一、氣候和氣候系統（理解氣候的概念，掌握氣候系統的組成及特性）。
（一）氣候的概念
1.氣候的定義：氣候是指某一地區多年間大氣的一般狀態及其變化特征。它既反映平均情況， 也反映極端情況，是各種天氣現象的多年綜合。氣候和天氣是兩個不同的概念。從時間尺度上看，氣候是時間尺度很長的天氣過程，天氣則是瞬或短時間內的大氣狀態。
2.當代氣候：對于當前氣候，規定用剛剛過去的三個十年，共三十年的平均值作爲准平均，每過10年更新一次。目前應用1971 – 2000年准平均，2011將更新爲1981—2010年爲准。
（二）氣候系統
一般說來，完整的氣候系統由五個部分組成。
1.大氣圏：大氣圈是氣候系統的主體，也是氣候系統最易變化和最敏感的部分。
2.海洋：海洋約占地球表面積的70.8％，僅100m深的表層海水，就占整個氣候系統總熱量的95.6%。因此，可以認爲海洋是氣候系統的熱量儲存庫。
3.冰凍圈：冰凍圈包括全球的冰層和積雪，既有大陸冰蓋、高山冰川、地面雪被、多年凍土、海冰、湖冰和河冰等。冰原體積和範圍的變化是氣候變化的指示器，對氣候長期變化産生反饋， 在地球熱平衡中起著重要的作用。
4.陸面（岩石圏）：陸地位置、高度和地形發生變化的時間尺度，在氣候系統中是最長的，在季節、年際以至十年尺度的氣候變化中可以忽略。但是土壤作爲大氣顆粒的主要來源之一，在氣候變化中有重要作用。
5.生物圏：生物圈是地球生命物質構成的圈層，包括陸地和海洋中的植物，空氣、海洋和陸地生活的動物，以及人類本身。生物圈不僅對氣候變化敏感，而且影響氣候。
二、氣候的形成（掌握輻射因子、環流因子、地理因子對氣候的形成和變化規律）。
（一）氣候形成的輻射因子
太陽輻射是氣候系統的能源，又是一切大氣物理過程和現象形成的基本動力，在氣候形成中起著主導作用。不同地區的氣候差異及氣候季節交替，主要是由太陽福射能在地球表面分布不均勻及其變化引起的。而太陽輻射的時空分布受緯度制約，故氣候形成的輻射因子是一種緯度因素。
1.天文氣候：地球上的天文氣候地球表面因輻射平衡溫度隨緯度和季節的分布形成的簡單氣候模式，稱爲天文氣候。天文氣候能夠反映地球氣候的基本輪廓。研究天文氣候既可以使問題簡化，又能突出太陽輻射對氣候形成的實質性作用。
太陽天文輻射量的大小取決于日地距離、太陽高度和日照時間。在這些因子的作用下, 同一緯度的天文輻射，日總量、季總量、年總量都相同。即太陽輻射總量具有與緯線圏平行呈帶狀分布的特點，這是形成氣候帶的主要原因。根據太陽天文輻射空間分布，通常可把地球上劃分爲7個緯度氣候帶即赤道帶、熱帶、副熱帶、濕帶、副寒帯、寒帯和極地帯。
（二）氣候形成的環流因子
地表太陽輻射能量不均引起的大氣環流是熱量和水分的轉移者，也是形成氣團的基本原因。它促使不同性質氣團發生移動，而氣團的水平交換是不同地區氣候形成及其變 化的重要方式。因此，在不同緯度的環流形勢下形成的氣候類型也不同。
1.大氣環流與熱量輸送和水分循環
