自然地理學(xué)第三章1

第三章大氣和氣候教學(xué)目的和要求1.掌握大氣的組成，特性2.了解大氣水分和降水3.掌握大氣的運(yùn)動規(guī)律4.了解主要的天氣系統(tǒng)5.掌握氣候形成和變化的規(guī)律6.理解未來氣候變化趨勢

本章的基本概念大氣：指圍繞著地球的厚層氣體。大氣圈：指大氣所形成的連續(xù)圈層。大氣過程：指大氣圈中存在的各種物理過程，如輻射過程、增溫冷卻過程、蒸發(fā)凝結(jié)過程等。氣象（天氣現(xiàn)象）：指由大氣過程所形成的風(fēng)、云、雨、雪、霧、露、霜、冰等千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象。天氣：某地區(qū)短時間內(nèi)大氣過程和現(xiàn)象的綜合。即短時間內(nèi)風(fēng)、云、降水、溫度和氣壓等氣象要素連續(xù)變化的綜合現(xiàn)象。其特點(diǎn)是多變。氣候：指某地區(qū)多年間常見的和特有的大氣過程和現(xiàn)象的綜合。第一節(jié)大氣的組成和熱能一、大氣的成分

地球大氣由多種物質(zhì)混合組成，包括干潔空氣、水汽、懸浮塵粒和雜質(zhì)等。（一）干潔空氣（干空氣）：

通常把除水汽、液體和固體雜質(zhì)的整個混合氣體稱為干結(jié)空氣，簡稱干空氣。①主要成分：

N2、O2、Ar，占干空氣容積的99.97％、占干空氣質(zhì)量的99.95％；②次要成分：

CO2、O3、CO、CH4、H2S、SOx等等。干空氣中，以氮、氧、二氧化碳、臭氧最重要。（二）水汽大氣中的水汽主要來自水面的蒸發(fā)、植物的蒸騰。集中分布在3km高度以內(nèi)，是大氣中唯一可以發(fā)生相變的大氣組分。指大氣中懸浮著的各種固體雜質(zhì)和液體微粒（如大氣塵埃、小冰晶）。集中分布于大氣層底部。（三）固、液體雜質(zhì)（懸浮顆粒）二、大氣的結(jié)構(gòu)（一）大氣質(zhì)量1.大氣上界氣象學(xué)家認(rèn)為，只要發(fā)生在最大高度上的某種現(xiàn)象與地面氣候有關(guān)，便可定義這個高度為大氣上界。過去曾把激光出現(xiàn)的最大高度（1200km）定為大氣上界。物理學(xué)中，常把大氣上界定在3000km左右。2.大氣質(zhì)量

1.氣壓定義：從觀測高度到大氣上界單位面積上鉛直空氣柱的重量為大氣壓強(qiáng)，簡稱氣壓。氣壓的測量單位是帕（Pa），氣象學(xué)采用百帕（hPa）為單位，1hPa＝10-2N／cm2；當(dāng)選定溫度為0℃，緯度為45°的海平面時，氣壓為1013.25hPa，稱為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。地面氣壓在980—1040hPa之間變化，平均為1013hPa；（二）大氣壓力氣壓場和氣壓系統(tǒng)①等壓線和等壓面：某一水平面上氣壓相等各點(diǎn)的連線，稱為等壓線；空間氣壓相等各點(diǎn)組成的面，稱為等壓面，它是一個起伏不平的曲面。②氣壓場：氣壓的空間分布稱為氣壓場③氣壓系統(tǒng)的基本類型：包括低氣壓、高氣壓、低壓槽、高壓脊、鞍（鞍型氣壓區(qū)）等等，統(tǒng)稱為氣壓系統(tǒng)?！舻蜌鈮海汉喎Q低壓，其等壓線閉合，中心氣壓低，等壓面向下凹陷如盆地，空氣向中心輻合，氣流上升；◆高氣壓：簡稱高壓，其等壓線閉合，中心氣壓高，等壓面向上凸出如山丘，空氣向四周輻散，氣流下沉；高壓與低壓◆低壓槽：簡稱槽，由低壓向外延伸出來的狹長區(qū)域，或一組未閉合的等壓線向氣壓較高一方突出的部分。在槽內(nèi)各等壓線彎曲最大處的連線，稱為槽線。槽附近空間等壓面形如山谷，空氣向槽內(nèi)輻合上升；◆高壓脊：簡稱脊，由高壓向外延伸出來的狹長區(qū)域，或一組未閉合的等壓線向氣壓較低一方突出的部分。在脊中各等壓線彎曲最大處的連線，稱為脊線。脊線附近空間等壓面形如山脊，空氣向外輻散；◆鞍（鞍型氣壓區(qū)）：兩個高壓與兩個低壓相對應(yīng)的中間區(qū)域，其附近空間等壓面形狀似馬鞍。2.氣壓的垂直分布?xì)鈮弘S高度升高而降低。氣壓隨高度的實(shí)際變化與氣溫和氣壓條件有關(guān)。氣壓隨時間的變化分為周期性變化與非周期性變化兩種。氣壓垂直梯度（三）大氣分層

根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、成分、密度、電離等物理性質(zhì)和運(yùn)動狀況，將之分為5層。1、對流層：大氣的最低層，自地面到8—18km，平均11km。特點(diǎn)——劇烈的垂直對流運(yùn)動，氣溫隨高度的升高而降低，對人類和地球生物影響最大。2、平流層：從對流層頂?shù)?5km高度為平流層。特點(diǎn)——?dú)饬饕运竭\(yùn)動為主，氣溫隨高度的升高不變或微升，大氣透明度良好。3、中間層：從平流層頂?shù)?5km高度為中間層。特點(diǎn)——溫度隨高度升高迅速降低（因?yàn)闆]有臭氧吸收太陽紫外輻射，而氮、氧能吸收的太陽短波輻射又大部分被上層的大氣吸收了）；存在強(qiáng)烈的垂直對流，所以該層又稱為高空對流層。4、暖層：從中間層頂?shù)?00km高空為暖層。特點(diǎn)——空氣稀?。粶囟纫虼髿鈴?qiáng)烈吸收太陽紫外輻射而隨高度上升迅速升高；高度電離；常常出現(xiàn)極光。5、散逸層（外層）：

800—約3000km的大氣層。特點(diǎn)——空氣極其稀??；氣溫很高，而且隨高度升高；地球引力小，高速運(yùn)動的分子可逃逸至宇宙空間。（四）標(biāo)準(zhǔn)大氣

人們根據(jù)高空探測數(shù)據(jù)和理論，規(guī)定了一種特性隨高度平均分布的大氣模式，稱為“標(biāo)準(zhǔn)大氣”或“參考大氣”。三、大氣的熱能★地球大氣系統(tǒng)的能源主要是太陽輻射。（一）太陽輻射◆太陽以電磁波的形式向外傳遞能量，稱為太陽輻射。太陽輻射所傳遞的能量稱為太陽輻射能。特點(diǎn)：太陽表面溫度約6000K，其輻射能絕大部分集中在波長0.15—4.0?之間，因而稱為短波輻射（對流層大氣和地面溫度為250—300K，輻射波長主要在

3—120?之間，為長波輻射）?！籼栞椛鋸?qiáng)度：單位時間內(nèi)垂直投射在單位面積上的太陽輻射能。1、大氣上界的太陽輻射◆太陽常數(shù)（S0）：在日地平均距離上，大氣頂界垂直于太陽光線的單位面積上每分鐘接受的太陽輻射，稱為太陽常數(shù)，即1367W／m2

。◆到達(dá)大氣上界的太陽輻射取決于：太陽高度——太陽輻射強(qiáng)度與太陽高度的正弦成正比（朗伯定律）；日地距離——水平面上的太陽輻射強(qiáng)度與日地距離的平方成反比；年變化約7％；可照時數(shù)——太陽輻射強(qiáng)度與可照時數(shù)成正比，夏強(qiáng)冬弱。2、太陽輻射在大氣中的減弱過程◆大氣的吸收：能吸收太陽輻射的物質(zhì)包括臭氧、氧、水汽、二氧化碳、云、雨滴、氣溶膠粒子等，它們選擇性吸收太陽輻射（太陽光譜的兩端）?！舸髿獾纳⑸浜头瓷洌嚎諝赓|(zhì)點(diǎn)小，選擇散射短波輻射；而水滴、塵埃等質(zhì)點(diǎn)大，散射無選擇性，稱為漫射。散射波長集中于可見光波段。云層、氣溶膠粒子等有較強(qiáng)的反射作用，如云層平均反射率達(dá)50—55％。上述三種方式中，反射作用最主要，其次是散射，而吸收作用最小，它們共使到達(dá)地面的太陽輻射減弱了約一半。3、到達(dá)地面的太陽輻射◆包括兩部分：直接輻射（S）和散射輻射（D），

