天气和气候教学课件

天气与气候基础知识欢迎大家学习天气与气候基础知识课程在这个课程中，我们将深入探讨天气与气候的定义、特征、影响因素以及它们对我们日常生活的重要性通过本课程，同学们将了解天气和气候的基本概念，熟悉各种气象观测工具和方法，认识全球气候类型分布，并理解气候变化的原因、影响和应对措施我们将以图文并茂的方式，通过实例分析、互动实验和数据解读，帮助大家建立系统的气象气候知识体系，提高对自然环境的科学认识能力天气定义短时间大气状态天气是指某一特定地点、特定时间段（通常为小时或数天）内大气的物理状态，包括温度、湿度、气压、风力等多种因素的综合表现多变性特点天气具有明显的多变性，可能在同一天内发生显著变化，如晴转多云、由暖变冷、由干燥转为潮湿等，这种变化与大气环流系统的移动和变化密切相关直接影响日常生活天气状况直接影响我们的日常活动安排、着装选择、出行方式，甚至影响农业生产、交通运输和能源消耗等各个方面，因此了解天气变化对我们的生活至关重要气候定义多年平均大气状态统计性质气候是指特定地区长时间（通常气候具有统计学特性，需要通过为30年以上）的平均气象状况和长期观测数据的平均值、极值和极端气象事件的统计特征它反变率等统计量来描述这种统计映了该地区长期的大气状态特特性使气候比天气更稳定、更具征，而非短期波动预测性区域特征明显不同地区因地理位置、地形、海陆分布等因素形成各自独特的气候特征，如热带雨林气候、温带季风气候、地中海气候等，这些气候特征对该地区的生态系统和人类活动有深远影响天气和气候的区别持续时间差异变异性不同天气是短期现象，通常指数小时至数天的大气状态，具有瞬时性；天气具有高度变异性，可能在短时间内发生剧烈变化；气候则相对而气候则是长期现象，通常基于30年或更长时间的气象数据统计，稳定，变化缓慢，需要长期观测才能发现明显趋势反映长期平均状况•天气早晨还是晴天，下午突然下起大雨•天气今天北京晴朗，气温25℃•气候过去50年，该地区年平均气温上升了

0.8℃•气候北京属于温带季风气候，年平均气温

12.6℃常见天气元素气温描述大气冷热程度，通常以摄氏度℃表示，是影响人体感知最直接的天气要素降水包括雨、雪、冰雹等，通常以毫米mm计量，表示降水深度风空气水平流动，由风向和风速描述，风速常用米/秒或级数表示湿度大气中水汽含量，通常用相对湿度%表示，影响人体舒适度气候要素气温特征降水规律包括年平均气温、月平均气温、极端最高/包括年降水量、季节分配、降水日数、降最低气温、日较差、年较差等指标，反映水强度等，描述水分条件的长期特征地区长期温度状况日照特征风向风力包括年日照时数、日照百分率等，与农业包括主导风向、季节变化、平均风速等，生产和能源利用密切相关反映大气环流对该地区的长期影响气象观测工具气象观测工具是获取天气和气候数据的基础装备传统观测工具包括温度计、湿度计、气压计、雨量器和风向标等，这些工具分别测量大气的温度、湿度、压力、降水量和风向风速现代气象观测已广泛采用自动化观测站，集成多种传感器，实现全天候连续观测更高层次的观测依靠气象雷达和气象卫星，能够覆盖大范围区域，提供云系、降水和大气环流的立体信息天气预报短期天气预报（天）1-3主要基于实时观测数据和数值预报模型，预测准确率较高，可用于日常生活安排和户外活动决策，通常包含具体的温度、降水和风力预测中期天气预报（天）4-10综合利用数值模式和统计方法，可预测天气系统的大致变化趋势，但具体细节准确性降低，常用于农业生产规划和重大活动筹备长期天气预报（月、季节）主要基于气候统计规律和大气环流特征，预测未来一个月或一个季节的气温和降水异常，准确率有限，适用于长期规划参考天气符号与图示符号含义应用示例⛅多云白天云量3-7成，有短时阳光️降雨有明显降雨过程，需携带雨具⚡雷暴伴有雷电的强对流天气❄️降雪气温低于0℃的固态降水️雾水平能见度低于1公里天气符号是气象部门使用的标准化图形符号，用于简明直观地表示各种天气现象掌握这些符号有助于正确理解天气预报和气象图表北京等大城市的天气预报通常会使用这些国际通用的符号，同时配以文字说明，方便公众理解气温的变化气温在一天中呈现规律性变化，通常在日出后逐渐升高，午后14时左右达到最高值，之后开始下降，夜间最低这种变化主要受太阳辐射强度变化的影响，地面吸收太阳辐射加热空气气温的地理分布纬度因素低纬度地区太阳辐射强，高纬度地区太阳辐射弱地形因素海拔每上升100米，气温约下降

