气象学复习题2012(完整版).doc

1、第一章 地球大气1、大气是由 干洁大气 、 水汽 和 液态和固态微粒 组成的混合物。2、什么是干洁大气？干洁大气的主要成分是 氮、氧和氩 。干洁大气是除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。3、高层大气中的臭氧主要是在 太阳紫外辐射作用 下形成的，大气中臭氧浓度最大的高度是 2030km 。4、大气中的臭氧具有什么作用？大气中的臭氧对紫外线有着极其重要的调控作用，能够强烈吸收太阳紫外辐射。1）从气象的角度来看臭氧吸收太阳紫外辐射对高层大气有明显的增温作用，形成了平流层逆温，在25km 以上气温随高度增加而显著升高，在 50km 附近形成了一个暖区；2）从地面生物的角度来看，

2、大气臭氧层有着极为重要的保护作用，避免大量紫外线到达地面而对地面生物造成伤害，而透过少量紫外线则能够对植物形成有利的影响并杀灭一些有害病菌。5、大气中二氧化碳浓度 白天、晴天、夏季 比 黑夜、阴天、冬季 小。大气中的二氧化碳具有什么作用？1）对紫外线有着极其重要的调控制作用；2）对高层大气有明显的增温作用；3）绿色植物进行光合作用不可缺少的原料；4）强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射） ，使地面保持较高的温度，产生“温室效应” 。6、列举大气中水汽的重要作用。水是实际大气中唯一能在自然条件下发生气、液、固三态相变的成分，故在天气、气候变化中扮演了十分重要角色。水汽的相变会引起云、雾、雨、雪、

3、霜、露等一系列的天气现象产生，并伴随热能的释放和吸收，导致地表和大气内部的水分和热量的输送和交换，进而在世界各地形成各种各样的天气和气候。同时，水汽还能能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对对地面存在保温效应。因此，大气中水汽含量的多少对地面和大气的温度状况有着重要的影响。7、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。1）吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；2）缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；3）降低大气透明度，影响大气能见度；4）充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。8、根据大气物理性质的垂直分布，可将大气从低到高依次

4、分为 对流层 、 平流层 、 中间层 、 热成层 和 散逸层 。9、对流层大气有哪些主要特点？1）集中了 3/4 以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最为复杂的层次，主要天气现象均发生在此层；2）温度随高度升高而降低；（平均高度每升高 100m，气温下降 0.65。） 3）空气具有强烈的直运动和不规则的乱流运动；4）各种气象要素的水平分布不均匀。第二章 辐射1、名词解释太阳辐射强度、可照时数、光照时间、太阳常数、太阳高度角、地面有效辐射、地面净辐射、光合有效辐射太阳辐射强度：单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能量，单位 Wm-2可照时数：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。光照时间

5、/昼长：日出至日末的时数。太阳常数：当地球位于日地平均距离时(约为 1.496108km)，在地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。以 S0表示，目前我国采用的数值为 1382W/m2太阳高度角：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角。(0h90 h 大于 90 取补角)地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。地面净辐射：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，亦称地面辐射差额。光合有效辐射：能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区，称生理辐射（PAR） 。在这个波谱区内量子能量使叶绿素分子呈激发状态，并将自身能量消耗

6、在形成有机化合物上，故这段波普称光合有效辐射。2、太阳高度角的影响因素。正午太阳高度角的计算。太阳高度角的影响因素：1）一年中太阳直射纬度的位置；2）一天中太阳直射点的位置。正午太阳高度角的计算：课本(P39),分别计算春分日、夏至日和冬至日广州、上海和北京的正午太阳高度角。 （广州：23N，上海：31N，北京：40N）3、北半球昼长的变化规律。北半球日出日落太阳方位角的变化规律。北半球昼长的变化规律：1）相同纬度，昼长随季节变化，冬短夏长，春秋介于二者间；2）夏季昼长随纬度升高而加长，冬季昼长随纬度升高而缩短，春、秋分昼长不随纬度变化，全球各纬度上均昼夜平分北半球日出日落太阳方位角的变化规律

