氣象與氣候預(yù)測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

氣象與氣候預(yù)測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)TOC\o"1-2"\h\u13257第1章氣象與氣候基本概念 3190431.1氣象學(xué)簡(jiǎn)介 3143081.2氣候?qū)W簡(jiǎn)介 383541.3氣象與氣候的關(guān)系 317173第2章大氣成分與結(jié)構(gòu) 4134152.1大氣組成 4190362.2大氣層結(jié) 4120112.3大氣物理過(guò)程 58549第3章地球運(yùn)動(dòng)與氣候系統(tǒng) 5284703.1地球運(yùn)動(dòng) 5176543.1.1地球自轉(zhuǎn) 5146703.1.2地球公轉(zhuǎn) 686883.2海陸分布與氣候 6255303.2.1海陸熱力性質(zhì)差異 613463.2.2海陸分布對(duì)氣候的影響 677163.3氣候系統(tǒng)概述 611483.3.1氣候系統(tǒng)的組成部分 65583.3.2氣候系統(tǒng)的相互作用 727614第4章氣壓與風(fēng) 7265374.1氣壓 7261474.1.1氣壓的定義 7327244.1.2氣壓的測(cè)量 7295224.1.3氣壓的分布 759704.2風(fēng)的形成與分類 8121194.2.1風(fēng)的形成 874034.2.2風(fēng)的分類 8118334.3氣壓與風(fēng)的關(guān)系 8152014.3.1氣壓梯度力與風(fēng) 889964.3.2地球自轉(zhuǎn)與風(fēng) 817564.3.3氣壓與風(fēng)的相互作用 8288344.3.4氣壓與風(fēng)的應(yīng)用 8694第5章溫度與濕度 8296215.1溫度及其分布 8109325.1.1溫度的定義 8104215.1.2地球表面溫度分布 9171285.1.3高空溫度分布 9265.2濕度及其測(cè)量 930305.2.1濕度的定義 9109065.2.2濕度的測(cè)量方法 993645.3溫度與濕度的關(guān)系 980085.3.1蒸發(fā)與凝結(jié) 9294265.3.2飽和水汽壓與溫度的關(guān)系 9295905.3.3溫度露點(diǎn)差與濕度 9271255.3.4大氣穩(wěn)定性與濕度 107265第6章云與降水 1023536.1云的分類與形成 10103596.1.1云的分類 109496.1.2云的形成 10184866.2降水的形成與分類 10132346.2.1降水的形成 11212996.2.2降水的分類 11266276.3云與降水的關(guān)系 1117419第7章天氣系統(tǒng)與天氣現(xiàn)象 11172107.1天氣系統(tǒng)概述 1191647.2主要天氣系統(tǒng)及其特征 11245507.2.1鋒面系統(tǒng) 11270347.2.2高壓系統(tǒng) 12194957.2.3低壓系統(tǒng) 12144547.3天氣現(xiàn)象及其成因 12160817.3.1雷暴 12297867.3.2霧 12150147.3.3霜凍 1312540第8章氣候類型與氣候變化 13144558.1氣候類型劃分 13204808.1.1柯本蓋革爾氣候分類法 13305028.2全球氣候分布 1444488.2.1熱帶氣候 14186568.2.2溫帶氣候 14123588.2.3寒帶氣候 14120458.3氣候變化及其影響 14142748.3.1自然因素 14252778.3.2人為因素 14219968.3.3氣候變化的影響 145545第9章氣象觀測(cè)與數(shù)據(jù)收集 15270109.1氣象觀測(cè)方法 15225219.1.1地面氣象觀測(cè) 1594699.1.2高空氣象觀測(cè) 15126499.2氣象觀測(cè)儀器 15152739.2.1溫濕度觀測(cè)儀器 15124329.2.2氣壓觀測(cè)儀器 16287569.2.3風(fēng)向風(fēng)速觀測(cè)儀器 1623819.2.4降水觀測(cè)儀器 16231739.2.5高空氣象觀測(cè)儀器 16255089.3氣象數(shù)據(jù)收集與處理 1677749.3.1數(shù)據(jù)收集 16180759.3.2數(shù)據(jù)傳輸 16298449.3.3數(shù)據(jù)處理 