自然地理学第三章大气和气候.ppt

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1、第三章大气和气候,自然环境的重要组成部分 地表物质交换与能量转化的介质 气候形成的物质基础 地表生物的保护圈层 生命支持系统的主要组成部分,大气的重要性：,第一节 大气的组成与热能,一，大气的成分：地球大气是多种物质的混合物，包括干洁空气、水汽、悬浮尘粒和杂质等。主要成分：N2、O2、Ar，和微量惰性气体氖（Ne）,氪（Kr），氙（Xe），氦（He）等；可变成分：H2O、CO2、O3、CO、CH4、H2S、SOx 等等。干空气中，以氮、氧、二氧化碳、臭氧最重要。,（一）干洁空气干洁空气（干空气）：除去水汽，液体和固体杂质以外的整个混合气体干空气成分：N2，O2，Ar，CO2；85Km 以下，干

2、洁大气组成比例大致常定。（干洁空气容积率 见上页图）1，氮和氧：N2 比例大，占75%；性质不活泼；选择吸收紫外线（远紫外光谱0.030.13um）O2丰富，占23%（质量），生物必需物；还有自然界的氧化物存在形式；在短波辐射作用下分解,2，二氧化碳：所占比例小（0.03%），集中低层（20km以下）。由有机物燃烧、腐烂和生物呼吸过程产生；现代工业产生大气；海洋为碳汇；大气中CO2 浓度正逐渐（平均约以0.7 ppm）速度增加，强烈吸收地表长波辐射。因而使地面辐射不易散失到外空间，导致地表低层大气温度上升。3，臭氧：分布于1040千米处；臭氧层2025Km 高度；强烈吸收太阳紫外线辐射，氟利昂

3、对其有破坏影响。使用N肥，冷冻剂，除臭剂 及炭氟化合物（氟利昂）都会破坏臭氧层。,水汽 大气中包含水汽平均为124108 g,占地球水约0.001%1，来源于水面蒸发和植物蒸腾；在温暖洋面或雨林上空，水汽含量达4%2，水汽凝结降水，是陆地降水的来源，地球年降水量3.361022克，平均每11天更替一次；3，其在大气中的含量具有时空变化，与大气环流，海陆分布密切相关；,4，大气中水汽主要集中在距地面3Km的范围内，每升高1.52Km，水分减为一半；810千米以上，水分就更少了。5，发生相变在天气变化，能量转换过程中起重要作用。能强烈吸收和放出长波辐射；能释放或吸收能量。,.固液体杂质（悬浮颗粒）

4、：固体杂质或液体微粒，又称气溶胶粒子；其组成成份主要为大气尘埃和其他杂质集中低层大气气溶胶粒子易成凝结核，使水汽凝结成云致雨。能吸收太阳辐射并散射辐射，改变大气通透性，,二、大气的结构,（一）.大气质量1.大气上界：3000KM高度左右理论上当气压为零或接近于零的高度称为大气顶层。气象学家曾定义只要发生在最大高度上的某种现象与地面气候有关，便可定义这个高度为大气上界，因而过去把1200Km（极光出现）定为大气上界。高层大气物理学将3000公里高度定为大气上界。因为在这个高度以上，离心力已超过重力，大气密度接近星际气体密度。,2，大气质量假定大气是均质的；则大气高度为8000m,整个大气柱的质量

5、为M0=0=1013.3g/cm3其中0为T=0，气压为1013.25hPa 0=1.22510-3g/cm3整个地球大气的总质量为5.141018Kg大气密度随高度按指数规律减少。高度（KM）大气质量百分比8 63%海面5.5 50%36 99%361000KM 不足1%,大气压力,1，气压定义：从观测高度到大气上界单位体积内铅直空气柱的重量为大气压强，简称气压气压单位：水银柱高度（mm）；国际单位用Pa(帕斯卡),气象学用hPa标准大气压：T=0，纬度为45度的海平面气压，相当于1013.5 hPa地面气压值存在差异，在9801040 hPa之间，平均1013 hPa同一水平面上的实际气压

