天气学原理考试答案

1什么是气团？气团有哪些分类？气团是指气象要素（主要是温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。气团水平尺度：1000Km；垂直尺度：10Km地理分类：北极气团；极地气团（大陆和海洋）；热带气团（大陆和海洋）；赤道气团.热力分类：根据气团温度和气团所经过的下垫面温度对比来划分，分暖气团 和冷气团2什么是锋面？锋面的类型？锋面：在天气图上由于比例尺小，锋区的宽度表示不出来，可把它看作为空间的一个面，即为锋面。A.根据锋在移动过程中冷、暖气团所占主次地位，可分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。B.根据锋的伸展高度可将锋分为；地面锋（或低层锋）和高空锋（或高层对流层锋）C.根据锋面两侧的气团来源的地理位置不同，可将锋分为：冰洋锋、极锋 和赤道锋（热带锋）。3锋面形成过程中，为什么锋面向冷空气倾斜，且锋面在垂直面上表现为上宽下窄？锋的一侧为冷气团,另一侧为暖气团,由于密度不同,两者之间便产生一个由冷气团指向暖气团的水平气压梯度力G,迫使冷空气呈契形伸向暖气团的下方,力图把暖气团挤到它的上方,使两者分界面趋于水平,但当G开始作用时,地转偏向力A就随之起作用,改变冷空气的运动方向,使冷空气的运动方向与锋线趋于平行,当G=A时,气流便平行于锋面作地转运动,此时, 冷暖气团的分界面就不再向水平方向过度,而呈倾斜方向.由于气压梯度力低空大于高空.由 知,随着高度的增加,改变相同的位势高度 , ,则 即锋面在垂直面上上宽下窄.4.什么是零级不连续面和一级不连续面？什么又是物质面？零级不连续：气象要素本身不连续； 一级不连续：气象要素本身连续，而它的一阶空间导数不连续物质面：由相同空气质点组成的不连续面称为物质面。5.以密度的零级不连续面模拟锋面时，封面附近气象要素场的分布特征？气压场的特征: 1.等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压；2.锋线一般位于地面气压槽内。变压场的特征:一般来说冷锋在锋后有三小时的正变压 ，而冷锋前的气压变化不大。相反在暖锋的锋前有三小时的负变压 ，而暖锋后的气压变化不大。对于锢囚锋来说，一般是由冷锋追上暖锋而形成，所以锢囚锋前多为三小时的负变压，而锢囚锋后多为三小时的正变压。暖式锢囚锋，由于冷锋位于暖锋的上方，故正变压线常出现在锋前；冷式锢囚锋，由于暖锋位于冷锋的上方，故负变压线常出现在地面锋线的后面。准静止锋，由于其移动性较小，所以它附近的气压变化较小。风场特征:锋面附近的风场具有气旋式切变,这种现象在有摩擦的地方更为明显； 6.何谓锋生和锋消？影响锋生的因子有哪些？锋生一般是指密度或温度不连续形成的一种过程，或者是指已有一条锋面存在，其密度（或温度）水平梯度增大的过程。锋消是指与锋生过程相反的过程。1.非绝热加热 T1=表示沿已存在温度梯度方向的非绝热加热的梯度产生的锋生作用。2.垂直运动作用 （地形影响） T2 =若大气为稳定层结/p0，而冷气团中有上升运动 c)，等温线位相稍落后于等高线；有时两者重合，少数情况下等温线超前等高线。总的说来，长波具有冷槽暖脊的热力结构特点。（2）.槽脊的位置随高度向西倾斜。暖平流区，上升运动；在冷平流区，下沉运动。(3.)高空槽前对应着地面低压（锋前气旋），槽后对应着高压。更为一般的情况是高空长波槽前对应着地面气旋族。在整个对流层中，发展斜压波的槽轴与脊轴随高度向西倾斜，而冷轴和暖轴则随高度向东倾斜，这种配置是斜压波把南北温度梯度所存储的位能转换到波动动能的必要条件，也就是槽脊发展的必要条件，当槽、脊轴线随高度变为垂直或向东倾斜时，冷、暖平流和能量转换将变得非常微弱，这时槽脊将开始减弱。14.急流的出口区和入口区各有什么特点？