169934第10章氣象與氣候預(yù)測(cè)方法 16285010.1氣象預(yù)測(cè)原理 16789210.1.1大氣運(yùn)動(dòng)與天氣系統(tǒng) 161962010.1.2數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式 161835410.1.3遙感技術(shù)與氣象預(yù)測(cè) 161932610.1.4氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品及其應(yīng)用 17663010.2氣候預(yù)測(cè)方法 171413510.2.1氣候變化的驅(qū)動(dòng)因子 171736610.2.2氣候模式與模擬 171374710.2.3季節(jié)性氣候預(yù)測(cè)技術(shù) 17221110.2.4氣候預(yù)測(cè)的不確定性分析 17183610.3氣象與氣候預(yù)測(cè)實(shí)踐案例分析 17478810.3.1短時(shí)強(qiáng)降水天氣過(guò)程預(yù)測(cè)案例 172128410.3.2高溫干旱氣候事件預(yù)測(cè)案例 171624210.3.3臺(tái)風(fēng)路徑與強(qiáng)度預(yù)測(cè)案例 171167610.3.4氣象與氣候預(yù)測(cè)在災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用實(shí)例 17第1章氣象與氣候基本概念1.1氣象學(xué)簡(jiǎn)介氣象學(xué)是研究大氣現(xiàn)象、大氣狀態(tài)及其變化規(guī)律的學(xué)科。它旨在揭示大氣中的物理、化學(xué)過(guò)程，以及大氣與其他地球系統(tǒng)間的相互作用。氣象學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容包括氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)、云、降水等氣象要素，以及由此產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象和氣候類型。1.2氣候?qū)W簡(jiǎn)介氣候?qū)W是研究地球表面氣候形成、變化及其分布規(guī)律的學(xué)科。它與氣象學(xué)密切相關(guān)，但更側(cè)重于長(zhǎng)時(shí)間序列的氣候現(xiàn)象分析。氣候?qū)W研究?jī)?nèi)容包括氣候系統(tǒng)各組成部分（大氣、海洋、陸地和冰凍圈）的相互作用，以及人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響。1.3氣象與氣候的關(guān)系氣象與氣候是相互聯(lián)系、相互影響的兩個(gè)領(lǐng)域。氣象現(xiàn)象通常是短時(shí)間尺度的，如一天或一周的天氣變化；而氣候則表現(xiàn)為長(zhǎng)時(shí)間尺度的平均天氣狀況。氣象條件的變化會(huì)影響氣候的形成和演變，而氣候類型和特點(diǎn)又決定了某一地區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)的氣象特征。氣象與氣候之間的關(guān)系可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述：（1）氣象要素的累積效應(yīng)：氣象要素（如氣溫、降水等）在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的累積效應(yīng)決定了某一地區(qū)的氣候類型。（2）氣候系統(tǒng)的穩(wěn)定性：氣候系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間尺度上的穩(wěn)定性反映了該地區(qū)氣象條件的長(zhǎng)期特點(diǎn)。（3）氣候變化與氣象極端事件：氣候變化可能導(dǎo)致氣象極端事件的頻率和強(qiáng)度發(fā)生變化，進(jìn)而影響人類生活和自然生態(tài)系統(tǒng)。（4）氣象觀測(cè)與氣候預(yù)測(cè)：氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)是氣候預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，氣象模型在氣候預(yù)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。