气象学复习题课案.docx

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气象学复习题课案

Part1

第一章地球大气（6分）

重点：

大气成分中的臭氧、二氧化碳、气溶胶粒子和大气结构中的对流层。

1、大气是由干洁大气、水汽和液态和固态微粒组成的混合物。

2、什么是干洁大气？

干洁大气的主要成分是氮、氧和氩。

干洁大气是指出去水汽和悬浮在大气中的固态液态微粒以外的整个混合气体。

3、高层大气中的臭氧主要是在太阳紫外辐射作用下形成的，大气中臭氧浓度最大的高度是20~30km。

4、大气中的臭氧具有什么作用？

P11

（1）吸收紫外线，保护地面的生物免受过多紫外线的伤害

（2）对紫外线有着极其重要的调控作用，保留对地面生物有利的紫外线A

（3）臭氧吸收太阳紫外辐射对高层大气有明显增温作用

5、大气中二氧化碳浓度白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季小，城市比郊区大。

大气中的二氧化碳具有什么作用？

P11

（1）绿色植物进行光合作用不可或缺的原料

（2）重要温室气体，强烈吸收和放射长波辐射，对地面和近地气层具有保温、增温效应

6、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。

什么是霾？

雾和霾有何区别P12

气溶胶例子的影响：

（1）吸收太阳辐射，使空气温度增高，削弱到达地面的太阳辐射

（2）阻挡地面辐射，减缓地面的辐射冷却

（3）降低大气透明度，影响能见度

（4）充当水汽的凝结核，对成云致雨有重要作用。

霾是指空气中的灰尘、硫酸、有机碳氢化合物等气溶胶粒子组成的大气混浊现象，是水平能见度小于10km。

雾与霾的区别

雾

霾

水平能见度范围

小于1km

小于10km

厚度

几十米至200米左右

1-3千米

相对湿度

大于90%

小于80%

边界特征

边界很清晰

与晴空区之间无明显边界

颜色

乳白色，青白色

黄色，橙黄色

7、根据大气物理性质的垂直分布，可将大气从低到高依次分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。

大气中的臭氧主要分布在平流层，热成层对无线电波的远距离传播具有重要作用。

8、对流层大气有哪些主要特点？

P13

（1）对流层大气的温度随高度的升高而降低

（2）对流层大气具有强烈的铅直方向上的对流运动和不规则的乱流运动

（3）大气中的云、雾、雨、雪等主要天气现象都发生在对流层中

（4）对流层各种气象要素水平分布不均匀，对流层集中了3/4以上的大气质量和几乎全部水汽，是天气变化最为复杂的层次。

第二章辐射（18分）

重点：

第二节和第三节

1、名词解释

可照时数：

不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数

光照时间：

光照时间＝可照时数＋曙暮光时间，一个光照周期内明期的总和

太阳常数：

当日地距离为平均值时，在地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。

（S0）

太阳高度角:

