《氣象學與氣候?qū)W》第一講

水文與水資源工程專業(yè)朱君君《氣象學與氣候?qū)W》水文與水資源工程專業(yè)11級2012學年第一學期準備知識——任課教師及其聯(lián)系方式任課教師：朱君君單位：水文與水資源工程專業(yè)手機-mail:junjunzhu0126@.sgQQ：33541573水文與水資源工程專業(yè)朱君君準備知識——

《氣象學與氣候?qū)W》在自然地理學中的位置自然地理學水文氣象地質(zhì)地貌植被土壤水文與水資源工程專業(yè)朱君君水文與水資源工程專業(yè)朱君君準備知識——主要教材與參考書1.葛朝霞，曹麗青。氣象學與氣候?qū)W教程。北京：中國水利水電出版社，2008.2.周淑貞等，氣象學與氣候?qū)W。北京：高等教育出版社，2006。3.劉繼韓，氣候?qū)W。北京：北京大學出版社，1994。水文與水資源工程專業(yè)朱君君準備知識——主要參考網(wǎng)站，中央氣象臺，中國氣象局，中國天氣/cn，國家氣候中心.hk，香港天文臺，中國期刊網(wǎng)等等水文與水資源工程專業(yè)朱君君準備知識——考核方式平時成績40%（1）期刊網(wǎng)的使用，提交綜述，10%。9月24日（2）自動氣象站觀測數(shù)據(jù)處理，10%。第7周（3）課程論文提綱，10%。第10周（4）課程論文及其PPT演示，10%。15周初稿、17周成稿注：全班分10小組，6-7位同學一組；考勤算平時成績期末考試成績60%，閉卷。19周水文與水資源工程專業(yè)朱君君

緒論

第一節(jié)

氣象學的定義與研究對象1、相關概念：氣象學、大氣圈、下墊面、氣候系統(tǒng)氣象學（meteorology）:是研究大氣中各種天氣現(xiàn)象（包括人類活動的影響）及其演變規(guī)律，以及如何利用這些規(guī)律為人類服務的一門學科。水文與水資源工程專業(yè)朱君君緒論

第一節(jié)氣象學的定義與研究對象2、氣象學的研究對象：大氣圈、大氣組成、范圍、結構溫度、濕度、壓強、密度等3、氣候?qū)W的研究對象：地球上的氣候。水文與水資源工程專業(yè)朱君君緒論

第一節(jié)氣象學的定義與研究對象天氣與氣候的區(qū)別與聯(lián)系主要區(qū)別：a、歷史概念；b、統(tǒng)計特征。問題：指出以下描述屬何概念（天氣/氣候）？A、中午雷雨，雨過天晴。B、廣州歷史上最高氣溫為37.8OC。C、昆明四季如春D、因下雨，室外球賽被取消。水文與水資源工程專業(yè)朱君君緒論

第二節(jié)

氣象學的發(fā)展簡史七、氣象學的發(fā)展簡史時期劃分

時間

成就萌芽時期十六世紀中葉以前我國：記載天氣現(xiàn)象、發(fā)明觀測儀器、積累天氣諺語國外：希臘亞里斯多德著《氣象學》

發(fā)展初期十六世紀中葉到十九世紀末我國：停頓國外：發(fā)明觀測儀器、建立氣象臺、繪制天氣圖、解釋大氣現(xiàn)象發(fā)展時期早期二十世紀前50年鋒面學說、長波理論、降雨學說、氣候型的概念和氣候分類法

近期二十世紀50年代以后觀測試驗、數(shù)值模擬實驗、整體研究、有關的科學革命

水文與水資源工程專業(yè)朱君君緒論

第三節(jié)

氣象學的內(nèi)容和分支一、氣象學的研究任務1、掌握觀測、分析、調(diào)查的方法，說明氣候現(xiàn)象特性2、解釋天氣演變和氣候形成的發(fā)展規(guī)律3、應用規(guī)律，充分利用氣候資源4、為相關及后續(xù)課程奠定基礎水文與水資源工程專業(yè)朱君君

緒論

第三節(jié)氣象學的內(nèi)容和分支——分支緒論

第四節(jié)氣象學與水文學的關系水文與水資源工程專業(yè)朱君君大氣圈水循環(huán)示意圖水文與水資源工程專業(yè)朱君君2012年“3.23”世界氣象日-第52個主題：世界氣象組織——天氣、氣象和水為未來增添動力（宣傳片）第一章大氣的基本特征

第一節(jié)大氣的成分基本概念：干潔空氣（干空氣）大氣中固態(tài)、液態(tài)微粒（氣溶膠粒子）大氣的污染物質(zhì)：粉塵、CO,SO2,H2S,NO,NO2,碳氫化合物，氨等。中山大學地理學院國土系劉秋海水文與水資源工程專業(yè)朱君君

