期短,气象要素水平梯度大、天气现象剧烈,有很大破坏力,往往是种灾害性天气系统。

雷暴:由旺盛积雨云引起的伴有闪电、雷鸣、强阵雨的局地风暴。 飑线:带状雷暴群构成的风向、风速突变的狭窄强对流天气带。

龙卷:自积雨云底部伸出来的漏斗状涡旋云柱。龙卷伸展到地面引起强烈旋风,称龙卷风。

第六章 气候的形成

1、气候形成、变化因子:①、太阳辐射;

②、宇宙地球物理因子; ③、环流因子; ④、下垫面因子; ⑤、人类活动影响。

2、天文辐射:太阳辐射在大气上界的时空分布由太阳与地球间的天文位置决定,又称天文辐射。除太阳本身变化外,天文辐射能量主要决定于日地距离、太阳高度、白昼长度。 3、气候形成的环流因子:包括大气环流、洋流。

海洋与大气间通过一定的物理过程发生相互作用。组成复杂的耦合系统。海洋对大气主要作用给大气热量、水汽,为其提供能源。大气通过向下动量输送,产生风生洋流、海水上下翻涌。

海洋是CO2巨大储存库,通过调节大气中的CO2含量影响气温、环流。

海洋从大气圈下层向大气输送热量、水汽,大气运动产生的风应力向海洋上层输送动量,使海水发生流动,形成风生洋流,也称风海流。

热带、副热带海洋,北半球洋流围绕副高顺时针流动,南半球反时针流动。 海洋提供给大气潜热、显热,大气运动的能源,使大气环流得以形成、维持。

环流与热量输送:大气环流、洋流对气候系统中热量分配起重要作用,将低纬热量传输到高纬,调节赤道与两极间温度差异;大气环流方向有由海向陆与由陆向海差异、洋流冷暖不同,使同纬度带大陆东西岸气温产生明显差别,破坏天文气候地带性分布。 环流与水分循环:水分循环通过蒸发、大气中水分输送、降水、径流实现。

环流变异与气候:厄尔尼诺现象:表示在南美西海岸延伸至赤道东太平洋向西至日界线附近海面温度异常增暖现象。 南方波动:南太平洋副高与印度洋赤道低压间气压变化的负相关关系。 沃克环流、哈德莱环流。 厄尔尼诺年印尼、澳大利亚、印度次大陆、巴西东北部均出现干旱,赤道中太平洋到南美西岸多雨。(日本、我国东北夏季持续低温,我国大部降水有偏少趋势。)

4、海陆风:白天风从海洋吹向陆地;夜晚从陆地吹向海洋,这种风称海陆风。

5、季风:大范围地区盛行风随季节有显著改变的现象。海陆热力差异、及差异的季节变化,行星风带季节移动、广大高原热力、动力作用。(海陆风由海陆间气压日变化引起,仅出现在沿海地区;季风由海陆间气压季节变化引起。)东亚季风:冬季风低温、干燥、少雨,夏季风高温、湿润、多雨—海陆热力差异。亚洲南部季风:行星风带季节移动引起,南亚夏季风强于冬季风。

6、海洋性气候与大陆性气候区分标志:海洋条件、大陆条件下形成的气候。

①气温指标:气温日较差、气温年较差、气温相时、春秋温度值、大陆度;②水分标志:海洋性气候降水量比同纬度大陆性气候多,一年降水分配较均匀,冬季较多,气旋雨频率为最大,降水变率小;大陆性气候对流雨居多,降水集中于夏季,降水变率大。

7、高大地形对气温的影响:高大山系、庞大高原是气流运行的阻碍,对寒潮、热浪移动有障壁作用,本身辐射差额、热量平衡状况有其独特性。①机械阻挡作用;②热力作用:青藏高原地面气温特点:⑴地球第三极,气温低;⑵气温日、年较差大;⑶气温季节变化急,春温高于秋温。 高原气候具明显大陆性气候特征。