0.6℃海陆分布同纬度下，海洋气温年变化小，陆地气温年变化大洋流影响暖流经过的地区气温偏高，寒流经过的地区气温偏低全球气温分布总体上呈现从赤道向两极递减的规律赤道附近年平均气温可达26-28℃，而南北极地区年平均气温可低至-50℃但实际分布受到多种因素的复杂影响，形成不规则的等温线分布图案降水的定义和分类雨液态降水，包括小雨、中雨、大雨和暴雨等不同强度等级，是最常见的降水形式根据形成机制可分为对流性降水、锋面性降水和地形性降水雪固态降水，当气温低于0℃时，水汽凝结成雪花晶体降落雪的形态多样，包括粉雪、湿雪、雪粒等，不同地区和气温条件下雪的性质有很大差异霜与冰雹霜是气温低于0℃时，水汽直接凝华在地面物体上形成的白色结晶；冰雹是强对流天气条件下形成的球状冰块，常伴随雷暴天气出现，可造成严重灾害全球降水分布全球降水分布呈现出明显的地带性和非地带性特征地带性分布主要表现为赤道多雨带（年降水量可达2000mm以上）、副热带干旱带（如撒哈拉沙漠，年降水量不足200mm）和温带湿润带的交替出现风的形成与分类风的形成机制不同地区气压差导致空气流动，形成风风向与风速风向指风来源方向，风速表示空气流动快慢全球风系行星风系包括信风、西风和极地东风局地环流海陆风、山谷风等小尺度环流现象风是大气运动的重要表现，在天气系统和气候形成中扮演关键角色全球尺度的风系主要由地球自转和太阳辐射不均引起的热力差异共同作用形成在季节尺度上，季风是典型的大尺度风向随季节变化的现象，对亚洲和非洲等地区气候有决定性影响风能与气候关系24%743GW328TWh全球风电增长率全球风电装机容量中国风电年发电量近五年平均年增长率截至2022年底数据2022年统计数据风能作为重要的可再生能源，其分布与气候特征密切相关风能资源丰富的地区通常具有持续稳定的风场条件，如沿海地区、高原和山口等我国三北地区（东北、华北、西北）和东南沿海地区风能资源丰富，已建成多个大型风电基地风向和风速的变化直接影响气温和降水的分布夏季风从海洋带来湿润气流，形成多雨季节；冬季风从大陆吹来，带来干燥寒冷天气因此，风是连接不同气候要素的重要纽带，影响整个气候系统的能量和水分循环湿度的影响湿度的定义与测量湿度对人体舒适度的影响湿度是描述空气中水汽含量的气象要素，通常用相对湿度表示，即湿度直接影响人体的体感温度和舒适度在高温环境下，高湿度会实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比相对湿度可通过干湿阻碍汗液蒸发，加重闷热感；在低温环境下，高湿度则会增加寒冷球温度计、电子湿度计等仪器测量感舒适的室内相对湿度范围通常为40%-60%•绝对湿度单位体积空气中的水汽质量g/m³•湿度过低皮肤干燥、静电增加、呼吸道不适•相对湿度实际水汽压与饱和水汽压之比%•湿度过高闷热感增强、霉菌滋生、过敏风险增加•露点温度空气冷却至饱和状态的温度℃•温湿度综合指数评价热应激的重要指标天气现象实例台风形成条件结构特征海水温度≥26℃，低纬度海域（5°-20°）中心气压低，最强风速位于眼壁区1科氏力作用显著，大气垂直风切变小环流为气旋式，北半球逆时针旋转防御措施主要危害及时发布预警，加固房屋和设施强风、暴雨、风暴潮、山洪、滑坡危险区域人员转移，海上船只回港避风2022年梅花台风造成直接经济损失52亿元天气现象实例寒潮寒潮定义形成机制寒潮是指强冷空气大范围southward寒潮主要源于高纬度地区的强大冷空移动过程中造成的大幅度降温天气过气团，在大气环流作用下，迅速向低程我国气象标准规定，48小时内气纬度地区移动扩散寒潮过境通常伴温下降幅度达到8℃以上，且最低气温随强冷锋通过，产生明显的降温、大降至4℃以下时，可认定为寒潮风和降水（雨或雪）天气危害影响寒潮可导致农作物冻害、交通中断、供暖系统压力增大、呼吸道疾病高发等多种危害在我国，华北、东北和西北地区是寒潮影响最为频繁和严重的区域，每年冬季平均发生3-5次寒潮过程天气现象实例沙尘暴主要发生区域形成条件防治措施沙尘暴主要发生在我国西北、华北北部和东沙尘暴形成需要三个关键条件强劲的大风防治沙尘暴的主要措施包括植树造林、恢复北西部等干旱、半干旱地