6、分布不均：水平气压场：高气压；低气压；高压脊；低压槽；鞍形区,2气压垂直分布：气压垂直分布规律：气压随高度升高而减小，近地面层大气大约每上升10M减少1 hPa。同样水平面上气压场形势不同，地面高压，高空低压；地面低压，高空高压。,大气分层,1.分子组成：2.大气理化性质：3.气象学分层法：,大气分层法,均质层（085km）;非均质层 85km,光化层（含分子，原子，离子。）离子层（含大气离子，有反射电波能力）,N层 85200Km原子氧层2001100Km氦层11003200Km氢层32009600Km,大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。,气象学上的大气分层：对流层：

7、a大气的最低层，平均11km。b气温随高度的升高而降低、c天气现象发生于此层 平流层：a范围：对流层顶55Km高空 b气流稳定，温度随高度不变或微升；水汽尘埃少大气透明，极少云和降水等气候现象。,两极：89km,中纬度：1012km,热带：1518km,（每升高100m,下降0.65度）,中间层:高度范围：从平流层顶85Km特点：a温度随高度的升高而迅速下降,b空气垂直运动强烈 c极少水汽，基本无天气现象 d近层顶（80km处）出现电离层,暖层：中间层顶至800km处 a空气密度小，声音都难于传播；b温度随高度升高而升高。强烈吸收太阳紫外辐射，层顶可达1000；c高度电离；常常出现极光 散逸层

8、：8003000Kma大气十分稀薄；b温度随高度升高而升高；c高速运动的空气质点 能散逸到星际空间,三、大气的热能,导论:气候学为什么要讨论大气的热能？1.地球及大气的热力状况是天气变化的基本因素；2.辐射交换是能量交换的主要方式之一3.地球气候系统的能源主要是太阳辐射,太阳辐射1，太阳辐射是短波辐射太阳辐射主要是：波长0.40.76um的可见光区，占太阳辐射总能量的50%波长0.76um的为红外辐射，占43%；波长0.4um为紫外区，只占7%。,2，几个基本概念：太阳辐射强度：单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能。（/cm2min）太阳常数（S0）：在日地平均距离上，大气顶界垂直于太阳

9、光线的单位面积上每分钟接受的太阳辐射，称为太阳常数，国际气象组织（WMO）推荐为1367Wm2。,3.大气对太阳辐射的吸收、散射和反射吸收：O3吸收紫外线，杂质中的小溶胶粒子吸收太阳短波辐射并散射；吸收对可见光影响不大，主要在紫外线与红外线部分，散射和反射：云层和水汽、悬浮颗粒。晴天空气分子对波长较短的蓝光，紫光散射，天空呈蔚蓝色阴天悬浮微粒，散射光 长短波混合，天空白色。4.到达地面的太阳总辐射：太阳总辐射=直接辐射（S）+散射辐射（D）,太阳反射实景,太阳反射原理示意图,5.地面反射对太阳辐射的削弱到达地面的总辐射能一部分被地面吸收，另一部分被反射6.地面温度分布不均归因于纬度位置，大气和

10、地面辐射交换所决定的热状况，总辐射不同；地表千差万别造成的对太阳辐射的反射率不同。,.大气能量和保温效应：大气本身之间吸收太阳能很少，下垫面则大量吸收1，对太阳辐射的直接吸收 主要是臭氧、水汽、和液态水；整层大气吸收辐射位于太阳辐射波谱的两端低能区，仅占18%左右；对流层大气因直接吸收增温日均不到12，对地面辐射的吸收 地表以大于3微米的波长（红外波）向外辐射，其中7595%被大气吸收。,3，潜热输送：海陆的水分蒸发时地面热量得以输送到大气层中。大气依靠水汽凝结释放潜热得到的能量最多。地面长波辐射几乎全被近地面4050m厚的大气层所吸收。如果没有这些能量，地面大气温度将降低40，多数生命不能生

11、存4，感热输送5，大气的保温效应大气辐射，大气逆辐射，花房效应即温室效应。据测算 如无大气，地面平均温度将是-18而不是现在的15。,地气系统的辐射平衡辐射平衡或辐射差额：在某一时段内物体能量收支的差值。地气系统的辐射能净收入:地面吸收太阳总辐射能+整层大气吸收的太阳辐射能之和,再减去大气上界向空间放射的长波辐射能所得的差。地气系统的温度多年基本不变，全球是到达辐射平衡的；但不同地点的辐射存在差额，由平流，对流补充或输出，才保持稳定。辐射平衡存在空间差异：地气系统的辐射差额以南北纬30附近为转折点，以外为负值，之内为正值。辐射平衡存在时间差异：白天黑夜，夏季冬季,气温 气温是大气热力状况（即空

