气象学与气候学习题2.docx

18气象学习题(有答案)-29.假如地球自转轴与公转轨道面铅直，地球上还会有；10.为何长日照植物大多原产于高纬度地区，而短日；11.对长日照作物和短日照植物进行南北引种，哪一；12.已知日地平均距离为1.495108公里，；14.根据水平面太阳直接辐射通量密度的计算式，分；16.任一坡面上太阳直接辐射通量密度为Rsb坡=；17.武汉夏至日测得正午水平面上的直接辐射通量密；18.太阳9. 假如地球自转轴与公转轨道面铅直，地球上还会有季节交替吗？可照时间还会变化吗？正午太阳高度角随纬度如何变化呢？为什么？10. 为何长日照植物大多原产于高纬度地区，而短日植物一般原产于低纬度地区？11. 对长日照作物和短日照植物进行南北引种，哪一种更易成功？为什么？12. 已知日地平均距离为1.495108公里，太阳直径为1.392106 公里，太阳常数为 1367瓦?米-2，将太阳视为绝对黑体，忽略宇宙尘埃对太阳辐射的吸收作用，试推算太阳表面辐射的辐射通量密度、总功率和有效温度。 13. 为何晴天天空常呈尉蓝色？而日出、日落时太阳光盘又呈红色？14. 根据水平面太阳直接辐射通量密度的计算式，分析直接辐射的影响因素。 15. 计算武汉(30N)和北京(40N)冬至和夏至日晴天真太阳时10、12时的太阳直接辐射通量密度（设透明系数 p=0.8）。16. 任一坡面上太阳直接辐射通量密度为 Rsb坡=Rsc?am sin(其中为太阳光线与坡面的夹角)，试分别计算武汉冬至和夏至正午时，在坡度为30的南坡和北坡上的太阳辐射通量密度（设透明系数 p=0.8）。17. 武汉夏至日测得正午水平面上的直接辐射通量密度为800瓦?米-2 ，设这一天天空晴朗，透明系数不变，试计算透明系数和下午16时的太阳辐射通量密度。18. 太阳直接辐射、散射辐射与总辐射各受哪些因素影响？19. 晴天直接辐射和散射辐射中光谱能量分布各随太阳高度角如何变化？为什么？(提示：根据分子散射规律解释)。20.不同光谱成分的太阳辐射对植物的生命活动有何影响？21.地面辐射通量密度如何计算？它受什么因素影响？ 22.何谓大气的“温室效应”？如果大气中水汽含量减少，“温室效应”是增强还是减弱？为什么（不考虑大气中水汽的凝结物的影响）？23. 何谓地面有效辐射？它受哪些因素的影响？ 24. 为何在对流层中，气温随高度的升高而降低？25. 何谓地面辐射差额？其日变化和年变化特征如何？ 26. 解释名词：辐射、绝对黑体、灰体、太阳赤纬、太阳高度角、方位角、可照时间、光照时间、光周期现象、长日照植物、短日照植物、太阳常数、大气透明系数、大气质量数、总辐射、大气逆辐射、温室效应、地面有效辐射、辐射差额。 第三章 温度一、名词解释题：1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)与最低温- 6 -度(气温)之差。2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02T08T14T20)4。 4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1，所需要的热量。13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0以上所持续的时期，称为农耕期。 14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题：1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 时，最低温度出现 (2) 时。年变化是最热月在 (3) ，最冷月在 (4) 月。2. 土温日较差，随深度增加而 (5) ，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而 (6) 。3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率()比空气 (8) 。粘土的热容量比沙土的要 (9) ，粘土的导热率比沙土 (10) 。4. 干松土壤与紧湿土壤相比：C干松土 C紧湿土 ；干松土 d在2001300米的气层中，对干空气块是不稳定状态。2. 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，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？ 