区，蒙古高原和塔（通常超过8级）、松散的地表物质（沙粒、草原植被、建设防风固沙林带等生态工程克拉玛干沙漠边缘是重要的沙尘源区每年尘土）和不稳定的大气层结当强冷空气入近年来，我国实施的三北防护林工程和京津春季（3-5月）是沙尘暴的高发季节侵干旱区域时，常引发大范围沙尘天气风沙源治理工程取得显著成效，沙尘暴发生频率和强度明显减少极端天气的影响洪涝2023年7月，北京遭遇极端暴雨，最大降水量达到744毫米，导致近百人遇难，造成直接经济损失超过400亿元热浪2022年7-8月，我国中东部地区出现持续40天高温天气，多地最高气温突破历史极值，四川、重庆等地出现严重干旱和电力短缺极寒2021年12月底，我国北方多地出现-30℃以下极寒天气，内蒙古根河最低气温达到-53℃，创近十年来新低4强风灾害2022年4月，我国江苏连云港遭遇罕见龙卷风，瞬时风速超过70米/秒，造成多处建筑物倒塌和人员伤亡气候带基础全球气候带是指根据气温和降水等气候要素的分布特征，将地球表面划分为具有相似气候特征的带状区域主要气候带从赤道向两极依次为热带气候带、亚热带气候带、温带气候带、亚寒带气候带和寒带气候带气候带的形成主要受太阳辐射的纬度差异、大气环流系统和下垫面特征的影响各气候带有明显不同的温度和降水特征，进而形成不同的自然景观和生态系统气候带的边界并非固定不变，会随全球气候变化而发生移动世界主要气候类型气候类型温度特征降水特征典型地区热带雨林气候全年高温，年均年降水量亚马逊盆地、刚温25-28℃1500mm，全年果盆地多雨热带草原气候全年高温，年均明显干湿季，年非洲东部、印度温18℃降水500-中部1500mm地中海气候冬季温和，夏季冬雨夏旱，年降地中海沿岸、加炎热干燥水400-700mm利福尼亚温带海洋性气候冬暖夏凉，年较全年多雨，分布西欧、新西兰差小均匀温带大陆性气候冬冷夏热，年较降水较少，夏季欧亚大陆内部、差大集中北美内陆我国气候类型分布亚热带季风气候分布在我国长江以南地区，四季分明，夏季高温多雨，冬季温和少雨年均温17-21℃，年降水量1000-2000mm，雨热同期，适宜水稻、茶叶等作物生长典型城市如广州、南宁、杭州等温带季风气候分布在我国东北、华北等地区，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季温热多雨年均温8-15℃，年降水量500-800mm，降水集中在夏季，是我国重要的粮食生产区典型城市如北京、沈阳等温带大陆性气候分布在我国西北内陆地区，干旱少雨，日温差和年温差大年均温6-12℃，年降水量不足400mm，主要靠灌溉发展农业典型城市如兰州、乌鲁木齐等青藏高原则属于高原山地气候，受海拔高度影响显著季风气候解释夏季风冬季风夏季，亚洲大陆加热快，形成低压中心，冬季，亚洲大陆冷却快，形成高压中心，海洋上为相对高压，空气从海洋吹向陆海洋上为相对低压，空气从陆地吹向海地，带来温暖湿润气流和丰沛降水洋，带来寒冷干燥天气农业影响降水特点季风气候的周期性变化塑造了亚洲地区独季风气候区降水的季节性分配极为不均，特的农业生产节律，如水稻种植和收获期夏季降水占全年总量的60%-80%，形成明与季风周期密切相关显的雨季和旱季气候变化的证据自然记录仪器观测地球长期气候变化记录主要依靠自然存档的代用资料，这些资料现代气象观测网络提供了最直接的气候变化证据，但时间跨度相对能够间接反映过去的气候状况较短•冰芯记录南极和格陵兰冰盖中储存的气泡可追溯至80万年前•气象站记录全球气象站网络提供约150年的连续观测数据的大气成分•海洋观测浮标、船舶和深海潜标监测海洋温度、盐度和酸度•树轮记录树木年轮宽窄反映生长季气候条件，可追溯数千年变化历史•卫星遥感40多年来的全球覆盖观测，监测大气、海洋和陆地•湖泊和海洋沉积物含有不同时期的花粉、微生物化石等气候变化指标•历史文献中国拥有世界上最长的连续气象记录，可追溯至公•珊瑚礁记录珊瑚骨骼中的同位素比例反映海水温度和盐度变元前10世纪化近百年全球变暖趋势全球平均气温自工业革命以来持续上升，特别是近50年来上升速率明显加快根据世界气象组织WMO的数据，相比工业化前水平，全球平均气温已上升约