12、气冷热程度）的数量度量。（一）气温的周期变化1、气温的日变化气温日变化与太阳辐射的变化相似但呈滞后效应气温日较差及其时空差异 气温日较差指一天内气温的日最高气温与最低气温之差。纬度越低，日较差就越大，夏季日较差大，冬季小2，气温的年变化 一年中最热月的平均气温与最冷月的平均气温之差，称为气温的年较差。年较差随纬度增高而增大。,气温的水平分布就全球而言1，等温线分布的总趋势大致和纬度圈平行2，同纬度夏季海面气温低于陆面，冬季反之，在海陆交界处，等温线弯曲3，洋流对海面及其附近陆地气温分布有很大影响。,气温的垂直分布1，气温随海拔升高而降低2，气温直减率时空变异甚大3，逆温与气候：逆温：指对流层内

13、发生温度随高度增加而上升的局部反常现象。出现逆温的气层称为逆温层，它的状态稳定，会阻止下层空气的垂直对流运动，因此又叫阻挡层。成因：辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温、融雪逆温。气温垂直递减率（/100m）即：整个对流层海拔每升高100m 气温平均降低0.65,夏季和白天 气温直减率大冬，夜 气温直减率小,第二节 大气水分和降水,一，大气湿度大气湿度状况是决定云、雾、降水等天气现象的重要因素。常表示为：1，水汽压和饱和水气压定义：大气中水汽所产生的那部分压力。叫水汽压（e）地表湿度分布与气圈性质，大气运动，下垫面状况密切相关。湿度与水汽含量：温度一定时，单位体积空气中容纳的水汽量有一定限度

14、，达到这个限度，空气呈饱和状态，称为饱和空气。,2，绝对湿度和相对湿度绝对湿度定义：单位体积湿空气所含有 的水汽质量，称为绝对湿度，用 a 表示，其单位为 gm3 或 gcm3。一般取地面量测值e近似代替a。相对湿度定义：指空气中实际水汽压e与同温度下的饱和水汽压E 之比的百分数，用 f 表示，即：f e E 100相对湿度所表达的气候学意义：a 云、雾、雨、霜等气候现象，取决于f值大小；b相对湿度取决于e和T的增减,且T起主导作用。,3，露点温度 定义:指湿空气等压降温达到饱和的温度就是露点温度简称露点，用 Td 表示。露点特征：a露点完全由空气中的水汽压决定；b露点比气温低；c根据露点差，

15、可大致判断空气的饱和度；d气温降低到露点，是水汽凝结的必要条件。,湿度的变化与分布1，相对湿度存在日变化和年变化白日低，夜间高；夏季小，冬季大2，相对湿度的空间分布与纬度和海陆相对位置相关,二，蒸发和凝结 蒸发或凝结取决于实际水气压（e）和饱和水气压（E）的关系。当 e E 时，出现蒸发；当 e E 时，出现凝结。蒸发（升华）及其影响因素1.影响蒸发的因素：蒸发的温度，性质，形状，空气湿度，风等。2.蒸发量：蒸发量的表示方法，以水层厚度表示蒸发速度，简称蒸发量。蒸发量有时空变化。,.凝结及其条件空气中水的凝结必须具备两个条件：空气要达到饱和或过饱和状态；要有凝结核。1，空气中的水汽要达到饱和或

16、过饱和增加大气中的水汽；使含有一定量水汽的空气冷却，使之达到露点。a.绝热冷却 空气上升因绝热膨胀而发生冷却；大气中很多凝结现象是绝热冷却的产物。b.辐射冷却 空气本身向外辐射热量产生冷却；此过程缓慢，水汽凝结量不多，只能形成露，雾，层状云或小雨。c.平流冷却:较暖的空气经过较冷地面,因热量传递,本身冷却.d.混合冷却：温度相差较大且接近饱和的两团空气混合；,2，凝结核吸湿性质点，就是水汽开始凝结的核心。凝结核数量多而且吸湿性好的地区，相对湿度不足100%也会发生凝结，故而工业区雾的产生率高。,三、水汽凝结现象,三、水汽凝结现象,地表面的凝结现象 1.露与霜：当近地面层空气温度冷却至露点温度以

