研究大气中物理现象和物理过程及其变化规律的科学

研究大气中物理现象和物理过程及其变化规律的科学。气象学的研究领域很广，研究方法的差异很大。气象学分成许多分支学科：大气物理学、天气学、动力气象学、气候学等等。随着生产的发展，气象学的应用日益广泛，又相继出现海洋气象学、航空气象学，农业气象学、森林气象学、污染气象学等应用学科。现代科学技术在气象学领域的应用，又有新的分支学科出现，如雷达气象学、卫星气象学、宇宙气象学等。气象学是一门和生产、生活密切相关的涉及许多学科的应用科学。农业气象学是研究农业与气象条件之间相互关系及其规律的科学，它既是应用气象学的一个分支，又是农学的一门基础学科。现代农业气象学的主要研究领域有：作物气象、畜牧气象、林业气象、病虫害气象、农业气候、农田小气候和小气候改良、农业气象预报、农业气象观测和仪器等。研究农业生产与气象条件相互关系及其变化规律，趋利避害以求农业高产、优质、高效的科学。农业生产不仅取决于农业生产对象和过程本身的特性，而且与气象条件这个最活跃的环境因素密切相关。光、热、水、气等气象条件及其不同的组合，既为农业生产提供了基本的物质和能量，也构成了重要的外界条件，显著地影响着农业生物生长发育、产量形成和整个生产过程。因而，农业气象学涉及农业科学和气象科学及它们的相关科学，是多学科交叉，互相渗透的边缘学科，属应用气象学中重要的分支.气象学是把大气当作研究的客体，从定性和定量两方面来说明大气特征的学科，集中研究大气的天气情况和变化规律和对天气的预报。气象学是大气科研究大气中物理现象和物理过程及其变化规律的科学。气象学的研究领域很广，研究方法的差异很大。气象学分成许多分支学科：大气物理学、天气学、动力气象学、气候学等等。随着生产的发展，气象学的应用日益广泛，又相继出现海洋气象学、航空气象学，农业气象学、森林气象学、污染气象学等应用学科。现代科学技术在气象学领域的应用，又有新的分支学科出现，如雷达气象学、卫星气象学、宇宙气象学等。气象学是一门和生产、生活密切相关的涉及许多学科的应用科学。学的一个分支。在较短时间内特定地区的大气状况;气象情况经常不断变化着的大气状态，既是一定时间和空间内的大气状态，也是大气状态在一定时间间隔内的连续变化。所以可以理解为天气现象和天气过程的统称。天气现象是指发生在大气中发生的各种自然现象，即某瞬时内大气中各种气象要素（如风、云、雾、雨、雪、霜、雷、雹等）空间分布的综合表现。天气过程就是一定地区的天气现象随时间的变化过程.天气系统总是处在不断新生、发展和消亡过程中，在不同发展阶段有其相对应的天气现象分布。因而一个地区的天气和天气变化是同天气系统及其发展阶段相联系的，是大气的动力过程和热力过程的综合结果。天气是一定区域短时段内的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称。天气系统通常是指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度，而且各种尺度系统间相互交织、相互作用。许多天气系统的组合，构成大范围的天气形势，构成半球甚至全球的大气环流。气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态，时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量，通常由某一时期的平均值和离差值表征。气候是地球上某一地区多年时段大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现。气象要素(温度、降水、风等)的各种统计量(均值、极值、概率等)是表述气候的基本依据。气候与人类社会有密切关系，许多国家很早就有关于气候现象的记载。中国春秋时代用圭表测日影以确定季节，秦汉时期就有二十四节气、七十二候的完整记载。气候一词源自古希腊文，意为倾斜，指各地气候的冷暖同太阳光线的倾斜程度有关。天气是指相对快速的冷热改变或是暂时的冷热条件。气候则是指一般情况下具有的天气状况或长期存在的主要天气状况。区分清楚二者的不同是十分重要的，因为它们对人类行为的影响是不一样的。其次，在研究天气对人的影响时，控制一些文化和社会因素要比研究气候对人的影响时更难以控制。天气：指某个地方距离地表较近的大气层在短时间内的具体状况。如晴、雨、气温高低、风力大小。特点：多变。气候：指某个地方多年的天气平均状况。特点：稳定性。两者的区别是什么教师总结：1．时间长短不同。2．天气时刻在变，具有即时性，易变性；气候较为稳定，具有长期性，综合性、稳定性。天气指的是每天的天气，是变化着的，没有规律的而气候是一段时间范围内的，变化不大，是有规律的，也就是说一个是时点的概念，一个是时段概念！1、这是因为太阳光线射人大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。