1.2℃2023年被确认为有气象记录以来最热的一年，全球平均气温达到历史新高全球极端天气频率变化68%138%35%强降水事件增加率热浪天数增加率强台风频率增加全球温带地区过去50年全球主要城市区域平均西北太平洋近30年4-5级增长比例增长台风比例增长随着全球气候变暖，极端天气事件的频率、强度和持续时间都呈现显著上升趋势气候模型研究表明，全球平均气温每上升1℃，大气中水汽含量将增加约7%，进而导致降水强度增加，形成更多极端降水事件极端天气事件的影响范围也在全球扩大过去主要在热带地区发生的极端高温事件，如今在温带和亚寒带地区也频繁出现此外，极端天气的季节性特征也在改变，如冬季暖期延长，夏季高温期提前，这些变化对农业生产和生态系统产生深远影响为什么气候会变化自然因素自然因素包括太阳活动周期变化、火山喷发、地球轨道参数变化（米兰科维奇周期）和内部气候系统的自然振荡（如厄尔尼诺现象）这些因素在过去几千年中曾导致全球气温波动，但无法解释近代快速变暖趋势人为因素人为因素主要是温室气体排放增加，导致大气中二氧化碳、甲烷等气体浓度上升，增强温室效应工业化以来，大气二氧化碳浓度从280ppm上升至现在的420ppm以上，创下至少过去80万年来的最高水平科学共识政府间气候变化专门委员会IPCC第六次评估报告明确指出，人类活动是当前全球变暖的主要驱动力，这一结论已经达成坚实的科学共识科学模型表明，仅凭自然因素无法解释观测到的变暖模式和速率温室气体介绍二氧化碳甲烷氧化亚氮氟化气体₂₄₂温室气体是能够吸收和释放红外辐射的大气成分，它们在大气中形成温室效应，维持地球适宜生命生存的温度主要温室气体包括二氧化碳CO、甲烷CH、氧化亚氮N O和氟化气体等人类活动的影响能源生产与工业活动全球温室气体排放最大来源，约占73%交通运输全球碳排放的第二大来源，约占16%森林砍伐与土地利用变化导致碳汇减少，约占11%排放农业活动贡献约12%的温室气体排放人类活动通过多种途径影响气候系统化石燃料（煤炭、石油、天然气）的大量燃烧释放二氧化碳，是温室气体增加的主要来源据统计，自工业革命以来，人类活动已向大气中释放了超过

