第一章 引论
教学重点：1、气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象
2、本学科与其他部门地理、区域地理学的关系
§1-1 气象学与气候学的研究对象及应用
一、气象学与气候学的研究对象： （一）气象学：
1、定义：研究发生于大气中的的一切物理现象和物理过程，探讨其演变规律和变
化，并应用于实践的科学。
物理现象：大气中的风、云、雨、雪、雹、冷暖、干湿、光、电、声等现
象。
物理过程：增温、冷却、蒸发、凝结。 2、研究对象：地球上的四大圈层之一——大气圈 主要研究内容：
①大气的一般特性：大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压力、密
度等。
②大气现象的发生、发展、及能量的来源。 ③探求大气现象的本质、巡求变化规律。 ④将大气现象中的规律应用于实践。 （二）天气学：
1、定义：研究地球条件下不同的区域内所产生的天气过程、天气系统的成
因、演变规律，并在天气预报上应用的科学。
天气过程：天气系统的发生、发展、消失、演变的全过程
天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压、高压脊、低压槽等大气
运动系统。
天气预报：人们根据天气演变规律的认识，对未来一定时期内天气变化
作出的主观、客观的判断
2、研究对象：地球上的大气 （三）气候学：
1、定义：研究地球上气候的形成原因、分布类型、变化规律的科学。 2、研究对象：地球上的气候。 二、天气与气候的区别： 1、概念不同：
天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度
气压等）和大气现象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。属于 短时间内的微观现象
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。不仅包括该地多年 平均天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。属于 长时间宏观现象。
①某一时段：≥30年
②不仅包括该地多年平均天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天 气状况。例如：
哈尔滨气候特点是：夏季多雨，炎热；冬季寒冷干燥。 温度、降水的平均状况：T=3.5℃ P=554mm
温度、降水的极端状况：Tmax=36.7℃ Tmin=-38.7℃ Pmax= mm Pmin= mm
2、变化周期不同：
天气：短期天气过程：活动时间≤5天 中期天气过程：活动时间5—10天 长期天气过程：活动时间10天—3个月 特点是：天气变化快，周期短。
气候：周期分季际、年、十年、百年、千年、万年等。 特点是：气候变化慢，时间长。 3、各自研究的系统不同：
天气：仅是大气中所产生的天气现象，是个单纯的系统
气候：包括大气、水、冰雪、陆地、生物（动物、植物、人）五个子系
统。是个庞大的系统，各个系统相互联系、作用、，并决定着气 候的长期平均状况。气候具有地方性的特点。
三、气象学与气候学与其它学科的关系：
中国经济地理 经济地理学 世界经济地理
综合经济地理 俄罗斯地理 中国自然地理 区域地理 世界自然地理 东北亚地理 地理学 自然地理学 黑龙江地理 水文学 植物学 部门自然地理学 动物学 地貌学 土壤地理学 人文地理学 气象学
基础专业课：地质学、气候学、地球概论、地图学等
自然地理学：研究自然地理环境发生、发展及变化的科学。
自然地理环境：由地球上的大气、水、岩石、生物圈组合的自然综合体。 （一）与区域地理的关系：
1、不同的自然地理环境形成不同的气候类型 例：东亚：海陆热力差异最大
（背靠最大的大陆—欧亚大陆，面对最大的大洋—太平洋）
形成冬季寒冷、干燥，夏季炎热多雨的季风气候。
美国东岸：陆地面积小，受墨西哥湾流影响，形成冬季温暖、降
水多，夏季凉爽潮湿的海洋性或大陆湿润性气候
2、气候条件不同，又改变着自然地理环境：
1潮湿地区：植物、动物种类多，土壤发育良好，形成多层次的生物圈。 植物：直径1米的王莲、红木、从高大的乔木——低等的苔藓都有分布。 动物：大象、猴、猿、鳄等
2干旱地区：动物、植物极其稀少，种类也单一。 植物：耐旱的沙枣类。
动物：穴居类、啮齿类、爬行类。 （二）与部门自然地理学的关系
1、气候条件不同，地貌类型不同。 岩溶地貌：地质条件：碳酸岩类
气象条件：高温、高湿、湿热天气。
例如：广西桂林、云南路南石林、贵州黄果树地区 冻土地貌：气温要有周期性的变化，导致岩体破坏、位移。 2、气候条件不同，土壤类型不同：
气候是影响土壤形成过程的最基本因素之一。它影响着成土的过程、方向、强度分布等
热带——砖红壤：高温多雨、潮湿 1、腐殖质层
2、风化后的AL2O3（约有十几米厚） 3、母质层
温带——暗红壤：冬季寒冷，夏季暖热多雨 1、枯枝落叶层 2、腐殖质层
3、沉积层（约有2米厚） 4、母质层 四、本学科在实践中的应用： 1、农业方面
积雪与农业：瑞雪兆丰年
冬雪下三天，来年麦增产 麦盖三次被，头枕馒头睡 原因：
①保温作用：当雪厚达5厘米时，地温高于雪上温度达3℃，而雪厚达10厘米
时，则达5℃
②增墒作用：春天雪化增加土壤湿度