太阳光线与地表水平面之间的夹角。

（0º≤h≤90º，大于90º取补角）

大气质量数：

指太阳辐射路径上单位截面积空气柱的质量

地面有效辐射：

地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差，亦称净红外辐射。

地面净辐射：

在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额（B），也称地面净辐射。

光合有效辐射：

能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区。

光饱和点：

在一定的光强范围内，植物的光合速率随光照度的上升而增大，当光照度上升到某一数值之后，光合速率不再继续提高时的光照度值。

2、应用基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律分析物体的辐射强度及辐射之间的相互作用。

3、太阳高度角的影响因素。

正午太阳高度角的计算。

4、北半球昼长的变化规律。

北半球日出日落太阳方位角的变化规律。

5、大气对太阳辐射的减弱作用有吸收、散射和反射。

影响大气对太阳辐射减弱作用的因素有大气质量数和大气透明系数。

6、大气对太阳辐射的吸收具有选择性的特性，其吸收光谱主要是紫外线和红外线。

7、分子散射的特点。

解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色的原因。

8、到达地面的太阳总辐射强度取决于太阳高度角、大气质量数和大气透明系数。

太阳高度角如何影响到达地面的太阳辐射强度？

高海拔地区太阳辐射强度大的原因。

9、太阳辐射能主要集中在波长0.15~4μm之间，其中，可见光区的能量占总能量的50%，红外线占43%，紫外线占7%。

直接辐射和散射辐射光谱与太阳高度角的关系。

10、什么是温室气体？

大气中的温室气体主要有CO2、H2O、CH4等。

11、影响地面有效辐射的因素有地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等。

为什么多云的夜间地面温度比晴朗的夜间高？

12、植物光合作用中最有效的光谱成分是红橙光和蓝紫光。

光合有效辐射的波长范围是380~710nm。

高山地区植物矮小和花色艳丽的原因。

13、根据植物对白昼长短的反应，植物可分为长日照植物、短日照植物和日中性植物。

长、短日照植物的光周期特性。

为什么长日照植物多起源于中高纬，而短日照植物多起源于低纬度？

根据长日照植物和短日照植物的开花结实与光照时间的关系，分析中纬度地区长、短日照植物的开花结实时间。

第三章温度（18分）

重点：

第四节大气温度

1、名词解释

导热率：

指当物体的温度垂直梯度为1℃/m，单位时间通过单位水平截面积的热量，单位：

J/（m·s·℃）或Ｗ/（m·℃）。

温度年较差：

用一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差计算的差值

干绝热变化：

如果气块在升降过程中无水的三态变化，与外界无热量交换，称为干绝热变化；

湿绝热变化：

如果气块在绝热垂直运动过程中有水的三态变化，则称湿绝热变化。

大气稳定度:

处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度。

逆温:

在一定条件下，气温随着高度的增高而增加，气温直减率为负值的现象

活动温度（积温）:

高于生物学下限温度的日平均温度

有效温度（积温）:

活动温度和生物学下限温度的差值

三基点温度:

生物的每一生命活动的最高温度、最低温度和最适温度

2、影响土壤热容量、导热率的主要因素是什么？

解释潮湿紧密土壤温度日较差小于干燥疏松土壤的原因。

3、热量收支的主要方式有辐射热交换、传导热交换、流体流动热交换和潜热交换。

其中，地面与近地气层之间热量交换的主要方式是辐射热交换，土壤中热交换的主要方式是传导热交换，大气中以流体流动热交换为主。

4、一天中，一般地面温度的最高值出现在什么时间？

为什么？

5、土壤温度的垂直分布类型有日射型、辐射型、清晨过渡型和傍晚过渡型。

各类型的代表时间分别是13时、01时、07时和19时。

6、分析水面温度的变化比土壤表面要小得多的原因。

7、一天中，通常气温最高值出现在13~15时，最低值出现在日出前后。

8、气温日较差大小受哪些因素的影响？

有何特点？

9、简述绝热增温和绝热冷却过程。

10、大气稳定度分为稳定、不稳定和中性三种情况。

如何判断大气稳定度？

“头重脚轻”气层容易发生对流运动的原因。

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。

11、按形成原因，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、湍流逆温和下沉逆温等。

辐射逆温的特点。

12、三基点温度是指最高温度、最适温度和最低温度。

13、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？

第四章大气中的水分（18分）

重点：

第三节

1、名词解释

水汽压：

空气中水汽的分压强。

饱和水汽压：

饱和湿空气中水汽的分压强。

相对湿度：

空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。

露点温度：

对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量的情况下，降低温度而使空气达到饱和状态时的温度。

露：

贴地层空气中的水汽在地面发生凝结而形成的小水滴。

雾：

贴地层空气中的水汽在地面发生凝华而形成的小冰晶。

辐射雾；夜间由于地面辐射冷却，使近地气层温度降低到露点温度以下而形成的雾

降水量：

从云中降落到地面的水汽凝结物

降水相对变率：

某时期内降水距平多年平均降水量的百分比

2、表示空气湿度的特征量有水汽压、相对湿度、比湿、饱和差和露点温度等。

3、饱和水汽压的大小与哪些因素有关?

