扬州大学气象学知识点补差.docx

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扬州大学气象学知识点补差

补差

气象学研究对象:

包围地球的大气圈及其与其下垫面之间的相互作用

气象学研究任务:

1、观测和研究各种各样的大气现象、大气层与下垫面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应

2、系统地、科学地解释这些现象、作用和效应,阐明它们的发生和演变规律

3、根据所认识的规律分析、诊断和预测过去、现在和未来的天气、气候,为国民经济和人们的日常生活服务。

4、从理论和实践上探索和模拟人为天气过程、人为气候环境,为人工影响天气、气候提供科学依据

农业气象学研究对象:

植物生存的天气和气候条件;植物的生长发育状况及产量

遵循原则:

平行观测法

农业气象学研究方法:

1、调查研究,进行气候分析

2、对比实验法

3、单点分期播种法

4、多点播种法

5、实验室试验法

大气的组成:

干洁空气(78%的氮气,21%的氧气,0.037%的CO2极微的O3)、水汽、微尘杂质

CO2的生物学意义:

光合作用制造有机物质不可或缺的原料;

CO2的强烈吸收或放出长波辐射影响地球温度

臭氧的作用:

能够大量吸收紫外线,使地球上的生物免受伤害

水汽含量:

约0.01—4%,主要集中于3km以下的底层大气(低纬>高纬,海洋>陆地,夏>冬)

作用:

1、在天气变化中起重大作用,没有水汽,云雾、雨、雪就不会产生

2、水汽在相变时要吸收或放出热量,影响地球温度

3、能强烈吸收或放出长波辐射影响地球温度

微尘杂质分布:

主要集中在3km以下的底层大气

作用:

对云雨的形成起重大作用,是起着水汽凝结时凝结核的作用。

(水汽过饱和)

大气分层的依据:

据气温在垂直方向上的特征来划分为5个层次(对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层)

对流层特点:

(是贴近地面的气层,平均厚度10km)

1、集中了80%的大气质量,90%的水汽以及几乎全部的微尘杂质

2、随海拔高度升高温度降低,气温垂直递减为0.6℃/100m(原因:

热量来自地表)

3、对流、乱流强烈,生成空气垂直运动,使得上下气层中的热量和水分得以交换,形成云雾

4、气象要素的水平分布不均匀,造成大规模的空气的水平运动,引起各地天气变化、

平流层特点:

(距离地面11~55km)

1、随海拔高度的升高温度升高(原因:

臭氧吸收紫外线)

2、臭氧含量多

3、对流弱,属于平流运动,适合飞机飞行

辐射的基本单位:

1、辐照度:

卡/分·cm3;2、光照度:

勒克斯Lux=1米/烛光

斯蒂芬-玻尔兹曼定律和维恩位移定律的公式【orz看起来好难不会考吧……】

地球形状大小:

近似椭球体形状的天体(长半轴(东西):

6378km;短半轴(南北):

6357km)

地球自转:

自转一周约23时56分4秒(一昼夜)

地球公转:

公转一周:

365天5时48分46秒(1年)

注意点:

1、公转轨道是一个椭球形的曲线,太阳位于一集点上

2、公转时地轴与公转轨道面成66°倾斜角

3、四个典型位置(春分:

3.22.;夏至:

6.21.;秋分:

9.23.;冬至:

12.23.没图……)

4、近日点:

10月3号;远日点:

7月4号

太阳高度角的变化:

日变化:

早晚小,正午大

(等于90°称为直射)年变化:

冬季小,夏季大

昼夜形成的原因:

1、地球本身是一个不透明不发光的球体2、太阳光在同一时间内只能照到地球的一半表面积3、地球的自转!

昼夜交替形成的原因:

地球的自转

春分夏至秋分冬至

太阳直射点:

赤道23°27′N赤道23°27′S

晨昏线位置:

过南北极与66°33′N相切过南北极与66°33′S相切

昼夜弧长度:

昼弧=夜弧昼弧>夜弧昼弧=夜弧昼弧<夜弧

北半球昼夜长短变化的规律【TAT这个常识大家都造吧!

;然后,南半球相反!

