《气象学与气候学》第一讲

水文与水资源工程专业朱君君《气象学与气候学》水文与水资源工程专业11级2012学年第一学期准备知识——任课教师及其联系方式任课教师：朱君君单位：水文与水资源工程专业手机-mail:junjunzhu0126@.sgQQ：33541573水文与水资源工程专业朱君君准备知识——

《气象学与气候学》在自然地理学中的位置自然地理学水文气象地质地貌植被土壤水文与水资源工程专业朱君君水文与水资源工程专业朱君君准备知识——主要教材与参考书1.葛朝霞，曹丽青。气象学与气候学教程。北京：中国水利水电出版社，2008.2.周淑贞等，气象学与气候学。北京：高等教育出版社，2006。3.刘继韩，气候学。北京：北京大学出版社，1994。水文与水资源工程专业朱君君准备知识——主要参考网站，中央气象台，中国气象局，中国天气/cn，国家气候中心.hk，香港天文台，中国期刊网等等水文与水资源工程专业朱君君准备知识——考核方式平时成绩40%（1）期刊网的使用，提交综述，10%。9月24日（2）自动气象站观测数据处理，10%。第7周（3）课程论文提纲，10%。第10周（4）课程论文及其PPT演示，10%。15周初稿、17周成稿注：全班分10小组，6-7位同学一组；考勤算平时成绩期末考试成绩60%，闭卷。19周水文与水资源工程专业朱君君

绪论

第一节

气象学的定义与研究对象1、相关概念：气象学、大气圈、下垫面、气候系统气象学（meteorology）:是研究大气中各种天气现象（包括人类活动的影响）及其演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。水文与水资源工程专业朱君君绪论

第一节气象学的定义与研究对象2、气象学的研究对象：大气圈、大气组成、范围、结构温度、湿度、压强、密度等3、气候学的研究对象：地球上的气候。水文与水资源工程专业朱君君绪论

第一节气象学的定义与研究对象天气与气候的区别与联系主要区别：a、历史概念；b、统计特征。问题：指出以下描述属何概念（天气/气候）？A、中午雷雨，雨过天晴。B、广州历史上最高气温为37.8OC。C、昆明四季如春D、因下雨，室外球赛被取消。水文与水资源工程专业朱君君绪论

第二节

气象学的发展简史七、气象学的发展简史时期划分

时间

成就萌芽时期十六世纪中叶以前我国：记载天气现象、发明观测仪器、积累天气谚语国外：希腊亚里斯多德著《气象学》

发展初期十六世纪中叶到十九世纪末我国：停顿国外：发明观测仪器、建立气象台、绘制天气图、解释大气现象发展时期早期二十世纪前50年锋面学说、长波理论、降雨学说、气候型的概念和气候分类法

近期二十世纪50年代以后观测试验、数值模拟实验、整体研究、有关的科学革命

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第三节

气象学的内容和分支一、气象学的研究任务1、掌握观测、分析、调查的方法，说明气候现象特性2、解释天气演变和气候形成的发展规律3、应用规律，充分利用气候资源4、为相关及后续课程奠定基础水文与水资源工程专业朱君君

绪论

第三节气象学的内容和分支——分支绪论

第四节气象学与水文学的关系水文与水资源工程专业朱君君大气圈水循环示意图水文与水资源工程专业朱君君2012年“3.23”世界气象日-第52个主题：世界气象组织——天气、气象和水为未来增添动力（宣传片）第一章大气的基本特征

第一节大气的成分基本概念：干洁空气（干空气）大气中固态、液态微粒（气溶胶粒子）大气的污染物质：粉尘、CO,SO2,H2S,NO,NO2,碳氢化合物，氨等。中山大学地理学院国土系刘秋海水文与水资源工程专业朱君君