1.5万亿吨二氧化碳除温室气体排放外，人类活动还通过改变地表特性（如城市化导致热岛效应）、排放气溶胶（影响云和辐射平衡）以及改变水循环等方式影响气候研究表明，如不采取有效减排措施，到本世纪末全球平均气温可能上升

2.5-4℃，带来严重后果典型污染与气候案例年伦敦烟雾事件19521952年12月，伦敦遭遇严重的烟雾污染事件，持续5天，导致约4000人直接死亡这一事件促使英国出台《清洁空气法》，开启现代环境立法先河当时的主要污染物是燃煤产生的二氧化硫和烟尘，与逆温层气象条件共同作用形成致命烟雾华北地区雾霾问题2013年以来，我国华北地区频繁出现严重雾霾天气，PM

2.5浓度超标数倍至数十倍这些雾霾事件与工业排放、机动车尾气、煤炭燃烧和不利气象条件（如静风、逆温）有关雾霾不仅影响人体健康，还通过改变辐射平衡和云物理过程影响局地气候澳大利亚森林大火2019-20202019-2020年，澳大利亚经历了历史上最严重的森林火灾季，烧毁超过1860万公顷土地，释放超过4亿吨二氧化碳这场大火与长期干旱和创纪录高温直接相关，是气候变化导致极端天气事件增加的典型案例气候变化的危害极端天气增多海平面上升农业与粮食安全全球变暖导致水循环加速，冰川融化和海水热膨胀导致气候变化影响作物生长季使极端降水和干旱事件频率全球海平面上升，目前速率节、水资源可用性和病虫害增加高温热浪持续时间延约为每年

3.7毫米预计到分布，预计全球粮食产量将长，强度增强，如2022年中2100年，全球海平面可能上受到显著影响据研究，全国经历了有气象记录以来最升40-80厘米，威胁全球约6球变暖2℃将导致主要粮食强热浪，影响人口超过9亿生活在低海拔沿海地区的作物产量下降5%-15%，增亿人口加全球粮食不安全风险疾病传播风险气温上升扩大了疟疾、登革热等传染病的传播范围和季节，加剧了公共卫生风险同时，极端高温直接增加了心血管疾病和热应激相关死亡风险极端天气案例分析年中国南方洪涝年欧洲热浪201820222018年6-7月，我国南方地区遭遇持续性2022年夏季，欧洲经历了有记录以来最严强降水，长江、太湖等流域水位超警戒重的热浪和干旱多国气温突破历史极线，安徽、江西、湖南等省受灾严重这值，英国首次记录超过40℃高温，西班牙次洪涝与异常的西太平洋副热带高压和南和葡萄牙多地超过45℃热浪导致至少亚高压配置有关，导致水汽长时间输送至15000人过早死亡，同时引发大范围森林南方地区该事件造成超过2000万人受火灾，烧毁超过66万公顷土地气候归因灾，直接经济损失超过500亿元研究表明，气候变化使这种极端热浪发生概率增加了10倍以上气候变化对生态系统影响物种分布变化生物季节变化气候变暖导致许多物种向两极方向或更高海拔迁移，以寻找适宜的气候变暖改变了生物的季节性活动时间，如植物开花、树木展叶、温度条件研究表明，陆地物种平均以每十年

6.1公里的速度向极地昆虫出现和鸟类迁徙等在北半球温带地区，春季物候平均提前

4.5方向迁移，海洋物种迁移速度更快，达到每十年72公里天/十年，秋季物候推迟

2.5天/十年在我国，华北地区已观察到超过100种南方植物向北扩展分布区，青物候变化可能导致生物间相互作用失调，如植物开花与传粉昆虫活藏高原植被线上升了约80米这种变化导致生态系统结构重组，影动时间不同步，捕食者与猎物生活周期错位等这些变化已对农业响物种间的相互作用和生态服务功能生产、林业和生物多样性保护带来挑战，如果不加以适应，将造成严重生态和经济损失气候变化对健康影响高温直接影响传染病扩散空气质量下降气温升高和热浪频率增加直接威胁人体健气候变化改变了传染病媒介（如蚊子、蜱）气候变化通过多种机制影响空气质量高温康，尤其是老人、儿童和有基础疾病人群的地理分布和活动季节，促进了疟疾、登革促进地面臭氧形成，加剧呼吸系统疾病；干热射病、热衰竭和热痉挛等热相关疾病发病热、寨卡病毒等媒介传播疾病的扩散同旱和高温增加森林火灾风险，产生大量烟尘率上升，同时心脑血管疾病风险增加研究时，气温升高可能加速病原体繁殖和传播，污染；气候变化还可能延长过敏原（如花表明，全球每年约有50万人死于极端高温相增加食源性和水源性疾病爆发风险我国南粉）的释放季节，增加过敏性疾病负担研关原因，这一数字预计将随气候变暖而增方地区已观察到登革热传播季节延长和疫情究表明，气候变化导致的空气质量下降每年加北移趋势可能造成约35万人过早死亡气候变化对经济影响万亿