兩者之和稱為太陽總輻射（S＋D）?！糁苯虞椛洌浩鋸?qiáng)弱受太陽高度和大氣透明度影響。貝爾（Beer）削減定律S＝I0

P

m

I0：太陽常數(shù)；P：大氣透明度；

m：大氣質(zhì)量。直接輻射有日變化、年變化和緯度變化?！羯⑸漭椛洌浩鋸?qiáng)弱受太陽高度、大氣透明度、云的特性（云量、云狀）和海拔高度等影響?！籼柨傒椛溆绊懼苯虞椛浜蜕⑸漭椛涞囊蛩兀彩怯绊懣傒椛涞囊蛩?，所以總輻射也有日變化、年變化和緯度變化。在我國，年總輻射量最高的地區(qū)是海拔高度大的西藏（212—252W／m2），干旱少云的新疆、青海、黃河流域次之（159—212W／m2

），而云、雨較多的長江流域與華南大部卻較少（119—159W／m2

）。4、地面對太陽輻射的反射到達(dá)地面的總輻射一部分被地面吸收，另一部分被反射。反射部分占總輻射量的百分比稱為反射率（r）。反射率的大小取決于：地面性質(zhì)（水面、陸面）；地面狀態(tài)（顏色深淺、粗滑、干濕）。陸面反射率約10—30％，潔白的新雪反射率可達(dá)90—95％；水面反射率平均約10％。（二）大氣能量及其保溫效應(yīng)地面和大氣在吸收太陽輻射的同時，又按其自身溫度日夜不停地向外放射長波輻射。1、地面輻射：地面以電磁波的方式向上發(fā)射指向大氣的輻射，稱為地面輻射。其波長為3—80?，最大輻射能量波長在9.6?。地面輻射大小主要取決于地面溫度（平均300K）。白天地面吸收太陽輻射多于放射的輻射而增溫；夜晚沒有太陽輻射，地面因輻射而降溫?！按髿獯啊薄孛孑椛浣^大部分（75—95％）被大氣吸收，只有波長8.4—12?的部分，可穿過大氣層逃逸到宇宙空間，所以稱此波段為“大氣窗”。2、大氣輻射：大氣主要靠吸收地面輻射而增溫。大氣按其自身溫度，以電磁波的方式向四面八方發(fā)射長波輻射，稱為大氣輻射。它的波長為7—120?，最大輻射能量波長在15?。其大小取決于大氣溫度、濕度和云天狀況。3、大氣的保溫效應(yīng)：大氣輻射向下指向地面的部分，方向與地面輻射相反，稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射幾乎全部為地面所吸收，這對地面因輻射而損耗的能量得到一定的補(bǔ)償，所以大氣對地面有保溫作用。這種作用稱為大氣保溫效應(yīng)或溫室效應(yīng)。（三）地氣系統(tǒng)的輻射平衡把地面和對流層看作一個統(tǒng)一體，稱為地氣系統(tǒng)。地氣系統(tǒng)在一定時間內(nèi)輻射能收入與支出的差，稱為地氣系統(tǒng)凈輻射，即：

Rs＝（S＋D）·（1－r）＋qa－F∞式中，Rs—地氣系統(tǒng)凈輻射；qa

—大氣吸收的太陽輻射；F∞—地氣系統(tǒng)長波射出輻射。地氣系統(tǒng)凈輻射隨緯度而變，低緯為正值，有熱量剩余；高緯為負(fù)值，熱量虧損，以南、北緯30°附近為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。高低緯地區(qū)之間的氣溫差異，推動大氣環(huán)流和洋流的運(yùn)動。輻射平衡1地氣系統(tǒng)的輻射平衡地氣系統(tǒng)的溫度多年基本不變，全球是到達(dá)輻射平衡的。大氣上界一年中獲得的太陽輻射能為342.8W／m2，同時又有相同數(shù)量的能量，以短波輻射或長波輻射的形式通過大氣上界返回宇宙空間，所以地氣系統(tǒng)的熱能收支是平衡的。四、氣溫氣溫是大氣熱力狀況（即空氣冷熱程度）的數(shù)量度量。目前，氣象觀測和記錄的氣溫，是指離地面一定高度上（我國規(guī)定離地面1.5m高），放在百葉窗箱里的溫度計(jì)測得的空氣溫度。通常以攝氏（℃）和華氏（℉）兩種溫度單位表示，我國采用攝氏度數(shù)為單位。在理論研究方面，多數(shù)采用絕對溫度（或稱開氏溫度），以（°

A）或（°

K）表示。溫度單位換算如下：

A＝C＋273.16K＝C＋273.16（一）氣溫的周期性變化大氣溫度的時間變化，包括由地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)引起的氣溫周期性變化，以及由大氣運(yùn)動引起的非周期性變化。1、氣溫的日變化：指一天內(nèi)氣溫的高低變化，它有一個最高值（出現(xiàn)在午后兩小時左右）和一個最低值（出現(xiàn)在日出前后），氣溫日變化過程是一條正弦曲線。日最高氣溫與最低氣溫之差，稱為氣溫的日較差或稱日振幅。日較差隨緯度增高而減少，隨海拔高度增加而減少；晴天大陰天?。幌募敬蠖拘。淮箨懘蠛Ｑ笮?。氣溫日變化2、氣溫的年變化指一年內(nèi)氣溫的高低變化。年最高氣溫出現(xiàn)在夏至后的7月或8月，年最低氣溫出現(xiàn)在冬至后的1月或2月。一年中最熱月的平均氣溫與最冷月的平均氣溫之差，稱為氣溫的年較差。年較差隨緯度增高而增大，隨海拔高度增加而減少；大陸大海洋小；內(nèi)陸大沿海小。氣溫的年變化反映了氣候上的冷暖，是劃分氣候季節(jié)的重要指標(biāo)。氣溫的非周期性變化是由于大規(guī)模的氣流交替而引起的。（二）氣溫的水平分布?xì)鉁氐乃椒植纪ǔＳ玫葴鼐€表示。主要受緯度、海陸分布、地形起伏、大氣環(huán)流、洋流等因素影響。全球氣溫分布特點(diǎn)：①氣溫隨緯度增高而遞減，北半球南北溫差冬大夏小，南半球則季節(jié)相反；②冬季北半球等溫線在大陸凸向赤道，在海洋凸向極地，反映同一緯度上陸地冷于海洋，夏季時則相反；南半球洋多陸少，等溫線較平直；③高溫帶（冬、夏月平均溫均＞24℃）不是出現(xiàn)在赤道，冬季在5°—10°N，夏季在20°N左右，該帶稱為熱赤道。④洋流的影響大，中緯度西岸氣溫比同緯度的東岸高。冬季太平洋和大西洋北部等溫線急劇向北凸出，反映黑潮暖流、阿留申暖流、墨西哥灣暖流的強(qiáng)大增溫作用；夏季北半球等溫線沿非洲和北美西岸向南凸出，反映了加那利寒流和加利福尼亞寒流的影響。⑤南半球冬夏最低氣溫都出現(xiàn)在南極，北半球則夏季在極地、冬季在高緯大陸東部、西伯利亞和格陵蘭。最高氣溫北半球夏季出現(xiàn)在低緯大陸內(nèi)部熱帶沙漠地區(qū)。在我國，最低氣溫為－53℃，出現(xiàn)在黑龍江的漠河；最高氣溫48.9℃，出現(xiàn)在新疆的吐魯番。（三）氣溫的垂直分布每上升單位距離氣溫的降低值，稱為氣溫直減率，以r

表示，單位為℃／100m。對流層大氣平均r＝0.65℃／100m。氣溫直減率一般夏季和白天大，冬季和夜晚小。逆溫：指對流層內(nèi)發(fā)生溫度隨高度增加而上升的局部反?，F(xiàn)象。出現(xiàn)逆溫的氣層稱為逆溫層，它的狀態(tài)穩(wěn)定，會阻止下層空氣的垂直對流運(yùn)動，因此又叫阻擋層。成因：輻射逆溫、平流逆溫、下沉逆溫、鋒面逆溫、融雪逆溫。第二節(jié)大氣水分和降水一、大氣濕度（一）濕度概念及其表示方法

大氣中水分含量的多少，稱為濕度，即空氣的干濕程度。

1、水汽壓：指大氣中水汽所產(chǎn)生的那部分壓力，用e

表示，單位是hPa?？諝庵兴吭蕉啵麎涸酱?。

2、絕對濕度：指單位體積濕空氣所含有的水汽質(zhì)量，又稱為水汽密度，用a

表示，其單位為

g／m3或g／cm3?？諝庵兴吭蕉?，絕對濕度就越大。

由于水汽含量難以直接測量，通常以e代替a。

3、飽和水汽壓：指一定體積空氣在一定溫度條件下所能容納的最大水汽量所具有的壓力，用

E

表示，其單位與水汽壓相同。飽和水汽壓隨溫度升高而增大，隨溫度降低而減小。

4、相對濕度：指空氣中實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓之比的百分?jǐn)?shù)，用

f表示，即：

f＝e

／E×100％——相對濕度大小直接反映空氣距離飽和的程度，當(dāng)e

不變時，氣溫升高飽和水汽壓增大，相對濕度減小。

5、露點(diǎn)溫度：指空氣中水汽含量不變，氣壓保持一定時，氣溫下降到使空氣達(dá)到飽和時的溫度。用

Td

表示。

氣溫降到露點(diǎn)，是水汽凝結(jié)的必要條件。（二）濕度的變化與分布

1、日變化：相對濕度的日變化主要取決于氣溫。氣溫高相對濕度小，氣溫低相對濕度大。因?yàn)闅鉁卦龈邥r，飽和水汽壓增大比水汽壓增大要快得多，氣溫降低時相反。因此，相對濕度最高值出現(xiàn)在清晨氣溫最低時，最低值出現(xiàn)在午后氣溫最高時。

