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1、基础气象学多基础气象学多媒体教学课件媒体教学课件包云轩包云轩 主编主编第第一一章章 绪绪 论论本本 章章 内内 容容 气象与气象学气象与气象学 气象学的历史、现状及发展趋势气象学的历史、现状及发展趋势 农业气象学及其发展概况农业气象学及其发展概况第一节第一节 气象与气象学气象与气象学一、气象与气象学的定义一、气象与气象学的定义一、气象与气象学的定义一、气象与气象学的定义气象：气象：气象：气象：在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、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
2、然现象，雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，这些这些这些这些现象统称为现象统称为现象统称为现象统称为大气现象，简称为气象。大气现象，简称为气象。大气现象，简称为气象。大气现象，简称为气象。气象学：气象学：气象学：气象学：研究大气中各种现象的成因和演变规律及如何利用研究大气中各种现象的成因和演变规律及如何利用研究大气中各种现象的成因和演变规律及如何利用研究大气中各种现象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。这些规律为人类服务的科学。这些规律为人类服务的科学。这些规律为人类服务的科学。二
3、、气象学的研究对象、气象与社会经济发展的关系二、气象学的研究对象、气象与社会经济发展的关系二、气象学的研究对象、气象与社会经济发展的关系二、气象学的研究对象、气象与社会经济发展的关系 研究对象：研究对象：研究对象：研究对象：大气圈及大气圈与水土岩石圈、生物圈之间的相互大气圈及大气圈与水土岩石圈、生物圈之间的相互大气圈及大气圈与水土岩石圈、生物圈之间的相互大气圈及大气圈与水土岩石圈、生物圈之间的相互 作用。作用。作用。作用。系统地、科学地解释这些现象、作用和效应，阐系统地、科学地解释这些现象、作用和效应，阐系统地、科学地解释这些现象、作用和效应，阐系统地、科学地解释这些现象、作用和效应，阐 明它
4、们的发生和演变规律；明它们的发生和演变规律；明它们的发生和演变规律；明它们的发生和演变规律；研究任务：研究任务：研究任务：研究任务：观测和研究各种各样的大气现象、大气层与下垫观测和研究各种各样的大气现象、大气层与下垫观测和研究各种各样的大气现象、大气层与下垫观测和研究各种各样的大气现象、大气层与下垫 面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应；面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应；面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应；面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应；根据所认识的规律分析、诊断和预测过去、现在根据所认识的规律分析、诊断和预测过去、现在根据所认识的规律分析、诊断和预测过去、
5、现在根据所认识的规律分析、诊断和预测过去、现在 和未来的天气、气候，为国民经济和人们的日常和未来的天气、气候，为国民经济和人们的日常和未来的天气、气候，为国民经济和人们的日常和未来的天气、气候，为国民经济和人们的日常 生活服务；生活服务；生活服务；生活服务；从理论和实践上探索和模拟人为天气过程、人为从理论和实践上探索和模拟人为天气过程、人为从理论和实践上探索和模拟人为天气过程、人为从理论和实践上探索和模拟人为天气过程、人为 气候环境，为人工影响天气和气候提供科学依据。气候环境，为人工影响天气和气候提供科学依据。气候环境，为人工影响天气和气候提供科学依据。气候环境，为人工影响天气和气候提供科学依