解：(1) 求某作物所需有效积温(A)：由公式 n=A/(TB) 得：A=n(TB) 则 A=(2510)50=750 (2) 求开花期：5月份有效积温为：A5 = (20 10 )31=310从五月底至开花还需有效积温：750310=440 还需天数n = 440 / (3010)=22天，即6月22日开花(3) 求活动积温与有效积温：活动积温=20313022=1280 有效积温=750答：该作物于6月22日开花，所需要的活动积温和有效积温分别为1280和750。3. 育种过程中，对作物进行杂交，要求两亲本花期相遇，已知杂交品种由播种到开花，母本不育系和父本恢复系各要求大于10的有效积温分别为765和1350，试问父本播种后，母本何时播种为宜？已知父本播种后，天气预报日平均温度为25。 解：A母 =765， A父 =1350， T=25， B=10 n(A父 A母 )/(TB)=(1350765)/(2510)=585/15=39天 答：父本播种后39天母本播种。4. 某作物品种5月1日出苗，7月31日成熟。其生物学下限温度为10，这期间各月平均温度如下表。试求全生育期的活动积温和有效积温。7. 农田蒸散：为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。=降水距平/多年平均降水量100 夜间由于地面和近地气层辐射冷却，致使空气温度降低至露点以下所形成的雾。 二、填空题：1. 低层大气中的水汽，随着高度的升高而 (1) 。 2. 蒸发量是指一日内由蒸发所消耗的 (2) 。 3. 相对湿度的日变化与温度的日变化 (3) 。4. 使水汽达到过饱和的主要冷却方式有 (4) 冷却、接触冷却、 (5) 冷却和 (6) 冷却。5. 空气中水汽含量越多，露点温度越 (7) 。空气中的水汽达到饱和时，则相对湿度是 (8) 。答案： (1)减少， (2)水层厚度， (3)相反， (4)辐射， (5)混合， (6)绝热，(7)高， (8)100。 三、判断题：1. 当气温高于露点温度时，饱和差则等于零。 2. 相对湿度在一天中，中午最大，早上最小。3. 甲地降水相对变率较乙地同时期的相对变率大，说明甲地降水量比乙地多。4. 形成露时的露点温度在零上，出现霜时的露点温度在零下。5. 当干燥度小于0.99时，为湿润，大于4为干燥。答案： 1. 错， 2. 错， 3. 错， 4. 对， 5. 对。 四、选择题：1. 当饱和水汽压为8hPa，相对湿度为80，则水汽压为( )。6.4hPa， 4.6hPa， 8.0hPa， 4.0hPa 2. 当相对湿度为100时，则( )。 气温高于露点，饱和差=0； 气温=露点，饱和差大于零； 气温=露点，饱和差=0；气温低于露点，饱和差小于零。3. 中午相对湿度变小,主要因为气温升高，从而使( )。 e增大，E不变； E比e更快增大E减小，e更快减小； 蒸发量增大，E降低。答案： 1.； 2.； 3.。 五、简答题：1. 何谓降水变率？它与旱涝关系如何？答：降水变率=降水距平/多年平均降水量100。它表示降水量变动情况，变率大，说明该地降水量距平均值的差异大，即降水量有时远远超过多年的平均值，这样就会出现洪涝灾害；相反，有时降水量远远少于平均降水量，解：已知：t5 =21.3，n=31天，t6 =25.7，n=30天，t7 =28.8， n=31天， B=10(1) Y=t10 =n1 t1 n2 t2 n3 t3 =3121.33025.73128.8=2324.1(2) A=(TB) =n1 (t1 B)n2 (t2 B)n3 (t3 B)=3111.33015.73118.8=1404.1 答：活动积温和有效积温分别为2324.1和1404.1。 5. 离地面200米高处的气温为20。此高度以上气层的气温垂直递减率平均为0.65/100米，试求离地面1200米高处的气温。若1200米处空气是未饱和状态，当气块从此高度下沉至地面，其温度为若干？解：已知Z1 =200米， Z2 =1200米， t1 =20 r=0.65/100米 rd =1/100米设1200米处气温为t2 ， 气块下沉至地面时的温度为t。