1.6%18%

5.6全球年损失农业产量减少气候风险资产价值GDP预计2℃温升情景下3℃变暖情景下全球平均预测全球面临气候风险的基础设施价值（美元）气候变化通过多种途径影响经济系统极端天气事件造成的直接经济损失逐年攀升，全球年均损失已超过3000亿美元农业生产受气候变化影响尤为显著，高温、干旱和极端降水导致作物减产和质量下降，加剧粮食价格波动和供应不稳定能源系统同样面临气候风险一方面，极端高温增加制冷需求，导致用电高峰；另一方面，干旱影响水电生产，高温降低火电厂效率旅游业、保险业和房地产等行业也受气候变化影响显著世界经济论坛将气候变化列为全球五大风险之首，强调其系统性经济影响气候应对国际合作《联合国气候变化框架公约》1992年签署，旨在将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上首次确立了国际气候合作的基本框架《京都议定书》1997年签署，首次为发达国家设定具有法律约束力的减排目标第一承诺期（2008-2012年）要求发达国家温室气体排放量比1990年平均减少

5.2%《巴黎协定》2015年达成，是全球气候治理的里程碑确立了将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃，并努力限制在

1.5℃以内的长期目标全球盘点机制《巴黎协定》建立的定期评估机制，每五年对全球减排进展进行一次评估第一次全球盘点于2023年完成，结果显示当前行动与长期目标存在显著差距中国气候行动碳达峰碳中和目标发展可再生能源中国承诺力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和这一双碳目标体现中国已成为全球最大的可再生能源投资国和应用国，风电、光伏发电装机容量连了中国应对气候变化的决心和责任担当续多年位居世界第一产业结构调整增加碳汇能力推动高耗能行业低碳转型，发展战略性新兴产业和服务业，优化能源结构，减少实施大规模国土绿化行动，森林覆盖率从1978年的12%提高到现在的24%以上，煤炭消费比重成为全球森林资源增长最多的国家绿色生活与个人减碳绿色出行选择公共交通、骑行或步行替代私家车出行，必要时优先考虑新能源汽车据测算，每人每周少开一天车，一年可减少碳排放约250公斤共享出行也是减少碳足迹的有效方式，一辆共享汽车可替代8-10辆私家车使用节约能源使用节能灯具和电器，及时关闭不用的电源，合理设置空调温度（夏季不低于26℃，冬季不高于20℃）夏季将空调温度调高1℃，可节电约10%选择能效等级高的电器产品，A+++级别的冰箱比普通冰箱节电40%以上低碳饮食减少肉类尤其是牛肉消费，增加植物性食物比例，选择当季、本地食材，减少食物浪费研究表明，素食饮食的碳足迹比高肉饮食低约50%，食物浪费导致全球约8%的温室气体排放垃圾分类与减量践行垃圾分类，提高资源回收利用率，减少一次性用品使用一吨可回收物通过回收再利用，平均可减少碳排放约

