气象与气候复习题 第六章 气候形成.doc

第六章 气候的形成第一节 气候形成的辐射因子第二节 气候形成的环流因子第三节 海陆分布对气候的影响第四节 地形与地面特性对气候的影响第五节 冰雪覆盖与气候【主要内容】本章主要论述气候形成的机制、辐射因子、环流因子、下垫面因子（海陆分布、地形、冰雪覆盖等）对气候形成的作用何影响。【名词解释】气候因子、气候反馈机制、天文气候、厄尔尼诺、南方涛动、海陆风、季风、海洋性气候、大陆性气候、山谷风、焚风、雪线雪线：指某一高度以上，周围视线以内有一半以上为积雪覆盖且终年不化时的高度。厄尔尼诺：表示在南美西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）延伸至赤道东太平洋向西至日界线（180）附近的海面温度异常增温现象。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活动中心之间气压变化的负相关关系。即南太平洋副热带高压比常年增高（降低）时，印度洋赤道低压就比常年降低（增高），两者气压变化有“跷跷板”现象。季风：大范围地区的盛行风随季节而有显著变化的现象。焚风：沿着背风坡向下吹的热干风。【填空】1、近代气候学将 那些能够影响气候而本身不受气候影响的因子 称为外部因子，如 太阳辐射、地球轨道参数的变化、大陆漂移、火山活动 等；将 气候系统各成员之间的相互作用 称为内部因子。2、气候系统的属性包括 热力属性 、 动力属 才 性 、 水分属性 、 静力属性 。3、使气候系统振幅增大的反馈过程称为 正反馈 ；对气候系统的变化有阻尼作用的反馈过程称为 负反馈 。4、气候形成何变化的因子可归结为 太阳辐射 、 宇宙地球物理因子 、 环流因子 、 下垫面因子 、 人类活动的影响 。5、地气系统的辐射收支差额可表示为 R=(Q+q)(1-a)+q-F ；地面的能量平衡方程可表示为 R+LE+Q+A=0 。6、海-气的相互作用可概括为：海洋提供给大气 大量的潜热和显热，成为大气运动的能源，使大气环流得以形成和维持 ；而大气环流又 推动海水流动，产生风生洋流 。暖洋流沿岸多 云和降水 ；冷洋流沿岸多 雾沙漠 。7、大气环流对热量的输送包括 平均经圈环流输送 和 大型涡旋输送 。8、厄尔尼诺-南方涛动事件的主要特征是 当赤道东太平洋海水温度（SST）出现异常高位相（增暖）时，南方涛动指数SOI却出现异常低位相（塔希堤岛气压与达尔文气压值减小） 。9、海洋和大陆的热力性质不同，增温和冷却也不同。海洋具有 热惰 性，大陆具有热敏 性。冬季，海洋是 热 源，大陆是 冷 源，夏季，海洋是 冷 源，大陆是 热 源。海陆气温的差异，在冬季以 高纬度 最突出，在夏季以副热带纬度 最显著。10、陆地雾以 辐射冷却 形成为主，海洋上以 平流冷却 形成为主。大陆沿海地区多 平流辐射 雾。11、大陆上多 对流雨、地形雨 降水，海洋上多 锋面雨和气旋雨 降水。12、季风形成的主要原因是由于海陆间的热力差异以及这种差异的季节变化 ，其它原因包括 行星风带的季节移动 和 广大高原的热力、动力作用等。13、南亚季风和东亚季风的显著差异在于 南亚夏季风比冬季风强 。14、海洋性气候的气温日较差和年较差都比大陆性气候 小 ，且春温 低于 秋温（如凡伦西亚T4月T10月） ，年温相时 落后 。高原气候具有 大陆性 气候的特征。15、高大山脉往往成为气候的 分界线 ，如我国的秦岭是 北亚热带 和 南温带 的分界线。16、现代地球冰雪圈中，面积最大的成分是 永冻土 ， 南极冰原 是世界上最大的冰原。17、冰雪覆盖不仅又使空气 致冷 的作用，还有 致干 的作用。18、小气候指的是 由于下垫面结构不均一所引起的小尺度的近地面局地气候 。19、青藏高原季风对环流和气候的影响首先在于 使我国冬夏对流层的季风厚度增大 ，还在于 破坏了对流层中部的行星气压带和行星环流 。20、山谷风是 当大范围水平气压场比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地 ；海陆风是 白天，风从海洋吹向陆地；夜晚，风从陆地吹向海洋 。