气象学复习题答案2014年秋重点讲义资料.doc

1、第一章 地球大气重点：大气成分中的臭氧、二氧化碳、气溶胶粒子和大气结构中的对流层。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：大气中除去水汽和悬浮在大气中的固态、液态微粒以外的整合气体。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？（1）保护作用；（2）加热作用；（3）温室气体的作用。5、大气中二氧化碳浓度 白天、晴天、夏季 比 黑夜、阴天、冬季 小，城市比郊区大。大气中的二氧化碳具有什么作用？（1）CO2 是绿色植物进

2、行光合作用不可缺少的原料。（2）CO2 是重要的温室气体（可强烈吸收地面和大气长波辐射并放射长波辐射），对地面和近地气层具有保温、增温效应。6、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。什么是霾？雾和霾有何区别？气溶胶对大气中物理过程和现象的作用：（1）吸收太阳辐射，使空气温度增高，削弱到达地面的太阳辐射。 （2）阻挡地面辐射，减缓地面的辐射冷却。 （3）降低大气的透明度，影响能见度。 （4）充当水汽的凝结核，对成云致雨有重要意义。霾：空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等气溶胶粒子形成的大气混浊现象，使水平能见度小于 10 km。雾和霾区别：（1）能见度范围不同。雾的水平能见度小于 1 公里，霾的

3、水平能见度小于 10 公里；（2）相对湿度不同。雾的相对湿度大于 90%，霾的相对湿度小于 80%，相对湿度介于80-90%是雾和霾的混合物，但主要成分是霾；（3）厚度不同。雾的厚度只有几十米至 200 米左右，霾的厚度可达 1-3 公里左右；（4）边界特征不同。雾的边界很清晰，过了“雾区”可能是晴空万里，但是霾与晴空区之间没有明显的边界；（5）颜色不同。雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色。7、根据大气物理性质的垂直分布，可将大气从低到高依次分为 对流层 、 平流层 、 中间层 、 热成层 和 散逸层 。大气中的臭氧主要分布在平流层，热成层对无线电波的远距离传播具有重要作用。8、对流

4、层大气有哪些主要特点？（1）集中了整个大气四分之三的质量和几乎全部的水汽，大气中的各种天气现象如风、云、雨、雪等都发生在这一层里。（2）气温随着海拔高度的增高而降低。（3）对流层空气具有强烈的对流运动和不规则的乱流运动。（4）气象要素水平方向上分布不均匀。第二章 辐射重点：第二节和第三节1、名词解释可照时数：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。光照时间：光照时间可照时数曙暮光时间太阳常数：当日地距离为平均值时，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。太阳高度角：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角。(0h90，大于 90 取补角)大气质量数：太阳光通过大气路径的长度与大气铅直

5、厚度之比。地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差，亦称净红外辐射。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，称为地面辐射差额(B) ，也称地面净辐射。 光合有效辐射：绿色植物进行光合作用时，能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成分。光饱和点：在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。2、应用基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律分析物体的辐射强度及辐射之间的相互作用。（1）对不同性质的物体，放射能力较强的物体，吸收能力也较强；反之亦然；（2）对同一物体，如果在温度

6、 T 时它放射某一波长的辐射，那么，在同一温度下它也吸收该波长的辐射；（3）物体温度愈高，其放射能力愈强；（4）物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短;（5）随着物体温度不断增高，最大辐射波长由长向短位移。3、太阳高度角的影响因素。正午太阳高度角的计算。重要因素：地面太阳辐射通量密度h 正午 90-|- |4、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。昼长的变化规律：（1）相同纬度，昼长冬短夏长，春秋介于二者之间；（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、秋分则不随纬度升高而变；日出日落太阳方位角的变化规律：1）除北极外，一年中只有春分日和秋分日，日出正东

7、日没正西；2）夏半年内，日出东偏北方向，日没西偏北方向；且愈近夏至日，日出日没方位愈偏北；3）冬半年内，日出东偏南方向，日没西偏南方向；且愈近冬至日，日出日没方位愈偏南。5、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。6、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 。7、大气对太阳辐射的散射特点。解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色的原因。特点：入射光波长愈短，散射能力愈强。原因见课本 P44 开头8、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

