气象学名词解释

1气象在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，这些现象统称为大气现象，简称为气象。气象学气象学是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的以及人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。农业气象学农业气象学是研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学，是把农业生产对象与天气气候联系在一起的科学体系，是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科，也是应用气象学的一个分支学科。农业气象要素对农业生物的生命活动、农业生产过程及其环境有直接或间接影响的气象要素，称为农业气象要素。大气由于地球引力场的作用，地球周围聚集着一层深厚的大气，称为地球大气，简称大气。包括悬浮其中的固态和液态微粒在内的混合物，由干洁大气、水汽、悬浮在大气中的固态、液态微粒等三部分组成。干洁大气大气中除去水汽和悬浮在大气中的固态、液态微粒以外的整个混合气体，称为干洁大气。大气臭氧层大气中的臭氧主要集中在10～50km高度的大气层中，我们称之为大气臭氧层，地球大气中臭氧的90%都集中在大气臭氧层。大气气溶胶粒子将悬浮在大气中沉降速率很小、尺度在10-4～100μm之间的固态和液态微粒称为气溶胶粒子。气溶胶粒子是低层大气的重要组成部分，其含量随时间、空间以及天气条件而变化。大气杂质我们通常将实际大气中的气溶胶粒子和大气污染物统称为大气杂质。对流层根据大气温度随高度的分布特点，并考虑大气铅直运动的状况，可以将整个地球大气层分为五层，自地球表面向上依次为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。对流层是地球大气的最低层，其底部直接与下垫面接触，受地面影响最大，其厚度随地理纬度、季节而有所变化，低纬度地区的平均厚度为17～18km，中纬度地区的平均厚度为10～12km，高纬度地区的平均厚度为8～9km，并且夏季时的厚度大于冬季。对流层是天气变化最复杂的层次，又被称为天气层。对流层下层对流层的下层又被称为摩擦层、行星边界层，是指自地面到1～2km高度的气层。贴地层贴地层是指从地面到2m高度的气层。近地层近地层是指从地面到50～100m高度的气层。对流层中层对流层的中层是指自摩擦层顶到6km自由大气层对流层中层及以上的大气层受地表下垫面的摩擦影响很小，在研究大气运动时通常可以忽略地面摩擦力的影响，因此我们通常将摩擦层以上的大气层称为自由大气层。对流层上层对流层的上层是指自6km高度到对流层顶的气层。对流层顶对流层顶是对流层和平流层之间的过渡层，厚度为数百米到一、二公里。平流层平流层是指从对流层顶向上到50km高度的大气层。平流层大气的对流运动十分微弱，空气以水平运动为主。中间层中间层是指从平流层顶向上到85km高度的大气层。中间层大气存在强烈的铅直运动，又称为高空对流层。热成层热成层又被称为热层、暖层，是指从中间层顶向上到500km高度左右的大气层。由于大气在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，空气处在高度电离状态，又称为电离层。散逸层散逸层又被称为外逸层，是指自热成层顶向上到大气上界的大气层。散逸层是地球大气圈与行星际空间的过渡地带，空气极其稀薄。中性层根据大气的电离特性，可以将地球大气层分为三层，自地球表面向上依次为中性层、电离层和磁层，中性层是指自地表向上至60km左右的大气层。电离层电离层一般是指60km以上至500～1000km左右的大气层。磁层磁层是指500～1000km以上至地球磁场边缘的大气层。下垫面地球大气层的底界是地球表面，称为下垫面。大气上界采用一定的标准，给地球大气层划定一个大致的上界面，即大气上界。习惯上通常以极光出现的最大高度作为大气上界，高度为1000～1200km；如以大气密度接近行星际空间的气体密度的高度作为大气上界，则高度约为2000～3000km；如以地球磁层顶作为大气上界，则朝太阳一侧高度约为30000～65000km，背太阳一侧可延伸到约1000个地球半径处。