17、下时，水汽会凝结在地面或物体上露：如果露点温度高于 0，水汽凝结为液态，称为露；霜：如果露点温度低于 0，水汽凝结为固态，称为霜；形成条件：晴夜无风或风小；无云或少云霜、露对植物和农业的影响:具有维系植物生命的功能；霜期对农业有重要意义。无霜期。霜期多数作物停止生长,2.雾凇与雨凇:雾凇：由过冷雾滴附着于物体并迅速冻结而成；雨凇：由过冷却雨，毛毛雨接触物体表面而形成。,山西晋城雨凇,雨凇,沈阳雨凇,沈阳雨凇,江西雨凇,江西雨凇,庐山雨凇,庐山雨凇,大气中的凝结现象1，雾：指漂浮在近地面层、由水汽凝结（凝华）而成的小水滴或小冰晶辐射雾近地面层空气冷却，水汽凝结成的雾平流雾暖湿气流移到冷的下垫面上

18、形成的雾蒸汽雾冷空气移动到暖水面上形成的雾上坡雾暖湿空气沿山坡上升使水汽凝结而成雾锋面雾2，云：云是高空水汽凝结现象。空气对流，锋面抬升，地形抬升等作用使空气上升到凝结高度时，就会形成云。,大气降水 降水的形成1，定义:降水:指从云层中降落到地面的液态或固态水。2，雨滴必须有相当大的尺度才能形成降水。从雨滴到形成降水的两个基本条件:雨滴下降速度超过上升气流速度；雨滴降落到地面前未被蒸发掉,3，云滴增长及其两个过程云滴凝结（凝华）增长云体上升绝热冷却，且有水汽不断输入，云滴就会因水汽凝结或凝华而逐渐增长。云滴的冲并增长:云滴下降时，个体大的速度快，追上并冲并小云滴，碰撞合并成大云滴。人工降水采用

19、干冰和碘化银，前者蒸发吸热，后者成核。,干冰,发射火箭,人工降雨,（二）降水的类型,1，对流雨：暖季空气湿度大，近地面气层强烈受热，引起对流形成降水2，地形雨：暖湿空气受地形抬升，绝热冷却，在达到凝结高度时降水。背风坡因水汽早已凝结降落且下沉增温，发生焚风效应，形成雨影区。3，锋面雨（气旋雨）锋面雨雨区广，持续时间长，主要在温带。4，台风雨,（三）降水的时间变化,1，降水强度：定义：单位时间内的降水量降水强度等级：小雨是指24小时内降水量不超过10毫米的雨 中雨为10毫米25毫米，大雨为25毫米50毫米，24小时内雨量超过50毫米的称为暴雨，超过100毫米的称为大暴雨，超过200毫米的称为特大

20、暴雨。灾难一例：1975年8月8日河南驻马店特大暴雨，日降水1060毫米，板桥、石漫滩等多个水库跨塌。,1975年驻马店大水 溃坝后的石漫滩水库,1975年8月驻马店大水,驻马店大水冲毁的京广铁路路段,被大水冲垮的京广铁路,2，降水的季节变化降水季节性变化因纬度，海陆位置，大气环流等因素而不同。1、赤道型：南北纬10以内地区，终年多雨。2、热带型：位于赤道南北两侧；3、副热带型：全年只有一个最高值，一个最低值；大陆东岸集中夏季（季风），大陆西岸冬季多雨（地中海型）4，温带及高纬型：内陆与东海岸夏季时对流雨为主，西海岸则是以秋冬气旋雨最主要。,3，降水变率定义：是各年降水量的距平数与多年平均降水

21、量的百分比 叫降水变率（Cv）Cv=100%降水变率的气候学意义：降水变率反映某年降水量的稳定性和可靠性。变率大，降水量不稳定，旱涝灾害频繁 变率小，降水比较稳定，水资源利用价值高,距平数平均数,（四）降水的地理分布,1、赤道多雨带：赤道及其两侧，全球降水最多的地带，年降水量约2000 3000 mm；归因于对流强盛 印度乞拉朋齐平均年降水量 12665mm最高26461.2mm2、南北纬 1535 少雨带：受副热带高压的下沉气流和信风影响，干旱少雨，年平均降水量 500 mm 以下，此带的大陆西岸和内部更不到 200 mm，但大陆东南部受季风、地形影响，可形成多雨中心；,3、中纬度多雨带：降