35°S—35°N之間輻射熱收入大于支出，說明熱帶和副熱帯有熱量盈余。高緯度地區有熱量虧損。但熱帶並未持續増溫，極地也沒有持續降溫，表明必然存在熱量由低緯向高緯的輸送。大氣環流在緩和赤道與極地溫差上起著巨大作用。
大氣環流還調節海陸間的熱量。冬半年大陸是冷源，海洋是熱源，在盛行海洋氣團的沿海地區，熱量由海洋輸送到大陸，故迎風海岸氣溫比同緯度內陸高；而在大陸冷風影響下，近陸海面氣溫比同緯度海洋表面氣溫低。夏半年大陸是熱源，海洋是冷源，熱量由大陸輸送到海洋，但輸送的熱量遠比冬季海洋向大陸的小。這種海陸熱量交換是造成同緯度大陸東岸和大陸內部氣溫顯著差異的重要原因。冷風影響下，近陸海面氣溫比同緯度海洋表面氣溫低；夏半年大陸是熱源，海洋是冷源，熱雖由大陸輸送到海洋，但輸送量比冬季海洋向大陸輸送的少。
在副熱帶，蒸發量大于降水量，在赤道和中高緒度，降水量大于蒸發量，因此要達到水分平衡必須經過大氣運動，把水汽從盈余地區輸送到虧損地區。
大氣環流具有明顯的非周期性變化。緯圈環流減弱時，南北水平溫度梯度加大，冷暖氣團活躍，有利于鋒面、氣旋産生，多雨天氣相應増多，某些地區將出現氣候異常現象； 反之，緯圈環流加強時，南北水平溫度梯度減小，冷暖氣團不活躍,某些地方往往受單一氣團控制，不利于鋒面、氣旋的形成與發展，降水天氣顯著減少，因而出現特別熱和幹的 氣候異常現象。
2.大氣環流和海溫異常
海溫變化存在明顯的年季振蕩，最著名的事例就是厄爾尼諾現象。指赤道東太平洋海面水溫異常増暖現象。正常情況下赤道太平洋水溫的分布爲東冷西暖，因此，赤道太平洋上空形成一個緯圈熱力環流，厄爾尼諾現象發生時，由于海溫的異常増高，導致海洋上空大氣層氣溫升高，破壞了大氣環流原來正常的熱量、水汽等分布的動態平衡。這一海氣變化往往伴隨著出現全球範圍的災害性天氣：該冷不冷、該熱不熱，該天晴的地方洪澇成災，該下雨的地方卻烈日炎炎焦土遍地。
一般來說，當厄爾尼諾現象出現時，赤道太平洋中東部地區降雨量會大大增加，造成洪澇災害，而澳大利亞和印度尼西亞等太平洋西部地區則幹旱無雨。
*以厄爾尼諾與拉尼娜爲例，說明海—氣相互作用。
.海—氣相互作用
（1 ）厄爾尼諾—拉尼娜/南方濤動（ENSO）
※厄爾尼諾一詞源自西班牙文EINino ,原意是“聖嬰”，用來表示在南美西海岸（秘魯和厄瓜多爾附近）向西延伸，經赤道東太平洋至國際日期変更線附近的海面溫度異常増暖 的現象。
在正常年份，此區域東向信風盛行。赤道表面東風應力把表層暖水向西太平洋輸送，在西太平洋堆積，從而使西太平洋的海平面上升，海水溫度升高。而東太平洋在離岸風的作用下，表層海水離岸漂流，海平面降低，下層冷水上翻， 導致這裏海面溫度的降低。上翻的冷海水營養鹽比較豐富，使得浮遊生物大量繁殖，爲魚類提供充足的餌料。 魚類的繁盛又導致以魚爲食鳥類繁多。
※赤道東太平洋地區由于海水溫度低，水溫低于氣溫，空氣層結穩定，對流不宜發展，降雨偏少，氣候偏幹。而赤道西太平洋地區由于海水溫度高，空氣層結不穩定，對流運動強烈，降水較多， 氣候濕潤。當東向信風異常加強時，赤道東太平洋海水上翻異常強烈，降水異常偏少；而赤道西太平洋海水溫度異常偏高，降水異常偏多，即所謂的拉尼娜事件。