这两个区域的二级环流是如何产生的？ 沿急流轴方向上，风速大小存在着明显的差异。在急流轴上有一个或几个急流中心；急流区两端，有气流的散合。在气流汇合的区域，等高线（或流线）呈辐合状，称急流入口区；在气流散开的区域，等高线（或流线）呈辐散状，称急流出口区。 高空急流轴的南侧，风速具有反气旋式切变，相对涡度为负；高空急流的北侧，风速具有气旋式切变，相对涡度为正。 空气微团在穿过急流带的上风方部位（即入口区）期间，增大了速度，而在穿过下风方部位（即出口区）期间，减小了速度。这样在急流入口区的左侧由于地转偏差引起辐合，其右侧为辐散。相应的高层的辐合辐散会诱发出下沉和上升运动，即在入口区左侧空气下沉，右侧为上升，存在着正环流。同理，在出口区左侧有一支较冷空气上升，右侧有一支较暖空气下沉的反环流存在。15.热带气旋是如何定义的？与温带气旋比较有何异、同？定义：热带气旋是形成在热带或副热带洋面上，具有暖中心结构的强烈气旋性地面环流的非锋面性天气尺度系统，伴有狂风暴雨，造成受影响地区严重灾害。 共同点：均为天气尺度系统，均为地面低压系统，风均绕其中心逆时针方向旋转，都产生大风、降水天气热带气旋温带气旋能量来源下垫面暖洋面及潜热释放水平温度梯度（斜压能）垂直结构暖心结构，台风强度随高度递减，地面的低压到高空（12KM）变为高压强度随高度加强，中纬度气旋上空的西侧往往对应冷的高空低压或槽中心往往有眼区，且气流下沉一般无眼区，且中心气流上升强风最大的风在近地面最强风出现在高空急流处天气图上从天气图上看，热带气旋等压线更近环形，风更强，梯度更大，尺寸较小等压线非规则环形，风较小，梯度较小，但水平尺度较大16.产生热带气旋的必要条件有哪些?（1）.热力条件暖性洋面，SST26.5C （2.）要有一个低层的初始扰动（3）.生成位置一般距赤道5个纬距之外 （4.）整个对流层风的垂直切变要小17.热带气旋的结构中，台风眼和云墙区是如何形成的？在台风外围的低层，有数支同台风区等压线呈10-20度交角的螺旋状气流卷入台风区，辐合上升，促使对流云系发展，形成台风外层区的外云带和内云带，相应云系有数条螺旋状雨带。按角动量守恒原理，卷入气流越向台风内部旋进（R )，切向风速也越大（V ），地转偏向力FV ，在离台风中心一定距离处（当R=R0），气压梯度力同离心力和科氏力平衡，气流不再旋进（R0），于是大量的潮湿空气被迫强烈上升，形成环绕中心的高耸云墙，云墙的积雨云顶可高达19公里，这就是云墙区。风中最大风速发生在云墙的内侧，最大暴雨发生在云墙区，凝结潜热增暖了空气柱，使地面气压急剧下降，低层径向气压梯度加大，而当云墙区的上升气流到达高空后，由于气压梯度的减弱，气压梯度力不再与离心力和柯氏力平衡，大量空气被迫外抛，形成流出层，只有小部分空气向内流入台风中心，并下沉，造成晴朗的台风中心，这就是台风眼区。18.什么是第二类条件性不稳定(CISK)？分析台风形成的物理过程。第二类条件（性）不稳定机制的学说认为：在热带对流层中、下部经常处于条件不稳定的情况下，当低空出现气旋性环流时，由于摩擦作用，可以在大气边界层内造成摩擦辐合，使水汽通过边界层顶向上输送，在中、上部凝结，释放的潜热使中心变暖；这时地面气压下降，气旋性环流加强，进一步促使摩擦辐合加大，向上输送的水汽增多,再继续促使对流层中、上部加热,地面气压继续下降。如此循环，就形成了台风台风形成的物理过程正反馈机制:低空气旋性环流扰动-(摩擦作用)-边界层摩擦辐合-上升运动-积云对流-高空凝结潜热释放-高空中心变暖-地面气压下降(高空气压升高产生辐散)-气旋性环流加强-边界层摩擦辐合19.ENSO循环与低纬度经圈环流及纬圈环流的关系。偏东信风增强-东西温度梯度加大-WALKER环流加强-东西向气压梯度加大-偏东信风增强偏东信风增强-EQ东太平洋冷水上涌加强-冷水加强西伸，中东太平洋