氣象與氣候密切相關(guān)，兩者共同構(gòu)成了地球表面天氣氣候系統(tǒng)的研究領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)氣象與氣候基本概念的了解，有助于我們更好地認(rèn)識(shí)天氣氣候現(xiàn)象，為預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。第2章大氣成分與結(jié)構(gòu)2.1大氣組成大氣是地球外圍的氣體層，主要由氮?dú)?、氧氣、氬氣和二氧化碳等組成。其中，氮?dú)庹急茸畲螅s為78%，氧氣占21%，氬氣占0.93%，二氧化碳占0.04%。還含有微量的氦、氖、甲烷、臭氧等氣體。大氣組成對(duì)地球氣候和生物環(huán)境具有重要影響。2.2大氣層結(jié)大氣層可分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和外層空間。以下分別介紹各層特點(diǎn)：（1）對(duì)流層：位于地球表面至約1015公里高度，氣溫隨高度升高而降低，平均遞減率為6.5°C/公里。對(duì)流層內(nèi)氣溫、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速的分布不均勻，是天氣現(xiàn)象的主要發(fā)生層。（2）平流層：對(duì)流層以上至約50公里高度，氣溫隨高度升高而升高，主要原因是臭氧吸收太陽(yáng)紫外線導(dǎo)致的加熱。平流層內(nèi)氣流平穩(wěn)，天氣晴朗，適合飛行。（3）中間層：平流層以上至約85公里高度，氣溫隨高度升高而降低。該層內(nèi)大氣密度較低，氣體分子間距增大，對(duì)電磁波的傳播有重要影響。（4）熱層：中間層以上至約500公里高度，氣溫隨高度升高而顯著升高。熱層內(nèi)大氣分子受到太陽(yáng)紫外線和粒子輻射的影響，產(chǎn)生大量電離，形成電離層。（5）外層空間：熱層以上，大氣密度極低，接近真空狀態(tài)，太陽(yáng)風(fēng)和宇宙射線等輻射影響較大。2.3大氣物理過(guò)程大氣物理過(guò)程主要包括：輻射傳輸、大氣散射、吸收和發(fā)射、大氣化學(xué)反應(yīng)、大氣運(yùn)動(dòng)、水汽相變等。（1）輻射傳輸：太陽(yáng)輻射和地球輻射在大氣中的傳播過(guò)程。太陽(yáng)輻射主要包括短波輻射，地球輻射主要為長(zhǎng)波輻射。（2）大氣散射：太陽(yáng)光在大氣中遇到氣體分子或粒子時(shí)，發(fā)生散射現(xiàn)象，使得部分光線偏離原傳播方向。（3）吸收和發(fā)射：大氣中的氣體分子和粒子能吸收和發(fā)射特定波長(zhǎng)的輻射，影響大氣熱量平衡。（4）大氣化學(xué)反應(yīng)：大氣中的氣體分子和粒子在太陽(yáng)輻射、電磁場(chǎng)等作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，新的物質(zhì)。（5）大氣運(yùn)動(dòng)：大氣在地球表面受熱不均的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)，影響天氣和氣候變化。（6）水汽相變：水汽在大氣中發(fā)生凝結(jié)、蒸發(fā)、凝華等相變過(guò)程，影響大氣熱量和水分的輸送。第3章地球運(yùn)動(dòng)與氣候系統(tǒng)3.1地球運(yùn)動(dòng)地球運(yùn)動(dòng)是影響氣候形成和變化的重要因素。地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，使得不同緯度地區(qū)接受到的太陽(yáng)輻射量存在顯著差異，從而形成了地球上的氣候帶。本節(jié)主要介紹地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的基本特點(diǎn)及其對(duì)氣候系統(tǒng)的影響。3.1.1地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)是指地球繞地軸自西向東旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)速度相對(duì)較慢，一個(gè)自然日（即地球完成一次自轉(zhuǎn)）約為23小時(shí)56分4秒。