1.5吨自带购物袋和水杯等可重复使用的物品，每年可避免数百个塑料制品进入环境城市适应气候措施提升城市绿化率完善排水系统海绵城市建设增加城市绿地、屋顶花园和垂直绿化，不仅传统城市排水系统设计标准偏低，难以应对海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应可以吸收二氧化碳，还能缓解城市热岛效气候变化带来的极端降水增加现代化的城环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的应，降低夏季极端高温风险研究表明，良市排水系统采用更高设计标准，并结合雨水弹性通过透水铺装、雨水花园、湿地公园好的城市绿化系统可使局地温度降低2-8℃，花园、下沉式绿地等设施，提高城市对暴雨等设施，实现雨水的自然积存、渗透和净显著改善居民舒适度和健康状况北京、上的承受能力近年来，我国多个城市完成了化，缓解城市洪涝和水资源短缺问题截至海等大城市近年来积极推进留白增绿工程，排水管网改造，显著减少了城市内涝风险2022年，我国已建设30多个海绵城市试点，有效提升了城市气候适应能力显著提升了城市气候适应能力科学观测与气候预测气候预测服务气候数值模拟全球观测网络基于观测数据和模式模拟，气象部门提供从短期气候模式是研究气候变化的重要工具，通过数学天气到长期气候变化的预测服务季节气候预测全球气候观测系统GCOS整合了陆地、海洋、高方程组描述大气、海洋、陆地和冰冻圈之间的相可提前1-3个月预报季节温度和降水异常，年代空和卫星观测网络，监测气候系统的关键要素互作用目前全球有约50个研究机构开发气候模际预测关注未来5-30年气候变化，百年尺度预测全球拥有超过1万个地面气象站、3000多个高空式，形成耦合模式比较计划CMIP，为政府间气则主要用于气候变化风险评估这些预测为农业观测站、1500多个海洋浮标和数十颗气象卫星，候变化专门委员会IPCC评估提供科学基础我生产、水资源管理、能源规划和减灾防灾提供科形成立体观测网络中国建立了覆盖全国的气象国已自主研发新一代高分辨率全球气候系统模学支撑观测网，包括2400多个国家级气象站和近6万个式，模拟能力达到国际先进水平区域自动站熟悉天气预报应用现代天气预报应用已成为人们日常生活的重要工具这些应用整合了气象部门的官方预报、雷达和卫星实时数据、数值预报模型结果等多种信息，以直观易懂的方式呈现给用户使用天气预报应用时，应注意几个关键要素温度预报（包括日最高/最低温度）、降水概率和强度、风向风速、湿度和舒适度指数、空气质量指数以及各类气象预警信息许多应用还提供个性化提醒服务，如紫外线强度、花粉浓度和运动适宜度等特色指数，帮助用户制定更科学的出行和活动计划校园气象小实验简易雨量筒制作与观测气温日变化观测实验材料准备透明塑料瓶、剪刀、直尺、记录本材料准备温度计（最好有最高最低温度计）、遮阳罩、记录表制作步骤观测步骤

1.将塑料瓶上部切下，倒置插入下部形成漏斗

1.选择校园内适当位置，避免阳光直射和热源干扰

2.在瓶身贴上刻度纸（可通过已知体积水标定）

2.每天固定时间（如8时、12时、16时、20时）记录气温

3.将雨量筒放置在开阔平坦处，避免建筑物遮挡

3.记录每日最高、最低气温及出现时间观测方法每次降雨后记录水位高度，计算降水量若降水为雪，数据分析绘制气温日变化曲线图，分析气温变化规律与天气系统需待其融化后测量连续观测一周，绘制降水量柱状图，分析与官的关系比较晴天、阴天、雨天的气温日变化特点，理解太阳辐射方气象站数据的差异及原因对气温的影响这个实验有助于理解气温日变化规律和微气候特征绘制天气与气候图表气温℃降水量mm图表是表达气象气候数据的有效工具气温和降水的月变化通常用折线图和柱状图组合表示，如上图所示的典型温带季风气候特征气温呈单峰曲线，冬季低、夏季高；降水也集中在夏季，形成雨热同期特点未来气候趋势展望低排放情景增温℃高排放情景增温℃政府间气候变化专门委员会IPCC第六次评估报告预测，在不同排放情景下，本世纪末全球平均气温将比工业化前水平上升