8、。太阳高度角如何影响到达地面的太阳辐射强度？高海拔地区太阳辐射强度大的原因。（1）随 h 降低，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。（2）干洁空气中，随 h 降低，散射辐射中波长较短的部分逐渐减少，波长较长部分逐渐增多，而波长在 400nm-600nm 的可见光几乎不随 h 而变化。海拔高，大气量小；云少，大气透明度高。9、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% 。直接辐射和散射辐射光谱与太阳高度角的关系。（1）太阳高度角越大，直接辐射强度越强；（2）太阳高度角的增大，散射辐射增强。1

9、0、什么是温室气体？大气中的温室气体主要有 CO2、H 2O、CH 4 等。温室气体：犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐射，增强大气逆辐射，对地面有保温和增温作用的气体。11、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，Ee 受阻，Ea 则显著，从而 Eo 就明显减弱，地面降温变慢。12、植物光合作用中最有效的光谱成分是 红橙光 和 蓝紫光 。光合有效辐射的波长范围是 380710nm 。高山地区植物矮小和花色艳丽的原因。13、根据植物对白昼长短的反应，植物可分为 长日照植物 、 短

10、日照植物 和 日中性植物。长、短日照植物的光周期特性。为什么长日照植物多起源于中高纬，而短日照植物多起源于低纬度？光周期特性：长日照作物只有在日照长度长于某一时间才能开花，若短于某一时间则延迟开花或不开花；短日照作物只有在日照长度短于某一时间才能开花，若长于某一时间则延迟开花或不开花；中性作物仅在某一日照时间范围内开花。提示：长日照植物：北种南移，选择较早熟的品种；南种北移，选择较迟熟品种。短日照植物：北种南移，选择原产地迟熟品种及感光性弱的品种；南种北移，应引早熟及感光性弱的品种。第三章 温度重点：第四节 大气温度1、名词解释导热率：指当物体的温度垂直梯度为 1/m，单位时间通过单位水平截面

11、积的热量。温度年较差：一年内最热月月平均温度与最冷月月平均温度之差。干绝热变化：当一团干空气或未饱和的湿空气与外界没有任何热量交换做升降运动，且气块内没有任何水相变化时的温度变化过程。湿绝热变化：指饱和湿空气做绝热上升（或下沉）时的温度变化。大气稳定度：处在静力平衡状态中的空气块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来平衡位置的趋势或程度。逆温：在一定条件下，对流层中会出现气温随高度的增加而升高的现象。活动温度（积温）：大于或等于生物学下限温度的日平均温度称为活动温度，活动温度的累积称为活动积温。有效温度（积温）：活动温度和生物学下限温度的差值称为有效温度，有

12、效温度的累积值称为有效积温。三基点温度：作物生命活动过程的最适温度、最低温度和最高温度的总称。2、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。主要因素：1）土壤含水量：含水量大，热容量大，导热率大；2）土壤孔隙度：孔隙度大，热容量小，导热率小。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？5、土壤温度的垂直分布类型有 日

13、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。（1）土壤表面受热快，冷却也快；（2）土壤表面温度升降变化大，水面温度升温和冷却都较慢，日年较差都比土壤表面小。7、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？（1）土壤湿度：潮湿土壤地表温度的日变福和年变幅小于干燥土壤，最低、最高温度出现的时间落后；（2）土壤机械组成和腐殖质：土壤孔隙度越大，有机质含量越多，地表温度的日、年变化大；（3）土壤颜

14、色：深色地表的温度日较差大于浅色土壤；（4）地面覆盖物：可使地表温度的日较差和年较差变小；（5）地形和天气：凸出地形地表温度变化小于平地，平地小于凹地，晴天大于阴天。9、简述绝热增温和绝热冷却过程。绝热增温过程：气团下降，体积缩小，外界做功，内能增加，温度上升。绝热冷却过程：气团上升，体积膨胀，对外做功，内能减少，温度下降。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。某地在 200 米处气温为 19.9，在 1300 米处气温为7.8。试求 2001300 米气层中干空气块的大气稳定度。大气稳定度的判定：对于未饱和空气