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象有：（1）晝夜更替：地球自轉(zhuǎn)使得地球上某一地區(qū)在一段時(shí)間內(nèi)面向太陽(yáng)，這段時(shí)間為白天；而在另一段時(shí)間內(nèi)背向太陽(yáng)，這段時(shí)間為夜晚。（2）地方時(shí)差：由于地球自轉(zhuǎn)，地球上不同經(jīng)度的地方時(shí)存在差異。3.1.2地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)是指地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。地球公轉(zhuǎn)周期為一年，即365天左右。地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象有：（1）季節(jié)變化：地球公轉(zhuǎn)導(dǎo)致太陽(yáng)輻射在地球表面的分布發(fā)生變化，使得不同緯度地區(qū)在不同季節(jié)接受到的太陽(yáng)輻射量存在差異。（2）晝夜長(zhǎng)短變化：地球公轉(zhuǎn)使得地球上不同緯度地區(qū)的晝夜長(zhǎng)短隨季節(jié)發(fā)生變化。3.2海陸分布與氣候地球上的海陸分布對(duì)氣候系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。海洋和陸地在吸收、存儲(chǔ)和釋放熱量方面存在顯著差異，這導(dǎo)致了氣候類型的多樣化。3.2.1海陸熱力性質(zhì)差異海洋和陸地的熱容量和熱導(dǎo)率不同，導(dǎo)致它們?cè)谖蘸歪尫艧崃糠矫娲嬖诓町?。具體表現(xiàn)為：（1）海洋的熱容量大于陸地，使得海洋在吸收和釋放熱量時(shí)溫度變化較緩慢。（2）陸地的熱導(dǎo)率小于海洋，導(dǎo)致陸地表面溫度變化較大。3.2.2海陸分布對(duì)氣候的影響海陸分布對(duì)氣候的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）形成氣候帶：地球上的氣候帶主要是由于海陸分布和地球運(yùn)動(dòng)共同作用的結(jié)果。（2）調(diào)節(jié)氣溫：海洋對(duì)氣候具有調(diào)節(jié)作用，使得沿海地區(qū)氣溫變化相對(duì)較溫和。（3）影響降水：海陸分布影響大氣環(huán)流，進(jìn)而影響降水分布。3.3氣候系統(tǒng)概述氣候系統(tǒng)是指由大氣、海洋、陸地、冰雪、生物等組成的復(fù)雜系統(tǒng)。本節(jié)簡(jiǎn)要介紹氣候系統(tǒng)的基本組成部分及其相互作用。3.3.1氣候系統(tǒng)的組成部分氣候系統(tǒng)主要包括以下幾部分：（1）大氣：大氣層中的氣體、云、降水等成分對(duì)氣候系統(tǒng)起主導(dǎo)作用。（2）海洋：海洋是氣候系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)氣候具有顯著影響。（3）陸地：陸地表面的地形、植被、土壤等對(duì)氣候產(chǎn)生影響。（4）冰雪：冰川、冰蓋、海冰等冰雪覆蓋區(qū)域?qū)夂蛳到y(tǒng)具有重要影響。（5）生物：生物通過(guò)光合作用、呼吸作用等過(guò)程參與氣候系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量交換。3.3.2氣候系統(tǒng)的相互作用氣候系統(tǒng)各組成部分之間相互影響、相互作用，共同決定著地球的氣候狀況。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）能量交換：大氣、海洋、陸地等通過(guò)輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)等方式進(jìn)行能量交換。（2）物質(zhì)循環(huán)：大氣、海洋、陸地等通過(guò)水循環(huán)、碳循環(huán)等過(guò)程進(jìn)行物質(zhì)交換。（3）氣候反饋：氣候系統(tǒng)中的各組成部分之間通過(guò)正反饋和負(fù)反饋機(jī)制相互作用，影響氣候的變化。（4）氣候變化：氣候系統(tǒng)中的相互作用導(dǎo)致氣候變化，包括季節(jié)變化、年際變化和長(zhǎng)期變化等。第4章氣壓與風(fēng)4.1氣壓4.1.1氣壓的定義氣壓，又稱大氣壓力，是指單位面積上所受到的氣體分子撞擊力的大小。在氣象學(xué)中，通常以百帕（hPa）作為氣壓的單位。4.1.2氣壓的測(cè)量氣壓的測(cè)量主要采用氣壓計(jì)，包括水銀氣壓計(jì)、空盒氣壓計(jì)和電子氣壓計(jì)等。