拉尼娜現象
※可是每隔數年，東向信風減弱，西太平洋冷水上翻現象消失，表層海水向東回流，導致赤道東太平洋海平面上升，海面水溫升高，秘魯、厄瓜多爾沿岸由冷洋流轉變爲暖洋流。下層海水不再上湧，導致當地的浮遊生物和魚類大量死亡，大批鳥類亦因饑餓而死，形成一種嚴重的災害。與此同時，原來的幹旱氣候轉變爲多雨氣候，甚至造成洪水泛濫， 即所謂的厄爾尼諾事件。
※厄爾尼諾的拉尼娜對我國氣候的影響主要表現在：
① 厄爾尼諾年，東亞季風減弱，中國夏季主要季風雨帶偏南，江淮流域多雨的可能性較大，而北方地區特別是華北到河套一帶少雨幹旱。拉尼娜年正好相反。
② 在厄爾尼諾年的秋冬季，北方大部分地區降水比常年減少，南方大部分地區降水比常年増多，冬季青藏高原多雪。拉尼娜年的秋冬季我國降水的分布爲北多南少型。
③ 在厄爾尼諾年我國常常出現暖冬涼夏，特別是我國東北地區由于夏季溫度偏低，出現低溫冷害的可能性較大。拉尼娜年我國則容易出現冷冬熱夏。
④ 在西太平洋和南海地區生成及登陸我國的台風個數，厄爾尼諾年比常年少，拉尼娜年比常年多。
※厄爾尼諾和拉尼娜對全球氣候的影響，以環赤道太平洋地區最爲顯著。
※南方濤動：厄爾尼諾現象之特征爲東、西太平洋海溫溫差的逆向改變，其直接伴隨之大氣變化則是氣壓場上跷跷板式的東西振蕩。當海溫變化呈現東高西低時，氣壓場變化則爲西髙東低，反之若海溫變化爲東低西髙，氣壓場則呈西低東高之改變。上述之氣壓場變化，氣象界慣以南太平洋東部和西部位于澳洲之達爾文，兩者間氣壓場的差異值爲指針來顯示，並將此振蕩取名爲南方濤動（Southern Oscillation） ——ENSO （厄 爾尼諾/南方濤動）循環。
ENSO是指影響全球的連續但不規則的大氣和海洋循環變化的一種現象，南方濤動指數（SOI）與厄爾尼諾及拉尼娜具有很好的對應關系，並具有3-7年的准周期，所以稱爲ENSO循環。
（三）氣候形成的地理因子
地理因子通過對輻射因子和環流因子的影響作用于氣候。任何氣候都與一定的地區相聯系，即氣候是結合所在的地理環境出現的。地理環境使得地球氣候具有緯度地帶性，具有非地帶性特征。因此，分析氣候成因必須考慮地理環境。
1.海陸分布對氣候的影響：海陸不同物理性質導致同緯度、同季節海洋和大陸的増溫和冷卻顯著不同。海上和陸上氣溫也有明顯差異，不僅破壞溫度的緯度地帶性分布，而且還影響到氣壓分布、大氣運動方向即水平分布，使同一緯度帶出現海洋性氣候和大陸性貝 候的差異。大陸性氣候與海洋性氣候的特征可概括爲：
2.洋流對氣候的影響：洋流是大洋中任一持續不斷並主要呈水平流動的海水，它可以從低緯度向高緯度傳輸熱呈，又能從高緯地區向低緯輸送海冰和冷水。據衛星觀測，在20°N 洋流輸送的熱量占地—氣系統總熱量傳輸的74% ，而在30-35°N洋流傳輸的熱量是兌傳 輸熱量的47% ,因此，洋流對氣候的形成具有重要作用。
3.地形對氣候的影響：海拔高度、地表形態、方位（坡向和坡角）等影響水熱條件的再分配，從而對氣候産生影響。