15、：d 不稳定；= d 中性；m 不稳定；= m 中性； m 稳定。11、按形成原因，逆温可分为 辐射逆温 、 平流逆温 、湍流逆温 和 下沉逆温 等。辐射逆温的特点。（1）辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。（2）夏季夜短，逆温层较薄，消失也快；（3）冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。（4）在山谷与盆地区域，由于冷却的空气还有沿斜坡流入低谷和盆地的作用，因而常使低谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不会消失。12、三基点温度是指 最高温度 、 最适温度 和 最低温度 。13、某作物从出苗到开花需一定有效积温，其生物学下限温度为 10，它在日均气温为25的条件下，

16、从出苗到开花需要 50 天。今年该作物 5 月 1 日出苗，据预报 5 月平均气温为 20.0，6 月平均气温为 30.0，试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效积温各是多少？第四章 大气中的水分重点：第三节 凝结和凝结物1、名词解释水汽压：空气中水汽的分压强。单位：百帕 (hPa)饱和水汽压：饱和湿空气中水汽的分压强。相对湿度：空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。露点温度： 对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量的情况下，降低温度而使空气达到饱和状态时的温度。露：当地面或地物表面经辐射冷却，使贴地气层温度下降到露点温度以下时，当td0，水汽凝结而形成小水滴，即为露雾：

17、近地层的气温下降到露点温度以下，空气中水汽凝结成的小水滴或小冰晶弥漫在空气中，使水平能见度小于 1km 的现象。辐射雾：地面和空气的辐射冷却而形成的。降水量：从大气降落到地面的未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的水层厚度。降水相对变率:指某时日期内降水距平与多年平均降水量的百分比。2、表示空气湿度的特征量有 水汽压 、 相对湿度 、 比湿 、 饱和差 和 露点温度 等。3、饱和水汽压的大小与哪些因素有关?它们如何影响饱和水汽压的大小? （1）温度(决定因子)：T 升高，E 升高；（2）蒸发面性质：E 过冷却水E 冰；（3）蒸发面形状：E 凸面E 平面E 凹面；（4）液体含盐度：含盐度升高，E

18、 升高。4、水面蒸发速率主要取决于 饱和差 。土壤中水分的蒸发过程：（1）稳高阶段 主要受气象条件的影响。（2）速降阶段 此阶段蒸发速度决定于土壤含水量和土壤结构。（3）稳低阶段 影响土壤蒸发的主要是土壤因子。如何减少土壤水分的蒸发？首先应该耙松土壤表层，切断毛管，使土壤水分蒸发，由第一种过程转变为第二种过程，来削弱蒸发速度；但是当土壤耙松之后，又对第二种过程的进行提供了有利的条件。因此，这时为了防止土壤水分蒸发，须在耙松之后再加以镇压，把耙松土层的上层压紧，减小土壤上层的孔隙度，以限制第二种过程的顺利进行。这样既削弱了第一过程，又削弱了第二过程；就可以有效的防止土壤水分的蒸发。此外，影响土壤

19、的水分和热状况的因素，如土壤质地、色泽、斜坡的方位及倾斜度，以及植物覆盖、地膜覆盖等，都能有力地影响土壤蒸发情况。5、大气中水汽的凝结条件是什么？（1）空气达到饱和或过饱和状态(eE);（2）有凝结核存在。如何才能使空气达到饱和或过饱和状态？（1）增加空气中的水汽含量，使 eE（2）使含有一定水汽的空气冷却：t 降低，E 降低到使 eE6、哪些凝结物的出现可预兆晴天？为什么？露、霜、辐射雾7、露形成的有利天气是什么？晴朗无风的夜晚或早晨，粗糙的地表、低凹的洼地；露对农作物有哪些影响？（1）为植物提供水分，干热天气里，露有利于植物的复苏，在干旱地区，露是植物维持生命的主要源泉。（2）作物由于结露