气体的状态方程我们将描述气体质量、体积、温度和压强之间关系的数学表达式称为气体的状态方程。气象要素我们将表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量，统称为气象要素。即气象要素就是表征大气状态和特征的各种物理量和物理现象的统称。能见度能见度是指视力正常的人，能够看到和辨认的目标物的最大距离。天气现象天气现象是指发生在大气中、地面上的一些物理现象，它包括降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其它现象等，这些现象都是在一定的天气条件下产生的。霞光霞光按出现的时间分为朝霞和晚霞，是指日出和日落时，天空尤其是在太阳附近的天空和云层所呈现的色彩缤纷的光学现象。暮曙光日出前和日落后，太阳处于地平线以下，地面不能接受到太阳直射光，但太阳光可以投射到高层大气，再以散射光的形式到达地面，使地面具有一定的照度。日出前称为曙光，日落后称为暮光，曙光和暮光统称为曙暮光，又称薄明、晨昏蒙影。民用曙暮光的下限为太阳圆面中心位于地平线以下6°，而航海曙暮光和天文曙暮光分别为12°和18°。蒙气差蒙气即行星大气，由于大气折射，来自天体的光线进入大气时的真实天顶角与人们在地面所看到的视天顶角有所不同，对于这种角度上的差异我们称之为蒙气差。海市蜃楼当大气出现强烈的温度梯度，大气密度出现反常分布时，由于大气对光线的显著折射作用，与地面实物相比，人们看到的物象会发生位置、距离、大小、形状上的改变，并出现时隐时现、忽近忽远、上下颠倒、左右反向、互相重叠、一物数象等现象，我们将这种奇景幻象称为海市蜃楼。海市蜃楼多发生在海面、湖面和沙漠地区，可分为上现蜃景、下现蜃景和侧现蜃景。上现蜃景上现蜃景常出现在海面、湖面上，当出现强烈逆温时，温度随高度增加而升高，空气密度随着高度的增加而急剧减小，光线在折射的过程中向密度大的方向显著弯曲，从而使地面实物的景象向上抬升而显示在空中，形成上现蜃景。下现蜃景下现蜃景常出现在沙漠地区，由于太阳暴晒而出现强烈增温时，近地层出现上冷下热的剧烈温度梯度，高层空气的密度反而比低层要大，光线在折射的过程中向密度大的方向显著弯曲，从而使地上实物的景象下降到地面之下，形成下现蜃景，下现蜃景通常为倒象。侧现蜃景当大气出现显著的水平温度梯度，空气密度在水平方向上显著不均匀时，大气折射会使物象出现在实物的侧面方向，形成侧现蜃景。虹当人们背向太阳观看远处的雨幕或雾幕时，常会看到以对日点为圆心、角半径约为42°、宽度约为2°的彩色光弧，称为虹，即主虹，其色彩依次排列，外红内紫。霓在主虹外侧看到的角半径约为52°的彩色同心光弧，称为霓，又称副虹或二级虹，其宽度约为主虹的两倍，色彩排列次序与主虹相反，内红外紫，但亮度比较弱。晕当大气中有由冰晶构成的云或雾遮挡日光或月光时，由于冰晶对日、月光线的折射和反射作用，在日、月周围常会形成彩色的光环，有时还会出现彩色或白色的光点、光弧和光柱，我们将这些现象统称为晕，对其中明亮的光点又称为幻日或假日。晕有22°晕、46°晕、近幻日、远幻日、近幻日环、环天顶弧、环地平弧、内晕珥、日柱、反假日等多种形式，其中最常见的是22°晕。22°晕又被称为内晕，其角半径为22°，色彩排列为内红外紫。46°晕又被称为外晕，较少出现，其角半径为46°，色彩排列与内晕相同但不明显，往往只能看到白色的光环。华当天空有较薄的云层时，在日、月周围常会出现色彩排列为红外内紫的彩色光环，称为华。发展完善的华，其角半径可达10°，通常将最靠近日、月的光环称为华盖，其角半径通常＜5°。毕旭甫光环飘浮的火山灰尘通过衍射在日、月周围形成角半径约为22°的类似于华的彩色光环，称为毕旭甫光环。宝光环当人们背向太阳，有时会从云、雾所构成的背景上看到自己影子的周围出现彩色光环，称为宝光环。宝光环的色彩排列为外红内紫，有时光环可达五层之多，在距彩色光环一定间隔的最外缘，有时还可看到较大的白色光环。由于宝光环是出现在太阳的对面，故又被称为反日华，通常将最靠近自己影子的光环称为华盖。在我国峨嵋山等地常可看到，被称为峨嵋宝光，在德国哈茨山脉布罗肯峰附近也常看到，被称为布罗肯宝光。