了解天气科学课件

了解天气科学课件日期：}演讲人：目录天气科学概述大气层结构与组成目录常见天气现象与成因气候变化趋势与影响因素目录天气预报制作流程与技术手段极端天气事件防范与应对措施目录总结：提高天气科学素养，关注未来挑战天气科学概述01天气科学是研究大气中各种物理、化学和生物过程及其相互作用，以及这些过程对人类活动和环境的影响的学科。天气科学定义天气科学具有显著的综合性、区域性和动态性。它综合了物理、化学、数学、计算机科学等多学科知识，强调不同区域的气候特征和变化规律，同时关注天气系统的动态演变过程。天气科学特点天气科学定义与特点天气科学研究领域大气物理过程研究大气中的物理过程，如辐射、传导、对流等，以及这些过程如何影响天气和气候。大气化学过程研究大气中的化学成分及其变化过程，包括大气污染物的来源、传输和转化等。天气系统与预报研究各种天气系统的结构、演变和相互作用，以及如何利用这些信息制作准确的天气预报。气候系统与变化研究气候系统的组成、功能和变化规律，以及人类活动对气候的影响和气候变化的适应策略。天气科学发展历程近代天气科学的发展随着科学技术的进步，天气科学逐渐从定性描述转向定量研究，出现了天气预报等现代气象服务。当代天气科学的挑战与机遇随着全球气候变化的加剧和人类活动的不断影响，天气科学面临着更多的挑战和机遇。同时，新技术和新方法的不断涌现也为天气科学的发展提供了新的动力。古代天气观测与知识积累人类早在古代就开始对天气进行观测和记录，积累了丰富的天气知识和经验。030201大气层结构与组成02最接近地球表面的一层，天气现象主要发生在此层，温度随高度升高而降低，空气对流运动强烈。位于对流层之上，温度随高度升高而升高，气流以平流运动为主，天气晴朗，适于飞行。位于平流层之上，温度随高度升高而降低，气流垂直运动剧烈，臭氧层主要分布在此层。位于中间层之上，温度随高度升高而急剧升高，空气稀薄，电离程度高，极光等天文现象出现。大气层垂直结构划分对流层平流层中间层热层各层次特点与功能对流层与人类生活密切相关，包含人类生活的大部分天气现象，如风雨、雷电、云雾等。02040301中间层气象观测和研究的重要层次，臭氧层能吸收对人类有害的紫外线。平流层气流稳定，对飞行有利，且平流层中的臭氧层能吸收紫外线，保护地球生物。热层空气极其稀薄，但电离程度高，对无线电通讯和卫星运行有重要影响，极光等天文现象也出现在此层。大气组成成分及作用氮气和氧气占大气总量的99%以上，对地球生物呼吸和燃烧等过程至关重要。二氧化碳虽然含量较少，但对地表温度有重要影响，是温室效应的主要气体之一。水蒸气含量变化大，是天气变化的重要因素，能吸收和释放大量热量，影响地表温度。其他气体和微粒如臭氧、甲烷、一氧化碳、气溶胶等，对气候和环境有重要影响，部分物质还会对人体健康产生危害。常见天气现象与成因03降水成因降水是由于空气中的水汽在冷却过程中凝结成水滴或冰晶，当水滴或冰晶增长到足够大时，就会降落到地面。降水定义降水是指大气中水汽凝结并降落到地面的液态或固态水，包括雨、雪、冰雹等形式。降水分类根据降水的形式和特点，可将其分为液态降水（如雨、露、雾等）和固态降水（如雪、冰雹、霜等）。降水现象及分类风的定义风是空气流动的现象，由地球表面不同区域的气压差异引起。风的形成地球表面温度分布不均，导致空气密度差异，进而形成气压差异，空气从高压区向低压区流动形成风。风的传播途径风主要通过大气层传播，受地形、水域、植被等因素影响，形成不同的风向和风力。风的形成与传播途径雷电产生原理雷电是云层中正负电荷之间或云地之间的放电现象，伴随着强烈的闪光和雷声。雷电产生原理及危害防范雷电危害雷电具有巨大的破坏力，可导致人员伤亡、火灾、电力设施损坏等。雷电防范措施避免在雷电天气下站在空旷的高地、大树下或接触金属物体；在室内时，应关闭门窗、电器，避免使用水龙头等金属物品；在室外时，应尽快寻找避雷场所，如山洞、建筑物内等。气候变化趋势与影响因素04全球气候变化趋势分析大气中温室气体浓度增加二氧化碳、甲烷等温室气体浓度持续上升，导致地球温度不断升高。