【问答题】1、天文辐射的时空分布有何特点？2、简述全球能量平衡模式。3、试论述环流因子在气候形成中的作用。4、什么是厄尔尼诺/南方涛动，它对气候有何影响？5、试论述海陆分布在气候形成中的作用。6、比较海洋性气候和大陆性气候。7、试论述青藏高原对气温的影响。8、中小地形对气温有何影响？9、地形与降水的关系如何？10、冰雪覆盖对气温的影响如何？冰雪覆盖致冷的原因有哪些？11、举例说明冰雪覆盖与大气环流和降水的关系。 1、天文辐射的时空分布有何特点？答：（）天文辐射能量的分布是完全因纬度而异的。全球获得天文辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，辐射能渐次减少，最小值出现在极点，仅及赤道的40。这种能量的不均衡分布，必然导致地表各纬度带的气温产生差异。地球上之所以有热带、温带、寒带等气候带的分异，与天文辐射的不均衡分布有密切关系。（）夏半年获得天文辐射量的最大值在2025N的纬度带上，由此向两极逐渐减少，最小值在极地 。这是因为在赤道附近太阳位于或近似位于天顶的时间比较短 ，而在回归线附近的时间比较长。赤道上终年昼夜长短均等 ，而在2025纬度带上，夏季白昼时间比赤道长 ，这是热赤道北移（就北半球而言）的一个原因 。又由于夏季白昼长度随纬度的增高而增长 ，所以由热带向极地所受到的天文辐射量，随纬度的增高而递减的程度也趋于和缓 ，表现在高低纬度间气温和气压的水平梯度也是夏季较小。（）冬半年北半球获得天文辐射最多的是赤道。随着纬度的增高，正午太阳高度角和每天白昼长度都迅速递减，所以天文辐射量也迅速递减下去，到极点为零。表现在高低纬度间气温和气压的水平梯度也是冬季比较大。 （）天文辐射的南北差异不仅随冬、夏半年而有不同，而且在同一时间内随纬度亦有不同。在两极和赤道附近，天文辐射的水平梯度都较小，而以中纬度约在4555间水平梯度最大，所以在中纬度，环绕整个地球，相应可有温度水平梯度很大的锋带和急流现象。（）夏半年与冬半年天文辐射的差值是随着纬度的增高而加大的。表现在气温的年较差上是高纬度大，低纬度小。在赤道附近（约在南北纬15间），天文辐射日总量有两个最高点，时间在春分和秋分。在纬度15以上，天文辐射日总量由两个最高点逐渐合为一个。在回归线及较高纬度地带，最高点出现在夏至日（北半球）。辐射年变化的振幅是纬度愈高愈大，从季节来讲，则是南北半球完全相反。 （）在极圈以内，有极昼、极夜现象。在极夜期间，天文辐射为零。在一年内一定时期中，到达极地的天文辐射量大于赤道。在夏至日，北极天文辐射能大于赤道0.368倍 ，南极夏至日（12月22日）天文辐射量比北极夏至日（6月22日）大 。这说明南北半球天文辐射日总量是不对称的，南半球夏季各纬圈日总量大于北半球夏季相应各纬圈的日总量。相反，南半球冬季各纬圈的日总量又小于北半球冬季相应各纬圈的日总量。这是日地距离有差异的缘故。2、试论述环流因子在气候形成中的作用。答：大气环流促进高低纬度之间和海陆之间发生热量交换和水分交换，使各地气候不仅受地的太阳辐射和地理条件的作用，而且还受其他地方的影响，并因此引起天气的非周期性变化。在不同纬度的不同环流形势下，形成了不同的气候类型。气候形成的环流因子包括大气环流和洋流。一 海气相互作用与环流海洋对大气的主要作用在于给大气热量及水汽，为大气运动提供能源。大气主要通过向下的动量输送（风应力），产生风生洋流和海水的上下翻涌运动，两者在环流的形成、分布和变化上共同影响着全球的气候。 （1）洋流对大气层结的影响在暖海水表面一般是水温高于它上面的气温，海面向空气提供的显热和潜热都比较多，不仅使空气增温，且使气层处于不稳定状态，利于云和降水的形成。热带气旋大都源出于低纬度暖洋流表面即系此故。在冷洋流表面，空气层结稳定，有利于雾的形成而不易产生降水，因此在低纬度大陆西岸往往形成多雾沙漠。（2）洋流与降水暖流经过的地区，由于气温高，有热量和水汽向大气输送，大气变得潮湿不稳定，容易发生对流，形成降水。