6、据。气象与社会经济发展的关系：气象与社会经济发展的关系：气象与社会经济发展的关系：气象与社会经济发展的关系：气象与农业气象与农业气象与农业气象与农业 气象与林业气象与林业气象与林业气象与林业 气象与工业气象与工业气象与工业气象与工业 气象与渔业、海盐生产气象与渔业、海盐生产气象与渔业、海盐生产气象与渔业、海盐生产 气象与航空气象与航空气象与航空气象与航空 气象对人类健康的影响气象对人类健康的影响气象对人类健康的影响气象对人类健康的影响 气象与军事气象与军事气象与军事气象与军事三、气象学的主要分支学科（三、气象学的主要分支学科（三、气象学的主要分支学科（三、气象学的主要分支学科（11111111
7、个分支学科）个分支学科）个分支学科）个分支学科）普通气象学：普通气象学：普通气象学：普通气象学：研究气象学的基本理论和一般问题；研究气象学的基本理论和一般问题；研究气象学的基本理论和一般问题；研究气象学的基本理论和一般问题；大气探测与遥感学：大气探测与遥感学：大气探测与遥感学：大气探测与遥感学：研究对大气进行观测的方法与观测数据的计算，应研究对大气进行观测的方法与观测数据的计算，应研究对大气进行观测的方法与观测数据的计算，应研究对大气进行观测的方法与观测数据的计算，应用用用用 各种气象仪器设备和技术对地球大气层及地表浅层进行各种气象仪器设备和技术对地球大气层及地表浅层进行各种气象仪器设备和技术
8、对地球大气层及地表浅层进行各种气象仪器设备和技术对地球大气层及地表浅层进行观观观观 测与探测，包括定期观测、运载仪器和常规仪器观测、测与探测，包括定期观测、运载仪器和常规仪器观测、测与探测，包括定期观测、运载仪器和常规仪器观测、测与探测，包括定期观测、运载仪器和常规仪器观测、地地地地 基遥感、空基遥感等；基遥感、空基遥感等；基遥感、空基遥感等；基遥感、空基遥感等；大气物理学：大气物理学：大气物理学：大气物理学：研究大气结构、大气热力学特征、大气光电声现象、研究大气结构、大气热力学特征、大气光电声现象、研究大气结构、大气热力学特征、大气光电声现象、研究大气结构、大气热力学特征、大气光电声现象、云
9、物理及人工影响天气等；云物理及人工影响天气等；云物理及人工影响天气等；云物理及人工影响天气等；气候与气候变化学：气候与气候变化学：气候与气候变化学：气候与气候变化学：研究不同时期和不同区域的气候与气候变化、气候研究不同时期和不同区域的气候与气候变化、气候研究不同时期和不同区域的气候与气候变化、气候研究不同时期和不同区域的气候与气候变化、气候 系统的年际变化预报、地球物理因子对气候的影响、气候系统的年际变化预报、地球物理因子对气候的影响、气候系统的年际变化预报、地球物理因子对气候的影响、气候系统的年际变化预报、地球物理因子对气候的影响、气候 影响评估、气候与气候变化预测的方法等；影响评估、气候与
10、气候变化预测的方法等；影响评估、气候与气候变化预测的方法等；影响评估、气候与气候变化预测的方法等；天气与天气预报学：天气与天气预报学：天气与天气预报学：天气与天气预报学：研究短期预报、中期预报、长期预报，一般天气学原研究短期预报、中期预报、长期预报，一般天气学原研究短期预报、中期预报、长期预报，一般天气学原研究短期预报、中期预报、长期预报，一般天气学原 理与方法、天气诊断等；理与方法、天气诊断等；理与方法、天气诊断等；理与方法、天气诊断等；大气化学：大气化学：大气化学：大气化学：研究酸雨、气溶胶、碳循环、降水化学、大气成分、研究酸雨、气溶胶、碳循环、降水化学、大气成分、研究酸雨、气溶胶、碳循环
11、、降水化学、大气成分、研究酸雨、气溶胶、碳循环、降水化学、大气成分、大气中化学过程等；大气中化学过程等；大气中化学过程等；大气中化学过程等；动力气象学：动力气象学：动力气象学：动力气象学：研究数值预报、大尺度大气动力学、气候数值模拟、研究数值预报、大尺度大气动力学、气候数值模拟、研究数值预报、大尺度大气动力学、气候数值模拟、研究数值预报、大尺度大气动力学、气候数值模拟、非线性大气动力学等；非线性大气动力学等；非线性大气动力学等；非线性大气动力学等；边界层气象学：边界层气象学：边界层气象学：边界层气象学：研究海上边界层、陆地边界层、大气湍流、边界层研究海上边界层、陆地边界层、大气湍流、边界层研究
