1. 大气概况
环绕地球表面的整个空气层称为大气层(atmosphere)，简称大气。
大气是由多种气体混合组成的，此外还包含一些悬浮的固体和液体杂质。我们通常将大气的组成分为三个部分：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。
大气垂直结构具有以下特点：
（1）大气的密度
在地心引力的作用下,大气质量的绝大部分集中在大气底层,越往高处大气质量越少。在 10km高度以下就集中了全部大气质量的75%，而在35km以下则高达99%。大气密度随着高度的增加而迅速减小，大气上界约为1000km。
（2）大气的垂直分层
根据气温和水汽的垂直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同特点,沿垂直方向自下而上依次将大气统一划分为对流层、平流层、中间层、热层和外层等五个层次。
2. 主要气象要素
气温、气压、风、云、雾、能见度等，是表征大气状态的物理量或物理现象,称气象要素。天气(weather)是在一定区域、时间内各种气象要素的综合表现。气候(cIimate)是某一区域天气的多年平均特征。天气表示大气的瞬时状态，而气候则表示一段较长时间统计平均的结果。
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气温
气温是用来表示空气冷热程度的物理量。温度的数值表示法称为温标。气象上经常采用摄氏温标(℃)和绝对温标(K)，分别以0℃,100℃和273K，373K表示水的冰点和沸点。
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气压
大气是有重量的。单位截面上大气柱的重量称为大气压强,简称大气压或气压(pressure)。大气中任意高度上的气压，就是从该点起直至大气上界为止，单位面积铅直气柱的总重量。
气温为0℃，在纬度45°的海平面上,760mmHg水银柱高时的大气压称为之为一个标准大气压。
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风
大气相对于地球总是处于不断运动的状态,其主要运动方式包括有规则的环流运动和无规则的乱流运动。环流运动又可以分解为水平运动和垂直运动两个分量。空气相对于地面或海面的水平运动称为风(wind)。风既有大小又有方向。风速是单位时间内空气在水平方向上移动的距离。常用的单位有：米/秒(m/s)、公里/小时(Km/h)和节(kn)。风力等级是根据风对地面或海面的影响程度来确定的。国际上采用的风力等级是“蒲福风级”，从0到17共分18个等级。风向是指风吹向测者的来向,常用16个方位或圆周法(000°~360°)表示。
地球的风带
地转偏向力的作用使南北半球的近地面层中出现了四个气压带,由赤道向极地依次为赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带和极地高压。与此同时,相应地形成了信风带、西风带和极地东风带；此外两个无风带:赤道无风带和副热带无风带。
季风
通常,将大范围风向随季节而有规律转变的盛行风称为季风(monsoons)。季风主要是由于海陆分布引起的,另外,由于地球风带的季节性位移而引起季风,是季风形成的另一原因。
全球存在季风的范围很广,主要分布在南亚、东亚、东南亚和赤道非洲四个区域,此外,在澳洲也有一些季风。
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湿度
大气湿度简称湿度，是用来表示空气中水汽含量的多少，或者表示空气潮湿程度的物理量。湿度的表示方法很多，常用的有：绝对湿度、水汽压、相对湿度和露点。
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云
云是有大量的小水滴或小冰晶或两者混合物组成的悬浮在空中的可见聚合体。水汽的流入补充和促使水汽在空中达到饱和凝结的大气环境是形成云的基本条件。形成云的过程就是使空中的水汽达到饱和的过程，当水汽饱和状态得以维持时，云就继续发展。
通常根据云的低部高度把云分为高、中、低三种，再结合云的形状、结构、和成因划分为11类及若干主要云类。高云包括卷云、卷层云和卷积云；中云包括高层云和高积云；低云包括层积云、层云、雨层云、碎雨云、积云和积雨云。