氣壓計(jì)的讀數(shù)會(huì)受到溫度、海拔和大氣擾動(dòng)等因素的影響。4.1.3氣壓的分布全球氣壓分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，主要有赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、溫帶低壓帶和極地高壓帶等。這些氣壓帶的分布與地球上的太陽(yáng)輻射、地形和海陸分布等因素密切相關(guān)。4.2風(fēng)的形成與分類4.2.1風(fēng)的形成風(fēng)是大氣運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式，主要是由地球自轉(zhuǎn)、地表受熱不均和氣壓差異等因素共同作用產(chǎn)生的。地表受熱不均導(dǎo)致大氣垂直運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成水平氣壓梯度力，促使空氣從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，產(chǎn)生風(fēng)。4.2.2風(fēng)的分類根據(jù)風(fēng)的速度、方向和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，可以將風(fēng)分為以下幾類：（1）按速度分為：靜風(fēng)、微風(fēng)、中等風(fēng)、大風(fēng)和暴風(fēng)等；（2）按方向分為：?jiǎn)蜗蝻L(fēng)、旋轉(zhuǎn)風(fēng)和陣風(fēng)等；（3）按穩(wěn)定性分為：穩(wěn)定風(fēng)、不穩(wěn)定風(fēng)和過(guò)渡風(fēng)等。4.3氣壓與風(fēng)的關(guān)系4.3.1氣壓梯度力與風(fēng)氣壓梯度力是指由于氣壓的空間分布不均勻而產(chǎn)生的力，它是風(fēng)產(chǎn)生的主要原因。氣壓梯度力的大小與氣壓差和距離成正比，方向由高壓指向低壓。4.3.2地球自轉(zhuǎn)與風(fēng)地球自轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為科里奧利力。在北半球，科里奧利力使風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)；在南半球，風(fēng)向向左偏轉(zhuǎn)?？评飱W利力的大小與風(fēng)向和地球自轉(zhuǎn)速度有關(guān)。4.3.3氣壓與風(fēng)的相互作用氣壓與風(fēng)之間存在相互影響的關(guān)系。氣壓差異產(chǎn)生風(fēng)，而風(fēng)又能改變氣壓分布。在氣象預(yù)報(bào)中，分析氣壓與風(fēng)的關(guān)系對(duì)于預(yù)測(cè)天氣變化具有重要意義。4.3.4氣壓與風(fēng)的應(yīng)用氣壓與風(fēng)的觀測(cè)和分析在氣象預(yù)報(bào)、航空航天、交通運(yùn)輸和軍事等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。了解氣壓與風(fēng)的關(guān)系，有助于提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，為人類活動(dòng)提供參考依據(jù)。第5章溫度與濕度5.1溫度及其分布5.1.1溫度的定義溫度是衡量物體熱量狀態(tài)的物理量，通常以攝氏度（℃）為單位。在氣象與氣候預(yù)測(cè)中，溫度是描述大氣狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)之一。5.1.2地球表面溫度分布地球表面溫度分布受到緯度、海陸分布、海拔高度等多種因素的影響。赤道地區(qū)溫度較高，兩極地區(qū)溫度較低，這是由于地球自轉(zhuǎn)和傾斜引起的太陽(yáng)輻射不均勻分布所致。5.1.3高空溫度分布在高空，大氣溫度分布受到多種因素影響，如大氣層結(jié)穩(wěn)定性、對(duì)流層與平流層之間的熱量交換等。在對(duì)流層中，溫度隨高度增加而降低，而在平流層中，溫度隨高度增加而升高。5.2濕度及其測(cè)量5.2.1濕度的定義濕度是描述大氣中水汽含量的物理量，通常以相對(duì)濕度、絕對(duì)濕度等形式表示。相對(duì)濕度是指空氣中水汽含量與飽和水汽含量之比，以百分比表示。