2、年變化：相對濕度的年變化，一般是冬季最大，夏季最小。但季風(fēng)氣候區(qū)相反，夏季大冬季小，因?yàn)橄募撅L(fēng)來自海洋，而冬季風(fēng)來自大陸。3、濕度的空間分布相對濕度的空間分布特征取決于緯度和海陸分布狀況。赤道地帶終年高溫多雨，而高緯度地帶則全年低溫，所以相對濕度都較高≥80％。副熱帶區(qū)域，相對濕度較低，約50％。通常，相對濕度大陸小海洋大。在大陸，距離海洋越近，相對濕度越大；距離海洋越遠(yuǎn)，相對濕度越小。（一）、蒸發(fā)及其影響因素當(dāng)e＜E時，出現(xiàn)蒸發(fā)；當(dāng)e

＞E時，則出現(xiàn)凝結(jié)。

1.影響蒸發(fā)的因素其影響因素主要包括蒸發(fā)面的溫度、性質(zhì)、性狀、空氣濕度、風(fēng)等。

2.蒸發(fā)量實(shí)際工作中，一般以水層厚度（mm）表示蒸發(fā)速度，稱為蒸發(fā)量。蒸發(fā)量的變化與氣溫變化一致，一日內(nèi)，午后蒸發(fā)量最大；日出前蒸發(fā)量最小。一年內(nèi)，夏季蒸發(fā)量大，冬季小。蒸發(fā)量的空間變化受氣溫、海陸分布、降水量等因素的影響。二、蒸發(fā)和凝結(jié)（二）、凝結(jié)和凝結(jié)條件空氣中水的凝結(jié)必須具備兩個條件：1.空氣要達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)；◆增加空氣水汽含量，如暖水面的蒸發(fā)；◆降低氣溫，大氣中水的凝結(jié)主要由于空氣冷卻而產(chǎn)生（絕熱冷卻：云、雨產(chǎn)生的主要方式；輻射冷卻和平流冷卻：霧、露、霜等產(chǎn)生的主要方式）。2.凝結(jié)核——指具有吸濕性、可作為水汽凝結(jié)核心的微粒。其含量隨高度遞減；陸地多海洋少；城市多鄉(xiāng)村少，工業(yè)區(qū)最多。（一）地表面的凝結(jié)現(xiàn)象

1.霜與露日沒后，地面及近地面層空氣冷卻，溫度降低。當(dāng)氣溫降到露點(diǎn)一下時，水汽即凝附于地面或地面物體上。如溫度在00C以上，水汽凝結(jié)為液態(tài)，稱為露；溫度在00C以下，水汽凝結(jié)為固態(tài)，稱為霜。霜常見于冬季，露見于其他季節(jié)，以夏季為最多。

2.霧淞和雨淞霧淞是一種白色固體凝結(jié)物，由過冷霧滴附著于地面物體或樹枝迅速凍結(jié)而成，俗稱“樹掛”。多出現(xiàn)于寒冷而濕度高的天氣條件下。三、水汽的凝結(jié)現(xiàn)象（二）、大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象（云和霧）1.霧：指漂浮在近地面層乳白色小水滴或小冰晶?！綮F的類型：最常見的是輻射霧和平流霧，還有蒸汽霧、上坡霧和鋒面霧。輻射霧——因地面輻射冷卻，使近地面層空氣變冷，水汽凝結(jié)而成；多出現(xiàn)于秋冬季節(jié)無云的夜晚，諺語有“十霧九晴”之說。平流霧——暖濕氣流移到冷的下墊面上，冷卻降溫，水汽凝結(jié)而形成；出現(xiàn)范圍廣。2·云云是高空水氣凝結(jié)現(xiàn)象?？諝鈱α?、鋒面抬升、地形抬升等作用使空氣上升到凝結(jié)高度，就會形成云。云有各式各樣的外貌特征。云族云屬符號特征低云100——2000m積云Cu由水滴組成，云底平坦，垂直向上發(fā)展，常常產(chǎn)生大量降水及陣性降水。積雨云Cb層積云Sc層云St雨層云Ns中云＜6000m高層云As由水滴和冰晶組成，可降水或變雨層云。高積云Ac高云＞6000m卷云Ci由冰晶組成，一般不產(chǎn)生降水。卷層云Cs卷積云Cc云的類型◆云量——天空被云遮蔽的程度叫云量，以0～10的成數(shù)表示。云量的多少與緯度、海陸分布、大氣環(huán)流等因素有關(guān)。晴天：0～4；多云：5～8；陰天：9～10。◆云量帶赤道多云帶：上升氣流，熱對流，云量6；緯度20°～

30°少云帶：下沉氣流，云量4；中高緯多云帶：氣團(tuán)、鋒面頻繁活動，云量6～7。云的結(jié)構(gòu)積云，平底，向上發(fā)展積雨云在13分鐘內(nèi)的發(fā)展積雨云在13分鐘內(nèi)的發(fā)展強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云1強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云2強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云3強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云層積云層云雨層云高層云高積云卷云1卷云卷云2卷云卷云3卷云卷層云1卷層云卷層云2諺語“日暈風(fēng)，月暈雨”:表示已經(jīng)有鋒面或低氣壓自遠(yuǎn)方接近，是為天氣轉(zhuǎn)壞的前兆。卷層卷層云3卷層云卷積云波狀云1波狀云波狀云2波狀云旗云（地形云）火山云美國圣勞倫斯火山UFO云

（地形云）法國莢狀云（地形云）鏡狀云（地形云）四、大氣降水——指從云層中降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水。?！艚邓浚褐附德涞降孛嫔系挠旰腿诨蟮难?、霰、雹等集聚在水平面上的水層厚度，單位為mm。◆降水強(qiáng)度：指單位時間內(nèi)的降水量，單位為mm／h或mm／d?！艚邓兟剩褐父髂杲邓康木嗥綌?shù)與多年平均降水量的百分比，表示降水量的變化程度。

Cv=距平數(shù)／平均數(shù)×100％（一）降水的形成

—降水從云中來，但有云未必有降水。形成降水的關(guān)鍵，是云滴迅速增大到能克服空氣阻力和上升氣流的頂托，并在降落過程中不被蒸發(fā)掉。1、云滴凝結(jié)（凝華）增長：指水汽分子凝結(jié)（凝華）在云滴（冰晶）表面上，使云滴（冰晶）增長的過程。①過冷水滴蒸發(fā)→冰晶凝華增長②小水滴蒸發(fā)→大水滴凝結(jié)增長③暖水滴蒸發(fā)→冷水滴凝結(jié)增長

2、云滴沖并增長是指兩個或兩個以上的水滴相碰合并而增大的過程。下降時，大水滴追上小水滴；上升時，小水滴追上大水滴，都會發(fā)生碰并，使云滴迅速增大?！粼谠频卧鲩L過程中，上述兩種過程共同作用，初期以凝結(jié)（凝華）增長為主，后期則以碰并增長為主，尤其在低緯度地區(qū)的暖云降水，碰并增長更為重要?！锶斯そ邓鶕?jù)自然界降水的原理，利用催化劑，促使云滴迅速凝結(jié)或碰并增大形成雨滴，達(dá)到降水的方法。◆冷云催化：人工增加冰晶，產(chǎn)生冰晶效應(yīng)。方法：①＋干冰（降溫→自生冰晶）；②＋人工冰核（碘化銀、氯化汞等）；◆暖云催化：提供大水滴，促進(jìn)凝結(jié)、碰并增長。方法：＋氯化鈉、氯化鉀等吸濕性物質(zhì).（二）降水的類型（成因分類）1、對流雨：近地面氣層強(qiáng)烈受熱上升，冷卻凝結(jié)形成積雨云而降雨，常伴隨雷電現(xiàn)象，又稱熱雷雨；赤道常年可見，我國夏季常見；2、地形雨：暖濕氣流沿山地迎風(fēng)坡抬升冷卻凝結(jié)而降水。山地迎風(fēng)坡常形成多雨中心，而背風(fēng)坡則由于焚風(fēng)效應(yīng)，降水少，成為雨影區(qū)。3、鋒面雨（氣旋雨）：冷暖氣團(tuán)相遇，暖濕氣流沿鋒面抬升凝結(jié)成雨。降水范圍廣、時間長。在溫帶很常見；4、臺風(fēng)雨：可產(chǎn)生強(qiáng)度極大的降水。夏秋季常見；（三）降水的時間變化1·降水強(qiáng)度單位時間內(nèi)的降水量，稱為降水強(qiáng)度。氣象部門為確定一定時間內(nèi)降水的數(shù)量特征，并用以預(yù)報未來降水?dāng)?shù)量變化趨勢，將降水強(qiáng)度劃分為若干等級：★雨量和分級

