大学气象学第四章 练习题.doc

第四章水分一、名词解释：1、蒸发；2、植物蒸腾；3、蒸散；4、降水量；5、降水强度；6、辐射雾；7、水分循环。二、填空题：1、 低层大气中的水汽，随着高度的升高而 。2、 蒸发量是指一日内由蒸发所消耗的 。3、 相对湿度的日变化与温度的日变化 。4、 使水汽达到过饱和的主要冷却方式有 冷却、接触冷却、 冷却和 冷却。5、 空气中水汽含量越多，露点温度越 。空气中的水汽达到饱和时，则相对湿度是 。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。四、选择题：1、 当饱和水汽压为8hPa，相对湿度为80，则水汽压为( )。A、6.4hPa， B、4.6hPa， C、8.0hPa， D、4.0hPa2、当相对湿度为100时，则( )。 A、气温高于露点，饱和差=0； B、气温=露点，饱和差大于零；C、气温=露点，饱和差=0； D、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( )。A、e增大，E不变； B、E比e更快增大 C、E减小，e更快减小； D、蒸发量增大，E降低。五、简答题：1、相对湿度的日、年变化规律如何？2、何谓降水变率？它与旱涝关系如何？3、在什么条件下容易形成露和霜？为什么？4、影响蒸发的因子有哪些？如何影响的？5、形成降水的条件和水汽凝结的条件各为什么？6、降水按照划分观点不同的种类有哪些？7、简述人工降水的原理和方法。8、试述雾的种类及成因六、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？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？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，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)。4、温度为25，水汽压为22hPa的空气块，从迎风坡山脚处向上爬升，已知山高1500米。试求空气块到达山顶处的相对湿度、凝结高度和山顶处的温度。气温为19和25的饱和水汽压依次是22.0hPa和31.7hPa，忽略空气上升时露点的变化。参考答案一、名词解释1、只要蒸发面上空的水汽压未达到当时温度下的饱和水汽压，就会产生蒸发现象。2、从植物表面蒸发的大部分水分，是流经植物体内服的水分。这些水分由根毛吸收，通过维管组织到达叶子或其它器官，经过气孔或角质层从植物体散逸到周围空气中。这种经过植物体的水分蒸发过程，叫做植物蒸腾。3、在有植被的地方，既有土壤蒸发及植物表面截持水分的蒸发。又有植物蒸腾。蒸发与蒸腾之和，称为蒸散。4、是指天空降落到地面上的液态降水或融化后的固态降水，未经蒸发、渗透和流失而聚积在水平面上的水层深度。5、是指单位时间内的降水量。其单位为mm/h或mm/d。6、是由于夜间地面辐射冷却，导致接近地面的空气层冷却降温而形成的雾。7、水在太阳辐射作用下，由地球水陆表面蒸发变成水汽，水汽在上升和输送过程中遇冷凝结成云，又以降水的形式返回地表，水分进行这种不断的往复过程，叫做水分循环。二、填空1、减少； 2、水层厚度； 3、相反； 4、辐射，混合，绝热； 5、高， 100。三、判断1、错， 2、 错， 3、 错， 4、 对， 5、对四、选择1、A； 2、C； 3、B。五、简答1、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。2、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，则相应会出现严重缺水干旱。3、在晴朗无风的夜晚，地面和地面物体日辐射冷却而迅速降温；接近地面很薄的气层也随之降温。当下降到露点时，气层中的水汽便达到饱和，再继续降温，多余的水汽就会在地面或地面物体上凝结。若露点高于0，则凝结物为水滴，称为露；若露点温度低于0，则凝结物为白色的冰晶，称为霜。4、蒸发的快慢与否受许多因素的影响，其中主要的气象因子有：温度、湿度、风速、气压。道尔顿蒸发定律：q（蒸发速度）=Av（E-e）/P（1）温度 温度较高时，液体分子运动的动能愈大，分子愈易脱离液面，因此蒸发愈强。（2）风速 风速增大，空气的乱流交换增强，带走潮湿空气，带来干燥的新鲜空气，所以风速愈大，蒸发愈强。（3）气压 气压愈高，密度愈大，能够阻挡水分子脱离蒸发面，即蒸发减弱。（4）湿度 水温一定时，E为定值，湿度愈小，e愈小，则E-e愈大，蒸发速度愈大。5、水汽凝结的条件：（1）空气中的水汽达到饱和或过饱和；（2）凝结核。 降水形成的条件：水汽条件； （2）垂直运动条件；（3）云滴增长条件。6、按照降水原因来分：地形雨、对流雨、台风雨、气旋雨。 按照降水性质来分：连续性降水、阵性降水、毛毛雨状降水。 按照降水强度来分：小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨。小雪、中雪、大雪。7、人工降水就是根据自然降水形成的原理，人为补充某些形成降水的必须条件，促进云滴迅速凝结并与其它云滴碰撞合并而增大形成降水。对于不同的云，需采用不同的催化方法。目前，在冷云内人工产生冰晶的方法有两种；一种是向冷云中撒播人工冰核，如碘化银、碘化铅等。碘化银等的晶体结构与冰晶相似，具有冰核作用，水汽可以在其表面上直接冻结或凝华，而形成冰晶。另一种方法，是向冷云撒播致冷剂，如干冰等。暧云的人工降水，是人工提供大水滴，在暖云中撒播吸湿性物质的粉末，如氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化铁等。吸湿后形成溶液，加速凝结增长，很快形成具有碰并能力的大水滴。或直接向暖云喷撒大水滴，催化暖云降水。8、根据空气冷却降温的方式不同，可将雾分为辐射雾、平流雾、蒸发雾和锋面雾等。最常见的是辐射雾和平流雾。（l）辐射雾 是由于夜间地面辐射冷却，导致接近地面的空气层冷却降温而形成的雾。有利于辐射雾形成的条件与形成辐射逆温的条件基本相同，所以辐射雾多形成在近地层的辐射逆温层中。辐射雾出现的水平范围一般不大，垂直厚度也只有数十至数百米。 辐射雾有明显的季节性及日变化，一年中多出现在冬半年，一天中以黄昏、夜晚和清晨最多见。日出后逐渐消散或抬升为层云。（2）平流雾 是暖湿空气移到冷下垫面上而形成的。如冬季热带气团向高纬寒冷地区移动，海洋气团向寒冷大陆移动，或暖季大陆气团向洋面移动时都会形成平流写。平流雾的范围和厚度广而深，一天中任何时间都可出现，只要有暖湿气流来，平流雾就可持久不散。夜间平流露常因地面辐射冷却而加强，这种由暖湿平流和辐射冷却共同作用而形成的雾，称平流辐射雾。 除辐射雾、平流雾之外，还有冷空气移到暖水面上时，暖水面向冷空气蒸发而形成的蒸发雾又名水烟。常见于河面以及在锋面附近形成的锋面雾等。六、计算题1、已知d=Ee =1hpa U = e / E=0.8 则：e = E1 又(E1)/E=0.8 E= 5 (hPa)2、 U = e / E100，据题意当t =26.3，则：E=34.2hPa， e =17.1hPaU =17.1 / 34.2100=50又当t=15.0，则E=17.1hPa，此时t=td (露点温度)3、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 =17.1/31.7100=53.94、(1) U = e / E100=22.0 / 31.7100=69.4(2) to