2015年气象学与气候学习题答案---cuit.doc

第一章 引论1、说明“天气”和“气候”的区别和联系，并指出下列问题中哪些是天气性的，哪些是气候性的。（1）室外棒球赛因雨而被取消； （2）今天下午最高气温25（3）我要移居昆明了，那里阳光明媚，四季如春。（4）本站历史最高温度为43摄氏度； （5）成都明天天气阴有阵雨。 答：天气与气候既有联系又有区别：区别：（1）概念不同天气：某地在某一瞬间或某一段时间内，大气状态和大气现象的综合。气候：在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动的长期作用下，某一地区多年间大气的一般状况，既包括大气的平均状况，也包括极端状况。（2）变化周期不同天气：变化快，周期短；气候：变化慢，周期长。联系：天气是气候的基础，气候是天气的总结和概括。 气候是在多年观测到的天气基础上所得出的总结和概括，是在一定时段内由大量天气过程综合而得出的长期大气过程， 二者之间存在着统计联系，从时间上反映 出微观与宏观的关系判断：属于天气的为（1、2、5），属于气候的为（3、4）2、（1）某一中纬度城市的海平面气温为10，探空资料显示大气温度直减率为6.5/km，对流层顶部气温为-55，试问其对流层顶的高度是多少？ （2）同一天赤道地区某地的气温是25，探空资料给出大气温度直减率为6.5/km，对流层顶高16km，那么对流层顶部的气温是多少？答：（1）已知：T0=10， =6.5/km，T=-55， 根据T= T0 +Z Z=10km （2）已知：T0=25， =6.5/km，Z=16km， 根据T= T0 +Z T=-793、已知在0、10、20、30和40时水面的饱和水汽压分别为6.1hPa、12.3 hPa、23.9 hPa 、42.3 hPa 、73.9 hPa。假设一教室内气温为30，经测定其露点温度为10，那么该教室内空气的相对湿度是多少？答： 4、已知空气温度在13.4时，饱和差为4.2hPa，那么空气要冷却到多少度时才达饱和？答：已知t=13.45、已知相对湿度f=40%,气温为15，大气压为p=1000hPa，求实际水汽压e、比湿q和水汽混合比。答：6、某湿空气气块的P=1000hPa，e=25hPa， t=32，其中干空气为3000g，试问：（1）该气块中含有多少克水？（2）若保持温度不变，气压增加到1020hPa，需要增加多少克水汽刚好使其达到饱和？答：思路1（1）（2）达到饱和时的比湿为：所以 思路2（1）（2）达到饱和时的比湿为：第二次作业1、未饱和气块的起始气压P0=1000hPa，温度T0=280K，比湿q=2.510-3g/kg，试计算在多 元大气中（=0.6/100m）,该气块绝热上升到600m处的水汽压和饱和水汽压。答：根据多元大气压高方程，计算出600m高空处大气的压强为：思路11、注意在多元大气中忽略了水汽的影响，因此R用干空气的比气体常数；2、注意R的单位，J/g.K，换算为国际单位J/kg.K由于大气一般处于准静力平衡状态，气块的压强与周围大气的压强相等，因此气块的压强也为929.0hPa。由于气块做干绝热过程，故依据泊松方程可得出600m处高空气块的温度T：故气块的饱和水汽压为：根据比湿q的计算公式：2、气压为950hPa、温度-3、水汽压为3.62hPa的未饱和湿空气的位温是多少？答：未饱和湿空气的露点温度是：3、初始温度为27的干空气微团，从1000hPa绝热上升到500hPa，它的终止温度为多少度答：依据泊松方程得到：4、近地层一气块的气压、温度和比湿分别为1000hPa、25、16.3g/kg，受热影响作绝热上升，假如水汽含量不变，计算其凝结高度（即气块中水分发生凝结高度）。 在实际情况中未饱和湿空气在上升绝热过程中水汽含量是减少的，因此要依据凝结高度公式来计算。设T0和Td0分别为起始高度气块的温度和露点，则气块干绝热上升的凝结高度Zc为：起始状态时气块的水汽含量为：依据饱和水汽压公式可计算出气块发生凝结时的温度（露点温度）为：依据凝结高度公式计算可得凝结高度为：5、有一未饱和湿空气经一座高3000m的高山，已知湿空气在山脚处的温度t0=20，露点td=15,湿空气爬坡上升过程中可视为绝热过程（假设湿绝热直减率m=0.5/100m，凝结出来的水全部下降掉），试问： （1）凝结高度等于多少？ （2）在山顶处的温度等于多少？ （3）在背风山麓处温度等于多少？答：（1）依据凝结高度公式可得：（2）未饱和湿空气从地表上升到615m处属于干绝热过程，故根据干绝热直减率可得615m处的气温为：从615m处到山顶3000m过程认为气块始终处于饱和状态，因此属于湿绝热过程，依据湿绝热直减率可得山顶处的温度为：（3）从山顶往下运动属于干绝热过程，故背风山麓处的温度为：6、若甲气象站的海拔高度为200米，测得气压为988hPa、温度-11，邻近的乙气象站气压为980hPa、温度-13，问乙气象站的海拔高度