气象学与气候学习题Word文档下载推荐.docx

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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=（T02＋T08＋T14＋T20）÷

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（λ）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；

λ干松土<

λ紧湿土土壤的春季增温和秋季的降温比较：

沙土春季升温比粘土（11），秋季降温，沙土比粘土（12），沙土温度日较差比粘土要（13）。

5.土壤温度的日铅直分布的基本型有：

白天为（14）型；

夜间为（15）型；

上午为（16）型；

傍晚为（17）型。

6.在对流层中，若1000米的温度为16.5℃，气温铅直梯度是0.65℃/百米，到2000米处，温度应是（18）℃。

7.温度的非周期性变化，常由（19）而造成。

多发生在（20）季节。

8.当rd=1℃/100米，r=0.9℃/100米，则此时的大气

层结对干空气是（21）的。

9.我国气温日较差，高纬度地区（22），低纬度地区（23），年较差随纬度的升高而（24），且比世界同纬度地区要（25）。

10.土、气、水温日较差，以土温（26），气温（27），水温（28）。

11.日平均气温稳定大于0℃持续日期，称为（29）。

12.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（30）℃，有效积温为（31）℃。

答案：

（1）14时，

（2）日出前后，（3）7月，（4）1月，（5）减小，（6）推迟，（7）大，（8）大，（9）大，（10）大，（11）快，（12）快，（13）大，（14）受热型，（15）放热型，（16）上午转换型，（17）傍晚转换型，（18）10℃，（19）天气突变及大规模冷暖空气入侵，（20）春夏和秋冬之交，（21）稳定，（22）大，（23）小，（24）增大，（25）大，（26）最大，（27）其次，（28）最小，（29）农耕期，（30）51℃，（31）1℃。

三、判断题：

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.日平均气温大于5℃的日期越长，表示农耕期越长。

8.气温随高度升高而升高的气层，称为逆温层。

9.对同一作物而言，其生物学下限温度高于其活动温度，更高于有效温度。

10.正午前后，土温随深度加深而升高，气温随高度降低而降低。

11.地面辐射差额最大时，地面温度最高。

1.错；

2.对；

3.对；

4.对；

5.错；

6.错；

7.错；

8.对；

9错；

10.错；

11.错四、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.地面温度最高时，则是（）时。

①地面热量收支差额等于零②地面热量收支差额小于零③地面热量收支差额大于零④地面热量收支差额不等于零

-7-

3.由于水的热容量、导热率均大，所以灌溉后的潮湿土壤，白天和夜间的温度变化是（）。

①白天升高慢，夜间降温快②白天升高快，夜间降温慢③白天和夜间，升温、降温都快④白天升高慢，夜间降温慢

4.我国温度的日较差和年较差随着纬度的升高是（）。

①日较差，年较差均减小②日较差、年较差均增大③年较差增大，日较差减小④日较差增大，年较差减小

1.③；

2.①；

3.④；

4.②。

五、简答题：

1.地面最高温度为什么出现在午后（13时左右）？

答：

正午时虽然太阳辐射强度最强，但地面得热仍多于失热，地面热量贮存量继续增加，因此，温度仍不断升高，直到午后13时左右，地面热收入量与支出量相等，热贮存量不再增加，此时地面热贮存量才达到最大值，相应地温度才出现最高值。