22、水较多，500 1000mm；多雨原因是受天气系统的影响，而锋面，气旋活动频繁，多锋面雨，气旋雨。4、高纬度少雨带：一般年降水量不到 300 mm 纬度高气温低，蒸发弱，大气含水汽少,湿润系数（干燥度指数）,一地的年降水量反映该地的水分收入状况，蒸发量反映水分支出状况，某地是湿润还是干旱，取决于该地降水量P与蒸发量E的对比关系，通常用湿润系数K表示，即K=P/E，PE，表明水分收入支出，属于湿润状况；PE，说明水分入不敷出，属于半湿润半干旱状况。,第三节 大气运动和天气系统,一，大气的水平运动空气运动是地球大气最重要的物理过程作用于空气的力 在低层大气，铅直方向气压梯度100hPa/Km,而水

23、平方向仅1hPa/Km；但垂直方向被重力所平衡。水平气压梯度力；气压分布不均产生气压梯度力。是大气水平运动原动力，是形成风和决定风向风速的主导因素。地转偏向力（改变方向）:惯性离心力（改变方向）；摩擦力：指空气与地面之间，不同运动状况的空气层之间相互作用而产生的阻力,，自由大气中的空气运动1、地转风：指自由大气中空气作等速、直线水平运动。2、梯度风：自由大气中，当空气作曲线运动时，水平气压梯度力G、地转偏向力A和惯性离心力C三个力达到平衡时的空气水平运动，称为梯度风。,二，大气环流 大气环流是指地球上具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象。（一）全球环流1，全球气压带大致可分为7个实际气压带十

24、分复杂,赤道低压带；副热带高压带；副极地低压带；极地高压带。,2、行星风系行星风系是指不考虑海陆分布和地形起伏等的影响，地面盛行风的全球性形式。三个盛行风带：信风带：源自南北纬3035附近到赤道低压和副热带高压之间存在气压梯度盛行西风带：南北纬3560之间；副高与副极地之间极地东风带：由极地高压向外辐散的气流形成。,极 地 东 风,北半球近地面各风带的风向,东 北 信 风,盛 行 西 风,赤 道 低 压 带,副热带高压带,副极地低压带,极地高压带,东,南,信,风,盛,行,西,风,极 地 东 风,全球气压带,全球实际气压带,3、经向三圈环流4，高空西风带的波动和急流,信风环流圈（Hadley环流

25、）：分布于赤道与南北纬 30 之间。高空由赤道吹向副热带高压带（西风），地面由副热带吹向赤道（信风）。中纬度环流圈（Ferrel环流）：分布于中纬度约 30 65 地带。地面由副热带高压带吹向副极地低压带（西风），高空由副极地低压带返回。极地环流圈：分布于高纬度约 60 与极地之间地带。地面由极地高压带吹向副极地低压带（东风），高空由副极地低压带返回（西风）。,季风环流,1，定义：大陆和海洋之间的广大地区，以一年为周期，随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。2，成因：由于海洋与大陆之间的热力差异而形成的大范围热力环流。3，特征：夏季，风由海洋吹向陆地冬季，风由陆地吹向海洋。夏季风由海洋气流控

26、制，暖而湿；冬季则由极地大陆气团构成，干而冷。,，季风判别：1月、7月盛行风的转换角大于120 1、7月盛行风的频率401、7月至少有个一月的平均合成风速，季风的气候学意义：调节海陆间热力平衡；向大陆输送水汽，形成海陆间水循环。，世界著名的季风区：东亚、东南亚和南亚。，青藏高原对东亚季风的影响：扩大了西风带的南进和北退幅度；强化夏季风的大陆纵深推进。,（三）.局地环流,定义：由于局部环境如地形起伏、受热不均等而产生的小范围环流。1、海陆风：成因：海陆间热力差异 范围：a,滨海地区B中尺度局地环流 水平尺度数十公里至上百公里，垂直高度12KM特点：a白天，地面风由海向陆，上层风则由陆向海；夜晚风

