气象学复习题(2012年).doc

第一章 地球大气（8分）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：指除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒的整个混合气体；干洁大气的主要成分是 氮、氧和氩 。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、大气中的臭氧的作用：1）吸收太阳紫外辐射中全部的紫外C和部分的紫外B，保留对地面生物有利的紫外A；2）同时影响大气温度的垂直分布。5、大气中二氧化碳浓度 白天、晴天、夏季 比 黑夜、阴天、冬季 小。大气中的二氧化碳的作用：1）二氧化碳是绿色植物进行光合作用不可缺少的原料；2）二氧化碳能够强烈吸收和放射地面和大气长波辐射，对地面和空气有增温效应。6、 列举大气中水汽的重要作用：1）天气、气候变化的主角；2）直接影响地面和空气的温度；3）自然界中水分由海洋向陆地转移的使者；4）影响动植物的生长发育。7、 列举大气中气溶胶粒子的重要影响：1）吸收太阳辐射，削弱到达地面的太阳辐射；2）吸收地面长波辐射并放射大气逆辐射，缓冲地面的辐射冷却；3）降低大气能见度；4）充当水汽凝结核，对成云致雨有重要作用。8、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 。9、对流层大气的主要特点：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；2）温度随高度升高而降低；3）空气具有强烈的对流和乱流运动；4）气象要素的水平分布不均匀。第二章 辐射（16分）1、名词解释辐射强度：单位时间内垂直投射于单位面积上的太阳辐射能称为太阳辐射强度，以S表示，单位W/m2光照度：阳光在物体表面的照度，大小决定于可见光的强弱（P56）太阳常数：当日地距离为平均值时，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度称为太阳常数，以S0表示，通常采用1382W/m2太阳高度角：太阳平行光线与地表水平面之间的夹角称为太阳高度角，用h表示（00=h=900）可照时数：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数，以小时、分为单位（即昼长）日照百分率：是实照时数与可照时数的百分比，它的大小说明阴晴情况，数值大说明晴天多光照时间：可照时数与暮曙光的总称（日出前和日出后的一段时间内，高空大气的散射辐射仍能投射到地面，称为暮曙光，持续时间高纬长于低纬，夏季最长，冬季最短）大气质量数：指太阳辐射路径上单位截面积空气柱的质量（在标准状况下，太阳光垂直投射到地面所经过的路径中，单位截面积空气柱的质量称为一个大气质量数，是无量纲量）地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差，称为地面有效辐射地面净辐射：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，称为地面净辐射，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（在这个波谱区内量子能量使叶绿素分子呈激发状态，并将自身能量消耗在形成有机化合物上），这段波普称光合有效辐射2、基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律的内容和应用（P3638）3、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(P39)自己看书4、 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：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。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、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；解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色，阴天天空呈灰色的原因：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，故天空呈现蔚蓝色；而阴天，质点半径10000nm时，入射光的各种波长具有同等散射能力，散射系数不再随波长改变，称之为漫射，故呈灰白色；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。P448、 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；高海拔地区太阳辐射强度大的原因：海拔愈高，大气柱愈短，大气稀薄且含水量和尘粒少，太阳直接辐射愈强，散射辐射愈弱，则地面接收的太阳总辐射愈强P479、 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：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P48-4910、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 CO2、H2O、CH4等。