波长较短的紫、蓝、青色光波最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光的透射能力较强，它们能穿过大气分子和微粒，保持原来的方向前进，很少被空气分子散射。对下层空气分子来讲，主要是蓝色光被散射出来，因而天空呈蔚蓝色。2、天空的蓝色只是在低空才能看见，随着高度的增加，由于空气越来越稀薄，大气分子的数量急剧减少，分子散射出的光辉逐渐减弱，天空的亮度越来越暗，到20000米以上的高度，散射作用几乎看不出来，天空就成黑色的了。光子在介质中和物质微粒相互作用，可能使得光的传播转向任何方向，这种现象叫做光的散射。在我们地球的上空，包着一层厚厚的大气层。空气是没有颜色的，那蓝色是从哪里来的呢？太阳光里有七种颜色：红、橙、绿、黄、蓝、靘、紫。红光最强，橙、黄、绿也比较强，最弱的是蓝、靘和紫。当太阳光透过厚厚的大气层时，红光跑得最快，一下子穿过去了；跟着橙、黄、绿光也闯过去了；蓝、靘光的大部分却被大气层扣留下了，它们被大气层里的浮尘、水滴推来搡去，反射来反射去的，结果把大气层“染”成蓝色的了。在地面上看天空是蓝色的，要是乘在飞机上往外看天空，天空更蓝了；如果乘在宇宙飞船到更高的地方看天空，那么天空不是蓝色的，而是紫色的，因为最最弱的紫光，它们的大部分连大气层的头道门都进不来。温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到——23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，由于二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。据分析，在过去二百年中，二氧化碳浓度增加25％，地球平均气温上升0.5℃。估计到下个世纪中叶，地球表面平均温度将上升1.5——4.5℃，而在中高纬度地区温度上升更多在空气中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐射。但是二氧化碳就不行，它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会比目前降低20℃。但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。形成温室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。其中二氧化碳约占75％、氯氟代烷约占15%～20％，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。。温室效应（西班牙语EfectoInvernadero，英语greenhouseefect）是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它痕量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应.2、生态效应；如果二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3℃～5℃，两极地区可能升高10℃，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。。3、如图所示：一气团在迎风坡山麓的温度为100C，当气团到达1000m时水汽发生凝结、凝华而形成云，如山的相对高度为3000m，湿绝热直减率rm=0.50C/100m，试求焚风的温度。4、5、6、作业6；某日在某农田植被上方，用柱状干湿表（通风速度0.4m/s）测得t=15C，tw=100C，当时气压P=1000hPa，求此时农田植被上方空气的绝对湿度、相对湿度、饱和差及露点温度。焚风7、作业7；已知某山脚处海拔500米，并测得该处气压为995hPa，气温为20.00C，同时在山顶测得气压为700hPa，气温为5.00C，求该山顶的海拔高度。8、9、温室气体有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。大气辐射向所有方向发射，包括向下方的地球表面的放射。温室气体则将热量捕获于地面--对流层系统之内。这被称为“自然温室效应”。大气辐射与其气体排放的温度水平强烈耦合。在对流层中，温度一般随高度的增加而降低。从某一高度射向空间的红外辐射一般产生于平均温度在-19℃的高度，并通过太阳辐射的收入来平衡，从而使地球表面的温度能保持在平均14℃。温室气体浓度的增加导致大气对红外辐射不透明性能力的增强，从而引起由温度较低、高度较高处向空间发射有效辐射。这就造成了一种辐射强迫，这种不平衡只能通过地面--对流层系统温度的升高来补偿。这就是“增强的温室效应”。