中国农业大学气象学考试试题文档格式.docx

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7.热层中空气多被离解成离子，因此又称电离层。

四、问答题：

1.为何气象学中将大气中含量并不太大的水汽看作是一种重要的成分？

2.大气在铅直方向上分层的依据是什么？

3.大气在铅直方向上可分为哪几层？

其中最低的一层有什么特点？

4.臭氧在大气中有什么作用？

它与平流层温度的铅直分布有什么关系？

第二章辐射

一、名词解释题：

辐射；

辐射通量密度；

太阳高度角；

可照时数；

太阳常数；

大气质量数；

大气透明度；

地球辐射；

大气天窗；

地面有效辐射；

地面净辐射；

光合有效辐射；

光照时间；

光饱和点；

光补偿点；

光能利用率；

光周期现象；

大气逆辐射；

太阳直接辐射；

温室效应

二、填空题：

1.常用的辐射通量密度的单位是

（1）。

2.不透明物体的吸收率与反射率之和为

（2）。

3.对任何波长的辐射，吸收率都是1的物体称为（3）。

4.太阳赤纬在春秋分时为（4），冬至时为（5）。

5.冬半年，在北半球随纬度的升高，正午的太阳高度角（6）。

6.由冬至到夏至，北半球可照时间逐渐（7）。

7.光照时间延长，短日照植物的发育速度就会（8）。

8.地面有效辐射随空气湿度的增大而（9），随地面与空气温度之差的增大而（10），随风速的增大而（11）。

9.地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差称为（12）。

10.太阳辐射辐射光谱分三个区，有（）、（）、（）。

其中太阳辐射能量最多的是（），其次是（），再其次是（）。

11.大气上界的太阳常数是（）。

12.进入大气的太阳辐射有三种被削弱的方式（吸收、散射、反射）

三、选择题：

在四个答案中，只能选一个正确答案填入空格内。

）

1.短日照植物南种北引，生育期将________。

A.延长；

B.缩短；

C.不变；

D.可能延长也可能缩短。

2.晴朗的天空呈蓝色，是由于大气对太阳辐射中蓝紫色光________较多的结果。

A.吸收；

B.散射；

C.反射；

D.透射。

3.对光合作用有效的辐射包含在________中。

A.红外线；

B.紫外线；

C.可见光；

D.长波辐射。

4.当地面有效辐射增大时，夜间地面降温速度将____。

A.加快；

B.减慢；

D.取决于气温。

四、判断题：

1.对绝对黑体，当温度升高时，辐射能力最大值所对应的波长将向长波方向移动。

2.在南北回归线之间的地区，一年有两次地理纬度等于太阳赤纬。

3.白天气温升高主要是因为空气吸收太阳辐射的缘故。

4.地面辐射和大气辐射均为长波辐射。

5.在地面有效辐射中，地温高于气温，则有效辐射是正值.

6.维恩位移定律表明黑体辐射最大值所对应的波长与温度成反比。

7.斯蒂芬-波尔兹曼定律表明物体的辐射能力与物体的温度成反比。

五、计算题

1.任意时刻太阳高度角的计算

根据公式Sinh＝sinφsinδ＋cosφcosδcosω

大致分三步进行：

（1）计算时角ω，以正午时为0°

，上午为负，下午为正，每小时15°

；

如以“度”为单位，其计算式是ω＝（t－12）×

15°

其中t为以小时为单位的时间；

（2）计算sinh值（所需的δ值可从气象常用表中查到，考试时一般作为已知条件给出）。

（3）求反正弦函数值h，即为所求太阳高度角。

例：

计算武汉（30°

N）在冬至日上午10时的太阳高度角。

解：

上午10时：

ω＝（t－12）×

＝（10－12）×

＝－30°

冬至日：

δ=－23°

27'

武汉纬度：

φ=30°

∴sinh=sin30°

sin（－23°

）＋cos30°

cos（－23°

）cos（－30°

）=0.48908

h=29°

17'

