1, 什么是气象要素?_趣味生活

气象要素是表明一定地点和特定时刻天气状况的大气变量或现象，即表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量。气象要素主要包括：气温、气压、风、湿度、云、降水、蒸发、能见度、辐射、日照以及各种天气现象。

气压 : 大气的压力，它是在任何表面的单位面积上，空气分子运动所产的压力。

气温 : 大气的温度，，表示大气冷热程度的量。它是空气分子运动的平均动能。

大气湿度（简称湿度）：它是表示空气中水汽含量或潮湿的程度，可以由气象要素比湿（g）、绝对湿度（pv）、水汽压（e）、露点、相对湿度等物理量表示。

风 : 空气相对于地面的运动。气象上常指空气的水平运动，并用风向、风速来表示。

云 : 悬浮在空气中的大量水滴和冰晶组成的可见聚合体。在常规气象观测中要测定云状、云高和云量。

降水 : 指从云中降落的液态水和固态水，如雨、雪、冰雹等。

蒸发 : 液体表面的气化现象。气象上指水由液体变成气体的过程。

辐射 : 能量或物质微粒从辐射体向空间各方向发送过程。气象上通常称太阳辐射为短波辐射，地球表面辐射和大气辐射为长波辐射。

日照 : 表示太阳照射时间的量。气象上通常提供的是观测到的实照时数。

能见度：人的正常视力所能看到的目标物的最大距离。

为了对地球大气进行科学研究，人们就必须寻找能够表征大气的物理现象和过程的一些物理量，并综合研究它们的基本特征和变化状况，这些表征大气基本特征及变化规律的物理量就称为气象要素。

目前世界各地的气象台站所观测记载的主要气象要素有气温、气压、风、云、降水、能见度和空气湿度等。在这些主要的气象要素中，有的表示大气的性质，如气压、气温和湿度；有的表示空气的运动状况，如风向、风速；有的本身就是大气中发生的一些现象，如云、雾、雨、雪、雷电等。

自然界中水循环的重要环节———蒸发、降水都与大气的物理状态密切相关。气象要素包括气温、气压、风向、风力、湿度、蒸发和降水等这些决定大气物理状态的因素，用气象要素表示的大气物理状态称为天气。而某一地区天气的多年平均状态(用气象要素的多年平均值来表示)称为该地区的气候。气象和气候因素对水资源的形成与分布具有重要影响。对地下水的形成而言，虽然变化缓慢的气候因素起着极为重要的影响作用，但变化迅速的气象要素，则对地下水有着显著的影响。这其中以降水、蒸发及气温的影响最大。

1.气温

大气具有一定的温度称为气温。一切复杂的天气变化，主要是气温条件不同而引起的。气温的变化会直接影响地下水温度的变化，水温变化则会使地下水中的气体成分发生变化。例如由于温度的增高，气体活跃性增大，一部分气体就要从水中逸出，从而降低地下水中气体成分的含量水中气体成分含量的降低，又会引起地下水化学成分的变化。此外，由于热力增加，地下水蒸发作用加强，水量就减少，水的浓度增加。

2.湿度

大气中水汽的含量称为空气湿度。大气中水汽含量变化不定，为空气总量的0.01%～4%，其中70%分布在0～3.5km的高度内。

水汽具有质量，所以有压力，因此，表示空气中水汽含量多少可以用质量或压力表示。湿度分为绝对湿度和相对湿度两种。

绝对湿度:为某一地区某一时刻空气中水汽的含量。采用质量单位时，以1m3空气中所含水汽克数(g/m3)表示，表示符号为m用压力单位时，为空气中所含水汽分压相当于水银柱高度的毫米数或以毫巴表示，表示符号为e。

空气中绝对湿度变化很大，主要受气温、地表面性质等因素的影响。在温暖地带和辽阔水面或潮湿土壤上空，绝对湿度较大。在气温低的地区，空气绝对湿度则很小。

空气中可容纳水汽的数量和温度有密切关系，温度越高，可容纳的水汽数量越多，反之越少。某一温度下，空气中所能容纳最大的水汽数量，称为该温度下的饱和水汽含量。同样也可用质量单位(M)，或压力单位(E)表示。不同温度下的饱和水汽含量，如表1-2所示。