7、：除北极外，春分日和秋分日，日出正东，日落正西；夏半年，日出东偏北，日落西偏北；冬半年，日出东偏南，日落西偏南。4、大气对太阳辐射的减弱作用有 吸收 、 散射 和 反射 。影响大气对太阳辐射减弱作用的因素有 大气质量数 和 大气透明系数。5、大气对太阳辐射的吸收具有 选择性 的特性，其吸收光谱主要是 紫外线 和 红外线 。6、分子散射的特点，分子散射造成的大气现象有哪些。解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色的原因。分子散射的特点：只改变辐射的方向，使原来传播方向上的太阳辐射减弱；晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色的原因：当晴朗无云、大气干洁时，被散射的光线以波长较短的蓝光为主，故天空呈现

8、蔚蓝色；而清晨和傍晚时，波长较长的红光则被散射减弱得较少而蓝紫光散射损失较多，加之大气对红橙光透明度大，大气对红橙光透过得较多而对蓝紫光则透过得较少，这就是旭日及落日时因为通过的大气量大，蓝紫光被散射殆尽，遂呈现红色的原因。P447、到达地面的太阳总辐射强度取决于 太阳高度角、 大气质量数 和 大气透明系数 。太阳高度角如何影响到达地面的太阳辐射强度？太阳总辐射与太阳高度呈正相关关系。太阳高度角愈小，阳光穿透的大气量愈多，太阳直接辐射愈低，故太阳总辐射低；8、太阳辐射能主要集中在波长 0.154m 之间，其中，可见光区的能量占总能量的 50% ，红外线占 43% ，紫外线占 7% 。直接辐射和

9、散射辐射光谱与太阳高度角的关系：随着太阳高度角降低，太阳直接辐射光谱中，波长较长的部分逐渐增加，波长较短的部分逐渐减少；太阳高度角增大，散射辐射中波长较短的部分逐渐增大，波长较长的部分逐渐减少 P48-499、什么是温室气体？指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体。大气中的温室气体主要有 CO 2、H 2O、CH 4等。10、影响地面有效辐射的因素有地面温度、 空气温度、 空气湿度、 云况、风力、海拔、地面状况和植被等。为什么多云的夜间地面温度比晴朗的夜间高？云多云厚时，地面辐射受阻，大气逆辐射显著增强，从而地面有效辐射就减弱，地面降温慢。11、植物光合作用中最有效的光

10、谱成分是 红橙光 和 蓝紫光 。光合有效辐射的波长范围是 380710nm 。第三章 温度1、名词解释导热率、温度年较差、干绝热变化、湿绝热变化、大气稳定度、逆温导热率（热导率）：指物体在单位厚度间、保持单位温度差时，其相对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量，用 表示，单位 J/（mS）(或/（m）)温度年较差：指一年中最热月和最冷月的平均温度之差干绝热变化：指干空气或未饱和湿空气团的绝热变化 P77湿绝热变化：饱和湿空气团的绝热变化（气块温度随高度的变化率称为湿绝热直减率）大气稳定度：处在静力平衡状态中的大气，空气因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原

11、来平衡位置的趋势或程度，称之为大气静力稳定度P79逆温：在一定条件下，气温随高度的增高而增加，气温直减率为负值的这种现象称为逆温。（出现逆温的气层称为逆温层）02、影响土壤热容量、导热率的主要因素是什么？解释潮湿紧密土壤温度日较差小于干燥疏松土壤的原因。影响土壤热容量、导热率的主要因素是土壤含水量和土壤孔隙度，它随随土壤含水量增多而增大，导致潮湿土壤表层昼夜温差变化比较小；它土壤孔隙度增加而减小，导致孔隙度大的的干燥土壤昼夜温差大。故潮湿紧密土壤温度日较差小于干燥疏松土壤。3、热量收支的主要方式有 辐射热交换 、 传导热交换 、 流体流动热交换 和 潜热交换 。其中，地面与近地气层之间热量交换