四季形成的根本原因:

公转时地轴与公转轨道面成66°的倾斜角【太阳高度角在变化各地获得的热量也在变化所以形成了四季,角度越大热量越多昼越长】

划分四季的方法:

1、天文四季:

春:

春分—夏至;夏:

夏至—秋分;秋:

秋分—冬至;冬:

冬至—春分

2、气候四季:

以候平均温度为标准,T>=22℃夏;T<10℃冬;10℃=

3、以二十四节气的“四立”:

立春、立夏、立秋、立冬

太阳常数:

大气上界(122km),日地平均距离时所测得的太阳辐照度(趋近于1.98卡/分·cm3)

太阳光量常数:

大气上界太阳辐射所产生的平均照度(135000勒克斯Lux)

到达水平面上太阳直线辐照度的计算:

郎伯定律:

到达水平面上的太阳直接辐照度是与太阳高度角的正弦值成正比的S’=S0*Sinhθ【TAT再打公式我直接标书上页码可好?

太阳高度角和昼长的计算【T^T怕什么来什么,课本39~42页自己看!

太阳辐射在大气中的减弱形式:

1、吸收作用:

特点:

大气能有选择性地不同程度地吸收一部分太阳辐射(CO2:

红外线和水汽;臭氧:

紫外线)

2、散射作用:

方式:

1、分子散射:

当天空晴朗是,大多数质点比较小时,发生了一种有选择性的散射,其散射强度与波长的四次方成反比【用于解释强调天空的蔚蓝色】

2、粗粒散射:

阴天或有雾时,大气质点较大时,发生了一种无选择的,同程度的散射【可用于解释阴天的乳白色】

3、反射作用:

太阳辐射遇到直径>10-4nm的尘埃时,或遇到云层时发生了反射

影响太阳辐射减弱的因素:

1、太阳在大气中所经过的路径长短

2、大气透明度,主要是大气中的水汽和尘埃

影响直接辐射(S‘)的因素:

1、太阳高度角越大,直接辐射越大

2、大气透明系数越高,S’越大

3、海拔高度越高,S’越大

4、云量,云层加厚,S’越小,乌云密布,S’为0

影响散射辐射(D)的因素:

1、太阳高度角越大,散射辐射越大

2、大气透明系数越高,D越小

3、海拔高度越高,D越小

4、云量,薄的中高云,D比晴天的D要大;乌云密布时,D比晴天的D小

5、下垫面性质:

r(反射率)越大D越大

影响总辐射(Q总)的因子:

5、太阳高度角越大,总辐射越大

6、大气透明系数越高,总辐射越大

7、海拔高度越高,总辐射越大

8、云量:

云量不多,且同意光盘未被云挡住时总辐射比碧空时大;云量较多时总辐射比碧空小,全天有云时,总辐射完全由散射辐射构成

地面净得太阳辐射:

Q’=Q总-R(地面发生辐射)=(S’+D)-(S’+D)*r(下垫面的反射率)

=(S’+D)*(1-r)

光照时间=可照时间+曙暮光时间

太阳光谱分为:

紫外线光谱(<0.4μm,7%);可见光光谱(0.4~0.76μm,48%);红外线光谱(>0.76μm,45%)

到达地面的太阳辐射光谱的特点:

1、到达地面的太阳辐射光谱中长波部分能量相对增加,短波部分能量相对减少

2、且上述特征随太阳高度角的减小而更加明显

地面辐射:

属于长波辐射(3~80μm,max=10μm);辐射方向:

四面八方

大气逆辐射方向:

垂直向下;地表面对大气逆辐射的吸收率=1,使得地面以长波辐射形式损失的能力得到了补偿,对地面起到了保温作用【好像和温室效应有关啊】

影响地面有效辐射F的因素:

【TAT又来!