12、海上边界层、陆地边界层、大气湍流、边界层研究海上边界层、陆地边界层、大气湍流、边界层 数值模拟、大气扩散与空气污染等；数值模拟、大气扩散与空气污染等；数值模拟、大气扩散与空气污染等；数值模拟、大气扩散与空气污染等；大气环流学：大气环流学：大气环流学：大气环流学：研究不同纬度的大气环流系统、热带大气环流与季研究不同纬度的大气环流系统、热带大气环流与季研究不同纬度的大气环流系统、热带大气环流与季研究不同纬度的大气环流系统、热带大气环流与季 风、海风、海风、海风、海气相互作用、大气环流与遥相关等；气相互作用、大气环流与遥相关等；气相互作用、大气环流与遥相关等；气相互作用、大气环流与遥相关等；应用气象
13、学：应用气象学：应用气象学：应用气象学：研究农业气象、林业气象、水文气象、医疗气象、研究农业气象、林业气象、水文气象、医疗气象、研究农业气象、林业气象、水文气象、医疗气象、研究农业气象、林业气象、水文气象、医疗气象、局地气候与小气候、应用气候等；局地气候与小气候、应用气候等；局地气候与小气候、应用气候等；局地气候与小气候、应用气候等；灾害气象学：灾害气象学：灾害气象学：灾害气象学：研究灾害性天气（如气旋、台风、雷暴、阵雨、暴研究灾害性天气（如气旋、台风、雷暴、阵雨、暴研究灾害性天气（如气旋、台风、雷暴、阵雨、暴研究灾害性天气（如气旋、台风、雷暴、阵雨、暴 雨、龙卷、沙尘暴及积云对流、锋、飑线、
14、中尺度对雨、龙卷、沙尘暴及积云对流、锋、飑线、中尺度对雨、龙卷、沙尘暴及积云对流、锋、飑线、中尺度对雨、龙卷、沙尘暴及积云对流、锋、飑线、中尺度对流流流流 等其他扰动产生的灾害效应）、灾害性气候及其损失等其他扰动产生的灾害效应）、灾害性气候及其损失等其他扰动产生的灾害效应）、灾害性气候及其损失等其他扰动产生的灾害效应）、灾害性气候及其损失评评评评 估等。估等。估等。估等。古气象史时代古气象史时代古气象史时代古气象史时代 从人类从人类从人类从人类有文字记载的历史时期开始到十七世纪末。有文字记载的历史时期开始到十七世纪末。有文字记载的历史时期开始到十七世纪末。有文字记载的历史时期开始到十七世纪末。
15、气象史的两个时代：气象史的两个时代：气象史的两个时代：气象史的两个时代：一、气象学的发展历史与现状一、气象学的发展历史与现状一、气象学的发展历史与现状一、气象学的发展历史与现状第二节第二节 气象学的历史、现状及发气象学的历史、现状及发展趋势展趋势 近现代气象史时代近现代气象史时代近现代气象史时代近现代气象史时代 从十七世纪末至今的三百多年。从十七世纪末至今的三百多年。从十七世纪末至今的三百多年。从十七世纪末至今的三百多年。近现代气象科学的四次飞跃：近现代气象科学的四次飞跃：近现代气象科学的四次飞跃：近现代气象科学的四次飞跃：第一次飞跃第一次飞跃第一次飞跃第一次飞跃:（大约（大约（大约（大约17
16、001859170018591700185917001859年）年）年）年）气象仪器气象仪器气象仪器气象仪器如温度表、雨量器、气压表等相继发明，如温度表、雨量器、气压表等相继发明，如温度表、雨量器、气压表等相继发明，如温度表、雨量器、气压表等相继发明，导致对导致对导致对导致对信风信风信风信风和和和和全球大气环流全球大气环流全球大气环流全球大气环流的研究。的研究。的研究。的研究。无线电探空仪无线电探空仪无线电探空仪无线电探空仪发明，高空观测网迅速建立，发明，高空观测网迅速建立，发明，高空观测网迅速建立，发明，高空观测网迅速建立，RossbyRossbyRossbyRossby提出了提出了提出了提