1.4-

4.4℃若能实现《巴黎协定》目标，将温升控制在2℃以内，可避免最严重的气候影响；但当前全球减排承诺和行动仍存在显著差距气象职业与科学研究业务气象工作气象科研工作气象教育培训业务气象工作主要在气象局系统气象科研工作主要在科研院所和气象教育工作包括高校气象专业内进行，包括气象观测、预报、高校开展，研究领域包括天气教学和气象科普教育两方面我服务和管理等岗位我国有省、学、气候学、大气物理学、大气国有7所高校设有大气科学专业，市、县三级气象局，以及各类专化学等中国气象科学研究院、每年培养本科生约500人气象科业气象台站气象预报员需要24南京大学、北京大学等机构是国普教育则面向社会公众，通过科小时轮班值守，分析各类气象资内气象科研的主要力量研究人普场馆、媒体节目和校园活动等料，制作和发布预报产品，应对员需要掌握扎实的数学物理基础形式普及气象知识，提高全社会突发灾害性天气和计算机技能，具备独立设计实气象灾害防御意识和能力验和分析数据的能力气象服务产业气象服务产业是新兴的交叉领域，将气象信息与各行业需求结合，开发专业化气象服务产品包括农业气象服务、交通气象服务、旅游气象服务等随着技术进步和市场需求增长，气象服务产业发展迅速，已成为气象专业毕业生的重要就业方向本单元知识点回顾基础概念类型与分布天气与气候的定义和区别全球气候类型及分布规律•天气短时间的大气状态•气候带热带、温带、寒带等•气候长期的天气平均特征•气候类型季风气候、大陆性气候等•气象要素气温、降水、湿度、风等•我国气候特点季风显著，南北差异大应对与适应影响与危害气候变化的应对策略气候变化的多方面影响3•国际合作《巴黎协定》等国际框架•极端天气增多热浪、洪涝等•国家行动双碳目标、能源转型•生态系统变化物种迁移、季节变化•个人行为低碳生活、绿色消费•社会经济影响粮食安全、健康风险典型易错点与答题技巧天气与气候混淆气候类型特征混淆易错点混淆天气和气候的时间尺度和易错点混淆不同气候类型的特征，如表征方式例如，将今天北京气温将地中海气候的夏季干旱特点误认为25℃误认为是气候特征，或将我国属是热带草原气候特征于季风气候说成是天气特点答题技巧掌握主要气候类型的温度和答题技巧明确区分时间尺度，天气是降水特点，尤其是季节分配规律记忆短期（数小时至数天）的大气状态，气方法可采用温度+降水+典型地区三联候是长期（通常30年）的平均特征描记忆法，如地中海气候=冬暖夏热+冬述具体某一天或某一时刻的大气状况是雨夏旱+地中海沿岸天气，描述多年平均状况是气候气象数据阅读错误易错点不能正确解读气象图表数据，如混淆气温曲线和降水柱状图的对应关系，或错误判断气候类型答题技巧首先看清图表类型和单位，区分气温和降水的度量标准分析数据变化趋势和季节分配特点，结合纬度位置判断气候类型气候类型判断的关键是温度的年较差和降水的季节分配特征课后思考与小论文题气候变化与我家乡小论文指导未来十年气象科技畅想小论文指导论文目的通过调查和分析家乡的气候变化情况，培养学生的科学论文目的激发学生对气象科技发展的兴趣，培养创新思维和前瞻观察能力和环境意识意识建议内容框架建议内容框架

1.家乡基本气候特征介绍（气候类型、季节特点等）

1.当前气象科技发展现状简介（观测技术、预报模型、服务方式等）

2.近几十年来家乡气候变化表现（可通过访谈老人、查阅地方志或气象记录获取信息）

2.未来十年可能出现的气象科技进步（可从人工智能、量子计算、新型观测平台等角度展开）

3.气候变化对家乡自然环境和社会经济的影响（如农业生产、生态环境、人民生活等方面）

3.这些技术进步将如何提升气象预报准确率和服务能力

4.家乡应对气候变化的措施和效果

4.未来气象服务如何更好地融入社会生活和经济发展

5.个人对家乡未来气候变化趋势和应对策略的思考

5.面对这些技术变革，我们应该如何准备和适应总结与致谢核心知识收获通过本课程，我们系统掌握了天气与气候的基本概念、影响因素和分布规律，了解了气候变化的科学证据、成因和影响，以及应对气候变化的国际行动和个人责任科学素养提升课程培养了我们的科学观察能力、数据分析能力和批判性思维，帮助我们以科学视角理解自然现象和环境问题，树立了尊重自然、保护环境的意识行动倡议了解气候变化不仅是为了掌握知识，更是为了采取行动希望每位同学从自身做起，践行低碳生活方式，关注气候政策，参与环保活动，为建设美丽中国和可持续发展的地球家园贡献力量衷心感谢所有参与本课程学习的同学们！你们的积极思考和踊跃参与使这门课程变得生动而有意义特别感谢学校领导和各位老师的支持与指导，为我们提供了优质的学习资源和良好的学习环境让我们将所学知识运用到实践中，共同应对气候变化挑战，创造更美好的未来！。