[理学]气象与气候学.doc

第一章：引论1. 气象：大气中的物理现象2. 气候：多年天气综合的表现，包括某地地区多年的大气平均状况和极端状况3. 天气：一定区域短期天气状况及其变化的总称4. 气温垂直递减率：又叫绝热率，是表征气体随着高度的增加而其气温的变化程度的物理量。又指在对流层主要从地面的到热量，因此气温随着高度的增加而降低。一般而言，高度每增加100米，气温就下降约0.65,通常用r表示。5. 大气污染：是指由于人类活动或者自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够长的时间，并因此危害了人体的舒适，健康，福利和环境污染的现象（大气中某些气体和尘埃的增多导致气体气候发上改变）6. 标准大气压：在摄氏温度0，纬度45，晴天时海平面上的大气压强为标准大气压，其值大约相当于760mm汞柱高7. 饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中水汽量有一定限度，水汽含量达到限度时饱和空气的水汽压。（温度：指数曲线；形状：凸凹水平；性质：溶液面）8. 饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中的水汽压之差9. 相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值10. 当水汽压不变时，气温升高，饱和水汽压增大，相对湿度会减小11. 气象学：是把大气当作研究的客体，从定性和定量两方面来说明大气特征的学科，集中研究大气的天气情况和演变规律和对天气的预报12. 气候学：是研究气候特征，形成，形成，分布和演变规律，以及气候与其他自然因子和人类活动关系的学科13. 天气学：是研究天气现象和天气过程的物理本质以及规律，并用以制作天气预报的学科 1. 气候和天气的区别：一，从定义上，天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度，湿度，压强）和大气现象（风雨雷电）的综合。气候是指在太阳辐射，大气环流，下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一时段内大量天气过程的综合。二，从形成机制上：天气是指一般在单一天气系统的控制和影响下形成的，气候则复杂得多，至少是天气系统共同作用所致。三，从变化特点上：天气易于变化，而气候相对稳定。2. 大气成分中，二氧化碳，臭氧，水汽的分布及其作用：3. 二氧化碳：主要分布在对流层，作用：光合作用，吸收太阳辐射，吸收长波辐射（主要是地面辐射），同时放出长波辐射，热量转换与地球大气层的保温作用4. 水汽：几乎全部分布在对流层，作用： 一，成云致雨，二，经过水汽状态的变化，使热量得到转换，三，善于吸收和放射长波5. 臭氧：主要在平流层中，作用：一，臭氧能大量吸收太阳紫外线，使臭氧层增温，影响大汽温度的垂直分布，从而对地球大气环境和气候的形成起着重要的作用，二，臭氧同时还形成了一个“臭氧保护层”，使得到达地表的对生物有杀伤力的短波辐射（波长小于0.3um）大大降低强度，从而保护着地表生物和人类。6. 大气在垂直方向上的分层：7. 名称8. 对流层9. 平流层10. 中间层11. 热层12. 散逸层13. 范围（km）14. 0-1815. 18-5516. 55-8517. 85-80018. 800以上19. 分层原则：依据温度的变化 20. 对流层的特征：1，对流层分布在平均高度在12km的大气中。2，对流运动的强度随着纬度和季节的变化而不同，：低纬较高，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱。3，性质：一般情况下气温随着高度升高而降低。4，运动方式：以对流方式为主，5水平方向上物理性质不均匀，主要由于下垫面不均匀，6天气复杂多变，基本上各种天气都出现在这一层，7，可分层，摩擦层（1.5-2km），中层（210km），上层（1012km）等温层（对流层的上层和平流层的下层，平流层热源的臭氧下层铺垫，对流层的上层，远离热源）21. 平流层的特征：1，在平流层内，随着高度的增高，气温最初保持不变或者微有上升2，大约到30km以上，气温随着高度增加而明显升高，在55km高度上可达-33，平流层内气流比较平稳，空气的垂直混合作用显著减弱4，平流层中水汽含量极少，大多数时间天空是晴朗的，又是对流层只能够发展旺盛的积雨云（低云）也可伸展到平流层下部，早晚可见贝母云22. 