27、向相反；b风向转换以一天为周期,海陆风,2、山谷风：成因：地形因素造成的热力环流形成背景：大范围水平气压场较弱时 特点：a白天，地面风从谷地吹向山坡，夜晚风向相反；b周期一天;c范围小，为小尺度局地环流3、焚风：成因：气流上下山坡时的干湿绝热直减率数值不同。背风坡气温比迎风坡同高度上的气温高很多、干燥很多。在山区，一年四季均可出现。,山谷风,焚风,三，主要天气系统,大气中引起天气变化的水平或垂直分布的各种尺度的运动系统，称为天气系统 一般指温压场和风场中的大气长波，气旋，反气旋，锋面，台风，龙卷风等。,（一）气团和锋1，气团及其分类：气团定义：广大区域内水平方向上温度、湿度、铅直稳定度等物理性

28、质分布比较均一的大块空气，叫做气团。尺度大小：水平数百至数千公里，垂直数公里至十余公里气团成因：a.地表温度和湿度状况对气团的形成具有决定性作用b.较稳定的环流条件c.通过辐射，对流，平流，湍流，蒸发和凝结等获得与下垫面相适应的属性。,，气团分类a 根据热力特性可分为冷气团和暖气团两大类。冷气团：气团温度低于流经地区下垫面温度的，叫冷气团暖气团：气团温度高于流经地区下垫面温度的，叫暖气团b 按气团源地的地理位置分类：冰洋大陆气团 冰洋海洋气团极地大陆气团 极地海洋气团热带大陆气团 热带海洋气团 赤道气团影响我国的多属变性气团（气团变性：当气团离开源地，其物理属性逐渐改变，这种过程就称为气团变性

29、）,2，锋及其分类.定义：指两种温度和密度性质差异很大的气团相遇时在它们之间形成一个狭窄的过渡带。锋是占据三维空间的天气系统。锋面与地面的交线称锋线.特征：a、锋的两侧的气象要素差异明显。如：温度，湿度，气压，风，云等 b、锋面坡度倾向冷气团一侧 c、锋附近冷暖气流运动强盛，锋面 多云雨天气。锋的识别：依据大气场上等温线密集带来确定。,锋的类别：a依据：锋移动过程中冷暖气团的替代情况冷锋：冷气团主动向暖气团方向移动的锋；暖锋：暖气团主动向冷气团方向移动的锋；准静止锋：很少移动或移动速度很慢的锋；锢囚锋：两条移动的锋相遇合并所形成的锋。b依据形形成锋的气团源地可分为：冰洋锋：冰洋气团极地气团；极

30、锋：极地气团热带气团；赤道锋：热带气团赤道气团；我国依据极锋位置划定季风影响区。极锋平均到达位置，南达15N的南海中部；北达 内蒙古与黑龙江最北部。,3，锋面天气冷锋天气：缓行冷锋：移动慢，锋面坡度较小（1100）。锋后为云雨区，雨带宽300KM急行冷锋：移动快，锋面坡度较大（150170），锋前暖空气受冷空气对流强烈，多雷雨天气。暖锋天气：锋面坡度小（1150），锋前为较宽的连续性降水区，历时长，强度小准静止锋天气：a大面积连阴雨天气 b中国夏季降水受极锋控制,前进方向,暖气团上升状态,天气特征,过境前,过境时,过境后,雨区范围,天气实例,暖锋,暖气团运动方向,徐徐爬升,冷气团控制，低温晴朗

31、,连续性降水,气温上升,气压下降,天气转晴,降水全在锋前，范围较宽,夏季雨带的北移,冷锋,暖气团控制，温暖晴朗,阴天、下雨、刮风、降温,气温和湿度骤降，天气转晴,冷气团运动方向,被迫抬升,降水集中在锋后或附近,范围狭窄,夏季暴雨,冬季寒潮,春季沙尘暴,1999年太湖洪水,1999年太湖洪水,气旋与反气旋,1，气旋定义：占据三度空间，中心气压比周围低的的大尺度水平空气涡旋，称为气旋；（一般在1010970hPa最低达887hPa）成因：界面波动而成特征：a.气流方向依反时针自外围向中心运动 b.气旋的直径一般为1000公里，大的可达2000-3000公里，小的只有200-300公里或者更小 c.