20、而潮湿，病菌易于繁殖，引起病害的发生。水果面上沾有大量露珠，则常使果面产生锈斑，损坏水果品质。8、试述雾的种类及成因，并分析雾在农业生产中的意义。种类：（1）雾 能见度1km；（2）轻雾（霭） 能见度 110km成因：（1）辐射雾：是地面和空气的辐射冷却而形成的。（2） 平流雾：是在暖湿的空气流到冷地面上时形成的。（3） 平流辐射雾（混合雾）：（4） 地形雾：（5） 蒸发雾：雾在农业生产中的意义：（1）遮蔽太阳，削弱光照；（2）有利于病原菌的繁殖；（3）使农作物徒长，体质虚弱极易受病虫之侵害；（4）在干旱的地区和季节，雾露是植物的唯一水源；（5）寒冷季节可减轻或避免低温危害；（6）对茶、麻等生

21、长有利。9、云形成的必要条件是 大气在上升过程中冷却而达到饱和或过饱和 。根据上升运动的特点，云可分为哪几类?积状云、层状云、波状云10、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？11、降水强度的等级划分标准。降水性质的划分。划分标准：小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨降水性质的划分：1）连续性降水 主要降自雨层云2） 间歇性降水 主要降自层积云和高层云3） 阵性降水 主要降自积雨云4） 毛毛状降水（毛毛雨） 主要降自层

22、云12、简述人工降水的原理和方法。13、当气温为 15.0时，饱和水汽压为 17.1hPa，气温为 26.3时，饱和水汽压为34.2hPa，现测得气温为 26.3，水汽压为 17.1hPa，试求相对湿度和露点是多少？第五章 气压与风重点：第二节1、名词解释等压面：是指空间气压相等各点组成的面。水平气压梯度力：由于水平气压梯度的存在而作用在单位质量空气上的力。地转偏向力：由于地球自转而产生的使物体运动方向发生改变的惯性力。白贝罗（风压）定律：地转风沿等压线吹在北半球，背风而立，高压在右低压在左；南半球则相反，这个关系就是白贝罗风压定律。2、气压随高度递减的速率与温度和气压的关系。温度一定时，气压

23、越高，气压随高度递减越快，反之相反；气压一定时，空气温度越高，气压随高度递减越慢，反之相反。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。（1）只作用于相对地面发生运动的物体，静止物体不受地转偏向力的作用。（2）只使物体风向发生偏转，不改变物体风速。（3）北半球垂直指向物体运动方向的右方，南半球指向左方。（4）大小与物体运动速度和所在纬度的正弦值成正比。纬度越高，地转力越大，赤道为 0；风速越大，地转力越大。6、自由大气中

24、和摩擦层中空气水平运动的特点。在自由大气层中，风沿着等压线吹。自由大气层中的白贝罗风压定律：(风压定律）北半球，背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反。在摩擦层中，风穿越等压线，向低压偏转。摩擦层中的白贝罗风压定律：背风而立，低压在左前方，高压在右后方。南半球相反。7、一登山运动员，从海拔 500m，气温为 25处开始登山。当他到达高度 Z1 处时，气压比出发时减少了 1/5，气温为 13。他继续往上走，到 Z2 处时，气压比 Z1 处又减少了 1/5，气温为-1 。试问 Z1 、Z2 处的海拔高度各为多少？第六章 大气环流重点：大气三圈环流、大气活动中心、季风和地方性风1、名词解释大气环流

25、：指具有全球范围的大气瞬时以及平均的运动状况。季风：大范围地区盛行风向有明显的季节变化，并且风向的性质及它们所带来的天气、气候也有明显差别风。（以一年为周期）焚风：沿着山坡向下吹的炎热而干燥的风。海陆风：（以一日为周期）山谷风：（以一日为周期）2、简述三圈环流的形成过程。见课本 P1323、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 ，主要的风带是信风带、西风带和极地东风带。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，我国绝大部分地区位于 中纬度西风带 中。4、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 和 太平洋副高。大气活动中心是如何形成的？见课本 P1355、季风形成的原因是什么？中国季风和印度季风有何区别？