17、出了长波动力学长波动力学长波动力学长波动力学，创立了长波理论。，创立了长波理论。，创立了长波理论。，创立了长波理论。LorenzLorenzLorenzLorenz提出提出提出提出奇奇奇奇异吸引子异吸引子异吸引子异吸引子与与与与混沌理论、准地转理论混沌理论、准地转理论混沌理论、准地转理论混沌理论、准地转理论、适应理论适应理论适应理论适应理论、突变理突变理突变理突变理论论论论和和和和不稳定理论不稳定理论不稳定理论不稳定理论等并相继得到应用，大尺度天气学进入等并相继得到应用，大尺度天气学进入等并相继得到应用，大尺度天气学进入等并相继得到应用，大尺度天气学进入成熟阶段。成熟阶段。成熟阶段。成熟阶段。
18、第二次飞跃第二次飞跃第二次飞跃第二次飞跃:（18601940186019401860194018601940）无线电报无线电报无线电报无线电报发明，地面气象观测网产生，发明，地面气象观测网产生，发明，地面气象观测网产生，发明，地面气象观测网产生，天气图诞生天气图诞生天气图诞生天气图诞生，V.V.V.V.BjerknesBjerknesBjerknesBjerknes创立了创立了创立了创立了锋面学说锋面学说锋面学说锋面学说，提出了著名的，提出了著名的，提出了著名的，提出了著名的斜压概念斜压概念斜压概念斜压概念和和和和环流理论环流理论环流理论环流理论，从此天气学和动力气象学形成并得到发展。，从此天
19、气学和动力气象学形成并得到发展。，从此天气学和动力气象学形成并得到发展。，从此天气学和动力气象学形成并得到发展。第三次飞跃第三次飞跃第三次飞跃第三次飞跃:（大约（大约（大约（大约19411980194119801941198019411980年）年）年）年）空间空间空间空间和和和和地面大气遥感探测与气象信息技术系统地面大气遥感探测与气象信息技术系统地面大气遥感探测与气象信息技术系统地面大气遥感探测与气象信息技术系统日日日日趋完善，大气科学试验正从局部的专业试验向全球的趋完善，大气科学试验正从局部的专业试验向全球的趋完善，大气科学试验正从局部的专业试验向全球的趋完善，大气科学试验正从局部的专业试
20、验向全球的综合性试验过渡，气候研究正朝着更加广泛、更加综综合性试验过渡，气候研究正朝着更加广泛、更加综综合性试验过渡，气候研究正朝着更加广泛、更加综综合性试验过渡，气候研究正朝着更加广泛、更加综合的方向发展。合的方向发展。合的方向发展。合的方向发展。第四次飞跃第四次飞跃第四次飞跃第四次飞跃:（大约（大约（大约（大约1980198019801980）第三节第三节 农业气象学及其发展概况农业气象学及其发展概况一、农业生产与气象条件一、农业生产与气象条件一、农业生产与气象条件一、农业生产与气象条件 不同的气象条件对各种农事活动、各种农业技术措不同的气象条件对各种农事活动、各种农业技术措不同的气象条件
21、对各种农事活动、各种农业技术措不同的气象条件对各种农事活动、各种农业技术措施的实施及农业部门的规划管理都有不同的影响。施的实施及农业部门的规划管理都有不同的影响。施的实施及农业部门的规划管理都有不同的影响。施的实施及农业部门的规划管理都有不同的影响。气象条件作为自然资源直接或间接地为农业生产、农气象条件作为自然资源直接或间接地为农业生产、农气象条件作为自然资源直接或间接地为农业生产、农气象条件作为自然资源直接或间接地为农业生产、农业生物的生命活动提供能量和物质；业生物的生命活动提供能量和物质；业生物的生命活动提供能量和物质；业生物的生命活动提供能量和物质；农业生物的整个生命过程都是在一定的自然
22、环境中完农业生物的整个生命过程都是在一定的自然环境中完农业生物的整个生命过程都是在一定的自然环境中完农业生物的整个生命过程都是在一定的自然环境中完成的，它必然会受到各种有利或不利气象条件的直接影响；成的，它必然会受到各种有利或不利气象条件的直接影响；成的，它必然会受到各种有利或不利气象条件的直接影响；成的，它必然会受到各种有利或不利气象条件的直接影响；通过对外界其他环境因子的作用，气象条件可以间接通过对外界其他环境因子的作用，气象条件可以间接通过对外界其他环境因子的作用，气象条件可以间接通过对外界其他环境因子的作用，气象条件可以间接影响农业生产和农业生物的生命过程；影响农业生产和农业生物的生命