③除虫作用：冻死害虫、浸渍害虫
④肥田作用：一升雪中含氮化物7.52毫克，比雨水高出５倍
2、军事方面：
草船借箭：赤壁之战正值隆冬，冬季夜间地面温度下降速度快,空气易达到饱和,多
余的水汽就会冻结，形成水珠。夜越长,冷却作用持续时间长，加之长江低空空气水汽含量充沛，两岸大军操练兵马尘埃增多,空气中的凝结核多，一旦出现无云风小的天气，便会形成大雾。
火烧连营：农历六月，梅雨天气过后锋面北移，长江中下游受单一的暧气团控制，
在副高控制下形成炎热干燥的伏旱天气，蜀兵耐不得暑热，撤尽山谷在树荫浓密处避暑。树栅连营，纵横七百里。陆逊带领吴兵乘风猛之夜，四处顺风放火烧山，直杀的刘备七十万大军尸横遍野。现在长江中下游
一带只有人工林与次生林，而无天然林与当年的陆逊火烧连营不无关系。
3、体育方面：
柯受良驾车飞跃黄河：1997年6月1日下午13：20分亚洲第一飞人的柯受良驾驶
越野车成功飞过了黄河。而原定飞越时间则是14：25分。
为什么会提前飞跃呢？ 4、生活方面：
为什么会有白种人和黑种人呢？
白种人：鼻子带钩，鼻梁高，鼻道长，鼻孔细小。在寒带、温带的高纬度地区，
常年太阳不能直射，光照强度较弱，气温很低，严寒期又长
黑种人：鼻子塌，卷发，手掌、脚掌汗腺粗而多。长期生活在光照强烈，气温
又高的地区
复习题：
1、天气与气候有什么区别？
2、请举出几个能代表天气或气候意思的句子？ 3、请说出几个本学科在实际生活的用途？
§1-2 气候系统的概述
要求:
1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用 2.掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布 3.理解固体杂质、液体微粒的作用
4.熟练掌握大气垂直方向的五个分层，温度分布特点及原因 5.理解大气高度的划分
气候系统：包括大气圈、水圈、陆面、冰雪圈、生物圈在内的能够决定气候形成、分
布、变化的统一的物理系统。
能源：太阳辐射 主体：大气圈
一、大气圈概述： （一）大气的成分
看教材回答：1、什么是大气？
2、大气物质的特点是什么？ 3、什么是干洁空气？
4、大气的主要成分是什么，主要起什么作用？
1、大气：包围在地球表面的整个空气，是一个连续的圈。大气的物理现象和
物理过程都发生在这里。地球大气是由多种气体混合组成的一种无 色、无味的气体。其中最主要的成分是氮、氧、氩、二氧化碳和水 汽等，此外还包含一些悬浮着的固体杂质和液体微粒。 物质组成的特点：
物质有三态变化：气态：水汽、氮气、氧气、二氧化碳等
液态：水、液滴
固态：冰晶、悬浮的杂质
按组成分低层大气（0—90km）：由干洁空气、水汽、杂质组成
高层大气（>90km）：由氮、氧原子组成
2、干洁空气：不包含水汽、液体和固体杂质的大气。
含量占整个大气的99.97%
主要成分：氮（N）、氧（O）、氩（Ar）——占干空气的99.97%
次要成分：二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、氖(Ne)、氪(Kr)、氡(Xe)——
占干洁空气的0.01%
干洁空气的分子量是：28.966 3、主要成分及作用
干洁空气的成分(25km以下) 空气中的含量（%） 空气中的含量（%） 气体种类 按容积 按质量 气体种类 按容积 氮(N2) 78.09 75.52 氪(Kr) 5.24×10－４ 氧(O2) 20.95 23.15 氢(H2) 1.0×10－４ 氩(Ar) 0.93 1.28 氙(Xe) 5.0×10－５ 二氧化碳(CO2) 0. 03 0. 05 臭氧(O3) 8.0×10－６ 氖(Ne) 1.8×10－３ ⑴氮气
氮气是大气中含量最多的成分，约占干空气质量的75％。氮是制造化学肥料的原料，豆科植物可通过根瘤菌的作用，固定到土壤中，成为植物所需要的氮的化合物成为地球上生命体的基本成分，又是合成氨的基本原料，大气中的氮还能冲淡氧,使氧不致大浓，氧化作用不过于激烈。 ⑵氧气
氧气是大气中含量仅次于氮的成分，约占干空气质量的23％。
氧是动植物呼吸作用维持生命所必需的气体。此外，氧还决定着有机 物质的燃烧、腐败及分解过程。 ⑶二氧化碳
二氧化碳在大气中含量很少，仅占整个大气质量的0.05％。它是有机化合物
氧化作用的产物。二氧化碳在20km以上就很少了。
大气中的二氧化碳含量随时间和空间而变化，一般是冬季多于夏季；夜间多于白天；阴天多于晴天；城市多于农村。当其含量达到0.2-0.6％的时候，对人类已经有害了。
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的重要原料，虽然它对太阳辐射吸收很
少，但却能强烈地吸收地面长波辐射，同时它又能向周围空气和地面放射长波辐射，所以大气中二氧化碳对大气和地面的温度产生一定的影响。
近年来，由于大气中二氧化碳含量的明显增加，由此形成的“温室效应”对全球气候产生深刻的影响，已引起国际社会的广泛关注。 ⑷臭氧
分布：臭氧在大气中的含量极少。它是在太阳紫外线辐射或闪电作用下，氧分子
分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而成的气体。据观测，臭氧含量随高度的分布很不规则，在地面层含量很少，从10km高度开始含量逐渐增加，在20-25km高度处达最大值，再往上，含量又逐渐减少，到50-60km高度就