气象学与气候学大纲Word下载.docx

1、气候系统的基本概念1.气候与气候系统2.大气圈3.水圈、陆面、冰雪圈和生物圈气候系统的基本性质1.气候系统是一个复杂的、高度非线性的、开放的巨系统2.气候系统的热力学和动力学属性3.气候系统的稳定性4.气候系统的反馈过程5.气候系统的可预报性气候系统演变的时空尺度第二章气候系统的热力过程辐射的基本知识辐射的基本概念1.辐射2.辐射能基本特征量：辐射通量、辐射通量密度、物体的放射能力、辐射强度等3.物体对辐射的反射、吸收与透射物理辐射基本定律1.普朗克定律2.斯蒂芬波尔兹曼定律3.维恩位移定律4.基尔霍夫定律5.比尔-布格-朗伯定律太阳辐射传输过程太阳辐射、太阳辐射光谱、太阳常数到达大气上界的太

2、阳辐射1.影响到达大气上界的太阳辐射的因素2.大气上界太阳辐射的时空分布特征太阳辐射在大气中的减弱1.大气对太阳辐射的吸收2.大气对太阳辐射的散射3.大气对太阳辐射的反射4.太阳辐射在大气中的减弱规律到达地面的太阳辐射1.到达地面的太阳直接辐射2.到达地面的太阳散射辐射3.到达地面的太阳总辐射地面对太阳辐射的反射第三节地-气系统的长波辐射传输过程地面辐射和大气长波辐射1.地面辐射2.大气辐射地气间的长波辐射交换1.大气对地面辐射的吸收2.地面有效辐射第四节全球能量平衡气候系统的辐射收支辐射差额1.地面辐射差额2.大气辐射差额3.地气系统辐射差额第五节大气热力学基础热力学的基本概念与方程1.热力

3、学基本概念：系统的平衡态和非平衡态、系统的态函数（主要介绍系统的内能和熵的概念）、过程（过程、准静态过程与非静态过程、可逆过程与不可逆过程）、系统与外界交换能量的方式2.大气状态方程：描述大气状态的主要物理量主要气象要素、理想气体大气状态方程、干空气和湿空气状态方程应用于大气的热力学基本定律1.热力学第一定律2.热力学第二定律*空气的增温和冷却过程1.气温的非绝热变化过程2.大气中的干绝热过程：干绝热过程中气温变化的原因、干绝热方程、干绝热直减率、位温3.大气中的湿绝热过程：湿绝热过程中气温变化的原因、湿绝热直减率、假相当位温第六节大气温度的时空分布气温的时间变化1.气温的周期性变化：气温的日

4、变化、气温的年变化2.气温的非周期性变化气温的空间分布1.气温的水平分布：影响气温水平分布的因素（纬度、季节、海陆、地形）、气温水平分布的基本特征2.气温的垂直变化：对流层中气温随高度变化的一般规律、大气中的逆温现象（辐射逆温、下沉逆温、平流逆温等）第三章大气圈的静力学特征静力学方程与压高公式大气静力学方程1.静力学方程的推导2.静力学方程的讨论：单位气压高度差、单位高度气压差、应用压高公式1.压高公式的推导2.压高公式的应用第二节气压场的基本形式气压场的表示方法1.基本概念：等高面、等压线、等压面、等高线、位势高度2.海平面气压场的表示3.高空气压场的表示1.海平面气压场的基本形式2.空气压

5、场的基本形式气压的时空分布气压随时间的变化1.气压随时间变化的原因：气压随时间变化的实质、水平气流的辐合和辐散与气压变化、密度平流与气压变化、垂直运动与气压变化2.随时间变化的规律：气压的周期性变化（日变化、年变化）、气压的非周期变化气压系统及其随高度的变化：气压系统的概念1.温压场对称系统2.温压场不对称系统大气稳定度大气静力稳定度的概念大气静力稳定度的判断1.大气静力稳定度的判别公式2.大气静力稳定度的判断：大气状态曲线、大气层结曲线3.条件性不稳定位势不稳定1.整层气层升降对气层静力稳定度的影响2.位势不稳定（对流性不稳定）第四章大气圈的动力学特征大气运动方程作用于大气的力1.气压梯度力

6、2.地转偏向力3.惯性离心力4.摩擦力大气运动的尺度分析1.大气运动的尺度分析2.大气运动方程简化及地转近似3.垂直运动方程的简化和准静力近似大气的水平和垂直运动自由大气的水平运动1.地转风：地转风的定义、形成、大小和方向、风压定律2.梯度风：梯度风的定义、形成、大小和方向、地转风和梯度风的比较3.地转风随高度的变化热成风：正压和斜压的概念、热成风原理、地转风随高度变化的基本类型、热成风原理的应用4.偏差风*摩擦层中空气的水平运动空气的垂直运动大气环流大气环流的概念大气环流的形成1.太阳辐射的不均匀分布与大气环流2.地球自转与大气环流3.下垫面不均匀性与大气环流大气环流的平均状况1.平均纬向环