8、小气候:由于下垫面结构不均一性引起的小尺度近地层局地气候。(土壤、植被、人工铺砌的道路等借辐射作用吸热、放热,从而调节空气层、下垫面表层温度,称活动面。) 活动面性质不同,具不同能量平衡、水分平衡,加上湍流作用差异,产生各种小气候。

9、冰雪覆盖对气温的影响:是大气的冷源,使冰雪覆盖地区气温降低,通过大气环流作用,使远方气温下降。冰雪覆盖面积季节变化,使全球平均气温亦发生相应的季变。冰雪致冷效应由:①冰雪表面辐射性质;②冰雪-大气间能量、水分交换特性造成。 冰雪覆盖成为冷源影响大气环流和降水。

第七章 气候带和气候型

1、气候带、气候型划分方法:①实验分类法:根据大量观测记录,以某些气候要素长期统计平均值、季节变化,来与植物分布、土壤水分平衡、水文情况及自然景观相对照来划分气候带、气候型。柯本、桑斯威特、沃耶伊柯夫、杜库洽夫。②成因分类法:根据气候形成的辐射、环流、下垫面因子划分气候带、气候型。阿里索夫、弗隆、特尔真、斯查勒。 柯本气候分类法:以气温、降水为基础,参照自然植被分布而确定;

斯查勒气候分类法:认为天气是气候的基础,而天气特征、变化又受气团、锋面、气旋、

反气旋所支配。

2、高地气候特点:高山地带随高度增加,空气愈稀薄,空气组分中的二氧化碳、水汽、微尘、大气中污染物质逐渐减少,气压降低、风力增大,日照增强、气温降低。在一定坡向、一定高度范围内,降水量随高度而加大,过了最大降水带后随高度而减小—导致高山气候具有明显垂直地带性,又因高山所在地纬度、区域气候条件有所不同。

第八章 气候变化和人类活动对气候的影响

1、气候变化的史实:

全球地质时期气候变化时间尺度在22亿年到1万年以上,以冰期、间冰期出现为特征,气温变化幅度在10℃以上;

历史时期气候变化是近1万年来,主要是近5000年来的气候变化,变化幅度最大不超过2—3℃,大都是在地理环境不变的情况发生;

近代气候变化主要指近百年或20世纪以来的气候变化,气温振幅在0.5—1.0℃间。 2、气候变化的因素:

①太阳辐射的变化:太阳辐射是气候形成的最主要因素。引起太阳辐射能变化的条件: ⑴地球轨道因素的改变:偏心率、地轴倾角(产生四季的原因)、春分点位置(其变动结果引起四季开始时间的移动和近日点、远日点变化)都以一定周期变化导致地球受到天文辐射发生变动,引起气候变迁。

⑵火山活动引起大气透明度变化; ⑶太阳活动的变化。

②宇宙-地球物理因子:宇宙因子:月球、太阳的引潮力,地球物理因子:地球重力空间变化,地球转动瞬时极的运动和地球自转速度变化等。 宇宙-地球物理因子时间、空间变化引起地球上变形力产生,导致海洋、大气变形,进而影响气候发生变化。 ③下垫面地理条件的变化:⑴海陆分布的变化;⑵地形变化。

④大气环流和大气化学组成的变化:是导致气候变化、产生气候异常的重要因素。 3、人类活动对气候的影响:

①、无意识影响,即在人类活动中对气候产生的副作用;

⑴工农业生产排放至大气中的温室气体、污染物质,改变大气化学组成;

⑵农牧业发展、其他活动中改变下垫面性质,如破坏森林、草原植被,海洋石油污染; ⑶城市中的城市气候效应。

②、为了某种目的,采取一定措施,有意识地改变气候条件。 改变大气化学组分、改变下垫面性质。

4、城市气候:是在区域气候背景上,经过城市化后,在人类活动影响下而形成的一种特殊局地气候。 城市气候特征归纳为“五岛效应”,混浊岛、热岛、干岛、湿岛、雨岛;风速减小、多变,局地差异大、有热岛环流。

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