種類

24小時降水量12小時降水量

目視特征小雨＜10.0mm＜5.0mm雨滴清晰可辨，地全濕，無積水或積水形成很慢

中雨10.0

～24.95.0

～14.9雨滴連續(xù)成線，可聞雨聲，地面積水形成較快

大雨25.0

～49.915.0

～29.9雨滴模糊成片，雨聲激烈，地面積水形成很快

暴雨50.0

～99.930.0

～69.9雨如傾盆，講話受雨聲干擾而聽不清楚，地面積水→水流大暴雨100.0

～249.070.0

～139.9特大暴雨＞

250.0＞

140.0

2.降水的日變化一天內(nèi)的降水變化，在很大程度受地方條件限制，可大致分為兩個類型：（1）大陸型特點(diǎn)是一天有兩個最大值，分別出現(xiàn)在午后和清晨；兩個最小值，分別出現(xiàn)在夜間和午前。（2）海洋型特點(diǎn)是一天只有一個最大值，出現(xiàn)在清晨，最小值出現(xiàn)在午后。

3.降水的季節(jié)變化降水季節(jié)變化因緯度，海陸位置、大氣環(huán)流等因素影響而不同。全球降水的年類型大致可分為以下幾類：（1）赤道型：全年多雨，其中有兩個高值和兩個低值時期。春、秋分之后降水量最多；冬、夏至之后，降水量出現(xiàn)低值。這種類型分布在南北緯100以內(nèi)的地區(qū)。（2）熱帶型：位于赤道型南北兩側(cè)。由于太陽在天頂?shù)臅r間不像在赤道上間隔相等，隨緯度的增加，兩段最多降水量時間逐漸接近，至回歸線附近合并為一個。（3）副熱帶型：副熱帶全年降水只有一個最高值，一個最低值。大陸東岸降水量集中于夏季（季風(fēng)型），大陸西岸則冬季多雨（地中海型）。（4）溫帶及高緯型：內(nèi)陸及東海岸以夏季對流雨為主，西海岸則以秋冬氣旋雨為主。（四）降水的地理分布1、赤道多雨帶：赤道及其兩側(cè)，是全球降水最多的地帶，年降水量約2000——3000mm；2、副熱帶少雨帶：南北緯15°—35°地帶，受副熱帶高壓的下沉氣流和信風(fēng)影響，干旱少雨，年平均降水量500mm以下，此帶的大陸西岸和內(nèi)部更不到200mm，但大陸東南部受季風(fēng)、地形影響，可形成多雨中心；3、中緯度多雨帶：大陸西岸受西風(fēng)控制，大陸東岸受季風(fēng)影響，降水較多，500—1000mm；4、高緯度少雨帶：氣溫低，蒸發(fā)弱，大氣含水汽少，一般年降水量不到300mm。小結(jié)

大氣運(yùn)動在全球水、熱平衡中起著獨(dú)特的作用，其水熱狀況對比與分布，對地表自然景觀的形成和地域分異有著深刻的影響。作業(yè)：

討論大氣降水的形成過程第三節(jié)大氣運(yùn)動和天氣系統(tǒng)★

風(fēng)——空氣的水平運(yùn)動稱為風(fēng)；空氣的垂直運(yùn)動稱為上升氣流或下沉氣流。地球上大氣的運(yùn)動形式以水平運(yùn)動最為廣泛和持久。WNSENESESWNW——風(fēng)是矢量，既有風(fēng)向，又有風(fēng)速。風(fēng)向指風(fēng)的來向，以16個方位或360°方位角表示。風(fēng)速以m／s或km／h表示；根據(jù)風(fēng)速的大小，可將風(fēng)力劃分為13級（0—12級）。蒲福風(fēng)級（Beaufortscale）由英國海軍上將蒲福，于1805年首創(chuàng)的風(fēng)力分級標(biāo)準(zhǔn)，后逐漸發(fā)展成現(xiàn)今通用的風(fēng)級。Ｂ為蒲福風(fēng)級數(shù)；Ｖ為風(fēng)速（m／s）。——這是現(xiàn)今普遍采用的經(jīng)驗(yàn)公式。一、大氣的水平運(yùn)動（一）作用于空氣的力氣壓梯度力（原動力）地轉(zhuǎn)偏向力（改變方向）慣性離心力（改變方向）摩擦力（減速、改變方向）◆當(dāng)氣壓梯度存在時，作用于單位質(zhì)量空氣上的力，稱為氣壓梯度力。氣壓梯度力可分為垂直氣壓梯度力和水平氣壓梯度力兩種。◆水平氣壓梯度力使空氣從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，是大氣水平運(yùn)動的原動力，其表達(dá)式為：G—

水平氣壓梯度力；ρ—空氣密度；Δp—兩條等壓線之間的氣壓差；Δn—兩條等壓線之間的垂直距離；Δp／Δn—為水平氣壓梯度；“－”負(fù)號表示方向由高壓指向低壓。1、氣壓梯度力1007100510031001氣壓梯度大氣壓梯度小等壓線疏密與氣壓梯度大小氣壓梯度2、地轉(zhuǎn)偏向力◆指由于地球的自轉(zhuǎn)而使地表上運(yùn)動的物體發(fā)生方向偏轉(zhuǎn)的力。它包括水平和垂直兩個分力。水平地轉(zhuǎn)偏向力為：m：空氣質(zhì)量；v：風(fēng)速；ω：地球自轉(zhuǎn)角速度；j：地理緯度。◆地轉(zhuǎn)偏向力是使運(yùn)動空氣發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力，它總是與空氣運(yùn)動方向垂直。在北半球，它使風(fēng)向右偏；它的大小與風(fēng)速和緯度成正比，在赤道為零，隨緯度而增大，在兩極達(dá)最大?！舻剞D(zhuǎn)偏向力只能改變風(fēng)的方向，而不能改變風(fēng)的速度。3、慣性離心力◆離心力是指空氣作曲線運(yùn)動時，受到一個離開曲率中心而沿曲率半徑向外的作用力。這是空氣為了保持慣性方向運(yùn)動而產(chǎn)生的，所以稱為慣性離心力。它的方向與空氣運(yùn)動方向垂直。C—離心力；V—空氣運(yùn)動速度；r—曲率半徑?！粼谝话闱闆r下，空氣運(yùn)動路徑的曲率半徑很大，慣性離心力遠(yuǎn)小于地轉(zhuǎn)偏向力；但在空氣運(yùn)動速度很大而曲率半徑很小時，如龍卷風(fēng)、臺風(fēng)，離心力很大，甚至超過地轉(zhuǎn)偏向力。4、摩擦力◆摩擦力指地面與空氣之間，不同運(yùn)動狀況的空氣層之間相互作用而產(chǎn)生的阻力。氣層之間的阻力，稱為內(nèi)摩擦力；地面對空氣的阻力，稱為外摩擦力?！裟Σ亮σ越孛鎸幼铒@著，隨高度增加而迅速減弱，一般到1—2km以上就可以忽略不計(jì)了，此高度以上氣層稱為自由大氣。◆摩擦力方向與風(fēng)向相反，使風(fēng)速減小，導(dǎo)致地轉(zhuǎn)偏向力也相應(yīng)減弱。陸地表面摩擦力總是大于海洋表面。（二）自由大氣中的空氣運(yùn)動1、地轉(zhuǎn)風(fēng)指自由大氣中空氣作等速、直線水平運(yùn)動。102010101000hPa高壓低壓氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)風(fēng)——地轉(zhuǎn)風(fēng)出現(xiàn)時，地轉(zhuǎn)偏向力（A）與氣壓梯度力（G）平衡?！剞D(zhuǎn)風(fēng)（Vg）風(fēng)速與氣壓梯度（）成正比，與空氣密度（ρ）及緯度的正弦（sinj）成反比?！剞D(zhuǎn)風(fēng)方向與水平氣壓梯度力的方向垂直，即平行于等壓線。在北半球，背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左，南半球相反，此稱為白貝羅風(fēng)壓定律。2、梯度風(fēng)◆自由大氣中，當(dāng)空氣作曲線運(yùn)動時，水平氣壓梯度力G、地轉(zhuǎn)偏向力A和慣性離心力C三個力達(dá)到平衡時的空氣水平運(yùn)動，稱為梯度風(fēng)。LHGA、CG、CAVVGAVg北半球逆時針順時針LH地轉(zhuǎn)風(fēng)——以北半球圓形等壓線為例，在低壓中，氣壓梯度力G指向低壓中心，而地轉(zhuǎn)偏向力A和慣性離心力C都指向外，而且A＋C＝G

，由于地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力都與風(fēng)向垂直，所以梯度風(fēng)的方向是沿著等壓線按逆時針方向吹；在高壓中則相反，G＋C＝A