(1) (t2 t1 )/(Z2 Z1 )=rt2 =t1 r(Z2 Z1 )=200.65/100米(1200200)米=13.5 (2) (t2 to )/Z2 =rdto =t2 +rd Z2 =13.51/100米1200米=25.5答：离地面1200米高处的气温为13.5；气块下沉至地面时的温度为25.5。6. 某水稻品种5月25日开始幼穗分化，从幼穗分化到抽穗的有效积温为242，生物学下限温度为11.5，天气预报5月下旬至6月中旬平均温度为22.5，试问抽穗日期是何时？解：已知A=242， T=22.5， B=11.5 n=A/(TB)=242 / (22.511.5)=242 / 11=22 (天) 答：6月16日抽穗。 第四章 水分一、名词解释题：1. 饱和水汽压(E)：空气中水汽达到饱和时的水汽压。 2. 相对湿度(U)：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。3. 饱和差(d)：同温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。4. 露点温度(td )：在气压和水汽含量不变时，降低温度使空气达到饱和时的温度。5. 降水量：从大气中降落到地面，未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积累的水层厚度。6. 干燥度：为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。- 9 -则相应会出现严重缺水干旱。2. 相对湿度的日、年变化规律如何？答：相对湿度的日变化与气温日变化相反。最大值出现在凌晨，最小值出现在1415时。年变化一般是冬季最大，夏季最小。但若受海陆风及季风影响的地方，其日、年变化，有可能与气温相一致。3. 影响农田蒸散的主要因子是什么？答：有三方面：(1)气象因子。包括辐射差额、温度、湿度和风等； (2)植物因子。包括植物覆盖度、植物种类、生育状况等； (3)土壤因子。包括土壤通气状况、土壤含水量、土壤水的流动情况等。 六、论述题：1. 试述雾的种类及成因，并分析雾在农业生产中的意义答：雾的种类：辐射雾：夜间地面和近地面气层，因辐射冷却，使空气温度降低至露点温度以下而形成的雾。平流雾：当暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却，使空气温度降低到露点温度以下而形成的雾。雾在农业生产中的意义：不利方面：雾削弱了到达地面的太阳辐射，使日照时间减少，改变光质成分； 雾影响土温和气温日较差，使日较差变小；雾使空气湿度增大，减弱农田蒸散。对作物生长发育、光合作用、产量和品质等均产生不利影响。此外，雾为病虫害提供滋生和发展条件。有利方面：在寒冷季节，雾可减弱地面有效辐射，减轻或避免作物的冻害；雾对于以茎、叶为主要经济价值的作物有利，如茶、麻等，可还延长营养生长期而提高产量。 七、计算题：1. 当饱和差为1hPa，相对湿度为80，求饱和水汽压是多少？解：已知d=Ee =1hpa U = e / E=0.8 则：e = E1 又(E1)/E=0.8 E= 5 (hPa)答：饱和水汽压为5hPa。2. 当气温为15.0时，饱和水汽压为17.1hPa，在气温为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？ 解： U = e / E100，据题意当t =26.3， 则：E=34.2hPa， e =17.1hPa U =17.1 / 34.2100=50又当t=15.0，则E=17.1hPa，此时t=td (露点温度) 答：相对湿度为50，露点温度为15。3. 温度为20，水汽压为17.1hPa的一未饱和气块，从山脚海平处抬升翻越1500m的高山，凝结产生的水滴均降在迎风坡，求该气块到达山背风坡海平面处的温度和相对湿度(已知rd =1/100米，rm=0.5/100米，且温度为10，15，20，25时的饱和水汽压分别为12.3，17.1，23.4，31.7hPa，忽略未饱和气块升降时露点的变化)。 解：e=17.1hPa 当t =15时， 则水汽饱和：E15 =17.1hPa凝结高度为：Zd =(2015)100=500米t2000米=20(1.0500/100)0.5(1500500)/100=10t山背脚 =10+11500/100=25U = e/E100 =12.3/31.7100=39 答：背风坡海平面上的气温为25，相对湿度为39%。 4. 温度为25，水汽压为22hPa的空气块，从