5.2.2濕度的測(cè)量方法濕度的測(cè)量方法主要有以下幾種：（1）干濕球溫度計(jì)法：通過(guò)測(cè)量干球溫度和濕球溫度，計(jì)算相對(duì)濕度。（2）毛發(fā)濕度計(jì)法：利用毛發(fā)隨濕度變化的特性來(lái)測(cè)量相對(duì)濕度。（3）露點(diǎn)溫度法：通過(guò)測(cè)量空氣冷卻至露點(diǎn)時(shí)的溫度，計(jì)算絕對(duì)濕度。（4）電子濕度計(jì)法：采用電子傳感器測(cè)量濕度，具有準(zhǔn)確、快速等優(yōu)點(diǎn)。5.3溫度與濕度的關(guān)系5.3.1蒸發(fā)與凝結(jié)溫度與濕度之間的關(guān)系主要體現(xiàn)在蒸發(fā)與凝結(jié)過(guò)程中。溫度升高，水汽蒸發(fā)速度加快，相對(duì)濕度降低；溫度降低，水汽凝結(jié)，相對(duì)濕度升高。5.3.2飽和水汽壓與溫度的關(guān)系飽和水汽壓與溫度成正比關(guān)系，溫度越高，飽和水汽壓越大，空氣中所能承載的水汽含量增加。5.3.3溫度露點(diǎn)差與濕度溫度露點(diǎn)差是指氣溫與露點(diǎn)溫度之間的差值。溫度露點(diǎn)差越小，表明空氣中水汽含量越高，相對(duì)濕度越大；反之，溫度露點(diǎn)差越大，相對(duì)濕度越小。5.3.4大氣穩(wěn)定性與濕度大氣穩(wěn)定性影響空氣垂直運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響濕度分布。穩(wěn)定性大氣中，濕度隨高度增加而降低；不穩(wěn)定大氣中，濕度隨高度增加而升高。第6章云與降水6.1云的分類與形成云是大氣中的一個(gè)重要組成部分，其形態(tài)各異，對(duì)天氣變化具有顯著影響。云的分類主要依據(jù)其外觀、高度和方式。本節(jié)將對(duì)云的分類及其形成過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)闡述。6.1.1云的分類根據(jù)國(guó)際氣象組織的規(guī)定，云可分為以下三大類：（1）高層云（HighClouds）：又稱高積云，其形成高度一般在6000m以上，主要包括卷云（Cirrus,Ci）、卷層云（Cirrostratus,Cs）和卷積云（Cirrocumulus,Cc）。（2）中層云（MiddleClouds）：又稱積云，其形成高度在2000m至6000m之間，主要包括高積云（Altostratus,As）、高層雨層云（Altocumulus,Ac）和高層雪層云（Nimbostratus,Ns）。（3）低層云（LowClouds）：又稱低積云，其形成高度在2000m以下，主要包括層云（Stratus,St）、層積云（Stratocumulus,Sc）和雨層云（Stratuscumulonimbogenitus,StCN）。6.1.2云的形成云的形成過(guò)程主要包括以下幾個(gè)階段：（1）水汽凝結(jié)：當(dāng)?shù)孛嬲舭l(fā)的水汽上升到一定高度時(shí)，遇到冷空氣，水汽會(huì)凝結(jié)在凝結(jié)核上，形成云。（2）云滴生長(zhǎng)：云滴在空氣中不斷吸收水汽，逐漸增大，當(dāng)云滴直徑達(dá)到一定值時(shí)，即可視為云形成。（3）云的進(jìn)一步發(fā)展：云滴繼續(xù)吸收水汽，逐漸增大，當(dāng)云滴之間的距離小于其直徑時(shí)，云滴會(huì)合并成更大的水滴或冰晶，云體逐漸增厚。6.2降水的形成與分類降水是大氣中水汽凝結(jié)后，以液態(tài)或固態(tài)形式從云層降落到地面的現(xiàn)象。降水的形成與分類是氣象與氣候預(yù)測(cè)的重要基礎(chǔ)。6.2.1降水的形成降水的形成過(guò)程主要包括以下幾個(gè)階段：（1）云滴生長(zhǎng)：在云中，水滴或冰晶不斷吸收水汽，逐漸增大。（2）碰撞與合并：當(dāng)云滴之間發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)合并成更大的水滴或冰晶。（3）降水粒子成熟：降水粒子繼續(xù)生長(zhǎng)，當(dāng)其重力大于空氣的上升運(yùn)動(dòng)力時(shí)，降水粒子開(kāi)始下降。（4）降落到地面：降水粒子在下降過(guò)程中，若遇到暖氣流，會(huì)融化成雨滴；若溫度較低，則保持固態(tài)，形成雪或冰雹。6.2.2降水的分類降水可分為以下幾類：（1）液態(tài)降水：主要包括雨、毛毛雨和霧。（2）固態(tài)降水：主要包括雪、冰雹、冰粒和雪粒。