第一章大气的基本特征

第一节大气的成分——大气的组成

大气组分含量变化时，天气与气候会发生变化水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第二节大气的垂直结构-温度结构划分对流层三大特征：气温随高度增加而降低；垂直对流运动；气象要素水平分布不均匀。水文与水资源工程专业朱君君

第一章大气的基本特征

第五节

主要气象要素气温定义：空气温度简称气温，是描述空气冷热程度的物理量符号：T或t单位：0C，K和0F不同单位换算关系：00C=273K，y0C=5/9（x0F-32）

水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节

主要气象要素气压定义：指大气压强，通常用观测高度到大气上界单位面积上垂直空气柱的重量来表示符号：P单位：帕斯卡(Pa)，百帕(hPa)，巴(bar)和毫巴(mb)不同单位换算关系：

1帕斯卡=1牛顿/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

问题：请用不同的气压单位表示一个标准大气压。第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素水文与水资源工程专业朱君君气压场的几种基本形式水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素湿度——水汽压定义：水汽所产生的分压符号：e单位：同大气压强与饱和水汽压（E）、温度的关系

水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素湿度——相对湿度定义：实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比，f=e/E×100%

符号：f

单位：无单位

与绝对湿度的关系

问题：为什么天气预报中采用相对湿度参数而非绝对湿度参数来预报大气湿度？

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第五节主要气象要素饱和差定义：饱和水汽压与实际空气中水汽压之差，d=E-e符号：d单位：同大气压强水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素湿度——比湿定义：水汽质量与同一容积中空气的总质量的比值符号：q单位：克/千克与e和P的关系：q=0.622e/P用途：当水汽质量和干空气质量不变时，用于讨论空气的垂直运动水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素湿度——水汽混合比定义：湿空气中，水汽质量与干空气质量的比值符号：r单位：无与e和P的关系：q=0.622e/（P-e）水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素湿度——露点定义：水汽含量和气压不变时，当气温降低到使空气达到饱和时的那个温度，简称露点符号：Td

单位：同气温与气温的关系：(T-Td)表示空气饱和的程度，可知何时会有水汽凝结的现象发生

问题：已知100C时E＝12.3mb,180C时E=20.6mb.某地第一天上午8时气温T=230C,e=12.3mb;第二天8时T=230C,e=20.6mb.求：1）两天8时的Td1和Td2，以此说明Td高低直接与何因子有关？2）哪一天的f较大？

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第五节主要气象要素降水定义：从云中降落到地面的液态或固态水

分类：按形态划分：雨、毛毛雨、雪、霰、米雪、冰粒、冰雹、冰针按持续时间划分：连续性、间歇性、阵性按降水强度划分：降水强度是指单位时间的降水量。降水量：指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）的降水，未经蒸发、渗透和流失而积聚在水平面上的水层深度。单位为毫米（mm）。水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素风：空气的水平运动风向：风的来向。采用16方位，每个方位占有22.50。

风速：单位时间内空气在水平方向上移动的距离，单位多用m/s。风速风向仪第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素—风水文与水资源工程专业朱君君水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素云：悬浮在大气中的小水滴或冰晶微粒或两者混合的可见聚合体。底部不接地面（和雾的区别），有一定厚度。云的描述包括云状，云量和云高。云量：观测点的天空为云遮蔽天空的成数。用目测估计为0-10。云高：云底距离地面的高度。云状：云的形状。

水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第五节主要气象要素能见度定义：指视力正常的人，在当时的天气条件下，能够从天空背景看到和辨认的目标物（黑色，大小适度）的最大水平距离。

单位：米或千米。

水文与水资源工程专业朱君君第一章大气的基本特征

第三节大气的状态方程干空气状态方程理想气体的状态方程：PV/T=常量干空气的状态方程：P=ρRdT

水文与水资源工程专业朱君君

第一章大气的基本特征

第三节大气的状态方程理想气体状态方程：P=ρRT干空气状态方程：P=ρdRdT湿空气的状态方程：P=ρ′RdT（1+0.378e/P）虚温：T