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能见度
在海面上，正常目视力所能见到的最大水平距离，称为海面能见度。以海里或公里为单位表示。所谓“能见”就是能把目标物的轮廓从天空背景上分辨出来。雾是影响海面能见度的最主要因素。其他如雨、雪、低云等也能使能见度变差。根据能见距离的大小，将能见度分为0～9共10个等级。能见度好，等级更大。
3. 天气系统
天气现象的空间分布和天气过程的时间变化很复杂,有时在广大的范围内会出现大体相同的天气，变化也缓慢；有时又突然发生变化，甚至产生灾害天气。人们发现了天气变化是与不同气团或气团交界面(锋)的形成和移动有关。不同气团或气团交界面(锋)的形成和移动就构成各种各样的天气系统。
气团是指气象要素(主要是指温度和湿度)的水平分布比较均匀的大范围的空气团。在同一气团中,各地气象要素的垂直分布(或它们的稳定度)几乎相同，天气特点也大致相同,变化不太剧烈。气团占据的空间范围很大,水平范围可达几百到几千公里,垂直范围可达几公里到十几公里,常常从地面伸展到对流层顶。
根据气团温度与气团所经过的下垫面的温度对比来划分，气团可分为冷气团和暖气团两种类型。
气团形成后就要发生移动，如果两个性质不同的气团相遇，两者之间就形成狭窄而又倾斜的过渡带。在这个过渡带内温度、湿度、风等气象要素不连续,天气变化剧烈。因为它在水平方向上的宽度远比气团小，所以可以把它看成是个面，称为锋面。锋面是向冷气团一侧倾斜的。锋面与下垫面的交线称为锋线。实际工作中,将锋面和锋线统称为锋。
锋是三维空间的天气系统，它在水平方向上伸展的范围(即锋的长度)与气团的水平尺度相当,可达数百至数千公里,垂直伸展的高度亦与气团相当。锋的宽度在近地面层一般只有几十公里,在高空可达200～400km,甚至更宽些。根据锋在移动过程中冷、暖气团所占的主次地位可将锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四种。
大气中不仅存在着影响天气变化的气团和锋,同时还存在着各种各样、大大小小的空气涡旋,它们有的呈逆时针旋转,有的呈顺时针旋转,这些大型的水平涡旋称为气旋和反气旋。
气旋是三维空间的天气系统。从气压场的角度而言,它是由闭合等压线包围的、中心气压低于四周气压的低气压；从流场的角度而言，它是在北半球作逆时针旋转，在南半球作顺时针旋转的空气涡旋，即气旋。根据气旋形成和活动的主要地理区域，气旋可以分为温带气旋和热带气旋两大类；根据其成因和热力结构，则可以分为锋面气旋和无锋面气旋两大类。锋面气旋是温带最常见的一类气旋,它的特征是气旋中有锋面,温度分布不对称,移动性较强。无锋面气旋有热带气旋和热低压等。
反气旋是中心气压比四周气压高的水平涡旋，又称为高气压。它的流场特征是：在北半球,空气作顺时针旋转；在南半球，空气作逆时针旋转。
在反气旋区中，气压最高的地方，称为反气旋中心(或高压中心)。地面反气旋的中心气压值一般为1020～1030hPa，其中心气压值越高，表示反气旋越强。根据反气旋形成和活动的主要地理区域，可分为极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋。按其热力结构可分为冷性反气旋和暖性反气旋。
在南北半球的副热带地区,大致就是纬度20°～35°地区(盛夏甚至可达40°),存在着副热带高压带。按其地理位置又分别称为北太平洋副热带高压、北大西洋副热带高压、南太平洋副热带高压、南大西洋副热带高压、南印度洋副热带高压。
副热带高压是控制热带、副热带地区的大范围的、持久的大气活动中心,是影响中、高纬度的重要的天气系统。例如，西北太平洋上的副热带高压是最直接地控制和影响台风活动的主要大型天气系统。副热带高压是一个持久的大气活动中心，但它的强度、范围、位置都有明显的季节变化。冬季，副热带高压势力减弱，退居海上和低纬度地区；夏季，副热带高压势力增强、范围扩大，控制了副热带地区的海洋和大陆。
季风低压是发生在西南季风盛行的南亚地区的一种重要的热带天气系统。季风低压频繁活动于夏季,大约1个月出现2～3次,并带来强烈的暴雨。它是季风环流中造成降水的最主要的天气系统。
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