，梯度風(fēng)繞高壓中心按順時針吹。南半球的情況剛好相反?！荻蕊L(fēng)的風(fēng)向，也遵從白貝羅風(fēng)壓定律，即在北半球，背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左，南半球則相反。梯度風(fēng)（三）風(fēng)隨高度的變化1.地轉(zhuǎn)風(fēng)隨高度的變化——熱成風(fēng)氣溫水平梯度的存在，引起氣壓梯度力隨高度發(fā)生變化，影響風(fēng)隨高度發(fā)生相應(yīng)變化。由于水平溫度梯度引起的上下層風(fēng)的向量差，稱為熱成風(fēng)（VT）。——熱成風(fēng)風(fēng)向與等溫線平行，在北半球，背熱成風(fēng)而立，高溫在右，低溫在左，南半球則相反?！獰岢娠L(fēng)的大小與氣層平均水平溫度梯度及氣層的厚度成正比。在自由大氣中，隨著高度的增加，風(fēng)越來越趨于熱成風(fēng)，如北半球中緯度對流層頂部的西風(fēng)急流。2.摩擦層中風(fēng)隨高度的變化——在摩擦層中，空氣的水平運(yùn)動因受摩擦力的作用，風(fēng)速減小，風(fēng)向改變。如地轉(zhuǎn)風(fēng)斜穿等壓線從高壓吹向低壓，梯度風(fēng)斜穿等壓線，低壓向中心輻合，高壓自中心向外輻散。——地面摩擦作用隨高度減小，風(fēng)速隨高度增大，不斷右偏，達(dá)到摩擦層頂部，最終風(fēng)向與等壓線平行。二、大氣環(huán)流

★大氣環(huán)流是指地球上具有一定穩(wěn)定性的各種氣流運(yùn)行的綜合現(xiàn)象。

（一）全球環(huán)流1、全球7個緯向氣壓帶①赤道低壓帶；②極地高壓帶；③副熱帶高壓帶；④副極地低壓帶。

2、行星風(fēng)系——行星風(fēng)系是指不考慮海陸分布和地形起伏等的影響，全球性的低層盛行風(fēng)帶。

主要包括三個盛行風(fēng)帶：①信風(fēng)帶：由副熱帶高壓帶吹向赤道。北半球?yàn)闁|北信風(fēng)，南半球?yàn)闁|南信風(fēng)；②盛行西風(fēng)帶：由副熱帶高壓帶吹向高緯地區(qū)。北半球?yàn)槲髂巷L(fēng)，南半球?yàn)槲鞅憋L(fēng)；③極地東風(fēng)帶：由極地高壓向外輻散形成。全球大氣環(huán)流示意圖40°S—60°S盛行西風(fēng)帶40°S—60°S盛行西風(fēng)帶開普敦好望角3、經(jīng)向三圈環(huán)流65°NNS30°N30°S65°SHHHHLLLEENESEWWWWWW極地高壓副極地低壓副熱帶高壓赤道低壓副熱帶高壓副極地低壓極地高壓0°經(jīng)向三圈環(huán)流①信風(fēng)環(huán)流圈（Hadley環(huán)流）：分布于赤道與南北緯30°之間。高空由赤道吹向副熱帶高壓帶（西風(fēng)），地面由副熱帶吹向赤道（信風(fēng)）。②中緯度環(huán)流圈（Ferrel環(huán)流）：分布于中緯度約30°—65°地帶。地面由副熱帶高壓帶吹向副極地低壓帶（西風(fēng)），高空由副極地低壓帶返回。③極地環(huán)流圈：分布于高緯度約60°與極地之間地帶。地面由極地高壓帶吹向副極地低壓帶（東風(fēng)），高空由副極地低壓帶返回（西風(fēng)）。4.高空西風(fēng)帶的波動和急流高空風(fēng)不受地面或水面摩擦力影響，地轉(zhuǎn)偏向力使氣流與等壓線平行。對流層上層，高空西風(fēng)帶環(huán)繞極地并形成巨大蝸旋。急流是全球大氣環(huán)流的重要環(huán)節(jié)，與天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展有著密切關(guān)系。（二）季風(fēng)環(huán)流季風(fēng)的英文名稱是“monsoon”，源自阿拉伯語“mausem”，意為季節(jié)?！粢砸荒隇橹芷?，大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)隨季節(jié)而有顯著改變的現(xiàn)象，稱為季風(fēng)。季風(fēng)是由于海洋與大陸之間的熱力差異而形成的大范圍熱力環(huán)流?！粝募荆L(fēng)由海洋吹向陸地，形成夏季風(fēng)；冬季，風(fēng)由陸地吹向海洋，形成冬季風(fēng)?！魜喼尴募撅L(fēng)

南太平洋副高（澳大利亞高壓）

東南信風(fēng)過赤道流

西南季風(fēng)

西太平洋副高（夏威夷高壓）

梅雨鋒

極地氣團(tuán)TUSRQOP亞洲低壓（印度低壓）

夏季風(fēng)季風(fēng)槽0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N西太平洋副高西南季風(fēng)東南季風(fēng)印度低壓◆季風(fēng)槽夏季，在大陸地表形成并保持的低壓槽稱為季風(fēng)槽，導(dǎo)致低層大氣往這個地帶輻合，進(jìn)而形成雨帶。冬季風(fēng)0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N亞洲高壓東北風(fēng)西北風(fēng)阿留申低壓◆東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)東亞季風(fēng)南亞季風(fēng)分布區(qū)東亞青藏高原以南（南亞、我國西南部分地區(qū)）成因巨大的海陸熱力差異行星風(fēng)系季節(jié)移動盛行風(fēng)夏季東南風(fēng)（海洋→陸地）西南風(fēng)（海洋→陸地）氣壓變化亞洲低壓切斷副高，使其只保留在海上東南信風(fēng)越過赤道轉(zhuǎn)為西南風(fēng)冬季西北風(fēng)（陸地→海洋）東北風(fēng)（陸地→海洋）氣壓變化亞洲高壓切斷副極地低壓，使其只保留在海上東北信風(fēng)◆世界季風(fēng)區(qū)分布：約在30°W—170°E，20°S—35°N的范圍，其中以東亞和南亞的季風(fēng)最顯著。東亞季風(fēng)范圍廣、強(qiáng)度大，冬季風(fēng)強(qiáng)于夏季風(fēng)。南亞季風(fēng)（印度季風(fēng)），夏季風(fēng)強(qiáng)于東季風(fēng)。亞洲季風(fēng)區(qū)

非洲季風(fēng)區(qū)

澳洲季風(fēng)區(qū)

（三）局地環(huán)流——指由于局部環(huán)境如地形起伏、受熱不均等而產(chǎn)生的小范圍環(huán)流，也稱地方性風(fēng)系。

1、海陸風(fēng)：白天，地面風(fēng)由海向陸，上層風(fēng)則由陸向海；夜晚風(fēng)向相反；2、山谷風(fēng)：白天，地面風(fēng)從谷地吹向山坡，夜晚風(fēng)向相反；3、焚風(fēng)：背風(fēng)坡氣溫比迎風(fēng)坡同高度上的氣溫高很多、干燥很多。在山區(qū)，一年四季均可出現(xiàn)。海陸風(fēng)與山谷風(fēng)海陸山谷谷風(fēng)地形雨與焚風(fēng)迎風(fēng)坡背風(fēng)坡三、主要天氣系統(tǒng)◆指大氣中引起天氣變化的水平或垂直分布的各種尺度的運(yùn)動系統(tǒng)。◆根據(jù)其水平范圍可以分為：小尺度天氣系統(tǒng)——101km級，存在數(shù)小時內(nèi)；中尺度天氣系統(tǒng)——101～102km級，存在1天內(nèi)；大尺度天氣系統(tǒng)——103km級，存在數(shù)天或以上。（一）氣團(tuán)和鋒◆氣團(tuán)是指在水平方向上物理屬性比較均勻的大塊空氣。其水平范圍幾百到幾千公里，垂直范圍幾到十幾公里。同一氣團(tuán)內(nèi)部的水平溫度梯度一般小于1～2℃／100km?！魵鈭F(tuán)形成的條件：①范圍廣闊、地表性質(zhì)比較均勻的下墊面；②有利空氣停滯和緩行的環(huán)流條件。◆氣團(tuán)變性：當(dāng)氣團(tuán)離開源地，其物理屬性逐漸改變，這種過程就稱為氣團(tuán)變性。日常所見的氣團(tuán)，大多屬于變性氣團(tuán)。1、氣團(tuán)的分類