12、的主要方式是 辐射热交换 ，土壤中热交换的主要方式是 传导热交换 ，大气中以 流体流动热交换 为主。4、一天中，一般地面温度的最高值出现在什么时间？为什么？P68-69一天中最高温度在地面累积热量最多时出现，一般为午后 13 时左右原因：在 12 时以后，太阳辐射开始减弱，但地面吸收的太阳辐射，与通过其他方式所得的热量之和，仍比支出的热量多，地面贮存热量还在增加，低温继续升高。到了午后一定时间以后，地面热量收支差额就会由于太阳辐射的进一步减弱和随着地面其他方式失热的增多，地面累积热量由正值变为负值，这时地面温度就开始下降。于是地面最高温度就出现在地面热量收支相抵的这个时刻。5、土壤温度的垂直分

13、布类型有 日射型 、 辐射型 、 清晨过渡型 和 傍晚过渡型 。各类型的代表时间分别是 13 时 、 01 时 、 07 时 和 19 时 。6、分析水面温度的变化比土壤表面要小得多的原因。水的热容量很大，约比土壤大一倍，热量收支相同的情况下，水面升温和降温幅度比土壤小一倍；水是半透明体，太阳辐射可透入相当深的水层中，所以水面升温比土壤表面小得多；水面消耗于蒸发的热量大于陆面，水面升温因而缓和；水是流体，具有流体的特性，它传递热量的主要方式是乱流和对流，通过乱流和对流，能将水面的热量迅速传递到相当厚的水层中；另外，水体中还有平流运动，造成热量的水平输送。因此，使水面温度的变化比土壤表面要小得多

14、。P72-737、一天中，通常气温最高值出现在 1315 时 ，最低值出现在 日出前后 。8、气温日较差大小受哪些因素的影响？有何特点？P751）纬度，随纬度的增大而减小；2）季节，一般夏季大于冬季，一年中春季最大；3）地形，凸出地形比平地小，低凹地形比平地大，山谷（盆地）大于山坡；4）下垫面性质，陆地大于海洋，干燥疏松土壤大于潮湿紧密土壤；5）天气状况，晴天大于阴天，大风时气温日较差小。特点：一般小于土温日较差，随着距地面高度增加而减小，位相也不断落后。9、简述绝热增温和绝热冷却过程。P781）绝热增温：当气块在下降过程中，因外界气压增大，外界对气块做功，在绝热的条件下，所做的功只能用于增加

15、气块的内能，因而气块温度升高，这种因气块下沉而使温度上升的现象，称为绝热增温。 ；2）绝热降温：当气块在上升过程中，因外界气压减小，气块体积膨胀对外界做功，在绝热的条件下，做功所需的能量只能由其本身内能来负担，因此气块降温，这种因气块绝热上升而使温度下降的现象，称为绝热冷却。10、大气稳定度分为 稳定 、 不稳定 和 中性 三种情况。如何判断大气稳定度？“头重脚轻”气层容易发生对流运动的原因。（-温度直减率；d-干绝热直减率；m-湿绝热直减率）： P80-811） 越大，大气越不稳定 2）当 d 时，气层绝对不稳定 4）当 m水溶液；凹面平面凸面4、水面蒸发速率主要取决于 饱和差 。土壤中的水

16、分是通过哪些方式蒸发的：1）直接在土壤表面蒸发 2）水分在土壤中某层次进行蒸发之后，水汽通过土壤的孔隙到达表层逸出土表5、大气中水汽的凝结条件是什么？如何才能使空气达到饱和或过饱和状态？P98大气中水汽的凝结条件是空气达到饱和或过饱和状态，并有凝结核存在。如何使空气达到饱和或过饱和状态？1）增加水汽含量；2）降低温度。 辐射冷却， 接触冷却， 混合冷却， 绝热冷却。6、哪些凝结物的出现可预兆晴天？为什么？P99-100露和霜，晴朗无风的夜晚或早晨利于形成辐射雾，多形成在晴朗有微风的清晨或夜间7、试述雾的种类1）辐射雾：夜间，由于地面辐射冷却，使近地气层温度降低到露点温度以下而形成的雾称为辐射雾

