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气象学与气候学章节知识整理 第一章 引论 第一节 气象学、气候学研究的对象、任务和发展简史 一.气象学与气候学研究的对象和任务： 由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓的大气圈。 地球表面没有任何地点不在大气圈的笼罩之下；它又是如此之厚，以致地球表面没有任 何山峰能穿过大气层。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。 1.气象学研究的对象和内容： 气象学：研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，并直接或简介用之于指导生产 实践为人类服务的科学。 气象学研究的基本内容：（1）把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态；（2） 研究导致大气现象发生发展的能量来源、性质及其转换；（3）研究大气现象的本质，从而 能解释大气现象，寻求控制其发生、发展和变化的规律；（4）探讨如何应用这些规律，为 预测和改善大气环境服务。 2.气候学及其研究的内容： 天气和气候：天气是指某一地区在某一瞬时或某一短时间内大气状态和大气现象的综 合。气候是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间相互作用下，在某一时 段内大量天气过程的综合。 气候学：研究气候形成、分布和变化的科学。 二.气象学与气候学研究的发展简史： 1.萌芽时期： 时间：十六世纪中叶以前。 特点：由于人类活动和生产的需要，进行了一些零星的、局部的气象观测，积累了一些 感性认识和经验，对某些天气现象做出了一定的解释。这时期从学科性质上来讲，气象学与 天文学是混在一起的，具有天象学的性质。 2.发展初期： 时间：十六世纪中叶到十九世纪末。 特点：气象学、气候学与天文学逐渐分离，成为独立的学科。 主要成就： 时间：20 世纪以来。 特点：摆脱了定性描述阶段，进入到定量试验阶段，从认识自然，逐步向预测自然、控 制和盖在自然的方向发展。这一时期又可分为早期和近期两个阶段。 1）早期：20 世纪的前50 年 气象学的重要进展：锋面学说；长波理论；降雨学说。 气候学的重要进展：气候分类；动力气候学；小气候研究。 2）近期：20 世纪50 年代以后 特点：开展大规模的观测试验；对大气物理现象进行数值模拟试验；把大气作为一个整 体进行研究；气候系统概念的提出；人类活动与气候相互影响研究等等。 三.气象学与气候学和自然地理学的关系： 1.自然地理学研究的对象和内容： 一般认为，自然地理学是研究地球表层自然环境的学科。自然地理学是以人类赖以生存 的地球表层自然环境的区域特征、区域分异及其发展过程与变化规律为研究对象的。 从自然地理学的研究对象出发，自然地理学的研究内容主要包括： （1）人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构及其区域分异规律； （2）人类赖以生存的地球表层自然环境系统的成因与规律； （3）人类赖以生存的地球表层自然环境系统的运行机制； （4）人类与地球表层自然环境的相互作用、相互影响； （5）地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控。 2.自然地理学与地球表层系统： 地球系统：地球表层系统、地球内部系统。 地球表层系统：地球表层自然系统——自然地理学；地球表层人文系统——人文地理学。 地球表层自然系统包括：大气圈——大气科学；水圈——水文学；岩石圈——地质学； 生物圈——生物学。 自然地理学是大气科学、水文学、地质学与生物学的交叉学科或边缘学科。 第二节 气候系统概述 一.气候系统的基本概念： 1.气候与气候系统： 气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候 形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。 2.大气圈： 大气圈是气候系统中最活跃、变化最大的组成部分。 1）大气圈的组成： 大气是由多种气体混合组成的，此外，还悬浮由一些固体杂质和液体微粒； 大气的气体组成成分：主要成分——氮、氧、氩，99.96％；微量气体成分——二氧化 碳、臭氧、甲烷等； 干洁空气：90km 以下可以看成是分子量为28.97 的“单一成分”的气体