①地理分類法（地理位置和下墊面性質(zhì)）按氣團(tuán)源地分成四個基本類型：冰洋氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)；按氣團(tuán)源地的海陸位置，又把每一基本類型分為海洋氣團(tuán)和大陸氣團(tuán)。赤道氣團(tuán)源地是海洋，不再分海、陸型。②熱力分類法凡是氣團(tuán)溫度高于流經(jīng)下墊面溫度的，稱為暖氣團(tuán)；相反，氣團(tuán)溫度低于流經(jīng)下墊面溫度的，稱為冷氣團(tuán)。2、鋒及其分類冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)地面對流層頂下界上界寬度高度——指兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)相遇時，在它們之間形成一個狹窄的過渡帶。通常把鋒看成是一個幾何面，稱為鋒面，鋒面與地面的交線稱為鋒線。鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒。鋒面云鋒面云◆鋒的分類根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團(tuán)移動方向和結(jié)構(gòu)可分為：①冷鋒：冷氣團(tuán)主動向暖氣團(tuán)方向移動的鋒；②暖鋒：暖氣團(tuán)主動向冷氣團(tuán)方向移動的鋒；③準(zhǔn)靜止鋒：很少移動或移動速度很慢的鋒；④錮囚鋒：兩條移動的鋒相遇合并所形成的鋒。根據(jù)形成鋒的氣團(tuán)源地可分為：冰洋鋒：冰洋氣團(tuán)——極地氣團(tuán)；極鋒：極地氣團(tuán)——熱帶氣團(tuán)；赤道鋒：熱帶氣團(tuán)——赤道氣團(tuán)；3、鋒面天氣是指鋒附近的云、降水、風(fēng)等氣象要素的分布狀況。①冷鋒天氣一型冷鋒：移動慢，鋒面坡度較?。?／100）。鋒后為穩(wěn)定性降水區(qū)。由于移動慢，暖空氣上升較慢較平穩(wěn)而出現(xiàn)層狀云，降雨緩和。冷鋒過境時，氣溫下降，氣壓升高。二型冷鋒：移動快，鋒面坡度較大（1／40～1／80），云雨區(qū)較窄。由于移動快，暖空氣受冷空氣猛烈沖擊快速上升而成濃厚的積雨云，常有雷雨狂風(fēng)。冷鋒過境時，氣溫急降，但時間短暫，鋒線一過天氣轉(zhuǎn)晴。②暖鋒天氣：鋒面坡度?。?／150）。鋒前為較寬的連續(xù)性降水區(qū)，廣闊的云雨區(qū)連綿數(shù)百公里，造成持續(xù)不斷的降雨。暖鋒會使所經(jīng)過地區(qū)的氣溫增高。③準(zhǔn)靜止鋒天氣：鋒面坡度比暖鋒更?。?／250），鋒前連續(xù)性降水區(qū)更寬廣，但降水強(qiáng)度小，持續(xù)時間更長。鋒面帶上常有低氣壓擾動發(fā)生并伴隨中到大雷陣雨。④錮囚風(fēng)天氣：是兩個移動鋒面相遇形成的，其云系具有兩種鋒面的特征，鋒面兩側(cè)都有降水區(qū)。鋒的符號鋒的符號暖鋒冷鋒錮囚鋒準(zhǔn)靜止鋒冷鋒冷鋒冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)暖鋒暖鋒冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)冷鋒與暖鋒天氣冷鋒暖鋒鋒后鋒前鋒后鋒前鋒后降水區(qū)鋒前降水區(qū)◆梅雨鋒梅雨鋒“梅雨鋒”屬于準(zhǔn)靜止鋒“梅雨”之名起源于每年6、7月間我國江南一帶梅子成熟季節(jié)的連綿降雨由于久雨不晴，器物容易梅雨衛(wèi)星云圖梅雨衛(wèi)星云圖錮囚鋒天氣冷空氣涼空氣冷空氣涼空氣暖空氣冷鋒暖鋒暖空氣暖空氣大雨小雨錮囚鋒錮囚鋒鋒面氣旋鋒面氣暖鋒冷鋒云雨區(qū)域圖例暖鋒暖鋒冷鋒冷鋒LL冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)HH鋒面氣旋的形成與消亡L冷氣團(tuán)準(zhǔn)靜止鋒準(zhǔn)靜止鋒暖氣團(tuán)冷鋒冷鋒冷鋒冷鋒暖鋒LL暖鋒暖鋒暖鋒錮囚鋒新生期：冷、暖氣團(tuán)對峙新生期：氣旋生成成熟期：冷、暖鋒相互入侵降水降水降水成熟期：氣旋加深，降水?dāng)U大錮囚期：氣旋趨于消亡消散期：冷、暖氣團(tuán)恢復(fù)對峙北半球冬季的氣旋、鋒面系統(tǒng)P102冷空氣冷空氣暖空氣暖空氣赤道北回歸線南回歸線（二）氣旋和反氣旋◆大氣中占據(jù)三度空間的大尺度水平空氣渦旋，中心氣壓比周圍低的，稱為氣旋；中心氣壓比周圍高的，稱為反氣旋。從氣壓場來說，分別稱為低氣壓和高氣壓。1月氣壓中心冬季亞洲HHHLL阿留申夏威夷亞速爾冰島HH7月氣壓中心夏季H夏威夷H亞速爾亞洲L北美低壓L澳洲H亞洲LHH氣旋與反氣旋◆氣旋、反氣旋的大小，以地面最外一條閉合等壓線為界。氣旋為102～103km數(shù)量級。反氣旋比氣旋大得多，大的占據(jù)最大的大陸或海洋（如冬季亞歐大陸的蒙古反氣旋），小的則可能只有幾百公里?！魵庑⒎礆庑膹?qiáng)度，用地面最大風(fēng)速來度量。風(fēng)速與水平氣壓梯度力成正比。中心氣壓值越低，氣旋越強(qiáng)，反氣旋越弱；中心氣壓值越高，反氣旋越強(qiáng)，氣旋越弱。1、鋒面氣旋（溫帶氣旋）◆生成和活動在溫帶地區(qū)的氣旋，稱為溫帶氣旋。其中，最常見的是帶有鋒面的溫帶氣旋，所以又稱鋒面氣旋。鋒面氣旋是溫帶地區(qū)產(chǎn)生大范圍云雨天氣的主要系統(tǒng)。溫帶氣旋主要出現(xiàn)在東亞、北美、地中海等地區(qū)?！舭l(fā)展成熟的鋒面氣旋天氣模式為：氣旋前方是寬闊的暖鋒云系和相伴的連續(xù)性降水天氣，氣旋后方是比較狹窄的冷鋒云系和降水天氣，氣旋中部是暖氣團(tuán)天氣。2、熱帶氣旋◆生成于熱帶海洋上的強(qiáng)大而深厚的氣旋性渦旋。赤道全世界平均每年發(fā)生熱帶氣旋和臺風(fēng)為79.8次南北緯5～20°，年平均水溫＞26.5℃。赤道熱帶氣旋按中心附近地面最大風(fēng)速劃分名稱屬性熱帶低壓Tropicaldepression最大風(fēng)速：＜17.2m／S即風(fēng)力為：6～7級熱帶風(fēng)暴Tropicalstorm最大風(fēng)速：17.2～24.4m／S即風(fēng)力為：8～9級強(qiáng)熱帶風(fēng)暴Severetropicalstorm最大風(fēng)速：24.5～32.6m／S即風(fēng)力為：10～11級臺風(fēng)Typhoon最大風(fēng)速：＞32.6m／S即風(fēng)力為：＞12級◆臺風(fēng)的形成

熱帶海洋上的空氣因受熱而對流上升，四周較冷的空氣流入補(bǔ)充，然后再受熱上升，如此循環(huán)往復(fù)，形成了熱帶低壓。在夏秋季節(jié)，西南季風(fēng)與東北信風(fēng)相遇時造成擾動產(chǎn)生旋渦。這種擾動與對流作用相輔相成，使已形成的熱帶低壓的旋渦繼續(xù)加深，也就是使四周空氣流動得更快，風(fēng)速加大，于是就演變成熱帶風(fēng)暴→強(qiáng)熱帶風(fēng)暴→臺風(fēng)。

臺風(fēng)常常帶來狂風(fēng)暴雨，一天的降雨量可達(dá)30億噸，多的甚至超過200億噸。大西洋——颶風(fēng)；印度洋——旋風(fēng)?！襞_風(fēng)形成的基本條件①低空存在一個熱帶擾動，造成輻合流場，是熱帶氣旋發(fā)展的基礎(chǔ)；②有廣闊的高溫洋面，蒸發(fā)大量水汽到空中凝結(jié)，提供臺風(fēng)形成所需的巨大潛熱；③有一定的地轉(zhuǎn)偏向力，使憂動氣流漸變?yōu)闅庑孕D(zhuǎn)的水平渦旋；④基本氣流的風(fēng)速垂直切變要小，使?jié)摕岵粩U(kuò)散，形成、保持暖心結(jié)構(gòu)及加強(qiáng)對流運(yùn)動。臺風(fēng)的流場云柱向上發(fā)展旺盛垂直高度：15-20km下：逆入；上：順出◆臺風(fēng)的特征

臺風(fēng)的空間形態(tài)就象一個巨大的云柱，其半徑一般200～300km，最大的可＞500km。臺風(fēng)的頂部是大致圓形呈螺旋狀順時針向外旋出的氣流，臺風(fēng)的底部在北半球是繞臺風(fēng)中心逆時針旋進(jìn)的氣流（在南半球則作順時針方向旋進(jìn)）。