7、流（水平、垂直）2.平均经圈环流3.平均水平环流的基本特征：海平面气压场的基本特征、高空水平流场的基本特征大气环流的变化1.大气环流的年变化2.大气环流的中、短期变化、环流指数第五章大气圈中的水汽云、雾、降水形成的物理学基础表示大气湿度的物理量1.绝对湿度2.水汽压3.相对湿度4.比湿5.温度露点差影响饱和水汽压的因素1.蒸发面的温度对饱和水汽压的影响2.蒸发面的性质对饱和水汽压的影响3.蒸发面的形状对饱和水汽压的影响三.影响蒸发的因素1.水源2.热源3.大气湿度4.蒸发面附近水汽的扩散能力大气中水汽凝结（华）的条件1.大气中的水汽达到饱和或过饱和：大气中水汽由未饱和达到饱和的途径：一是增加空

8、气中的水汽；二是降温2.凝结（华）核地表面和大气中的凝结现象地表面的凝结（华）现象1.露和霜2.雨凇和雾凇大气中的凝结（华）现象1.雾：雾、雾的形成、雾的种类2.云：形成云的宏观过程（系统性的上升气流、对流运动、波动）、云的分类及其特征云、雾、降水形成的微物理过程云滴的凝结（华）增长云滴的碰并增长1.重力碰并2.其它碰并过程3.冰晶与冰晶、冰晶与云滴之间的碰并雨、雪、冰雹的形成1.雨的形成2.雪的形成3.冰雹的形成人工影响云、雾和降水1.人工降雨2.人工消雾3.人工防雹全球降水的分布降水概述1.降水、降水量2.降水的种类世界降水分布第六章大气圈的天气系统气候系统的短期过程气团和锋气团1.气团的

9、形成2.气团的变性3.气团的分类4.我国境内的气团活动锋1.锋的概念2.锋的特征3.锋的分类和天气中高纬主要天气系统中高纬度高空主要天气系统1.大气长波2.阻塞高压和切断低压3.极地涡旋4.高空低压槽和切变线温带气旋与反气旋1.气旋和反气旋概述：气旋和反气旋的定义、范围、强度、分类2.温带气旋：温带气旋的结构和天气、温带气旋的发展3.温带反气旋：冷性反气旋和寒潮、移动性反气旋低纬度主要天气系统副热带高压1.概述2.结构和天气3.西北太平洋副热带高压：概述、活动规律、对我国天气的影响4.青藏高压热带天气系统1.热带辐合带2.热带气旋：定义和分类、台风对流性天气系统1.雷暴第七章气候系统的主要过程

10、海气相互作用海气之间的热量交换1.海洋是气候系统的热量储存器2.海洋是气候系统的热量调节器海气间的水分交换1.海洋是大气水汽的主要提供者2.气候系统中的水分循环海气间的动量交换1.大气环流与洋流2.洋流与气候海气间相互作用的强信号厄尔尼诺现象1.有关概念2.厄尔尼诺与大气环流异常3.影响陆气相互作用地表能量收支行星边界层的发展动量交换感热交换五.水汽交换与蒸发冰雪覆盖与气候的相互作用冰雪表面的辐射特性冰雪-大气间的能量交换和水分交换冰雪覆盖与气温之间的反馈过程冰雪与大气环流和降水生物圈与气候的相互作用人为热的释放与气候生物圈-大气圈之间的物质交换及其气候效应1.生物圈-大气圈之间的碳循环及其气

11、候效应2.生物圈-大气圈之间的其它物质交换及其气候效应人类活动对下垫面的改变及其气候效应第八章世界气候的分布规律世界气候分布的基本规律世界气候的纬度地带性分布规律：天文辐射与天文气候带世界气候的非地带性分布特征1.大气环流与气候2.海陆分布与气候：海陆分布对气温的影响、海陆分布对降水的影响、海陆分布与风、海洋性气候与大陆性气候3.地形与气候：地形与气温、地形与降水、地形与地方性风主要气候带和气候型气候分类法简介：柯本气候分类法的改进局地气候山地气候城市气候第九章气候变化当代气候研究的特点和进展当代气候研究的特点当代气候研究的主要课题地质与历史时期的气候变化地质时期的气候变化1.地质时期气候变化的研究方法2.地质时期的气候变化历史时期的气候变化1.历史时期气候变化的研究方法2.中国历史时期气候变化的主要研究成果近百年的气候变化近百年气候变化的主要特点近百年气候变化的主要原因年际变化与气候异常准两年振荡ENSO现象区域性遥相关一些特殊的气候现象