夜天光夜天光是指由于气辉、星际物质及地球大气散射的星光等因素，在无月晴朗的夜空呈现出的暗弱弥漫的辉光。气辉气辉是指地球高层大气由于光化学过程而产生的的微弱辉光。极光极光是指由于来自太阳的高能粒子流使高层大气分子或原子被激发或电离，在靠近地磁极的高纬度地区上空出现的带状、幕状、弧状或放射状的辉光。地光地光是由于地震而产生的一种低层大气发光现象。扰动天气电场大气电场随时随地都在变化，其显著的变化通常与天气的变化密切相关，尤其是与云、雾、降水等天气现象会使大气电场的强度和方向出现明显的不规则变化，此时的大气电场称为扰动天气电场。天电天电是指大气中放电过程所引起的脉冲电磁辐射，最常见的现象就是闪电，此外还有雷暴放电、尘暴放电和电晕放电等，有时也将某些人工放电过程如核爆炸引起的大气放电等也包括在内。闪电闪电是积雨云云中、云间或云地之间发生放电时激发空气强烈闪光，并伴有雷声的物理过程。我们将云内放电和云际放电形成的闪电称为云闪，而将云地间放电形成的闪电称为地闪。闪电的形状多种多样，可分为线状闪电、带状闪电、片状闪电、联珠状闪电和球状闪电，其中最常见的是形如树枝状的线状闪电。次声波频率低于15Hz的声波称为次声波。超声波频率高于20000Hz的声波称为超声波。大气次声波大气次声波是指大气中频率低于15Hz的不可闻声波，又称声重力波，其传播由空气压缩力和重力共同参与作用。雷声雷声是伴随闪电出现的大气发声现象，其声强的峰值频率为4～125Hz。雷声的形成机制，主要是由于在强烈的闪电放电时，闪电通道上的空气介质由于强电场击穿而发生导电，大量的正负电荷瞬间中和，产生大量热量，气温骤升至15000～20000℃，气压骤升至10～100个大气压，高压闪电通道急剧膨胀，形成向四周传播的激震波，激震波会在较短距离内衰减退化为声波，从而形成雷声。2辐射物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式称为辐射。辐射能物体以电磁波或粒子流形式向周围传递交换的能量称为辐射能。电磁波谱把各种不同辐射波的波长（或频率）从小到大依次排列成一个谱，这个谱叫电磁波谱。黑体对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收，则该物体称为绝对黑体。灰体对于投射到该物体上所有波长的辐射都能，其吸收率不随波长而变，则该物体称为灰体。辐射通量辐射通量是单位时间内通过任意面积上的辐射能量，单位为J·s-1或W。辐射通量密度辐射通量密度是单位面积上的辐射通量，即单位时间内通过单位面积的辐射能量，单位为J·s-1·m-2或W·m-2。常把辐射通量密度称为辐射强度、辐射能力或放射能力，把入射辐射通量密度称为辐照度。光通量光通量是单位时间通过任意面积上的光能，单位为流明（Lm）。光通量密度光通量密度是单位面积上的光通量，又称照度，单位是Lx。太阳辐射太阳时刻不停地向周围空间放射出巨大的能量，称为太阳辐射能，简称太阳辐射。太阳辐射强度单位时间内投射于单位面积上的太阳辐射能量，称为太阳辐射强度，亦称太阳辐射通量密度，其单位采用W·m-2。太阳常数在地球大气上界，日地平均距离（约为1.496×108km）上投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度称为太阳常数，目前我国采用的太阳常数值为1382W·m-2。太阳光量常数大气上界，太阳辐射产生的平均光照强度为1.35×105Lx～1.4×105Lx，称太阳光量常数。太阳高度角太阳高度角是太阳光线与地表水平面之间的最小夹角，在0°～90°之间变化。太阳方位角太阳方位角是太阳光线在水平面上的投影和当地子午线的夹角，表示太阳在天空中的方位。可照时数可照时数是不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数，以小时、分为单位。实照时数实照时数是地面上用日照计实际测量的日照时数。日照百分率日照百分率是实照时数与可照时数的百分比。光照时间光照时间是可照时数与曙暮光时间之和。大气质量大气质量通常用太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比表示，是没有单位的一个数值。大气透明系数大气透明