在臺風(fēng)云柱中央有一個直徑約50km的基本無風(fēng)、無云、無雨的區(qū)域，這就是臺風(fēng)眼。離開臺風(fēng)眼向外就是云層最厚的暴雨帶，再向外則是大風(fēng)區(qū)。

臺風(fēng)的生命周期，短者只一、兩天，長者可達(dá)兩星期，平均約四～五天。◆臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)與天氣大風(fēng)區(qū)臺風(fēng)眼暴雨帶暴雨帶500km◆臺風(fēng)的移動路徑西北太平洋年均發(fā)生熱帶氣旋和臺風(fēng)30.5次，是世界上熱帶氣旋和臺風(fēng)發(fā)生次數(shù)最多的區(qū)域。西北太平洋臺風(fēng)移動路徑主要有三條：

西移路徑：當(dāng)臺風(fēng)在菲律賓以東洋面生成之后，受高空的副熱帶高壓的影響，深厚的偏東氣流引導(dǎo)臺風(fēng)一直向偏西方向移動。

西北移路徑：受東南風(fēng)影響，從菲律賓以東洋面向西北方向移動。

轉(zhuǎn)向路徑：向西北方向移動的臺風(fēng)，遇到西太平洋副高或西風(fēng)槽的阻擋而轉(zhuǎn)向東北。◆臺風(fēng)的命名

根據(jù)世界臺風(fēng)委員會第31屆會議的決議，從2000年1月1日起，采用具有亞洲風(fēng)格的名字對西北大西洋和南海生成的熱帶氣旋進(jìn)行命名，旨在幫助人們對熱帶氣旋提高警覺，增強(qiáng)警報效果。

由亞太地區(qū)的中國、中國香港、中國澳門、日本、柬埔寨、老撾、馬來西亞、密克羅尼西亞聯(lián)邦、菲律賓、朝鮮、韓國、泰國、美國和越南等14個成員一共提供140個名字（每個成員提供10個名字）。

這140個名字分成10組，每組里的14個名字（每個成員提供1個名字），按每個成員的字母順序依次排列。命名表按順序、循環(huán)使用。

由我國提供的10個名字是：龍王、玉兔、風(fēng)神、杜鵑、海馬、悟空、海燕、海神、電母、海棠。3、反氣旋①冷性反氣旋（冷高壓），形成于中、高緯度地區(qū)，如北半球格陵蘭、加拿大、西伯利亞和蒙古等地。冬半年活動頻繁，勢力強(qiáng)大，影響范圍廣泛，常常造成降溫、大風(fēng)天氣。②暖性反氣旋（暖高壓），形成于副熱帶地區(qū)，常年存在，冬季位置偏南，夏季偏北。暖性反氣旋控制地區(qū)，氣流下沉，天氣炎熱干燥。臺風(fēng)形成過程臺風(fēng)形成過程菲律賓菲律賓菲律賓菲律賓熱帶擾動，臺風(fēng)形成前一天熱帶低壓形成加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴臺風(fēng)形成臺風(fēng)云系1臺風(fēng)云系臺風(fēng)云系2臺風(fēng)，太平洋臺風(fēng)云系3颶風(fēng)，北美臺風(fēng)“麗莉”國際空間站，2002年臺風(fēng)“麗莉”——約15浬寬的“臺風(fēng)眼”臺風(fēng)“飛燕”襲擊福州20010623臺風(fēng)“鳴蟬”臺風(fēng)“鳴蟬”韓國釜山，20030913臺風(fēng)“蝎虎”橫掃日本臺風(fēng)“蝎虎”橫掃日本20041020西移路徑臺風(fēng)“洛克”，2005西北移路徑臺風(fēng)“碧利斯”，2000轉(zhuǎn)向路徑臺風(fēng)“電母”，2004臺風(fēng)－碧利斯Bilis

菲律賓－速度，2000年根據(jù)規(guī)定，一個熱帶氣旋在其整個生命過程中無論加強(qiáng)或減弱，始終保持其名字不變。臺風(fēng)－珊珊Shanshan中國香港－女孩名，2000年臺風(fēng)－杰拉華Jelawat馬來西亞－淡水魚，2000年臺風(fēng)－蝴蝶Wutip澳門－昆蟲，2001年臺風(fēng)－米娜Mitag密克羅尼西亞－女士名，2002年臺風(fēng)－鳴蟬Maemi朝鮮－昆蟲，2003年臺風(fēng)“云娜”，2004“云娜”，密克羅尼西亞語：喂，你好。由于臺風(fēng)“云娜”造成巨大的破壞，為防混淆，世界臺風(fēng)委員會決定該名稱永不再用。小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)掌握大氣運(yùn)動的主要形式，了解主要的天氣系統(tǒng)作業(yè)：討論大氣運(yùn)動的主要形式第四節(jié)氣候的形成與分類

——當(dāng)代氣候，按照世界氣象組織（WMO）的規(guī)定，以1931—1960年的氣候要素的統(tǒng)計(jì)量作為可比較標(biāo)準(zhǔn)。以30年為整編氣候資料時段長度的最短年限，每過10年更新一次。30年氣候具有近似穩(wěn)定性?！?dú)夂虻目臻g尺度大小不同，可以分為全球氣候、區(qū)域氣候、小氣候等。1.氣候的概念指某一地區(qū)多年間大氣的一般狀態(tài)及其變化特征。一、氣候和氣候系統(tǒng)（一）氣候的概念氣候1氣候春江水暖鴨先知?dú)夂?氣候春天的故事氣候3氣候夏日炎炎氣候4氣候暴雨后的彩虹氣候5氣候秋天的童話氣候6氣候海上生明月氣候7氣候初雪氣候8氣候大雪兆豐年（二）氣候系統(tǒng)一般來說，完整的氣候系統(tǒng)由五個部分組成。1.大氣圈是氣候系統(tǒng)的主體，也是系統(tǒng)最易變化和最敏感的部分。2.海洋海洋是氣候系統(tǒng)的熱量儲存庫。3.冰雪圈他們是氣候變化的指示器，又對氣候長期變化產(chǎn)生反饋，在地球熱平衡中起著重要作用。4.陸面（巖石圈）5.生物圈是地球生命物質(zhì)構(gòu)成的圈層。他們不僅對氣候變化敏感，也影響氣候。

二、氣候的形成

（一）氣候形成的輻射因子1、地球的有效溫度——地表溫度288k（約15℃），適合液態(tài)水的存在及其相變。2、天文氣候——指地球表面因輻射平衡溫度隨緯度和季節(jié)的分布形成的假想的簡單氣候模式。影響因子——日地距離、太陽高度、日照時間；◆7個緯度氣候帶赤道帶、熱帶、副熱帶、溫帶、副寒帶、寒帶、極地帶。（二）氣候形成的環(huán)流因子1、大氣環(huán)流與熱量輸送和水分循環(huán)熱量的緯向輸送；熱量的海陸輸送；水分的全球平衡；2、大氣環(huán)流與海溫異?！艉Ｑ蟛粌H是地球的水庫，還是大氣中水汽和陸地水的主要來源。世界海洋每年蒸發(fā)總量達(dá)45萬km3，其中約90%的水汽直接在海洋上空凝結(jié)，并以降水的形式返回海洋，其余約10％的水汽由大氣輸送到陸地上空，凝結(jié)降落，再通過河川徑流返回海洋。◆地球表面是大氣的主要的直接熱源，全球海洋吸收了到達(dá)地球表面的太陽總輻射量的70％左右，海洋和大氣之間廣泛存在著物質(zhì)和能量的交換?！镂挚谁h(huán)流（緯向環(huán)流）◆赤道地區(qū)大洋的東側(cè)是下層冷海水上升作用最為強(qiáng)烈的地區(qū)。在東赤道太平洋地區(qū)強(qiáng)烈的冷海水上翻，使得其海洋表層溫度與西赤道太平洋地區(qū)的“暖地”之間形成強(qiáng)烈的對比。在東赤道太平洋冷水域的上空大氣強(qiáng)烈下沉，西赤道太平洋印度尼西亞海洋大陸上空大氣對流強(qiáng)烈，大氣以上升為主，這樣就形成一個閉合的東西向環(huán)流圈，稱為沃克環(huán)流?！粑挚谁h(huán)流是赤道地區(qū)海－氣作用的產(chǎn)物，并通過大氣的動力影響到世界其它地區(qū)，整個赤道均存在沃克環(huán)流?！锒驙柲嶂Z與拉尼娜◆厄爾尼諾（ElNino）是西班牙語“圣嬰”音譯，原指每年圣誕節(jié)前后，沿厄瓜多爾和秘魯沿岸出現(xiàn)一股弱暖洋流，取代了沿岸原有冷海水的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，厄爾尼諾一詞是指大范圍的海洋異?，F(xiàn)象，即赤道太平洋中部和東部海洋表層水溫持續(xù)異常增溫（連續(xù)6個月高于多年平均溫度0.5℃以上）的現(xiàn)象。（暖水事件）◆拉尼娜（LaNina）是西班牙語“圣女”的音譯，又稱“反厄爾尼諾”，是指赤道太平洋中部和東部海洋表層水溫持續(xù)異常降溫（連續(xù)6個月低于多年平均溫度0.5℃以下）的現(xiàn)象。（冷水事件）★厄爾尼諾與拉尼娜的形成◆在正常情況下，赤道太平洋海面盛行赤道東風(fēng)，而東南太平洋則吹東南信風(fēng)，大洋東側(cè)表層的暖海水被吹送到西太平洋，其下層的冷海水則不斷向上補(bǔ)充表層流失的暖海水，結(jié)果使西太平洋海平面上升，熱量聚積。西太平洋海平面通常比東部高40cm，表層海水年平均溫為29℃，而東部沿岸受下層上涌冷海水的影響，僅有24℃左右，東西兩側(cè)相差3～6℃。形成◆當(dāng)洋流運(yùn)動異常或大氣環(huán)流變化而導(dǎo)致赤道東風(fēng)和東南信風(fēng)減弱時，赤道太平洋海面西高東低的溫度分布將會被破壞，赤道逆流增強(qiáng)，西太平洋溫暖的海水向東延伸，從而使東太平洋補(bǔ)充表層的下層冷海水減少，表層海水溫度上升，形成厄爾尼諾?！舳?dāng)赤道東風(fēng)和東南信風(fēng)增強(qiáng)時，東太平洋更多表層的暖海水被吹送到西太平洋，導(dǎo)致更多的下層冷海水補(bǔ)充上表層，表層海水溫度因而下降，結(jié)果使太平洋東西兩側(cè)表層海水的溫差加大，形成拉尼娜?！锬戏綕齽樱⊿outhernOscillation）