三、氣候帶和氣候型（掌握低、中、高緯度及高地氣候型的氣候變化特性）。
（一）低緯度氣候
低緯度的氣候主要受赤道氣團和熱帶氣團所控制。全年氣溫全年皆高，最冷月平均氣溫在15°C-18°C以上。影響氣候的主要環流系統有熱帶福合帶、信風、赤道西風、熱帶氣旋和亞熱帶高壓。本帶可分爲五個 氣候型：
世界主要的氣候類型
1.赤道多雨氣候
位于赤道及其兩側，大約向南、向北伸展到5°一10°左右，各地寬窄不一，主要分布 在非洲剛果河流域、南美洲亞馬遜河流域和亞洲與大洋洲間的從蘇門答臘島到伊裏安島一帶。
這裏全年正午太陽高度角都很大，因此長夏無冬，各月 平均氣溫在25℃—28℃ ,年平均氣溫在26℃左右。絕對最高氣溫很少超過38℃，絕對最低氣溫也極少在18℃以下；氣溫年較差一般小于3°C ，日較差可達6℃—12℃，全年多雨， 無幹季，年水最在2000mm以上,最少月在60mm以上。全年皆在赤道氣團控制下，風力 微弱，以料合上升氣流爲主，多密陣雨，天氣變化單調，降水量的年際變化很大。這與赤道輻合帶位置的變動有關，例如新加坡平均年降水量爲2282mm，最濕年（4031mm）相當于最幹年（831mm）的近5倍。由于全年高溫多雨，各月平均降水呈皆大于可能蒸散量，土壤儲水量皆達最大 值（300mm ），適于赤道雨林生長。
2.熱帶海洋性氣候
出現在南北緯10°一25°信風帯大陸東岸及熱帶海洋中的若幹島嶼上，如加勒比海沿岸及諸島、巴西高原東側沿海、馬達加斯加東岸、夏威夷群島等。典型台站：哈瓦那。這裏正當迎風海岸，全年盛行熱帶海洋氣團，氣候具有海洋性。最熱月平均氣溫在28℃上下,最冷月平均氣溫在18℃—25℃間，氣溫年較差、日較差皆小，如哈瓦拉年較差僅 5.6℃，年降水量在1000mm以上，一般以5-10月較集中，無明顯幹季，除對流雨、熱帶氣旋雨外，沿海迎風坡還多地形雨。
3.熱帶幹濕季氣候
出現在緯度5°一15°左右，由于氣壓帶風帶的南北移動，也有伸達25°左右的，主要分布在上述緯度的中美、南美和非洲。幹季出現在正午太陽高度角小的時候，此時，本區處于信風帶控制，盛行下沉氣流，幹旱少雨形成幹季，而當太陽直射點移到本區時，本區受赤道低壓的控制，潮濕多雨，形成雨季。
4.熱帶季風氣候
出現在緯度10°到回歸線附近的亞洲大陸東南部。如我國台灣南部、雷州半島和海南島；中南半島、印度半島大部；菲律賓；澳大利亞北部沿海等地。
5.熱帶幹旱與半幹旱氣候
出現在副熱帶及信風帶的大陸中心和大陸西岸。在南、北半球各約以回歸線爲中心向南北伸展，平均位置約在緯度15°一25°之間。
（一） 中緯度氣候
1.亞熱帶幹早與半幹旱氣候
該氣候型位于熱帶，在熱帶幹旱氣候向高緯度的一側，約在南北緯25°一35°的大陸西 岸和內陸地區。它也是在副熱帶高壓下沉氣流和信風帶背岸風的作用下形成的。
2.亞熱帶季風氣候
位于亞熱帶亞歐大陸東岸，約以3°N爲中心，向南北各伸展5°左右。它是熱帶海洋氣團與極地大陸氣團交替控制的地帯，夏秋間又受熱帶氣旋活動的影響。