寒流经过的地区，气温低，大气中含水气少，且处于稳定状态，对流不易形成，有时还会产生逆温，逆温层空气湿度较大时，易形成海雾 ，但降水稀少。二 环流与热量输送它一方面将低纬度的热量传输到高纬度，调节了赤道与两极间的温度差异，另一方面又因大气环流的方向有由海向陆与由陆向海的差异和洋流冷暖的不同，使同一纬度带上大陆东西岸气温产生明显的差别，破坏了天文气候的地带性分布。3、什么是厄尔尼诺/南方涛动，它对气候有何影响？答：厄尔尼诺：表示在南美西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）延伸至赤道东太平洋向西至日界线（180）附近的海面温度异常增温现象。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活动中心之间气压变化的负相关关系。即南太平洋副热带高压比常年增高（降低）时，印度洋赤道低压就比常年降低（增高），两者气压变化有“跷跷板”现象。厄尔尼诺现象的出现常使低纬度海水温度年际变幅达到峰值。因此不仅对低纬大气环流，甚至对全球气候的短期振动都具有重大影晌 。厄尔尼诺/南方涛动（合称为ENSO）事件的主要特征是当赤道东太平洋海水温度（SST）出现异常高位相（增暖）时，南方涛动指数SOI却出现异常低位相（塔希堤岛气压与达尔文气压差值减小）。厄尔尼诺对我国气候的影响使来自东南部海洋上的夏季风强度减弱，造成夏季降雨带的位置偏南，出现南方暴雨成灾、北方干旱少雨的异常现象；长江中下游地区进入梅雨期偏晚；东部地区秋季容易出现北少南多的降雨分布；容易出现暖冬；在西北太平洋和南海地区生成的热带气旋或台风数量偏少。厄尔尼诺对全球气候的影响：热带中、东太平洋海温的迅速升高，直接导致了中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至引起洪涝灾害；也使得热带西太平洋降水减少，造成印度尼西亚、澳大利亚严重干旱。厄尔尼诺还常常引起非洲东南部和巴西东北部的干旱、加拿大西部和美国北部暖冬以及美国南部冬季潮湿多雨；它与日本及我国东北的夏季低温、日本和我国的降水等也具有一定的相关性。此外，厄尔尼诺常常抑制西太平洋热带风暴生成，但使得东北太平洋飓风增加。4、中小地形对气温有何影响？答：首先由于坡地方位不同，日照和辐射条件各异，导致土温和气温都有明显的差异。在我国，多数山地是南坡的温度高于北坡，古诗咏大庾岭的梅花，有 南枝向暖北枝寒，一样春风有两般 之句。其次，地形凹凸和形态的不同，对气温也有明显的影响。在凸起地形如山顶，气温日较差、年较差皆较小；凹陷地形则相反，气温日较差很大。无论冬、夏都是山顶气温日振幅小，谷地气温振幅大，陡崖介乎二者之间。 在同样的地形条件下，由于海拔高度不同，山地气温有很大的差异，一般情况下，都是随着地方海拔高度的加大，气温下降。根据我国多数山区实测资料看来，大都是夏季气温递减率大，冬季递减率小，这与我国季风气候有关。但亦有部分地区因局部气候条件的特殊，山地气温随高度递减率的季节变化有所不同。各山区在不同坡向不同高度阶段内，气温递减率亦有差异，情况比较复杂。5、地形与降水的关系如何？（一）地形与降水的形成原来空气层结是对流性不稳定或条件性不稳定的，风经过山地的机械阻碍作用，引起气流的抬升运动，空气达到凝结高度以后，在上述层结条件下，能加速上升运动继续发展，凝云致雨；当低压系统或锋面移到山地时，因地形的阻碍走用，使低压系统或锋面移动滞缓，因而导致气旋雨或锋面雨的时间延长，强度增大；当气流进入谷地时，由于喇叭口效应引起气流辐合上升，如果空气潮湿，层结条件又适宜，就会产生降水；在大陆性气候区，夏季由于山坡南北增温情况不同，或由于谷底与山坡增温比谷上空气增温快，会产生局部热力对流，形成对流雨或雷暴雨。气流经过崎岖不平的地形区域，因摩擦力的影响产生湍流上升运动，在其他条件适宜时，往往形成低层云或层积云，产生小量降水，如毛毛雨、小雨等。（二）地形对降水分布的影响最大降水量高度：在迎风山地，