2.试述什么是逆温及其种类，并举例说明在农业生产中的意义。

答：

气温随着高度升高而升高的气层，称为逆温层。

逆温的类型有辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温。

农业生产中，常利用逆温层内气流铅直运动弱的特点，选择上午喷洒农药和进行叶面施肥以提高药效及肥效。

逆温层对熏烟防霜冻也有利。

特别是晴天逆温更显著，贴近地面温度，可比2米上的气温低3～5℃，故冬季对甘薯、萝卜等晒干加工时，为防冻应将晒制品搁放在稍高处。

3.试述我国气温日较差和年较差随纬度的变化特点、以及海陆对它的影响。

在我国气温的日较差和年较差均是随纬度升高而升高，且我国气温的年较差比其它同纬度地区要大，因为我国的大陆性强。

另外，由海洋面上—沿海地区—内陆地区气温的日、年较差均依次增大，这是因为水、陆热特性差异而造成的。

4.试比较沙土和粘土、干松土壤和紧湿土壤温度变化的特点及其成因。

沙土和干松土在白天或增温季节，升温比粘土、紧湿土壤要快；

在夜间或降温季节沙土和干松土降温比粘土和紧湿土也快。

结果沙土和干松土的温度日较差比粘土和紧湿土的日较差大。

这是因为沙土和干松土中空气较多，粘土和紧湿土中水分较多，而空气的热容量和导热率比水的要小的缘故。

5.试述气温非周期性变化的原因及主要季节

主要是由于大规模冷暖空气的入侵引起天气的突变所造成，如晴天突然转阴或阴天骤然转晴。

主要发生在过渡季节，如春夏或秋冬之交最为显著。

6.空气块在作上升运动时会降温的原因是什么？

空气块作上升运动是绝热过程。

当上升运动时，因周围气压降低，气块体积膨胀，以维持与外界平衡，对外作功，消耗能量。

因为是绝热过程，所消耗的能量只能取自气块本身，所以温度降低。

六、论述题：

1.试述土温、水温和气温三者变化特征的异同。

三者温度日变化特征相似，都是一高一低型。

温度日较差土面最大，水面最小，空气居中。

极值出现时间土面最早，水面最迟，空气居中。

三者温度年变化，在中高纬度地区，均为一高一低型。

年较差土面最大，水面最小，空气居中。

极值出现时间土面和空气相似，水面落后二者约一个月。

三者随深度（高度）和纬度的变化，随深度（高度）增加白天土温（气温）温度降低，夜间则增高、日较差和年较差变小、极值出现时间推迟；

随纬度增高日较差变小、年较差变大。

水温随深度和纬度变化与土温相似，只是变化缓和，极值出现时间更加推迟。

2.试述辐射逆温、平流逆温的成因，并举例说明逆温在农业生产中的意义。

成因：

辐射逆温是在晴朗无风或微风的夜间，因地面有效辐射强烈而冷却，使近地气层随之降温，形成自地面向上随高度增加而增温的逆温现象。

平流逆温是暖空气平流到冷的地面上，由于空气下层受冷地面影响而降温，形成自下而上随高度增加而增温的逆温现象。

意义：

逆温层的层结稳定，抑制铅直对流的发展，可利用逆温层出现时间进行喷洒农药防治虫害，施放烟雾防御霜冻，或进行叶面施肥等。

冬季山区谷地或盆地因地形闭塞、夜间冷空气下沉常出现自谷底向上的逆温层，山坡处存在一个温度相对高的暖带，此带霜期短，生长期相对较长，越冬安全，有利于喜温怕冻的果树和作物越冬，是开发利用山区农业气候资源的重要方面。

逆温对于空气污染的严重地方却有加重危害的作用。

3.试述“积温学说”的内容和积温在农业生产中的应用及其局限性。

“积温学说”认为作物在其它因子都得到基本满足时，在一定的温度范围内，温度与生长发育速度成正相关，而且只有当温度累积到一定总和时，才能完成其发育周期，这个温度的总和称为积温。