32、气流上升，易于成云致雨；d.温带气旋多在2535或4555N；热带气旋形成于热带海洋上。,级热带低压 热带风暴1011强热带风暴 12级台风,强大热带气旋的分类,2，反气旋定义：中心气压比周围高的大型空气涡旋，称为反气旋范围：闭合等压线直径达20004000KM特征：a 中心气压值高达10201030hPa b 气旋中心出现下沉气流，天气晴好,第四节 气候的形成,一，气候与气候系统，气候的概念1，气候的定义：指某地区多年间大气的一般状态及其变化特征，是各种天气现象的多年综合。2，气候与天气的区别：,3，当代气候：.气候统计学的时间平均：WMO规定以30年为整编气候资料时段长度的最短年限。.可比

33、较标准的选取：1931 1960 年的气候要素的统计量.当前气候：用刚刚过去的三个十年共30年间的平均值作为准平均，每过10年更新一次。当前应用标准19812010年准平均。,（二）气候系统上世纪七十年代以来提出的新概念，其特征包括：热力学特性：包括空气、水、冰和陆地的温度；动力学特性：包括风、洋流及垂直运动和冰块运动；含水性：包括空气湿度、云量及云中含水量、降水量、地下水及河湖水位、冰雪等；静力属性：包括大气和海水的密度和压强、空气成分和海水盐度等。完整气候系统由大气圈、海洋、陆地表面、冰雪圈和生物圈等五个部分组成。,二.气候的形成与太阳辐射，大气环流，和地表性质相关。（一）气候形成的辐射因

34、子太阳辐射是气候系统的能源 是一切大气物理过程和现象形成的基本动力区域气候差异及其气候季节交替起因于辐射能的时空分布不均及其变化。地球上的天文气候（取决于太阳天文辐射量的大小，主要是日地距离，太阳高度和日照时间）地球表面因辐射平衡温度随纬度和季节的分布形成的假想的简单气候模式。,北极北寒带北副寒带北温带北副热带北热带赤道带南热带南副热带南温带南副寒带南寒带南极,0,图:地球气候带,（二）气候形成的环流因子1，大气环流与 热量输送和水分循环 在南北纬之间 在海陆之间2，大气环流与海洋异常：，厄尔尼诺现象：赤道东太平洋海面水温持续异常增温现象；，南方涛动：热带太平洋与热带印度洋之间气压变化呈反相关

35、的振荡现象。,输送热量,输送水汽,（三）气候形成的地理因子 海陆分布对气候的影响海洋性气候与大陆性气候；海陆增温和冷却不同，气温差异明显。破坏了温度的纬度地带性分布，影响气压分布，大气运动方向和水平分布。破坏了温度的纬度地带性，在同一纬度出现大陆性气候和 海洋性气候之别.,洋流对气候的影响从低纬到高纬传输热量，从高纬向低纬输送海冰和冷水；洋流的热量输送对大陆东西岸气温差异起作用冷暖洋流对所经地区的降水有较大影响,地形对气候的影响海拔高度，地表形态，方位（坡向和坡角）是影响水热分布的地形要素地形对温度的影响在于温度随海拔高度升高而降低地形对降水影响山地水热垂直变化明显，可形成垂直气候带。,玉龙雪

36、山,玉龙雪山,珠穆朗玛峰,珠穆朗玛峰,珠穆朗玛峰地区,三、气候带和气候型低纬度气候受赤道气团和热带气团影响环流系统有赤道气流辐合带、信风、赤道西风、热带气旋和副热带高压 1、赤道多雨气候 位于赤道及其两侧，大约向南、向北伸展到510左右 主要特点：a.全年长夏无季节变化，各月平均气温在2528 b.年降水量在2000mm以上，各月分配均匀热带雨林景观,2、热带海洋性气候 出现在南北纬1025信风带大陆东岸及热带海洋中的若干岛屿上。如加勒比海沿岸及诸岛、巴西高原东侧沿海、马达加斯加东岸、夏威夷群岛等。全年气温高，年较差较赤道稍大，降水多，集中夏秋，但无明显干季3、热带干湿季气候 分布于赤道多雨气

37、候区外围，中美、南美和非洲纬度515带左右 年内干湿变化明显，年降雨量7501600mm左右 全年高温，稀树草原景观,4、热带季风气候 出现在纬度10到回归线附近的大陆东岸多热带气旋雨。年平均气温在20以上，有干湿季存在年降水量多，15002000mm,且集中夏季热带雨林景观5、热带干旱与半干旱气候型 分布于纬度1525间的大陆内部与西岸气候亚类多样：,a,热带干旱型：b,c,中纬度气候 特点：四季分明1，副热带干旱与半干旱气候 在南北纬2535的大陆西岸和内陆地区 副热带高压下沉气流和信风带背岸风的作用下形成的。干旱和半干旱。戈壁，干草原景观。2，副热带季风气候 副热带大陆东岸，南北纬253