17、。有利条件：空气中有充足的水汽、大气层结稳定、晴朗而有微风的夜间或者清晨2）平流雾：暖湿空气流经冷的下垫面时而逐渐冷却，气温降低到露点温度以下而形成的雾称为平流雾。有利条件：下垫面与暖湿空气的温差大、适宜的风向和风速、暖空气湿度大、层结稳定8、降水形成的宏观条件是 充沛的水汽和空气的上升运动 ，微观过程是 云滴增大为雨滴 。暖云降水的物理基础是 重力碰并增长 ；而冷云降水的物理基础是 冰晶效应 。为什么在云中，冰水共存或大小水滴共存时有利于降水的形成？P101-102当大小水滴共存时，在重力碰并增长作用下在连锁反应中水滴不断增大至上升气流支撑不住大量水滴降落时即形成降水；当冰水共存时，水滴不断

18、蒸发，而冰晶将不断增长，至一定程度时冰晶增大成大雪晶，当大雪晶下降到 0等温线以下时融成雨滴，为降水9、降水强度的等级划分标准：液态的小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨以及固态的小雪、中雪、大雪等；降水性质的划分：连续性降水、间歇性降水、阵性降水、毛毛状降水 P102-10310、简述人工降水的原理和方法。P104-1051）人工影响冷云降水：冰晶效应是冷云降水的物理基础，有时冷云没能产生有效降水是由于缺少足够的冰晶，通过撒播冷冻剂或引入人工冰核的方法来创造条件，以加速冷云的降水过程，增加降水量，方法有干冰法、碘化银法 2）人工影响暖云降水：重力碰并是暖云降水的物理基础，在稳定的窄谱云中

19、引入大水滴或吸湿性物质，产生初始大水滴，改变滴谱分布的均匀性，破坏云的稳定状态，促使重力碰并过程的进行而形成降水，方法有直接在云中引入 3040m 的大水滴以启动重力碰并过程、撒播吸湿性物质以催云致雨第五章 气压与风1、名词解释等压面、气压梯度力、地转偏向力、白贝罗（风压）定律等压面：空间气压相等的各点组成的面气压梯度力：由于空间气压分布不均而作用于空气块上的力（在水平方向上的分力称为水平气压梯度力）地转偏向力：由于地球自转而产生的使空气偏离气压梯度力方向的力白贝罗（风压）定律：在北半球，人背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反 P1222、气压随高度递减的速率与温度和气压的关系。P113高

20、度上升，气压总是递减的，其递减快慢取决于空气密度和重力加速度的大小1）温度一定时，气压越高，单位气压高度差越小，气压随高度递减越快；反之，气压越低，单位气压高度差越大，气压随高度递减越慢2）气压一定时，空气温度越高，密度越小，单位气压高度差越大，气压随高度减小越慢；反之，单位气压高度差越小，气压随高度减小越快3、气压的水平分布可用 等压面 或 等压线 来表示。4、水平方向上作用于空气的力有 水平气压梯度力 、 水平地转偏向力 、 惯性离心力 和 摩擦力 。空气水平运动的直接动力是 水平气压梯度力 。5、地转偏向力的主要特点。P1201）只在物体相对于地面有运动时才产生 ；2）在北半球，地转偏向

21、力垂直指向物体运动方向的右方，南半球相反；3）只改变物体运动方向，不改变物体运动速度；4）大小与风速及所在纬度的正弦成正比，赤道上地转偏向力为零。6、自由大气中和摩擦层中空气水平运动的特点。P124空气的水平运动在摩擦力的作用下，风速减弱，风向也受到干扰，气压梯度力与地转偏向力的平衡关系也遭到了破坏，表现出风向斜穿等压线从高压吹向低压的特点。在北半球，人背风而立，高压在右后方，低压在左前方；摩擦力越大，与等压线的交角越大，风速减小越多。第六章 大气环流1、名词解释大气环流、永久性、半永久性活动中心、季风、焚风、海陆风、山谷风大气环流：指大范围的大气运动状态及其随时空的变化过程，是大范围的大气层