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，放射辐射受阻，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P5112、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。P5313、根据植物对白昼长短的反应，植物可分为 长日照植物 、 短日照植物 和 日中性植物。长、短日照植物的光周期特性及其代表植物：P55长日照植物：在植物发育前期，要在较长白昼条件下，才能进入开花结实的植物，如小麦、大麦、燕麦、马铃薯、油菜、甜菜等短日照植物：在植物发育前期，要在较短白昼条件下，才能进入开花结实的植物，如水稻、玉米、高粱、棉花、大豆、烟草、甘薯等日中性植物：对日照长短不敏感，如荞麦、茄子、黄瓜等根据长日照植物和短日照植物的开花结实与光照时间的关系，分析中纬度地区长、短日照植物的开花结实时间。（找不到.）第三章 温度(13分)1、名词解释导热率（热导率）：单位时间单位面积上所传递的热量，用表示，单位J/（*cm*s）温度年较差:指一年中最热月和最冷月的平均温度之差P68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：当空气团受到垂直方向上的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）使其具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度，称为大气稳定度P79逆温：气温随高度增高而升高的现象（出现逆温的气层称为逆温层）活动温度（积温）：指作物在某时期内活动温度（高于生物学下限的日平均温度）的总和P84有效温度（积温）：指作物在某时期内有效温度（日平均温度与生物学下限温度之差）的总和三基点温度：最高温度、最适温度、最低温度（生物学零度）P832、 影响土壤热容量、导热率的主要因素是：土壤孔隙度和土壤含水量，两者均随土壤孔隙度增多而减小，随土壤含水量增多而增大。解释潮湿紧密土壤温度日较差小于干燥疏松土壤的原因？P60-623、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？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；因为在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：水的如容量很大，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。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 。（因为地面热量传递给空气需要一定的时间，故最高、最低温度出现时间落后土壤2h左右）8、气温日较差大小受哪些因素（1-5）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气块的内能，因而气块温度升高；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。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（-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=16级（风速=51.0m/s）台风在我国的登陆时间：5-11月均有台风登陆的可能，一般集中在7-9月P183台风形成的必要条件：1）广阔的热带洋面 2）底层存在热带扰动 3）一定的地转偏向力 4）基本气流垂直切变要小P183台风的结构：1）台风的气压场和温度场 2）台风的流场：水平流场（外围大风区、涡旋风雨区、台风眼区），垂直流场（流入层、中层、流出层） 3）台风的云系和降水P184-186台风的天气特点：主要有大风、暴雨和在海上引起的风暴潮P186西北太平洋台风的移动路径及其对我国的影响：1）西移路径 对我国华南沿海地区天气影响很大；2）西北移路径 对我国华东地区的天气影响很大；3）转向路径 影响我国东部沿海地区或辽宁、山东沿海地区天气P1876、 西太平洋副热带高压（副高）的天气特点：内部盛行下沉气流，多晴朗少云、炎热天气；北侧及西北侧与西风带锋区相邻，多阴雨天气；南侧为东风气流，常有台风、东风波等热带天气系统活动产生的强对流天气；东侧受偏北气流影响，为干燥少雨的干旱天气移动规律：从冬到夏，副高位置北移，强度增强，夏季副高特别大，可伸入我国大陆；从夏到冬，副高位置南撤，强度减弱，冬季副高较弱，位置偏南，范围减小，并在南海形成独立的南海高压P165-167副高的季节性南北移动与我国东部各地雨季的关系：P166-167时间脊线位置天气特点23月15N附近华南低温阴雨天46月上、中旬20N以南华南前汛期6月中、下旬越过20N，到达25-27N长江中下游地区进入梅雨季节7月上、中旬跳过25N，到达30N附近黄淮地区进入雨季，长江中下游地区进入盛夏伏早季节7月底8月初稳定在35N附近华北、东北地区进入雨季9月上旬南跳回到25N附近黄河流域出现雨季，长江中下游地区进入秋高气爽季节10月上旬退回到20N以南进入冬季形势，对我国的影响较小7、寒潮的定义。出现时间。影响我国的冷空气的源地和入侵路径。