02040301冰川融化与海平面上升全球范围内的冰川加速融化，导致海平面上升，威胁沿海城市和岛屿国家的安全。全球气温上升全球平均气温呈现上升趋势，极端天气事件频繁发生。生态系统受到影响气候变化导致生态系统结构和功能发生变化，许多物种面临灭绝风险。太阳辐射变化太阳辐射是地球表面最重要的能量来源，其变化直接影响地球温度。地球轨道参数变化地球轨道参数（如偏心率、黄赤交角等）的周期性变化，会导致地球接收到的太阳辐射量发生变化，进而影响气候。大气环流与季风大气环流和季风系统的变化，会影响降水分布和强度，进而引发干旱、洪涝等气候灾害。火山喷发火山喷发会释放大量的火山灰和气体，对地球大气层造成短期影响，从而影响气候。自然因素对气候变化影响01020304人类活动对气候变化贡献温室气体排放人类活动（如燃烧化石燃料、森林砍伐等）导致温室气体排放急剧增加，成为气候变暖的主要驱动力。土地利用变化城市化、农业扩张等土地利用变化，改变了地表反照率和温室气体排放，对气候产生重要影响。工业化进程工业化进程中排放的大量污染物，对大气成分和气候系统产生长期影响。能源消耗与排放能源消耗不断增加，导致温室气体排放持续上升，加剧气候变化。天气预报制作流程与技术手段05通过气象站、自动气象站等设备，实时观测气温、湿度、风向、风速、降水等气象要素。利用探空气球、飞机等搭载仪器，对高空的气压、温度、湿度等气象要素进行探测。通过卫星、雷达等设备，对大气中的云、降水、风场等进行观测和监测，获取大范围的气象信息。如海洋浮标、船舶、气象志愿者等，提供全球范围内的气象观测数据。天气预报数据来源及采集方式地面观测高空气象探测遥感技术其他数据来源数值天气预报模式基于大气运动规律，通过高性能计算机进行数值计算，预测未来的天气情况。模式初始化将观测数据输入数值预报模式，通过数据同化技术，将观测数据转化为模式初始场。模式积分数值预报模式进行时间积分，得到未来一段时间的天气预报结果。预报产品生成将数值预报结果进行后处理，生成各种预报产品，如气温、降水、风等预报图。数值预报模式原理及应用利用卫星遥感技术，获取云、降水等气象信息，为天气预报提供重要依据。卫星云图利用雷达探测降水云团的位置、强度、移动方向等，为短时预报和降水预报提供重要支撑。天气雷达通过计算机网络，实现气象观测数据、预报产品等的实时传输和共享，提高天气预报的时效性和准确性。气象信息网络应用人工智能、机器学习等技术，对海量气象数据进行挖掘和分析，提高天气预报的智能化水平。智能预报技术现代天气预报技术手段极端天气事件防范与应对措施06极端天气事件类型及危害程度极端高温导致中暑、心脏病、死亡，生态系统受损，农作物减产。极端低温导致冻伤、心脏病、死亡，生态系统受损，农作物减产。暴雨洪涝水灾、山体滑坡、泥石流，交通、通讯、电力中断，疾病传播。干旱水资源短缺，生态系统受损，农作物减产，社会经济受损。气象部门、应急管理部门、广播电台、电视台等发布预警信息。官方渠道微博、微信、新闻网站等传播预警信息，扩大覆盖面。社会媒体采用简单易懂的语言和图形，确保信息准确、及时、有效。传播策略预警信息发布渠道和传播策略010203及时了解天气变化，做好防范措施。关注天气预报学习应对技能准备应急物资如暴雨时要关闭门窗、切断电源，地震时要采取避难措施等。如食品、水、药品、应急灯、收音机等，以备不时之需。公众自我防范意识和能力培养总结：提高天气科学素养，关注未来挑战07了解常见天气现象及其形成原因，掌握气候变化的基本特征和规律。天气现象与气候变化学习天气预测的方法和技能，了解防灾减灾的措施和应对策略。天气预测与防灾减灾探讨天气对人类生活、生产、交通等方面的影响，提高应对天气变化的能力。天气对生活的影响回顾本次课件重点内容拓展相关知识领域，提升认知水平深入探讨气候变化的原因和全球变暖的影响，以及减缓全球变暖的措施。气候变化与全球变暖了解气象观测的基本方法和仪器，掌握数据分析的基本技能。气象观测与数据