表1-2 不同温度下的饱和水汽含量

绝对湿度只能说明某一时刻空气中水汽含量的多少，而不能说明空气中的水分是否达到饱和，因此，又有相对湿度的概念。

相对湿度(r):绝对湿度与饱和水汽含量之比。即

水文地质学概论

尽管空气绝对湿度不变，当气温下降时，则相对湿度增加。当相对湿度达到l00%时，说明空气中水汽已达到饱和状态。空气中水汽达到饱和时的气温称为露点。

3.降水

当空气的温度低于露点时，空气中多余的水汽便会凝结，以液态或固态形式降落到地表称为降水。降水量以水层厚度的毫米数表示。如某地区年降水量为1000mm，即表示降落在该地区的水量平铺在该区水平面积上，该水层厚度为1000mm。

降水是水循环的主要环节之一，一个地区降水量的大小，决定了该地区水资源的丰富程度，对地下水资源的形成具有重要影响。大气降水渗入地下，对地下水的补给最为普遍，它是地下水最重要的来源。大气降水补给作用的强弱主要取决于两个方面:一方面是大气降水(特别是降雨、降雪)的强度、延续时间另一方面是当地的入渗条件，如包气带的岩性和厚度、地形、植被等。如单位时间内降雨量(降雨强度)大，延续时间长，则可能补给的地下水量就多当入渗条件好，如地表岩土透水性好，地形平坦，植被良好，则入渗作用就强，补给地下水就多。

不同类型的降雨对地下水的补给是不一样的。

1)暴雨:历时短而强度大。按气象部门的惯例，当日降雨量大于50mm或12h降雨量大于30mm的降雨称为暴雨。这种雨一般笼罩面积不大，降雨过程短。一般说来降雨大部分来不及入渗地下而变为地面径流流走，而且往往强烈冲刷地表，甚至改变地表原来的结构。但在平坦的、裸露的砂砾石层地区和植被覆盖较好的地区，仍然可有相当多的水渗入地下。

2)细雨:历时短，雨量小，雨滴小。这种雨往往一边下，一边极易蒸发，对地下水补给极小，意义不大。

3)淫雨:历时久，强度小，笼罩面积大，在地表条件适当时，这种雨可以大量地补给地下水，对地下水的补给具有很大的意义。

4)暴淫雨:历时久，平均强度大，常常酿成地面的洪涝灾害，它对地下水的影响也是显著的。它也常常破坏原有的地表结构，对矿坑和某些工程带来威胁。

我国幅员辽阔，地势复杂，各地区降水分布极不均匀。总的来说，由沿海向内陆地区降水量逐渐减少南方降水量大于北方山区降水量又常比附近平原区多。在我国台湾的中央山脉区，年平均降水量在3000mm以上长江流域年降水量在1000mm以上黄河流域降水量多为500mm西北地区降水量在250mm以下塔里木盆地降水量不足50mm新疆若羌年降水量不足5mm，是我国最干旱的地区。

我国降水主要集中在夏季，其中以七、八月份为最多。这种情况，在东北及华北最为显著。

在分析大气降水的补给作用时，不但要考虑绝对的降水量，还应考虑降水的性质(如延续时间、强度)，降水形式(液态、固态)和降水的类型等。在水文地质调查时，应收集降水的月平均、年平均及多年平均资料。

4.蒸发

水在常温下，由液态变为气态进入大气的过程称为蒸发。自然界的蒸发可以在水面、岩石土壤表面和植物的枝叶上进行。所以根据蒸发性质的不同，可分为水面蒸发、土面蒸发和叶面蒸发3种。蒸发量仍以水层厚度的毫米数表示。

(1)水面蒸发

是指在一个地区一定时间内地表水体表面水分的蒸发。其蒸发量的大小用水面蒸发皿来测定，其值以蒸发度表示，它表示一个地区蒸发能力的大小。

水面蒸发量的大小受许多因素影响，它与蒸发面的温度、空气饱和差、风速、气压等有关。蒸发面的温度越高，饱和差越大，风速越大，气压越低，则蒸发速度越快，蒸发量越大。

(2)土面蒸发

是指在一个地区一定时间内土壤表面水分的蒸发。土面蒸发量除了气温、饱和差、风速、气压外，还与地下水的埋藏条件、土壤性质有关。一般当地下水埋藏较浅时，由于土壤毛细作用，将地下水吸至地表，蒸发量加大埋藏较深，蒸发量就小。土壤颗粒越细，土壤层经常保持的水分越多，则蒸发量就越大。

(3)叶面蒸发

是指在一个地区一定时间内某种植物叶面水分的蒸发，其蒸发过程叫蒸腾(蒸散)。

必须注意，气象部门提供的蒸发量，只能说明蒸发的相对强度(蒸发度)，它不代表实际的蒸发水量。