同温同压下干湿空气哪个重？为什么？干空气，原因：因为湿空气的平均分子量大于干空气，根据：pm=RT,知干空气质量大于湿空气23. 虚温的意义：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。虚温的原理：在同一体积中,要想使干空气的密度等于湿空气的密度时增加的温度。 24. 为什么城市地区的二氧化碳的浓度要高一些。一， 城市是工厂，机动车辆和居民的集中区，排放大量的二氧化碳二， 城市居民生活设施燃烧燃料时排放大量的二氧化碳三， 城市绿化设施不完善，热岛效应强，早上5，6点钟，气温低，低气压控制下，空气流通不畅，颗粒物和污染气体无法扩散。（即是逆温）第二章：大气的热能和温度1. 辐射：自然界中的一切物体以电磁波的方式向四周放射能量的这种能量传播的方式2. 辐射光谱曲线：单位波长间隔内的辐射出射度F随波长的变化曲线称为辐射光谱曲线。3. 太阳常数：太阳辐射通过星际空间到达地面，就平均日地距离来说在大气上界，垂直于太阳光线的1c面积内1min内获得的太阳辐射能量，称为太阳常数，用I4. 大气逆辐射：大气辐射指向地面的部分称为大气逆辐射（作用：使得地面因为放射辐射时损耗的能量得到一定的补偿，使得地面温度降低得不会太低，是大气对地面的一种保温作用/保温效应）5. 地面有效辐射F：地面放射的辐射E与地面吸收的大气逆辐射gE之差。F=E-gE6. 辐射差额：物体的收入辐射能与支出辐射能的差值称为净辐射/辐射差额7. 气温较差：又叫气温振幅，即在一定时间范围内的气温最高值与气温最低值之差。8. 热赤道：在地球上最高温并不位于赤道上，而是冬季在5-10N处，夏季移动到20N左右，且1月7月平均温度均高于24的现象9. 等温线：图上温度值相同各点用平滑的曲线的连接线称为等温线。10. 水平气温梯度：自然界中的温度随陆地高度变化而出现的阶梯式递增或递减的现象（亦称“水平温度梯度”，简称“温度梯度”。是指在水平方向上，单位距离内温度的变化值。它表示了温度在水平方向上变化快慢的程度。）11. 大气稳定度：是指奇快受任意方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势或程度。12. 气温垂直递减率：又叫绝热率，是表征气体随着高度的增加而其气温的变化程度的物理量。又指在对流层主要从地面的到热量，因此气温随着高度的增加而降低。一般而言，高度每增加100米，气温就下降约0.65,通常用r表示。13. 绝热垂直递减率：是指气块绝热上升单位距离时的温度降低值，简称绝热直减率。14. 干绝热直减率：对于干空气和远离饱和的湿空气来说，气块绝热上升单位距离时的温度降低值称为干绝热直减率，用d表示。15. 湿绝热直减率：接近或饱和湿空气绝热上升时因膨胀而引起的减热率相比干绝热减温率笑，饱和湿空气绝热上升的减温率称为湿绝热直减率，用m表示。1. 太阳辐射和地气辐射的区别：定义上：太阳辐射是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。 大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。大气这种向外放射能量的方式，称为大气辐射。由于大气本身的温度也低，放射的辐射能的波长较长，故也称为大 气长波辐射。 地球表面在吸收太阳辐射的同时，又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式，称为地面辐射。 把地面及大气看成一个整体，称为地气系统。2. 太阳辐射在大气层中是如何被减弱的：P26大气对太阳辐射的吸收 大气对太阳辐射的散射大气的云层和尘埃对太阳辐射的反射3. 为什么说对流层大气中的主要热源不是太阳而是地面?P564. 分子散射和粗粒散射有何差异，请举例说明P275. 类型6. 原因7. 规律8. 举例9. 分子散射10. 空气分子的直径小于太阳辐射的电磁波波长11. 波长越短，散射越强，散射能力与波长的4次方成反比，这种散射具有选择性12. 雨过天晴（粗粒少），天空呈蓝色（波长短）13. 粗粒散射14. 固液微粒的直径大于太阳辐射的电磁波波长15. 辐射的各种波长都同样被散射，这种散射没有选择性16. 