】(F=地面辐射—大气逆辐射)

1、地温越大,地面辐射越大,地面有效辐射越大

2、大气温度越高,大气逆辐射越大,地面有效辐射越小

3、空气湿度越大,大气逆辐射越大,地面有效辐射越小

4、云量雨大,云层加厚,大气逆辐射越大,地面有效辐射越小

5、有风时,地面有效辐射减弱

6、地表性质,粗糙不平的下垫面比平滑下垫面的地面有效辐射要大(用于解释秋冬耕制过的地块易有霜出现)

地面辐射差额B的日变化:

白天B>0;夜间B<0;正变负:

出现在日落前1小时;由负变正:

出现在日出前1小时(太阳高度角约为10~15°的转换时间)

地面辐射差额B的年变化:

最大值7月;最小值12月;与太阳高度角的年变化基本一致

短日照植物:

一般属一年生植物,水稻、大豆、棉花(春播秋收)

长日照植物:

属两年生植物,小麦、油菜、胡萝卜(冬播夏收)

光照长度在农业上的应用:

1、引种与育种:

(1)短日照植物:

光温条件有互相叠加作用,引种较困难

北种南引,光照时间变短,生育期加快,应选迟熟品种为好

南种北引,光照时间变长,生育期推迟,应选早熟品种为好

(2)长日照植物:

光温条件有互相抵消作用,引种易成功

北种南引,光照时间变短,生育期推迟,应选早熟品种

南种北引,光照时间变长,生育期加快,应选迟熟品种

2、调控园艺类植物(如花卉)的花期,美化环境:

通过人为控制光照时数来调控植物开花时间以及开花期的长短

光饱和点和光补偿点【QAQ木有图!

太阳辐射光谱与植物:

1、紫外线:

一般,波长越短,对生物的我好想越强

(1)<0.3μm,对植物杀伤力大,到达地面少(被臭氧吸收的多)

(2)0.3~0.4μm,较短的:

抑制植物过度生长,事植物矮、粗壮、叶厚、色深

较长的:

能够刺激植物生长,促进植物发芽和果实成熟,提高蛋白质、维生素、糖分的含量

2、可见光:

是植物光合作用不可缺少的

(1)蓝紫光0.4~0.5μm:

叶绿素吸收较多,光合效率较强

(2)黄绿光0.5~0.6μm:

叶绿素吸收最少,光合效率最弱

(3)红橙光0.6~0.76μm:

叶绿素吸收最多,光合效率最强,使植物光合作用和肉质根茎的形成以及开花能以最大的速度完成

3、红外线>0.76μm:

产生热效应,被植物、土壤、大气吸收后转变为热能是植物生长发育所必需的

地面热量辐射差额由以下四项决定:

1、地面辐射差额B

2、地表与下层土壤之间的热交换——通过分子热传导完成

3、地表与近地气层之间的热交换——通过乱流方式完成

4、通过水分的蒸发或凝结进行的热交换

土壤各组成成分的热容量:

水分>固体颗粒>空气(水分是空气的3000多倍)

土壤各组成成分的导热率:

固体>水分>空气(0水分是空气的23~30倍)

影响土温日较差的因素:

【QAQ要死】

1、纬度:

纬度越高,土温日较差越小

2、季节:

夏季>冬季

3、天气:

晴天>阴天>,无风>有风、

4、土壤颜色:

深色>浅色

5、土壤热特性:

热容量大,土温日较差小;热导率越大,表层土温日较差小

土温年较差【和上面一样!

土温变化向深层传递规律:

1、随深度的增加,土温变幅迅速减小,到某一深度出现常温层

2、最高温度与最低温度出现的时间,随深度的增加而落后

土温的垂直变化:

1、日射型:

土温随深度增加而减小(13点。

夏季)

2、辐射型:

土温随深度增加而增大(凌晨1点,冬季)

3、转变型:

清晨转变型:

上层为日射型,下层为辐射型(5公分为界)

傍晚转变型:

上层为辐射型,下层为日射型

空气升降温的方式:

辐射、分子热传导、水相变化(蒸发或凝结)、对流、平流、乱流

气温日变化属于单峰型:

最高温度出现在14~15点;最低温度出现在:

日出前后

气温日较差<土温日较差,且离地面越远,气温日较差越小

影响气温日较差的因子:

【QAQQQQ要死了】

1、纬度:

纬度越高,气温日较差越小

2、季节:

夏季>冬季

3、天气:

晴天>阴天

4、地形:

凹地>平地>凸地

5、白天温度偏小,夜间冷空气下沉温度偏低

6、下垫面:

大陆地>海洋;砂土>粘土;深色土>浅色土;裸地>有植被地

气温年变化规律:

(北半球)

大陆:

最热月:

7月,最冷月1月

海洋:

最热月:

8月,最冷月2月(比大陆推迟一个月)

影响气温年较差的因子:

【我死了……】

1、纬度越高气温年较差越大

2、天气:

云雨少的地区气温年较差大

3、地形:

凹地>平地>凸地

4、下垫面:

大陆>海洋;干燥区>湿润区;裸地>有植被区

逆温在农业上的应用:

1、在与霜冻发生的夜间,可利用逆温存在,气层稳定,熏烟防霜冻

2、防治病虫害时,可利用清晨逆温存在,气层稳定,能将药液均匀地撒在植株上

三基点温度:

生命温度:

—10~50℃;生长温度:

+5~40℃;发育温度:

+10~35℃

昼夜温差(温度日较差)与植物:

1、在适宜温度范围内,温度日较差大些,植物积累的干物质较多,产量高

2、为了获得适宜的生长发育,必须日温与夜温相配合

3、温度日较差大些,产品质量高:

瓜果含糖量增加,味浓色泽好

积温应用:

1、可用于鉴定某地的热量资源状况,从而可确定合理的种植制度,为农业区划工作提供依据

2、可以作为植物引种(或新品种向外推广)的依据

3、可以作为生物生育期预测的依据(用有效积温)

影响饱和水汽压的因素:

【死都死不了TAT】

1、饱和水汽压与温度的关系:

定性:

温度越高饱和水汽压越高

定量:

E=……【马丹公式不写了课本91页】

2、饱和水汽压与蒸发面的关系:

(同温度下,过冷水鱼冰晶)【冰晶效应】

(1)蒸发面的性质:

过冷水:

指温度低于0℃仍未结冰的水

同温度下:

过冷水的饱和水汽压>冰晶的饱和水汽压

(2)蒸发面的浓度:

浓度越大饱和水汽压越小

(3)蒸发面的形状:

凹面<平面<凸面(同是凸面的水滴,大水滴<小水滴)

绝对湿度(水汽压)的变化:

日变化:

1、单波型:

与气温日变化一致;最高值:

14~15点;最低值:

日出前后

发生在海洋、沿海、大陆乱流不强的冬季

2、双波型:

最大值:

8~9点;20~21点,发生在内陆暖气或乱流较强的夏季

最低值:

日出前;15~16点

年变化:

与气温年变化基本一致【所以不打了TAT】

相对湿度的日变化:

内陆:

日变化与气温成反比,最高值:

日出前;最低值14~15点

沿海:

日变化与气温基本一致;原因:

沿海地区白天吹海风,白天相对湿度大;夜间吹陆风,夜间相对湿度小

相对湿度的年变化:

内陆区:

年变化与气温年变化相反;最大值:

1月,最小值:

7月

季风区:

最大值:

出现在夏半年的雨季或雨季之前,如梅雨时节

最小值:

出现在冬季;盛行西北干冷气候

影响水面蒸发的因子:

【马丹马丹马丹马丹】

1、温度约高蒸发越快

2、空气湿度越高,蒸发越快

3、风速越快,蒸发越快

4、气压越大,蒸发越快

土壤蒸发的两个阶段:

第一阶段:

土壤中水分充足时,蒸发量的多少与土壤内部毛细细管的丰富程度有关,这时土壤内的水可以沿毛细细管源源不断的升到土表,然后蒸发到空气中

第二阶段:

土壤中水分不足,土壤内的毛管运动停止,这时蒸发量的多少与土壤中孔隙的多少有关,这时土壤内水分的蒸发主要依靠孔隙扩散水分

土壤结构对土壤内水分蒸发的影响:

土壤干燥时:

土粒小而紧密的土壤(粘土)蒸发速度>土粒大而疏松的土壤(砂土)

土壤湿润时:

土粒小而紧密的土壤(粘土)蒸发速度<土粒大而疏松的土壤(砂土)

土壤干燥时,可通过压密土壤,抑制水分损失或减小孔隙

土壤湿润时,可通过松土,抑制水分损失,切断毛细细管

水汽凝结的条件:

空气中的水汽达到饱和(可通过降温的方法);具有一定的凝结核

水汽达到过饱和的方法:

1、辐射冷却

2、绝热冷却

3、接触冷却

露和霜形成的原因:

辐射冷去,发生在清晨或夜间,晴朗无缝或微风

露点温度>0,形成露;露点温度<0形成霜

云的形成条件:

上升运动+水汽

云的消散条件:

下沉运动

降水形成的过程(云滴增长的过程):

云滴必须足够大(半径>=100μm),才能成为降水到达地面

方式:

1、凝结增长过程:

“冰晶效应”和“吞并现象”

2、碰并增长过程

降水的种类:

1、按凝结物形状:

雨、雪、冰雹、霰

2、按降水性质:

阵性降水:

范围小,时间短,时强时弱

连续降水:

范围大,时间长,强度变化小

毛毛雨:

强度小,雨滴小

3、按降水成因分:

地形雨、对流雨、台风雨、锋面雨

压气的变化【TAT都差不多我不打了……】

高度(km)0.01.53.03.5

气压(hPa)1000850700500

气压场的表示方法:

最直接:

用等高面上的等压线表示水平气压场

间接:

用一组等压面上的等高线表示空间气压场

风的表示方法:

风向:

指气流的来向;风速:

气流前进的速度

水平气压梯度力G(产生风的原动力):

方向:

垂直于等压线由高压指向低压

大小:

与空气密度成反比与水平气压梯度成正比

地转偏向力:

方向:

北半球垂直指向运动方向的右边,南半球相反

大小:

【公式课本120页(╯‵□′)╯︵┻━┻】

惯性离心力:

与向心力反向,大小相等的力

方向:

沿着曲率半径向力的一个力

大小:

【公式课本120页(╯‵□′)╯︵┻━┻!

摩擦力:

方向:

与空气运动方向相反

大小:

与空气运动速度成正比(近地气层要考虑这货!

风和气压场的关系【_(:

з」∠)_自己看书吧~121~124页~】

气团形成的条件:

1、广阔而均一的下垫面

2、比较静稳的大气环流

气团特点:

水平范围大;温湿均一

影响我国的主要气团:

极地大陆气团(冬季,干燥,晴好);热带海洋气团(夏季,暖,湿)

锋面天气:

常有阴雨天气。

原因:

锋面是冷暖气团交汇处,暖气团由于密度小,被迫抬升达到过饱和现象【斜面向冷气团倾斜】

气旋:

垂直运动,上升运动

气旋的天气特点:

多阴雨天气

原因:

空气堆积垂直方向上升运动【课本158页有详细解释】

气旋移动的路径:

中纬度地区自西向东(或自西南向东北)方向移动

地面低压槽:

多阴雨天气

反气旋:

垂直运动:

下沉运动

天气特点:

多晴好天气;原因:

绝热增温,远离饱和【课本163页详细介绍】

地面高压脊:

多晴好天气

切边线天气特点:

多阴雨天气,且易产生雷雨和暴雨

影响我国的寒潮源地有3个:

新地岛以西的北方寒冷洋面占49%

新地岛以东的北方寒冷洋面占18%

冰岛以南洋面占33%

我国寒潮的活动规律:

1、冬半年(9.23~3.21)平均每年有5~6次寒潮影响我国

2、有明显的季节变化,深冬初春寒潮多,隆冬反而少

3、寒潮强度以“三北”地区最强,华中华南次之,沿海及青藏高原最弱

霜是一种天气现象,霜冻是一种生物学现象

霜冻防御(应急措施):

熏烟法或人工烟雾法;灌水或喷水法;覆盖法

我国气候与农业生产:

有利因素:

1、我国夏季风带来大量降水,且夏季热量丰富,即雨热同期,有利于植物生长

2、大陆性强,温较差大,有利于植物高产优质

3、地形复杂,南北跨度大,气候多样,植物种类繁多

不利因素:

1.季节性强,种植植物易耽误农时,造成减产

2.我国灾害性天气多,造成产量不稳

【中国气候吾省了很多……考到表打我……很多是常识qwq或者吾明天再补全】

 

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