（3）混合態(tài)降水：指液態(tài)和固態(tài)降水同時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象，如雨夾雪。6.3云與降水的關(guān)系云與降水之間存在密切的關(guān)系。云是降水的前兆，降水的形成、類型和強(qiáng)度與云的類型、高度和厚度密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，高層云容易產(chǎn)生固態(tài)降水，中層云容易產(chǎn)生液態(tài)降水，低層云則可能產(chǎn)生霧等降水現(xiàn)象。云的厚度、覆蓋范圍和持續(xù)時(shí)間等也會(huì)影響降水的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。通過(guò)對(duì)云與降水關(guān)系的深入研究，有助于提高氣象與氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，為我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)工作提供有力支持。第7章天氣系統(tǒng)與天氣現(xiàn)象7.1天氣系統(tǒng)概述天氣系統(tǒng)是指在大氣中形成并發(fā)展、對(duì)天氣變化產(chǎn)生重要影響的系統(tǒng)性現(xiàn)象。本章主要介紹天氣系統(tǒng)的基本概念、分類及其在天氣預(yù)測(cè)中的作用。天氣系統(tǒng)的研究有助于深入了解天氣變化的規(guī)律，提高氣象與氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。7.2主要天氣系統(tǒng)及其特征7.2.1鋒面系統(tǒng)鋒面系統(tǒng)是大氣中溫度、濕度等物理性質(zhì)差異明顯的兩個(gè)氣團(tuán)相互接觸形成的邊界。根據(jù)氣團(tuán)的性質(zhì)，鋒面系統(tǒng)可分為冷鋒、暖鋒和靜止鋒。其主要特征如下：（1）冷鋒：冷鋒是冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)移動(dòng)的鋒面。過(guò)境時(shí)常伴有雷暴、大風(fēng)、降溫等天氣現(xiàn)象。（2）暖鋒：暖鋒是暖氣團(tuán)主動(dòng)向冷氣團(tuán)移動(dòng)的鋒面。過(guò)境時(shí)常伴有連續(xù)性降水、霧等天氣現(xiàn)象。（3）靜止鋒：靜止鋒是兩個(gè)氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng)，鋒面在某一地區(qū)停滯不前的現(xiàn)象。過(guò)境時(shí)常伴有陰雨天氣。7.2.2高壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)是指大氣中某一地區(qū)氣壓顯著高于周邊地區(qū)的天氣系統(tǒng)。其主要特征如下：（1）天氣晴朗：高壓控制下，盛行下沉氣流，水汽不易凝結(jié)，因此天氣晴朗。（2）溫差大：高壓控制區(qū)，白天太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，地面增溫迅速，夜晚地面散熱快，氣溫降低明顯，導(dǎo)致晝夜溫差較大。7.2.3低壓系統(tǒng)低壓系統(tǒng)是指大氣中某一地區(qū)氣壓顯著低于周邊地區(qū)的天氣系統(tǒng)。其主要特征如下：（1）天氣陰雨：低壓控制下，盛行上升氣流，水汽易凝結(jié)，形成云雨天氣。（2）溫差小：低壓控制區(qū)，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，熱量和水汽交換頻繁，導(dǎo)致晝夜溫差較小。7.3天氣現(xiàn)象及其成因7.3.1雷暴雷暴是一種強(qiáng)烈的對(duì)流性天氣，主要發(fā)生在熱帶和溫帶地區(qū)。其成因如下：（1）熱力條件：地表受熱不均，導(dǎo)致大氣層結(jié)不穩(wěn)定。（2）水汽條件：大氣中水汽充足，為雷暴云的形成提供條件。（3）動(dòng)力條件：大氣中存在上升氣流，促使水汽凝結(jié)，形成雷暴云。7.3.2霧霧是一種常見(jiàn)的低層大氣現(xiàn)象，其成因如下：（1）水汽條件：大氣中水汽充足，為霧的形成提供條件。（2）溫度條件：氣溫降低，水汽易達(dá)到飽和狀態(tài)，形成霧。（3）地形條件：山谷、盆地等地形易使水汽聚集，有利于霧的形成。7.3.3霜凍霜凍是指氣溫低于0℃，地表或物體表面出現(xiàn)冰晶的現(xiàn)象。