它反映了作物在完成某一发育期或全生育期对热能的总要求。

-8-

应用方面：

①用活动积温作为作物要求的热量指标，为耕作制度的改革、引种和品种推广提供科学依据。

②用有效积温等作为作物的需热指标，为引种和品种推广提供重要科学依据。

③应用有效积温作为预报物候期和病虫害发生期的依据，等等。

局限性：

积温学说是理论化的经济方法。

事实上在自然条件下作物的发育速度是多因子综合作用的结果。

如作物的发育速度不单纯与温度有关，还与光照时间、辐射强度、作物三基点温度和栽培技术条件等因子有关。

七、计算题：

1.某地在200米处气温为19.9℃，在1300米处气温为7.8℃。

试求200～1300米气层中干空气块的大气稳定度。

解：

据题意先求出γ：

γ＝（19.9－7.8）/（1300－200）＝1.1/100米

再进行比较判断：

γd＝1℃/100米γ>

γd

∴在200～1300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？

（1）求某作物所需有效积温（A）：

由公式n=A/（T－B）得：

A=n（T－B）则A=（25℃－10℃）×

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：

750－310=440℃还需天数n=440/（30－10）=22天，即6月22日开花

（3）求活动积温与有效积温：

活动积温=20℃×

31＋30℃×

22=1280℃有效积温=750℃

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℃。

A母=765℃，A父=1350℃，T=25℃，B=10℃n＝（A父－A母）/（T－B）

=（1350－765）/（25－10）=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。

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）。

（1）减少，

（2）水层厚度，（3）相反，（4）辐射，（5）混合，（6）绝热，（7）高，（8）100％。

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。

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（）。

①6.4hPa，②4.6hPa，③8.0hPa，④4.0hPa2.当相对湿度为100％时，则（）。

①气温高于露点，饱和差=0；

②气温=露点，饱和差大于零；

③气温=露点，饱和差=0；

④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（）。

①e增大，E不变；

②E比e更快增大

③E减小，e更快减小；

④蒸发量增大，E降低。

1.①；

2.③；

3.②。

1.何谓降水变率？

它与旱涝关系如何？

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=Σt≥10=n1t1＋n2t2＋n3t3=31×

21.3＋30×

25.7＋31×

28.8=2324.1℃

（2）A=Σ（T－B）=n1（t1－B）＋n2（t2－B）＋n3（t3－B）=31×

11.3＋30×

15.7＋31×

18.8=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？

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）=－r

t2=t1－r（Z2－Z1）=20°

－0.65℃/100米×

（1200－200）米=13.5℃

（2）（t2－to）/Z2=rd

to=t2+rdZ2=13.5℃＋1℃/100米×

1200米=25.5℃

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？

已知A=242℃，T=22.5℃，B=11.5℃n=A/（T－B）=242/（22.5－11.5）=242/11=22（天）答：

6月16日抽穗。

第四章水分

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？

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14～15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？

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。

1.试述雾的种类及成因，并分析雾在农业生产中的意义

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。

1.当饱和差为1hPa，相对湿度为80％，求饱和水汽压是多少？

已知d=E－e=1hpaU=e/E=0.8则：

e=E－1又（E－1）/E=0.8∴E=5（hPa）

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？

∵U=e/E×

100％，据题意当t=26.3℃，则：

E=34.2hPa，e=17.1hPa∴U=17.1/34.2×

100％=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）。

∵e=17.1hPa当t=15℃时，则水汽饱和：

E15=17.1hPa

凝结高度为：

Zd=（20－15）×

100=500米

t2000米=20－（1.0×

500/100）－0.5（1500－500）/100=10℃

∴t山背脚=10+1×

1500/100=25℃

U=e/E×

100％=12.3/31.7×

100％=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，从迎风坡山脚处向上爬升，已知山高1500米，凝结产生的水滴均降在迎风坡。

试求空气块的凝结高度、山顶处的温度和相对湿度。

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。

（1）to=25℃td=19℃rd=1℃/100米（td－to）/Zd=－rd

Zd=（to－td）/rd=（25°

－19°

）/（1℃/100米）=600米

（2）已知rm=0.5℃/100米

（t山顶－td）/（Z－Zd）=－rmt山顶=td－rm（Z－Zd）

=19°

－0.5°

/100米×

（1500－600）=19°

900米=14.5℃

（3）因气块到达山顶时水汽是饱和的，所以相对湿度r=100%

5.某地夏季（6－8月）各月降水量及平均温度资料如下

试求夏季干燥度，并说明其干湿状况。

K=0.16∑T≥10/R

=0.16（30×

25.7+31×

28.8+3