它们如何影响饱和水汽压的大小?

4、水面蒸发速率主要取决于饱和差。

土壤中水分的蒸发过程。

如何减少土壤水分的蒸发？

5、大气中水汽的凝结条件是什么？

如何才能使空气达到饱和或过饱和状态？

6、哪些凝结物的出现可预兆晴天？

为什么？

露

霜

辐射雾：

常发生在晴朗微风的夜里。

太阳出来以后，它就逐渐消散。

7、试述雾的种类及成因，并分析雾在农业生产中的意义。

辐射雾：

地面和空气由于辐射冷却形成

平流雾：

是在暖湿的空气流到冷地面上时形成的。

混合雾：

蒸发雾

地形雾

8、云形成的必要条件是大气在上升过程中冷却而达到饱和或过饱和。

根据上升运动的特点，云可分为哪几类?

积状云

层状云

波状云

9、降水形成的宏观条件是充沛的水汽和空气的上升运动，微观过程是云滴增大为雨滴。

暖云降水的物理基础是重力碰并增长；而冷云降水的物理基础是冰晶效应。

为什么在云中，冰水共存或大小水滴共存时有利于降水的形成？

10、降水强度的等级划分标准。

降水性质的划分。

11、简述人工降水的原理和方法。

12、当气温为15.0℃时，饱和水汽压为17.1hPa，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？

相对湿度：

17.1/34.2*100%=50%

第五章气压与风（与第六章共18分）

重点：

第二节

1、名词解释

等压面：

等压面是指空间气压相等各点组成的面。

气压梯度力：

由于空间气压分布不均而作用于空气块上的力

地转偏向力：

地转偏向力（科里奥利力，科氏力）：

由于地球自转而产生的使物体运动方向发生改变的惯性力。

白贝罗（风压）定律：

北半球，背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反。

2、气压随高度递减的速率与温度和气压的关系。

3、气压的水平分布可用等压面或等压线来表示。

4、水平方向上作用于空气的力有水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力和摩擦力。

空气水平运动的直接动力是水平气压梯度力。

5、地转偏向力的主要特点。

只作用于相对地面发生运动的物体，静止物体不受地转偏向力的作用。

只使物体风向发生偏转，不改变物体风速。

北半球垂直指向物体运动方向的右方，南半球指向左方。

大小与物体运动速度和所在纬度的正弦值成正比。

纬度越高，地转力越大，赤道为0；风速越大，地转力越大。

6、自由大气中和摩擦层中空气水平运动的特点。

7、一登山运动员，从海拔500m，气温为25℃处开始登山。

当他到达高度Z1处时，气压比出发时减少了1/5，气温为13℃。

他继续往上走，到Z2处时，气压比Z1处又减少了1/5，气温为-1℃。

试问Z1、Z2处的海拔高度各为多少？

第六章大气环流

重点：

大气三圈环流、大气活动中心、季风和地方性风

1、名词解释

大气环流:

大气环流是指具有全球范围的大气瞬时以及平均的运动状况

季风:

大范围地区盛行风向有明显的季节变化，并且风向的性质及它们所带来的天气、气候也有明显差别风。

焚风:

沿着山坡向下吹的炎热而干燥的风。

海陆风:

山谷风:

2、简述三圈环流的形成过程。

3、大气三圈环流中主要的气压带是极地高压带、副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带，主要的风带是信风带、西风带和极地东风带。

其中，热带雨林位于赤道低压带中，而热带沙漠位于副热带高压带中，我国绝大部分地区位于中纬度西风带中。

4、大气活动中心是如何形成的？

冬季，东亚地区的大气活动中心是蒙古高压；夏季，东亚地区的大气活动中心是印度低压。

北半球半永久性的大气活动中心有阿留申低压、冰岛低压、大西洋副高和太平洋副高。

5、季风形成的原因是什么？

中国季风和印度季风有何区别？

原因：

1）海陆性质不同形成的热力差异

2）行星热源的分布的作用

3）行星风带的季节性移动

印度季风与中国东部季风的差异

1）印度冬季风弱于夏季风，中国东部季风区则相反；

2）印度降水集中在夏季风最强的季节，中国东部季风区降水集中在夏季风最盛之前。

6、海陆风形成的原因是海陆热力性质的差异，海陆风和山谷风都属于热力环流。

简述海陆风的形成。

7、焚风的形成过程。

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12.3hPa，17.1hPa，23.4hPa，31.7hPa，忽略未饱和气块升降时露点的变化）。

