气候的形成和变化受多种因子的制约。近代 气候学将那些能够影响气候而本身不受气候影 响的因子称为外部因子(如太阳辐射、地球轨 道参数的变化、大陆飘移、火山活动等),气 候系统各成员之间的相互作用为内部因子,而 外部因子又必须通过系统内部的相互作用,才 能对气候产生影响
第六章 气候的形成 气候的形成和变化受多种因子的制约。近代 气候学将那些能够影响气候而本身不受气候影 响的因子称为外部因子（如太阳辐射、地球轨 道参数的变化、大陆飘移、火山活动等），气 候系统各成员之间的相互作用为内部因子，而 外部因子又必须通过系统内部的相互作用，才 能对气候产生影响
气候系统的属性可以概括为以下四个方面 ①热力属性,包括空气、水、冰和陆地表面的 温度;②动力属性,包括风、洋流及与之相联 系的垂直运动和冰体运动;③水分属性,包括 空气湿度、云量及云中含水量、降水量、土壤 湿度、河湖水位、冰雪等;④静力属性,包括 大气和海水的密度和压强、大气的组成成分、 大洋盐度及气候系统的几何边界和物理常数等。 这些属性在一定的外因条件下,通过气候系统 内部的物理过程、化学过程和生物过程而相互 作用着,关联着,并在不同时间尺度内变化着, 形成不同时期的气候特征
气候系统的属性可以概括为以下四个方面： ①热力属性，包括空气、水、冰和陆地表面的 温度；②动力属性，包括风、洋流及与之相联 系的垂直运动和冰体运动；③水分属性，包括 空气湿度、云量及云中含水量、降水量、土壤 湿度、河湖水位、冰雪等；④静力属性，包括 大气和海水的密度和压强、大气的组成成分、 大洋盐度及气候系统的几何边界和物理常数等。 这些属性在一定的外因条件下，通过气候系统 内部的物理过程、化学过程和生物过程而相互 作用着，关联着，并在不同时间尺度内变化着， 形成不同时期的气候特征
太阳辐射是气候形成和变化的最主要的外部 因子,也是气候系统的能源。大气成分如二氧 化碳、水汽、臭氧和气溶胶等可以影响大气中 的辐射传输。云对辐射过程,通过反射、散射 吸收和透射等过程产生影响。太阳辐射在通过 大气圈到达地表的过程中已经有不同程度的削 弱。又由于下垫面的性质有海洋、冰雪覆盖和 陆地(具有不同地形、植被、土壤和各种土地 利用方式等)的差异,对太阳辐射的反射、吸 收以及导致的自身增温作用大不相同,产生不 同的热力属性。同时它们又通过长波辐射等方 式将热量传输给大气。大气对来自太阳的辐
太阳辐射是气候形成和变化的最主要的外部 因子，也是气候系统的能源。大气成分如二氧 化碳、水汽、臭氧和气溶胶等可以影响大气中 的辐射传输。云对辐射过程，通过反射、散射、 吸收和透射等过程产生影响。太阳辐射在通过 大气圈到达地表的过程中已经有不同程度的削 弱。又由于下垫面的性质有海洋、冰雪覆盖和 陆地（具有不同地形、植被、土壤和各种土地 利用方式等）的差异，对太阳辐射的反射、吸 收以及导致的自身增温作用大不相同，产生不 同的热力属性。同时它们又通过长波辐射等方 式将热量传输给大气。大气对来自太阳的辐
射(短波辐射)的吸收率很低,对来自气候系 统内部的长波辐射却易于吸收而增温。整个气 候系统再以地球长波辐射形式将辐射能返回宇 宙空间 气候系统的动力属性与气候系统内部的能量 转换密切相关。投射到地球表面的太阳辐射能, 绝大部分为下垫面所吸收,这一热能成为促使 大气运动的基础能源。图61给出在大气运动中 能量转换的级联( cascade)图解。这种能量传 递的起始点是强烈受热的下垫面。由于下垫面 的增热不均,形成大尺度的水平气温梯度和大 尺度的对流性不稳定。气团从下垫面增热
射（短波辐射）的吸收率很低，对来自气候系 统内部的长波辐射却易于吸收而增温。整个气 候系统再以地球长波辐射形式将辐射能返回宇 宙空间。 气候系统的动力属性与气候系统内部的能量 转换密切相关。投射到地球表面的太阳辐射能， 绝大部分为下垫面所吸收，这一热能成为促使 大气运动的基础能源。图6·1给出在大气运动中 能量转换的级联（cascade）图解。这种能量传 递的起始点是强烈受热的下垫面。由于下垫面 的增热不均，形成大尺度的水平气温梯度和大 尺度的对流性不稳定。气团从下垫面增热
(能量输入), 下垫面强烈受热 输入 空气发生铅直上 大尺度不稳定 对流活动水平增热梯度(上层冷却并存 升运动,增加其 可用位能。这种 可用位势能量 上升 位能产生大气的 热力产生运动 斜压不稳定 对流活动,或通 大尺度系统动能 环流 过水平能量梯度, 边界效应 切变不稳定 产生大尺度的大 「小尺度运动动能 风 气水平运动和天 退化 气尺度扰动, 匚分子运动动能、声音等 输出 图6·1大气中能量转换图解
（能量输入）， 空气发生铅直上 升运动，增加其 可用位能。这种 位能产生大气的 对流活动，或通 过水平能量梯度， 产生大尺度的大 气水平运动和天 气尺度扰动