◆在正常情況下，南半球熱帶東太平洋海平面的氣壓比較高，西太平洋氣壓比較低，這種氣壓一邊高一邊低、如同蹺蹺板一樣的現(xiàn)象，稱為“南方濤動”?！舳驙柲嶂Z現(xiàn)象發(fā)生時，東太平洋的氣壓下降，西太平洋的氣壓則上升，東西兩側(cè)氣壓差減小；拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生之時則相反，東太平洋的氣壓更高，西太平洋的氣壓更低，東西兩側(cè)氣壓差增大?！锬戏綕齽又笖?shù)（SOI）SOI＝PT－PDPT：赤道東太平洋海平面氣壓；PD：印度尼西亞海平面氣壓?！舫２捎贸嗟捞窖蟮拇笙貚u與澳洲達(dá)爾文之間的氣壓差為標(biāo)準(zhǔn)，判斷是否發(fā)生了厄爾尼諾或拉尼娜現(xiàn)象?！笙貚u氣壓－達(dá)爾文氣壓＝負(fù)值時，就認(rèn)為將會發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象；——大溪地島氣壓－達(dá)爾文氣壓＝正值，則拉尼娜現(xiàn)象將要發(fā)生了?！锒驙柲嶂Z和拉尼娜引發(fā)氣候異常◆當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時，熱帶中、東太平洋海溫迅速升高，主要降水區(qū)由印度尼西亞地區(qū)東移至日界線附近，直接導(dǎo)致該海域和南美太平洋沿岸哥倫比亞、厄瓜多爾和秘魯?shù)鹊禺惓６嘤辍６驙柲嶂Z還會抑制西太平洋和北大西洋熱帶風(fēng)暴生成，使得東北太平洋颶風(fēng)增多?！袅硪环矫妫驙柲嶂Z事件又使熱帶西太平洋降雨減少，造成南亞、印度尼西亞、馬來西亞、東南亞和澳大利亞等地大范圍的嚴(yán)重干旱。厄爾尼諾還會導(dǎo)致加拿大西部、美國北部出現(xiàn)暖冬，使美國南部冬季潮濕多雨?！锒驙柲嶂Z和拉尼娜的發(fā)生頻率◆厄爾尼諾是一種全球區(qū)域性和周期性發(fā)生的海洋異?，F(xiàn)象。20世紀(jì)80年代以來，厄爾尼諾更是頻繁發(fā)生，一般3～7年一次，每次持續(xù)時間一年左右?！衾崮劝l(fā)生的次數(shù)較少，在過去100年里，拉尼娜總共才發(fā)生過4次，最近的一次發(fā)生在1998年末?！锒驙柲嶂Z對我國氣候的影響①使來自東南部海洋上的夏季風(fēng)強(qiáng)度減弱，造成夏季降雨帶的位置偏南，出現(xiàn)南方暴雨成災(zāi)、北方干旱少雨的異常現(xiàn)象；②長江中下游地區(qū)進(jìn)入梅雨期偏晚；③東部地區(qū)秋季容易出現(xiàn)北少南多的降雨分布；④容易出現(xiàn)暖冬；⑤在西北太平洋和南海地區(qū)生成的熱帶氣旋或臺風(fēng)數(shù)量偏少。夏季海洋氣溫分布冬季海洋氣溫分布全球降水的空間分布全球海洋降水與蒸發(fā)的經(jīng)向分布沃克環(huán)流（正常狀態(tài)）沃克環(huán)流（厄爾尼諾狀態(tài)）正常狀態(tài)29℃

24℃

WE西海面高40cm左右平均溫高3～6℃

厄爾尼諾發(fā)生的狀態(tài)WE正常狀態(tài)（1993.12）厄爾尼諾狀態(tài)（1997.12）厄爾尼諾的影響（夏季）厄爾尼諾的影響（冬季）1550—2003年中強(qiáng)厄爾尼諾已發(fā)生27次九江，1998.08.09洪水廣西梧州，2005.06.蝗蟲災(zāi)害3蝗蟲災(zāi)害（三）氣候形成的地理因子①海陸分布對氣候的影響——海洋性氣候與大陸性氣候；②洋流對氣候的影響——暖流與寒流；③地形對氣候的影響——海拔高度、地表形態(tài)、坡向等影響水熱條件的再分配，從而對氣候產(chǎn)生影響。三、氣候帶和氣候型（一）低緯度氣候（二）中緯度氣候（三）高緯度氣候（四）高地氣候（五）城市氣候★氣候分類方法◆遵循求大同、存小異的原則，將全球氣候按某種標(biāo)準(zhǔn)劃分成若干類型，叫氣候分類。

實(shí)驗(yàn)分類法根據(jù)大量的氣象要素的長期觀測記錄，以及自然界的植物、土壤、水文特征等來劃分。

成因分類法根據(jù)氣候形成的輻射因子、環(huán)流因子、下墊面因子來劃分。

本教材采用周淑貞氣候分類法（屬于成因分類法，特色是增加了季風(fēng)氣候類型）。中學(xué)的分類★世界氣候類型全球氣候分為3個氣候帶、16個氣候型，以及高地氣候。P1151113345555（一）低緯度氣候低緯度的氣候主要受赤道氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)所控制。影響氣候的主要環(huán)流系統(tǒng)包括：赤道輻合帶、沃克環(huán)流、信風(fēng)、赤道西風(fēng)、熱帶氣旋、副高。全年地氣系統(tǒng)的輻射差額入超，因而全年高溫，最冷月平均溫＞15～18℃，年蒸發(fā)量＞1300mm。1、赤道多雨氣候南、北緯5°～10°以內(nèi)；分布在剛果河流域、亞馬孫河流域、印尼等。受赤道氣團(tuán)控制，年平均氣溫26℃，年降水量＞2000mm；2、熱帶海洋性氣候南北緯10°～25°信風(fēng)帶大陸東岸及熱帶海洋中的一些島嶼上；加勒比海沿岸、巴西高原東側(cè)、馬達(dá)加斯加?xùn)|岸、夏威夷、澳洲東北沿岸等。受熱帶海洋氣團(tuán)、信風(fēng)控制。赤道多雨氣候3、熱帶干濕季氣候南北緯5°～15°之間；分布于赤道多雨帶外圍的中南美洲、非洲。受信風(fēng)控制時，盛行熱帶大陸氣團(tuán)，為干季；太陽高度角較大時，受赤道氣團(tuán)控制，為雨季。4、熱帶季風(fēng)氣候緯度10°至回歸線附近的亞洲大陸東南部；受熱帶大陸氣團(tuán)和赤道氣團(tuán)交替控制，冬、夏季風(fēng)顯著，年平均氣溫＞20℃，降水量1500～2000mm熱帶季風(fēng)氣候5、熱帶干旱與半干旱氣候分布在副熱帶及信風(fēng)帶的大陸中心和大陸西岸，大致緯度15°～25°之間。再分為三個亞型：5a：熱帶干旱氣候，終年受副高控制，高溫，極其少雨；5b：熱帶西岸多霧干旱氣候，終年受海洋副高控制，較涼，多霧少雨；5c：熱帶半干旱氣候，大半年受副高控制，太陽高度角較大時，受赤道氣團(tuán)影響，出現(xiàn)短暫雨季。熱帶干旱氣候（二）中緯度氣候中緯度的氣候主要受熱帶氣團(tuán)和極地氣團(tuán)所控制。影響氣候的主要環(huán)流系統(tǒng)包括：極鋒、盛行西風(fēng)、溫帶氣旋和反氣旋、副高、熱帶氣旋等