第一章大氣的基本特征

第一節(jié)大氣的成分——大氣的組成

大氣組分含量變化時，天氣與氣候會發(fā)生變化水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第二節(jié)大氣的垂直結構-溫度結構劃分對流層三大特征：氣溫隨高度增加而降低；垂直對流運動；氣象要素水平分布不均勻。水文與水資源工程專業(yè)朱君君

第一章大氣的基本特征

第五節(jié)

主要氣象要素氣溫定義：空氣溫度簡稱氣溫，是描述空氣冷熱程度的物理量符號：T或t單位：0C，K和0F不同單位換算關系：00C=273K，y0C=5/9（x0F-32）

水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)

主要氣象要素氣壓定義：指大氣壓強，通常用觀測高度到大氣上界單位面積上垂直空氣柱的重量來表示符號：P單位：帕斯卡(Pa)，百帕(hPa)，巴(bar)和毫巴(mb)不同單位換算關系：

1帕斯卡=1牛頓/米2，1百帕=100帕斯卡，

1巴=103毫巴，1巴=105帕斯卡，

1毫巴=102帕斯卡=1百帕

問題：請用不同的氣壓單位表示一個標準大氣壓。第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素水文與水資源工程專業(yè)朱君君氣壓場的幾種基本形式水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素濕度——水汽壓定義：水汽所產(chǎn)生的分壓符號：e單位：同大氣壓強與飽和水汽壓（E）、溫度的關系

水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素濕度——相對濕度定義：實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓之比，f=e/E×100%

符號：f

單位：無單位

與絕對濕度的關系

問題：為什么天氣預報中采用相對濕度參數(shù)而非絕對濕度參數(shù)來預報大氣濕度？

水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素飽和差定義：飽和水汽壓與實際空氣中水汽壓之差，d=E-e符號：d單位：同大氣壓強水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素濕度——比濕定義：水汽質(zhì)量與同一容積中空氣的總質(zhì)量的比值符號：q單位：克/千克與e和P的關系：q=0.622e/P用途：當水汽質(zhì)量和干空氣質(zhì)量不變時，用于討論空氣的垂直運動水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素濕度——水汽混合比定義：濕空氣中，水汽質(zhì)量與干空氣質(zhì)量的比值符號：r單位：無與e和P的關系：q=0.622e/（P-e）水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素濕度——露點定義：水汽含量和氣壓不變時，當氣溫降低到使空氣達到飽和時的那個溫度，簡稱露點符號：Td

單位：同氣溫與氣溫的關系：(T-Td)表示空氣飽和的程度，可知何時會有水汽凝結的現(xiàn)象發(fā)生

問題：已知100C時E＝12.3mb,180C時E=20.6mb.某地第一天上午8時氣溫T=230C,e=12.3mb;第二天8時T=230C,e=20.6mb.求：1）兩天8時的Td1和Td2，以此說明Td高低直接與何因子有關？2）哪一天的f較大？

水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素降水定義：從云中降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水

分類：按形態(tài)劃分：雨、毛毛雨、雪、霰、米雪、冰粒、冰雹、冰針按持續(xù)時間劃分：連續(xù)性、間歇性、陣性按降水強度劃分：降水強度是指單位時間的降水量。降水量：指從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)（經(jīng)融化后）的降水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透和流失而積聚在水平面上的水層深度。單位為毫米（mm）。水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素風：空氣的水平運動風向：風的來向。采用16方位，每個方位占有22.50。

風速：單位時間內(nèi)空氣在水平方向上移動的距離，單位多用m/s。風速風向儀第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素—風水文與水資源工程專業(yè)朱君君水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素云：懸浮在大氣中的小水滴或冰晶微?；騼烧呋旌系目梢娋酆象w。底部不接地面（和霧的區(qū)別），有一定厚度。云的描述包括云狀，云量和云高。云量：觀測點的天空為云遮蔽天空的成數(shù)。用目測估計為0-10。云高：云底距離地面的高度。云狀：云的形狀。

水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第五節(jié)主要氣象要素能見度定義：指視力正常的人，在當時的天氣條件下，能夠從天空背景看到和辨認的目標物（黑色，大小適度）的最大水平距離。

單位：米或千米。

水文與水資源工程專業(yè)朱君君第一章大氣的基本特征

第三節(jié)大氣的狀態(tài)方程干空氣狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程：PV/T=常量干空氣的狀態(tài)方程：P=ρRdT

水文與水資源工程專業(yè)朱君君

第一章大氣的基本特征

第三節(jié)大氣的狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程：P=ρRT干空氣狀態(tài)方程：P=ρdRdT濕空氣的狀態(tài)方程：P=ρ′RdT（1+0.378e/P）虛溫：T