23、过程；影响农业生产和农业生物的生命过程；影响农业生产和农业生物的生命过程；气象条件对农业生产的影响气象条件对农业生产的影响气象条件对农业生产的影响气象条件对农业生产的影响 农业生产对气象条件的影响农业生产对气象条件的影响农业生产对气象条件的影响农业生产对气象条件的影响 不同时空环境下的农业生物有其自身的生长发育规律，不同时空环境下的农业生物有其自身的生长发育规律，不同时空环境下的农业生物有其自身的生长发育规律，不同时空环境下的农业生物有其自身的生长发育规律，各种农业生产活动也有其自身的特点，它们对不同环境背各种农业生产活动也有其自身的特点，它们对不同环境背各种农业生产活动也有其自身的特点，它们
24、对不同环境背各种农业生产活动也有其自身的特点，它们对不同环境背景特别是不同气象条件有不同的反应和不同的反馈作用，景特别是不同气象条件有不同的反应和不同的反馈作用，景特别是不同气象条件有不同的反应和不同的反馈作用，景特别是不同气象条件有不同的反应和不同的反馈作用，会不同程度地影响到气象条件，或多或少地改变一定范围会不同程度地影响到气象条件，或多或少地改变一定范围会不同程度地影响到气象条件，或多或少地改变一定范围会不同程度地影响到气象条件，或多或少地改变一定范围内的天气和气候。内的天气和气候。内的天气和气候。内的天气和气候。二、农业气象学的定义及研究对象二、农业气象学的定义及研究对象二、农业气象学
25、的定义及研究对象二、农业气象学的定义及研究对象 定义定义定义定义 农业气象学是研究农业生产与气象条件相互作用及其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。边缘学科，也是应用气象学的一个分支学科。研究对象研究对象研究对象研究对象 农业生物和农业生产过程对农业气象条件的要求与反应。农业生物和农业生产过程对农业气象条件的要求与反应。农业生产对象和农业技术措施对
26、农业气象条件的反馈农业生产对象和农业技术措施对农业气象条件的反馈作用。作用。三、农业气象学的研究内容及研究方法三、农业气象学的研究内容及研究方法三、农业气象学的研究内容及研究方法三、农业气象学的研究内容及研究方法 研究内容研究内容研究内容研究内容 农业气象学农业气象学基本方法和基本理论的研究基本方法和基本理论的研究基本方法和基本理论的研究基本方法和基本理论的研究 农业气象农业气象观测、情报、预报方法的研究观测、情报、预报方法的研究 农业农业气候区划与农业气候资源研究气候区划与农业气候资源研究 农业气象农业气象灾害及其防御措施的研究灾害及其防御措施的研究灾害及其防御措施的研究灾害及其防御措施的研
27、究 微气象学研究微气象学研究 农事活动、农业技术措施与农业气象条件关系的研究农事活动、农业技术措施与农业气象条件关系的研究 农业可持续发展的气象学基础研究农业可持续发展的气象学基础研究 生物气象研究生物气象研究 改良农业气象环境的新技术研究改良农业气象环境的新技术研究 研究方法研究方法研究方法研究方法 分期播种法分期播种法 地理播种法地理播种法 田间实验法田间实验法 植物人工气候室法植物人工气候室法 统计学方法统计学方法 数理模拟方法数理模拟方法 遥感法遥感法四、农业气象学的发展概况四、农业气象学的发展概况四、农业气象学的发展概况四、农业气象学的发展概况 两个重大历史时期两个重大历史时期两个重大历史时期两个重大历史时期 第一个时期第一个时期（大约从有文字记载年代开始至十七世纪末大约从有文字记载年代开始至十七世纪末）古代农业气象经验与知识积累时期。古代农业气象经验与知识积累时期。第二个时期第二个时期（从十七世纪末至今从十七世纪末至今）近现代农业气象学时期。近现代农业气象学时期。近现代农业气象学时期。近现代农业气象学时期。发展趋势（略）发展趋势（略）发展趋势（略）发展趋势（略）