38、5之间。夏热冬温，四季分明，年雨量降水量在7501000mm以上，夏雨较集中，雨热同期。常绿阔叶林景观（亚热带季风林）,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿阔叶林,3、副热带湿润气候 位于南北美洲、非洲和澳大利亚大陆副热带东岸，南北纬2535之间的部分类似季风，但冬夏温差比季风区小，一年中降水分配比季风区均匀 景观与季风区类似4、副热带夏干气候（地中海气候）该带位于副热带大陆西岸，纬度3040之间的地带，包括地中海沿岸、美国加利福尼亚州沿岸夏季干燥少雨，日照强烈。冬季温暖多雨（年降水量在3001000mm）植被旱生化,旱生植物,5

39、、温带海洋性气候 分布在温带大陆西岸，纬度约在4060 冬暖夏凉，气温年较差小，全年湿润有雨，冬季较多，年降水量约在7501000mm 针阔叶混交林景观6、温带季风气候 出现在亚欧大陆东岸纬度3555地带，包括中国的华北和东北，朝鲜大部，日本北部及俄罗斯远东部分地区 冬冷干夏暖湿;022;雨量500600mm,针阔叶混交林,7、温带大陆性湿润气候 出现在大陆中东部，（4060）；气候与季风区类似，但季节变化不明显8，温带干旱半干旱气候分布在3550N的亚洲和北美大陆中心部分；年雨量250mm；荒漠景观,荒漠景观,高纬度气候1，副极地大陆性气候 2，极地长寒气候（苔原气候）3，极地冰原气候。,极

40、地景观,极地景观,极地景观,高地气候高地气候出现由山麓到山顶的气候垂直带谱；高地气候的基带与山地所在地气候相同；高地带谱结构与基带所在地向极地过渡出现的水平气候带类似；高地气候带谱的多少由山地高度及所在位置决定。,高地气候,中国气候分布图,热带雨林,热带雨林,热带稀树草原1,热带稀树草原,热带稀树草原2,热带稀树草原,热带稀树草原3,热带稀树草原,热带稀树草原4,热带稀树草原,热带稀树草原5,热带稀树草原,热带稀树草原景观,猴面包树,猴面包树,温带草原,红树林,红树林,常绿阔叶林景观,草 原 景 观,针叶林景观,湿 地,第五节 气候变化,一，气候变化简史有史以来，气候极易冷暖干湿相互交替的方式

41、呈波浪型发展。1，地质时期的气候变化 距今22亿1万年 冰期与间冰期交替出现，时间尺度在13万年之间。气温变化幅度在10 15 以温暖气候为主,2，历史时期的气候变化末次冰期结束以来的“冰后期”气候冷暖交替，温度在510 3，近代气候变化指近一二百年来发生的气候变化小冰期末的冷期中，气温上升，至2040年代达到高峰（变暖）上世纪40年代后气温略有下降。80年代再次回暖，统称为20世纪变暖。,二，气候变化的原因.天文学方面的原因 1，太阳辐射强度变化，即太阳常数发生变化；可变化；冰界可南进10纬度。太阳常数01367W/m2；太阳辐射变化1%，气温变化为0.652.0 2，太阳活动的准周期变化（

42、有11年周期和22年 周期之说）太阳活动（黑子，耀斑，光斑，射电等活动的总称）使太阳辐射发生显著变化。3，地球轨道因素的改变 日地相对位置变化；自转轴对黄道面的倾斜度变化,，地文学因素1，地极移动和大陆漂移地极可移动315造成各地纬度变化地质年代海陆分布不同2、造山运动表面凸凹不平，扰动大气，降水增加，此外阻断河流。3、火山活动产生大量熔岩，烟尘，CO2，硫化物气体及水汽，进入平流层，使大气浑浊度和反射率增大，太阳总辐射减少，地面平均温度降低。,人类活动对气候的影响，人口增加迅猛；，改变地表面貌，影响下垫面；排放大量废气和余热；，近几年气候变化主要因子，影响度排序：CO2浓度变化，海温升高，森林破坏，气溶胶，荒漠化，太阳活动，O3，火山爆发 及人为加热三、未来气候的可能变化变冷湿变暖温,