寒潮：由大范围强冷空气引起长江中、下游及以北地区在48h内降温超过10，长江中、下游或春、秋季江淮地区的最低气温小于或等于4，陆上有大面积5级以上大风，在我国近海海面上有7级以上大风的天气过程称为寒潮P171出现时间：最早开始于9月下旬，最晚结束于第二年5月，34月及1011月出现较频繁P173影响我国的冷空气的源地和入侵路径：P173-1741） 源于新地海以西的北冰洋上，经巴伦支海、俄罗斯欧洲地区进入我国（最强最多）2） 源于新地海以东的北冰洋上，经喀拉海、泰米尔半岛、俄罗斯进入我国（少但强）3） 源于冰岛以南的大西洋上，经欧洲南部（或地中海）、黑海、里海进入我国（多但弱）8、我国各地雨季的起讫时间P176地区开始结束华南沿海地区4月10月中旬长江流域6月上旬9月初华北、东北地区7月中旬8月底云贵高原5月下旬10月下旬青藏高原北部6月中旬10月下旬华南前汛期的特点：降水主要发生在副高北侧西风带中。5月中旬前降水位于华南地区北部，为锋面降水；5月中旬雨带移至华南沿海，降水量增大，位于冷锋前部的暖区中。锋前暖区暴雨是华南前汛期的一个重要特色，并且华南前汛期的夜雨现象明显，一般在23时到清晨5时降水量最大梅雨：湖北宜昌以东28N34N之间的江淮流域常出现连阴雨天气，称为梅雨P177梅雨天气的主要特征:长江中下游多阴雨天气，雨量充沛，相对湿度很大，日照时间短，降水一般为连续性降水，常间有阵雨或暴雨P177-178江淮典型梅雨的入梅和出梅时间：1）入梅：梅雨开始，多在6月615日 2）出梅：梅雨结束，多在7月610日P178华北雨季的特点：1）降水强度大，持续时间短 2）降水局地性强 3）降水时段集中 4）暴雨与地形关系密切P180第九章 气候（15分）1、气候：某地区长时期内气象要素和天气过程的平均或统计状况（通常由某一时期的平均值和距平值表征，主要反映某一地区冷暖干湿等基本特征）P229气候系统：包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统气候形成和变化的因素：1）太阳辐射 2）宇宙地球物理因子 3）下垫面 4）大气环流 5）人类活动P2322、 太阳辐射、大气环流对气候形成的作用。1） 太阳辐射对气候形成的作用：（是气候形成的主要因素）A.地面能量的主要来源 B.大气中一切物理现象和物理过程的基本动力 C.气候南北差异和季节更替的原因P2322） 大气环流对气候形成的作用：P234A. 大气环流的特性决定了进入某一地区的气团性质，从而决定一定气团作用下的天气和气候B. 低压经常控制的地区，云雨较多，比同纬度其他地方温度低；而高压经常控制的地区相反C. 大气环流维持了气候的相对稳定性D. 大气环流稳定时，气候趋于平均状态，而大气环流出现异常时，气候也会出现异常现象3、 何谓厄尔尼诺现象和ENSO？北半球冷、暖洋流的分布特点。厄尔尼诺现象：南美西海岸的厄瓜多尔和秘鲁附近太平洋沿岸的寒流水温异常升高，并扩展到赤道东太平洋，向西延伸至日界线附近，这种海表温度异常曾暖的现象称为厄尔尼诺现象ENSO（恩索）：将厄尔尼诺现象和南方涛动结合在一起研究赤道太平洋海温异常与海气相互作用之间的联系就是ENSO（南方涛动指南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压这两个大气活动中心之间气压变化的负相关关系）P235北半球冷、暖洋流的分布特点：北半球低纬度大洋东边为寒流，西边为暖流；高纬度大洋东边为暖流，西边为寒流；暖洋流多从低纬流向高纬，冷洋流多从高纬流向低纬P2364、 地形对气候形成的影响：地形本身所形成的独特的气候及其对邻近地区气候的影响P2371） 高大的纬向山脉在水平方向上是气候的分界线2） 高大的山脉在垂直方向上形成不同的气候带3） 高原的热力作用表现为冬夏季不同的冷热源作用，造成高原上形成不同的高低压系统4） 高原的动力作用主要指对下部流场的机械屏障和分支作用5） 高原的存在加强了气流对流的发展、释放凝结潜热，有利于高压的发展5、人类活动对气候的影响表现为改变下垫面的性质、改变了大气成分和人工释放热量。6、全球气候带的分布。副热带、暖温带和冷温带大陆东、西两岸的气候差异。P239-2411） 极地气候带：位于极圈内，因海陆分布而不同，最热月平均温度在10以下2） 冷温气候带：位于纬度45至极圈的盛行西风带内；大陆西岸气温年较差小，全年湿润，降水丰富，云雾较多，日照较少；大陆东岸气温年日较差大，日照充足，云雾少，降水少3） 暖温气候带：位于纬度3345；与大陆东、西两岸的气候明显不同：夏季具有副热带气候特征，冬季具有冷温带气候特征4） 副热带气候带：位于回归线与纬度33之间；与大陆东、西两岸的气候明显不同：温度高雨水少，气温年日较差大，降水量多在100mm以下，蒸发量大于降水量5） 热带气候带：位于纬度10到北回归线之间6） 赤道气候带：位于10S10N之间7、 世界气候类型的分布图。比较海洋性气候和大陆性气候、季风气候和地中海气候的特点。山地气候的主要特点。世界气候类型的分布图P242比较海洋性气候和大陆性气候的特点P242成因温度降水其他海洋性气候受海洋，洋流和来自海洋的暖湿气团的影响冬无严寒，夏无酷暑，春温低于秋温，气温的年、日较差小，最热月是8月，最冷月是2月降水丰沛、季节分布均匀、年际变化小相对湿度大，云雾多，日照少大陆性气候受大陆气团控制冬季寒冷，夏季炎热，春温高于秋温，气温的年、日较差大，最热月是7月，最冷月是1月降水稀少，季节分配不均匀，年际变化大且多集中在夏季相对湿度小，云雾少，日照多，多晴朗天气比较季风气候和地中海气候的特点：P243成因温度降水季风气候受季风环流影响在大陆东部地区形成夏季温暖湿润，冬季寒冷干燥冬季降水稀少，具有大陆性；夏季降水丰沛，具有海洋性地中海气候在纬度3040附近大陆西岸夏季炎热干燥，冬季温和湿润夏季干旱少雨；冬季降水丰富山地气候的主要特点：1）气温 A.气温比同纬度平