其成因如下：（1）氣溫條件：氣溫低于0℃，為霜凍的形成提供條件。（2）地面輻射冷卻：地表在夜間輻射冷卻，使近地氣溫降至0℃以下。（3）濕度條件：大氣中水汽充足，有利于霜凍的形成。本章主要介紹了天氣系統(tǒng)及其特征、天氣現(xiàn)象及其成因。了解這些內(nèi)容有助于提高氣象與氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。第8章氣候類型與氣候變化8.1氣候類型劃分氣候類型劃分是根據(jù)各地氣溫、降水等氣象要素的長(zhǎng)期平均狀態(tài)，結(jié)合地理位置、地形地貌等因素，將全球氣候劃分為若干具有代表性的類型。常見(jiàn)的氣候類型劃分方法有柯本蓋革爾氣候分類法、湯普遜氣候分類法等。本章主要介紹柯本蓋革爾氣候分類法。8.1.1柯本蓋革爾氣候分類法柯本蓋革爾氣候分類法將氣候分為以下幾種類型：（1）熱帶雨林氣候：全年高溫多雨，月平均氣溫在18℃以上，年降水量超過(guò)2000mm。（2）熱帶草原氣候：全年高溫，明顯分為干濕兩季，月平均氣溫在18℃以上，年降水量為7501000mm。（3）熱帶沙漠氣候：全年高溫干燥，月平均氣溫在18℃以上，年降水量不足250mm。（4）熱帶季風(fēng)氣候：全年高溫，有明顯的季節(jié)性降水，月平均氣溫在18℃以上，年降水量為10002000mm。（5）亞熱帶濕潤(rùn)氣候：冬季溫和，夏季炎熱，降水分布較均勻，月平均氣溫在018℃之間，年降水量為10002000mm。（6）亞熱帶季風(fēng)氣候：冬季溫和，夏季炎熱，降水集中在夏季，月平均氣溫在018℃之間，年降水量為8001600mm。（7）溫帶海洋性氣候：四季分明，降水分布較均勻，月平均氣溫在018℃之間，年降水量為5001000mm。（8）溫帶大陸性氣候：冬季寒冷，夏季炎熱，降水集中在夏季，月平均氣溫在018℃之間，年降水量為400800mm。（9）寒帶氣候：全年寒冷，月平均氣溫在0℃以下，年降水量較少。8.2全球氣候分布全球氣候分布呈現(xiàn)出明顯的緯度地帶性規(guī)律，從赤道向兩極依次為熱帶氣候、溫帶氣候和寒帶氣候。8.2.1熱帶氣候熱帶氣候主要分布在赤道附近，包括熱帶雨林氣候、熱帶草原氣候、熱帶沙漠氣候和熱帶季風(fēng)氣候。8.2.2溫帶氣候溫帶氣候分布在中緯度地區(qū)，包括亞熱帶濕潤(rùn)氣候、亞熱帶季風(fēng)氣候、溫帶海洋性氣候和溫帶大陸性氣候。8.2.3寒帶氣候寒帶氣候主要分布在極地附近，包括苔原氣候和冰原氣候。8.3氣候變化及其影響氣候變化是指在全球或地區(qū)范圍內(nèi)，氣候系統(tǒng)的熱量平衡、水循環(huán)、大氣成分等發(fā)生變化的現(xiàn)象。氣候變化的因素包括自然因素和人為因素。8.3.1自然因素自然因素包括太陽(yáng)輻射、火山爆發(fā)、地球運(yùn)動(dòng)等。這些因素會(huì)影響氣候系統(tǒng)的熱量平衡，進(jìn)而導(dǎo)致氣候變化。8.3.2人為因素人為因素主要包括人類活動(dòng)導(dǎo)致的溫室氣體排放、土地利用變化、城市化等。這些因素對(duì)氣候變化產(chǎn)生了顯著影響。8.3.3氣候變化的影響氣候變化的潛在影響包括：（1）全球氣溫上升：導(dǎo)致冰川融化、海平面上升、極端氣候事件增多等。（2）降水分布改變：導(dǎo)致水資源短缺、洪澇災(zāi)害、生態(tài)系統(tǒng)破壞等。（3）氣候帶移動(dòng)：影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性等。（4）極端氣候事件增多：如高溫?zé)崂恕?qiáng)降水、干旱等。（5）對(duì)人類健康的影響：如傳染病傳播、空氣質(zhì)量下降等。（6）對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響：如農(nóng)業(yè)產(chǎn)量波動(dòng)、能源需求變化等。氣候類型與氣候變化對(duì)人類活動(dòng)和自然環(huán)境產(chǎn)生重要影響，因此，加強(qiáng)氣象與氣候預(yù)測(cè)研究，對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和保障人類福祉具有重要意義。第9章氣象觀測(cè)與數(shù)據(jù)收集9.1氣象觀測(cè)方法氣象觀測(cè)是研究大氣現(xiàn)象和過(guò)程的重要手段，為氣象預(yù)報(bào)、氣候研究及環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本節(jié)主要介紹常見(jiàn)的氣象觀測(cè)方法。9.1.1