尘埃雾粒多时，天空呈灰白色17. 到达地面的太阳辐射是怎样一种情况？ P28到达地面的太阳辐射有两个部分：一是太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的，称为太阳直接辐射；一是经过散射后自天空投射到地面的，称为散射辐射。直接辐射的时空变化：在一天中，日出，日落时的太阳高度最小，直接辐射最弱；中午太阳高度角度最大，直接辐射最强。在一年中，夏季的太阳辐射最强，冬季的最弱。以纬度而言，低纬度地区一年各季太阳高度角度都很大，地面得到的直接辐射较中、高纬度地区大得多。18. 总辐射的分布怎样？P30总辐射：太阳直接辐射与地面辐射之和。分布：一般是纬度越低，总辐射越大，反之越小。19. 地气系统的辐射怎样体现？P31-3320. 气温随时间的变化及其原因？P50-521) 气温的周期性变化a) 气温的日变化（详见书本）b) 气温的年变化（详见书本）2) 气温的非周期性变化21. 气温的水平分布如何？P53-5622. 热赤道是怎么一回事请？P56为什么？P3023. 各种逆温的概念和形成的特点？P56-P5824. 大气稳定度的判断?P46第三章：大气中的水分 1. 饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中水汽量有一定限度，水汽含量达到限度时饱和空气的水汽压。（温度：指数曲线；形状：凸凹水平；性质：溶液面）2. 实际水汽压:3. 饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中的水汽压之差4. 相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值5. 贝吉龙过程(冰晶效应)P626. 凝结潜热:P617. 升华潜热:P61 8. 雾: P689. 霜:P6710. 露:P6711. 雾凇:P6712. 混合冷却:P6613. 露点:P17 14. 霜冻:P6715. 降水:P17/P7416. 暴雨:P7417. 云滴:P7418. 雨滴:P741、 用分子动理论解释水相变化P59-602、 饱和水汽压与哪些因素有关，用分子运动论加以说明P61-643、 大气中水汽凝结的条件有哪些？作用如何？P654、 霜和露的形成条件P675、 雾的形成条件和形成过程？P68重庆雾和伦敦雾的差异？P68-696、 云的形成条件P697、 积状云、层状云、波状云的形成过程及其对天气的指示意义P70-748、 云滴增长的物理过程有哪些？具体机制如何P749、 人工降雨的原理P7810、 影响蒸发的因素P64第四章：大气的运动1. 气压 P98 2. 单位气压高度差 P843. 单位高达气压差 P84 4. 深厚系统 P925. 浅薄系统 P92 6. 地转偏向力 P94 7. 气压梯度 表示气压分布不均匀程度的空间矢量。其方向多垂直于等压线或等压面，由高压指向低压；其大小等于气压随距离的变化率。1、 单位气压高度差的大小与哪些因素有关，关系怎么样P842、 气压场的基本形势有哪些P903、 气压系统的空间结构如何P914、 大气质量在空间重新分配的原因5、 何谓地转风P91、梯度风P98、热成风和摩擦层平衡风P102、它们是怎样形成的？6、 大气环流的形成（全面阐述）P105-1067、 地球表面气压分布实际情况怎么样P107-P1118、 何谓急流？有哪几种？如何形成？各有何特点？P1149、 等压线图和等高线图的异同P89第五章：天气系统1. 气团P1192. 锋P1233. 气旋P1334. 反气旋P1365. 锋面气旋P1346. 热带气旋1457. 寒潮P131/1371、 有利于气团形成的条件？P1192、 气团变性的速度差异？P1193、 锋的特征P1234、 各种类型锋的特征和典型的天气？P1265、 锋面气旋的特征和典型天气？P1346、 台风形成的有利条件？P1477、 锋的生消？P1288、 西太平洋高压对我国天气的影响？P1429、 冷性反气旋的典型天气？P13710、 东风波的槽脊分布？P144-145第六章 天气系统1. 天文辐射 P154 2. 海陆风P179 3. 季风 P179 4. 山谷风P187 5. 最大降水高度P190 1. 简述太阳辐射对气候形成的意义？P156-1572. 大气环流对气候形成的影响？P169-171