1氣候的形成輻射因素講解

第一章世界氣候概述氣候變化：各個30年統(tǒng)計時段氣候的統(tǒng)計平均之差。

氣候變率：30年內(nèi)各個年份之間的差異稱為～。

靜態(tài)觀點。僅限于大氣。氣候概念：（氣候的概念是和天氣的概念緊密聯(lián)系著的）氣候是在太陽輻射、下墊面和大氣環(huán)流的影響下形成的天氣的多年綜合狀況?；緯r段為30年。30年為一周期的統(tǒng)計時段就是表示氣候特征的最短年限。幾十～上萬年?，F(xiàn)代氣候的發(fā)展提出了氣候系統(tǒng)。

蓋特斯把某一地區(qū)的氣候狀態(tài)定義為該地氣候系統(tǒng)的全部成分在任意特定時段內(nèi)的平均統(tǒng)計特征。第七章氣候與農(nóng)業(yè)氣候氣候學地理學氣象學統(tǒng)計氣候學天氣氣候學物理氣候學動力氣候學自由大氣氣候學衛(wèi)星遙感氣候學古氣候學普通氣候學應用氣候學區(qū)域氣候學宏觀氣候學分洲氣候學分國氣候學分區(qū)氣候學←→∣∣小氣候學醫(yī)療氣候學航空氣候學城市氣候學海洋氣候學高山氣候學高原氣候學森林氣候學農(nóng)業(yè)氣候學生物氣候學↑↑↑↑氣候學分科圖——經(jīng)典的氣候概念:1、氣候包括3個基本要素，即溫(氣溫)、濕(降水)、壓(地面氣壓)；2、如果有了30年3個基本要素的平均值，即可代表一個地區(qū)的氣候。3、氣候形成有3個要素；即太陽輻射(地理經(jīng)緯度)、海陸分布及大氣環(huán)流。隨著科學的發(fā)展，這3個基本概念先后受到了嚴重挑戰(zhàn)。氣候:氣候是在太陽輻射、下墊面和大氣環(huán)流的影響下形成的天氣的多年綜合狀況。

世界氣象組織規(guī)定的基本時段為30年。30年為一周期的統(tǒng)計時段就是表示氣候特征的最短年限。

氣候系統(tǒng)是氣候概念發(fā)展的產(chǎn)物:經(jīng)典的氣候；現(xiàn)代氣候有三個因素推動了從經(jīng)典氣候到全球氣候系統(tǒng)概念的發(fā)展。第一，開展研究中期天氣預報，第二，20世紀60年代、70年代以來，世界上陸續(xù)出現(xiàn)了許多氣候異?，F(xiàn)象。第三，人類活動對氣候的影響已經(jīng)達到了不可忽視的地步。顯然，對這個問題的研究，也不可能只限于大氣這一個成員，面必需擴展到整個氣候系統(tǒng)。

氣候系統(tǒng)是包括大氣圈、水圈、陸地表面、冰雪圈和生物圈在內(nèi)的，能決定氣候形成、氣候分布和氣候變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。

蓋特斯把某一地區(qū)的氣候狀態(tài)定義為該地氣候系統(tǒng)的全部成分在任意特定時段內(nèi)的平均統(tǒng)計特征。然而，近20年的科學發(fā)展，使得氣候系統(tǒng)的概念逐漸取代了經(jīng)典氣候的地位。因為，人們認識到要解釋氣候的形成，探討氣候變化的原因，并進而預測氣候變化，就絕對不能僅限于研究地面氣候這三個要素，甚至也不能僅限于研究大氣本身，而是要研究包括大氣、海洋、冰雪、陸面及生物圖的整個系統(tǒng)。因此，就形成了全球氣候系統(tǒng)的概念。

全球氣候系統(tǒng)指的是一個由大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈（陸面）和生物圈組成的高度復雜的系統(tǒng)，這些圈層之間發(fā)生著明顯的相互作用。氣候系統(tǒng)是地球系統(tǒng)（該系統(tǒng)還包括人類與生命系統(tǒng)、社會-經(jīng)濟方面等）的主要部分之一。它是一個完整的、相互關聯(lián)的具有復雜代謝和自身調(diào)節(jié)機制的系統(tǒng)。