2.正午太阳高度角的计算

根据公式：

h=90°

－φ＋δ进行计算；

特别应注意当计算结果h>

90°

时，应取补角（即用180°

－h作为太阳高度角）。

也可根据 

－|φ－δ|

进行计算，就不需考虑取补角的问题（建议用后一公式计算）。

还应注意对南半球任何地区，φ应取负值；

在北半球为冬半年（秋分至春分）时，δ也取负值。

例计算当太阳直射20°

S时（约11月25日）在40°

S的正午太阳高度角。

已知φ=－40°

（在南半球）　δ=－20°

∴h=90°

－（－40°

）+（－20°

）=110°

计算结果大于90°

，故取补角，

太阳高度角为：

h=180°

－110°

=70°

也可用上述后一公式直接得

h=90°

－|φ－δ|=90°

－|－40°

－（－20°

）|=70°

3.分别计算北京（40°

N）冬至、夏至和春秋分的正午12点的太阳高度角。

4.计算可照时间

大致分三步：

（1）根据公式：

cosω0=－tgφtgδ计算cosω0的值。

（2）计算反余弦函数值ω0，得日出时角为－ω0，日落时角为+ω0

（3）计算可照时间2ω0/15°

（其中ω0必须以角度为单位）。

例计算武汉（纬度φ=30°

）夏至日的可照时间。

夏至日δ=23.5°

，

cosω0=－tgφtgδ=－tg30°

tg（23.5°

）=

ω0=∴可照时间=2︱ω0︳/15°

=小时

5.计算水平面上的太阳直接辐射通量密度

Rsb=Rsc•amsinh

大致分三步进行计算：

（1）计算太阳高度角的正弦sinh（参看第1，2两部分）。

（2）计算大气质量数，一般用公式m=1/sinh

（3）计算Rsb

例1计算北京（取φ=40°

N）冬至日上午10时水平面上的太阳直接辐射通量密度（设Rsc=1367瓦•米-2，a=0.8）。

已知φ=40°

δ=－23°

（冬至日），ω=－30°

sinh=sin40°

）+cos40°

）cos（－30°

）=0.352825

m=1/sinh=1/0.352825=2.83∴Rsb=Rsc•amsinh=1367×

0.82.8343×

0.352825=256.25（瓦•米-2） 

例2计算武汉（φ为30°

N）在夏至日正午时的太阳直接辐射通量密度（已知a=0.8）。

已知φ=30°

，δ=23°

，

正午太阳高度角为h=90°

－φ－δ=90°

－30°

－23°

=83°

m=1/sinh=1.00657

Rsb=Rsc•amsinh=1367×

0.81.00657×

sin83°

=1084.87（瓦•米-2）

例3当太阳直射南半球纬度18°

时，试求我国纬度42°

处地面上正午时的直接辐射通量密度（已知大气透明系数为0.7，太阳常数为1367瓦•米-2）。

已知φ=42°

δ=－18°

a=0.7

正午时：

－φ+δ=90°

－42°

－18°

=30°

m=1/sinh=1/sin30°

=2

（0.7）2sin30°

=334.9（瓦•米-2）

六、问答题：

1.可照时间长短随纬度和季节是如何变化的？

2.什么是地面有效辐射？

它的强弱受哪些因子的影响？

3.写出地面净辐射公式并说明各项所代表的意义。

第三章温度

一、名词解释

热容量；

导热率；

逆温；

温度日较差；

温度年较差；

三基点温度；

农业界限温度；

温周期现象；

积温；

活动温度；

活动积温；

有效温度；

有效积温；

大气稳定度；

二、填空题；

3、大气减弱太阳辐射的方式有（　　　　）、（　　　　）、（　　　　）、

2、当γ=γd时，对作干绝热升降运动的空气团而言，大气是（）；

对作湿绝热升降运动的空气团而言，大气是（）。

3、当γ=γm时，对作湿绝热升降运动的空气团而言，大气是（）；

对作干绝热升降运动的空气团而言，大气是（）。

4、当（γ＞γd）时的气层是绝对不稳定的；

当（γm＜γ＜γd）时，气层为条件性不稳定。

5、暖而轻的空气上升，冷而重的空气下沉，这种空气的升降运动称为（对流）；

空气的不规则运动称为（湍流或乱流）；

大规模空气的水平运动称为（平流）。

6、干空气或未饱和的湿空气团的绝热变化称为（干绝热变化）；

其温度随高度的变化率称为（干绝热直减率）：

常用（γd）表示，其值为（1.0℃/100m）。

7、饱和湿空气团的绝热变化称为（湿绝热变化）；

其温度随高度的变化率称为（湿绝热直减率）：

常用（γm）表示，其值平均为（0.5℃/100m）。

8、影响气温日较差的因素有（纬度）、季节、地形、（天气）、（下垫面性质）。

9、土壤温度随深度的增加而增加的类型称为（），土壤温度随深度的增加而降低的类型称为（）。

10、一天中，太阳辐射的最大值出现在（）,空气温度的最大值出现在（）。

11、土壤温度的垂直分布类型为（）、（）、（）。

12、植物的三基点温度是：

（）、（）、（）。

13.某地某月1～6日的日均温分别是10.2，10.1，9.9，10.5，10.0，10.2℃，若某一生物的生物学下限温度为10℃，则其活动积温为℃，有效积温为℃。

14.空气温度日变化规律是：

最高温度出现在时，最低温度出现时。

年变化是最热月在，最冷月在月。

15.土温日较差，随深度增加而，极值（即最高，最低值）出现的时间，随着深度的增加而。

16.水的热容量（C）比空气的热容量。

水的导热率（λ）比空气。

粘土的热容量比沙土的要，粘土的导热率比沙土。

17.我国气温日较差，高纬度地区，低纬度地区；

年较差随纬度的升高而。

1.对流层中气温随高度升高而升高。

2.我国气温的日较差，年较差都是随纬度升高而升高。

3.寒冷时期，灌水保温，是因为水的热容量大。

4.紧湿土壤，春季升温和秋季降温均比干松土壤要慢。

5.干绝热直减率：

rd=0.5℃/100米；

湿绝热直减率：

rm=1.0℃/100米。

6.因为太阳辐射先穿进大气，再到达地面，所以地面上最高温度出现的时刻比空气的要稍后。

7.气温随高度升高而升高的气层，称为逆温层。

四、选择题：

1.某时刻土壤温度的铅直分布是随着深度的增加而升高，它属于（ 

）。

①清晨转换型 

②正午受热（日射）型 

③夜间放热（辐射）型 

④傍晚转换型

2.由于