《天气与气候思维导图》
I. 总览
A. 定义区分
- 天气:
- 某一特定时间和地点的短期大气状态。
- 要素：温度、湿度、降水、风、气压、云量、能见度等。
- 瞬息万变，具有不确定性。
- 气候:
- 某一地区长时期（通常指30年以上）的天气平均状况。
- 统计概念，反映该地区的典型大气状态。
- 相对稳定，变化缓慢。
B. 研究对象
- 天气:
- 局地性、突发性天气现象（如雷雨、冰雹、龙卷风）。
- 短时天气预报。
- 灾害性天气预警。
- 气候:
- 全球气候系统。
- 气候变化及其影响。
- 区域气候特征。
- 长期气候预测。
C. 联系
- 天气是气候的基础: 气候是对长期天气状况的统计概括。
- 气候影响天气: 气候背景决定了天气变化的总体范围和趋势。
II. 天气
A. 天气要素
- 温度:
- 定义：空气的冷热程度。
- 测量：温度计（摄氏度°C 或 华氏度°F）。
- 影响因素：太阳辐射、地形、纬度、大气环流等。
- 湿度:
- 定义：空气中水汽的含量。
- 表示方式：相对湿度（百分比）。
- 影响因素：温度、降水、蒸发等。
- 降水:
- 定义：从大气中降落到地面的液态或固态水。
- 类型：雨、雪、冰雹、雾、露等。
- 测量：雨量器。
- 风:
- 定义：空气的水平运动。
- 要素：风向和风速。
- 测量：风向标和风速计。
- 成因：气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。
- 气压:
- 定义：大气对地面的压力。
- 测量：气压计。
- 影响因素：温度、高度、大气环流等。
- 云:
- 定义：悬浮在大气中的水滴或冰晶的集合体。
- 分类：按高度 (高云、中云、低云) 和形状 (卷云、层云、积云)。
- 能见度:
- 定义：在一定大气透明度条件下，人眼能分辨出的最远目标距离。
- 影响因素：雾、霾、降水、沙尘等。
B. 常见天气系统
- 锋面:
- 定义：冷暖气团的交界面。
- 类型：冷锋、暖锋、静止锋。
- 天气特征：降水、降温、大风。
- 气旋 (低气压):
- 定义：中心气压低于四周的气流旋涡。
- 天气特征：上升气流，多阴雨天气。
- 反气旋 (高气压):
- 定义：中心气压高于四周的气流旋涡。
- 天气特征：下沉气流，多晴朗天气。
- 季风:
- 定义：随季节转换盛行风向的大尺度风。
- 类型：亚洲季风、澳大利亚季风等。
- 天气特征：带来丰沛降水，但也可能引发洪涝。
C. 天气预报
- 原理:
- 基于数值天气预报模型，结合历史数据和观测资料。
- 过程:
- 资料收集 -> 数据处理 -> 数值模拟 -> 结果分析 -> 预报发布。
- 准确性:
- 受模型精度、资料质量、预报员经验等因素影响。
- 短期预报准确率较高，长期预报准确率较低。
III. 气候
A. 气候要素
- 气温:
- 年平均气温、极端最高/最低气温、日较差、年较差。
- 影响因素：纬度、地形、海陆位置、洋流等。
- 降水:
- 年降水量、降水季节分配、降水变率。
- 影响因素：大气环流、地形、海陆位置、植被等。
B. 气候类型
- 按成因划分:
- 热带气候、温带气候、寒带气候、高原气候。
- 主要气候类型:
- 热带雨林气候: 全年高温多雨。
- 热带草原气候: 高温，干湿季分明。
- 热带沙漠气候: 炎热干燥，降水稀少。
- 地中海气候: 夏季炎热干燥，冬季温和多雨。
- 温带季风气候: 夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。
- 温带海洋性气候: 温和湿润，全年降水均匀。
- 亚寒带针叶林气候: 冬季漫长寒冷，夏季短暂凉爽。
- 极地气候: 全年严寒，降水极少。
C. 气候变化
- 自然原因:
- 太阳活动周期变化。
- 地球轨道参数变化 (米兰科维奇循环)。
- 火山活动。
- 内部气候变率 (如厄尔尼诺现象、拉尼娜现象)。
- 人为原因:
- 温室气体排放 (主要是二氧化碳)。
- 土地利用变化 (森林砍伐、城市化)。
- 气溶胶排放。
- 全球变暖的影响:
- 海平面上升。
- 极端天气事件增多 (如高温热浪、强降水、干旱)。
- 冰川融化。
- 生态系统变化。
- 粮食产量下降。
- 应对气候变化:
- 减缓：减少温室气体排放 (节能减排、发展可再生能源)。
- 适应：适应气候变化带来的影响 (提高防灾减灾能力)。
IV. 气候与人类活动
A. 农业
- 影响: 光、热、水资源对作物生长至关重要。
- 适应: 调整种植结构、采用抗旱抗涝品种、发展灌溉技术。
B. 建筑
- 影响: 气温、降水、风力等影响建筑设计和材料选择。
- 适应: 采用节能建筑技术、增强抗风抗震能力。
C. 交通运输
- 影响: 极端天气影响交通安全和运行效率。
- 适应: 改进交通设施、建立预警机制。
D. 健康
- 影响: 气温、湿度等影响疾病传播。
- 适应: 加强疾病监测和预防、提高健康意识。
E. 能源
- 影响: 气候变化影响能源需求和供应。
- 适应: 发展可再生能源、提高能源利用效率。