氣候系統(tǒng)是一個包括大氣圈、水圈、陸地表面、冰雪圈和生物圈在內(nèi)的，能決定氣候形成、氣候分布和氣候變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。太陽輻射是這個系統(tǒng)的能源。在太陽輻射的作用下，氣候系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生一系列的復雜過程，這些過程在不同時間和不同空間尺度上有著密切的相互作用，各個組成部分之間，通過物質(zhì)交換和能量交換，緊密地結合成一個復雜的、有機聯(lián)系的氣候系統(tǒng)。（7）現(xiàn)代氣候學從概念上已經(jīng)不再是氣象學或地理學的一個分支的經(jīng)典氣候學，而是大氣科學、海洋學、地球物理和地球化學、地理學、地質(zhì)學、冰川學、天文學、生物學以至有關社會科學相互滲透，共同研究的交叉科學。太陽（短波）輻射陸地（長波）輻射冰川和積雪吸收反射發(fā)射云風火山噴發(fā)：氣體和火山顆粒氣－冰相互作用海冰海－氣相互作用徑流人類活動陸面過程湖泊與河流洋流冰－海洋相互作用氣候系統(tǒng)現(xiàn)代氣候革命1.氣候學革命的前夜2.氣候學革命的動力與條件3.世界氣候計劃（WCP）現(xiàn)代氣候革命的三個特點：1.從氣候變化來研究氣候。2.從氣候系統(tǒng)來研究氣候；3.從氣候動力學來研究氣候。因為從統(tǒng)計學的角度來研究氣候，有助于認識氣候的特征。但不能深入認識氣候的形成過程和機制。氣候變化的原因：外部原因：①太陽輻射變率：太陽活動、太陽自轉。②宇宙地球物理因子：地球軌道要素。③火山活動：造成平流層氣溶膠激烈增加。④人類活動的影響：內(nèi)部因素：主要指氣候系統(tǒng)各成員之間的相互作用。環(huán)流因子（包括大氣環(huán)流和洋流），下墊面因子（包括海陸分布、地形與地面特性、冰雪覆蓋）。

負反饋；正反饋

太陽高度角為h,單位面積上所獲得的太陽能為：考慮日地距離，單位時間在大氣上界任意地點的單位水平面積上的天文輻射能量為：

第一節(jié)氣候的形成輻射因子

一、太陽輻射在大氣上界的分布

（太陽輻射與天文輻射）

（一）天文輻射的計算：

1、日地距離b：

大氣上界的太陽輻射強度為：

上式中T/Π=458.4，一天內(nèi)：由上式計算出的若干緯度上天文輻射的年變化如圖所示。全球天文輻射的立體模式如圖所示。北半球水平面（二）天文氣候

天文氣候帶

由天文輻射所決定的氣候稱為天文氣候，天文氣候將全球氣候按緯度分成的氣候帶稱為天文氣候帶，它反映了全球氣候的基本輪廓。

人們從天文氣候角度把地球劃分為13個氣候帶，北半球：到達地面的總輻射受緯度、大氣水分、云的影響輻射差額的影響因子地理緯度、海陸分布、云量、海拔高度、地形輻射差額的變化輻射差額呈帶狀分布，隨緯度的增加而增大輻射差額的年較差隨緯度的增加而增大輻射平衡才是地球上真正可利用的輻射能。是世界氣候形成具有意義的一個量因為緯度和海陸分布的不同，地面凈輻射的地理分布形勢比天文輻射復雜，其他因素更為復雜。

緯度：0°10°20°30°40°50°60°70°80°90°輻射差額溫度（不流動大氣）393632228-6-20-32-41-44觀測值（流動大氣）26272520146-1-9-18-22溫度差值-13-9-7-261219232322

內(nèi)容總結第一章世界氣候概述。氣候變化：各個30年統(tǒng)計時段氣候的統(tǒng)計平均之差。30年為一周期的統(tǒng)計時段就是表示氣候特征的最短年限。30年為一周期的統(tǒng)計時段就是表示氣候特征的最短年限。蓋特斯把某一地區(qū)的氣候狀態(tài)定義為該地氣候系統(tǒng)的全部成分在任意特定時段內(nèi)的平均統(tǒng)計特征。2、如果有了30年3個基本要素的平均值，即可代表一個地區(qū)的氣候。3、氣候形成有3個要素。第一，開展研究中期天氣預報，。第二，20世紀60年代、70年代以來，世界上陸續(xù)出現(xiàn)了許多氣候異?，F(xiàn)象。第三，人類活動對氣候的影響已經(jīng)達到了