3.亞熱帶濕潤氣候
位于南北美洲、非洲和澳大利亞大陸副熱帶東岸。由于所處大陸面積小，未形成季風氣候，這裏冬夏溫差比季風區小，一年中降水分配比季風區均勻。
4.亞熱帶夏幹氣候（地中海氣候）
該帶位于副熱帶大陸西岸，南北緯度30°—40°之間的地帶，包括地中海沿岸、美國加利福尼亞州沿岸、南非和澳大利亞南端。這裏受副熱帶高壓季節移動的影響，在夏季正位于副高中心範圍之內或在其東緣，氣流是下沉的，因此幹燥少雨，日照強烈。冬季副高移向較低緯度，這裏受極鋒影響，鋒面氣旋活動頻繁，帶來大量降水。全年降水量在300—1000mm 左右。冬季氣溫比較暖和，最冷月平均氣溫在4—10℃左右。
5.溫帶海洋性氣候
分布在溫帶大陸西岸，緯度約在40°~60°，包括歐洲西部、阿拉斯加南部、加拿大的哥倫比亞、美國華盛頓和俄勒岡兩州、南美洲40°~60°S西岸、澳大利亞的東南角，包括塔斯馬尼亞島和新西蘭等地。這些地區終年盛行西風，受溫帶海洋氣團控制，沿岸有暖洋流經過。冬暖夏涼，最冷月氣溫在0℃以上。
6.溫帶季風氣候
出現在亞歐大陸東岸緯度35°—55°地帶，包括中國的華北和東北，朝解大部，日本北部及俄羅斯遠東部分地區。冬季盛行偏北風，塞冷幹燥，最冷月平均氣溫在0℃以下， 南北氣溫差別大。夏季盛行東南風，溫暖濕潤，最熱月平均氣溫在22℃以上，南北濕差小。 氣溫年較差比較大，全年降水量集中于夏季，降水分布由南向北，由沿海向內陸減少。天氣的非周期性變化顯著，冬季寒潮爆發時，氣溫在24h內可下降10余度甚至20余度。
7.溫帶大陸性氣候
主要分布在亞歐大陸海洋性氣候區東側和北美大陸100°W以東40° ~ 60°N之間的地區。氣溫、降水和溫帶季風氣候類似，但風向、風力季節變化不明顯。冬季不太寒冷，冬季多雨；夏季有對流雨但不十分集中。
8.溫帶幹旱半幹旱氣候
主要分布在35°~50°N的亞洲和北美大陸中心地帯，南美阿根廷和大西洋沿岸巴塔哥尼亞。
（三）高緯度氣候
高緯度氣候帯分布在極圈附近，盛行極地氣團和冰洋氣團。低溫無夏是該氣候帶的最顯著特征。降水雖少，但蒸發較弱，凍土發育。
1.副極地大陸性氣候：主要岀現于北半球高緯度地區，約50°N-65°N呈連續帶狀分布。作爲極地大陸氣團的源地，終年受極地海洋氣團和極地大陸氣團控制。冬季漫長而嚴寒，至少有9個月；暖季短促。年降水星較少，並集中于夏季。
2.極地冰原氣候：出現于格陵蘭、南極大陸冰凍高原和北冰洋中靠近北極的島嶼上。
3.極地長寒氣候（苔原氣候）：主要分布在亞歐大陸和北美大陸北部邊緣，格陵蘭沿海地帶和北冰洋中的若幹島嶼上。那裏全年皆冬，一年中只有1~4個月平均氣溫在0~ 10℃之間。降水量一般在200 – 300mmo蒸發微弱。植被爲苔藓、地衣和小灌木等，構成苔原景觀。
（四）高地氣候
高地氣候主要出現在約55°S~70°N之間的大陸高山高原地區。自山麓到山頂各氣候要素發生規律性變化，表現出明顯的氣候垂直地帯性。各氣象要素的垂直變化導致不同高度上具有不同的水熱組合，從而形成不同的高地氣候。