22、内具有一定稳定性的各种气流运动的综合现象。永久性活动中心：一指该气压中心不随季节改变而改变，常年都存在的支配大气运动的大型高、低气压系统。如北半球的夏威夷高压，阿留申低压，冰岛低压，亚速尔高压；南半球的副极地低压等。 半永久性活动中心：指季节性的支配大范围大气运动特征的近平静止的高、低气压系统。季风：指大范围地区盛行风向随季节有显著改变，且这两种风向的性质和它们所带来的天气现象都有明显差别的风焚风：指气流翻越高大山岭时，沿背风坡向下吹的干热风海陆风：指沿海地区以一天为周期，白天从海洋吹向陆地，夜间从陆地吹向海洋的风（是由海陆热力差异而形成的热力环流）山谷风：在山区，白天风从山谷吹向山坡，称为谷

23、风；夜间风从山坡吹向山谷，称为山风；二者合称为山谷风（是由山坡和山谷的热力差异而形成的热力环流）2、大气三圈环流中主要的气压带是 极地高压带 、 副极地低压带 、 副热带高压带 和 赤道低压带 。其中，热带雨林位于 赤道低压带 中，而热带沙漠位于 副热带高压带 中。3、为什么会形成大气活动中心？由于海陆热力性质差异，使三圈环流中有规律分布的气压带和风带出现断裂或变形，形成一个个闭合的高、低压中心，影响打气的运动和水热交换，即大气环流；冬季，东亚地区的大气活动中心是 蒙古高压 ；夏季，东亚地区的大气活动中心是 印度低压 。北半球半永久性的大气活动中心有 阿留申低压 、 冰岛低压 、 大西洋副高

24、和 太平洋副高。4、季风形成的原因是什么？东亚季风与印度季风有何区别？季风形成的原因：1）海陆的热力差异及其季节变化；2）行星热源的分布和极冰的作用；3）行星风带的季节性位移；4）大地形的动力和热力作用。东亚季风与印度季风的区别：1）印度冬季风弱于夏季风，东亚季风则相反；2）印度夏季风来到快，东亚夏季风北推慢；3）印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部季风区降水集中在夏季风最盛之前。5、海陆风形成的原因是 海陆热力性质的差异 ，海陆风和山谷风都属于 热力环流 。6、焚风的形成过程。P144当空气翻越高山时，在迎风坡被迫抬升，空气冷却，起初按干绝热直减率（1/100m）降温。空气湿度达到饱和时

25、，按湿绝热直减率（0.5/100m）降温，水汽凝结，产生降水，降落在迎风坡上。空气越过山顶后，沿背风坡下降，此时，空气中的水汽含量大为减少，下降的空气按干绝热直减率增温。以至背风坡气温比迎风坡相同高度上的气温高得多，湿度显著减小，从而形成相对干而热的风，即焚风第七章 天气系统和天气过程1、天气、天气系统的定义。天气是一定地区短时间内的大气状况及其变化的总称，是一定地区短时间内各种气象要素综合表现出的大气物理状态。天气系统是指在气压、风、温度、湿度等主要气象要素的空气分布下具有一定的结构特征，并能产生一定天气的大气运动系统。2、气团的定义和分类。气团形成的条件。影响我国的主要气团及其天气特征。气团的定义：指气象要素（主要指温度、湿度和大气静力稳定度）在水平分布比较均匀，垂直分布基本一致的大范围的空气团 P148气团的分类：1）地理分类法：根据气团源地的地理位置和下垫面性质来对气团进行分类；2）热力分类法：根据气团与所经下垫面或者气团与相邻气团的温度进行对比来划分的，分为暖气团和冷气团气团形成的必要条件：一是大范围性质比较均匀的下垫面，二是要有合适的环流条件