1℃/100m

0.5℃/100m

因为e=17.1hPa，当t=15℃时

水汽饱和：

E15=17.1hPa

凝结高度zd=（20-15）*100=500m

t1500m=20-（1.0*500/100）-0.5（1500-500）/100=10℃

t山脚=10+1*1500/100=25℃

U=e/E*100%=17.1/31.7*100%=53.9%

第七章天气系统和天气过程（12分）

重点：

影响我国的主要天气系统（气团、锋面、热带气旋和副热带高压）的天气特点和台风、梅雨、华南前汛期天气过程

1、天气、天气系统的定义。

天气指一定地区短时间内各种气象要素综合表现出的大气物理状态。

天气系统指具有一定的结构特征，并能产生一定天气的大气运动系统。

2、气团的定义和分类。

气团形成的条件。

影响我国的主要气团及其天气特征。

气团是指大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较均匀，垂直分布基本一致。

在其控制的区域内，天气气候特征也大致相同。

分类（地理分类法、热力分类法、大陆气团、海洋气团）

影响我国的气团

3、锋的定义。

锋的特点。

冷锋、暖锋和准静止锋的定义及其天气特点。

定义和特点略

冷锋：

在锋面移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动的锋。

暖锋：

在锋面移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动的锋。

准静止锋：

当冷暖气团势力相当时，锋面的移动十分缓慢或在原地来回摆动的锋。

4、气旋、反气旋的定义及其天气特点。

气旋的分类。

黄河气旋、蒙古气旋和江淮气旋对我国天气的影响。

气旋：

指在同一高度上中心气压比周围低、占有三度空间的大尺度涡旋。

反气旋：

指在同一高度上中心气压比周围高、占有三度空间的大尺度涡旋。

黄河气旋：

华北、东北地区形成夏季降水（大风、暴雨）

其他季节（大风、零星降水）

蒙古气旋：

大风、降温、风沙、吹雪、霜冻

江淮气旋：

江淮地区暴雨的重要天气系统，较强大风。

（在长江下游和淮河流域发生的气旋占江淮气旋总数的75％以上，主要发生在春夏季节。

气旋生成后，绝大多数向东北偏东方向移动入海，是造成江淮流域暴雨的主要天气系统之一。

有时气旋西部或北部会有6～8级偏北或偏东大风，气旋东部有5～7级的偏南大风。

）

5、我国现行热带气旋的分级标准。

台风形成的必要条件。

台风的结构和天气特点。

西北太平洋台风的移动路径及其对我国的影响。

分级标准：

1）热带气压：

6-7级

2）热带暴风：

8-9级

3）强热带暴风：

10-11级

4）台风：

12-13级

5）强台风：

14-15级

6）超级台风：

>=16级

必要条件：

1）原始扰动

2）暖性洋面

3）地转偏向力

4）整个对流层风的垂直切面变小

6、西太平洋副热带高压（副高）的天气特点和移动规律。

副高的季节性南北移动与我国东部各地雨季的关系。

7、寒潮的定义和天气特点。

我国寒潮的出现时间。

影响我国的冷空气的源地和入侵路径。

寒潮天气过程：

一种大规模的强冷空气的活动过程。

寒潮天气：

剧烈的降温和大风；

有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻、风沙、雷暴

（春秋的江南地区）

8、我国各地雨季的起讫时间。

华南前汛期的特点。

梅雨的定义。

梅雨天气的主要特征。

江淮典型梅雨的入梅和出梅时间。

华南前汛期特点：

锋前暖区暴雨、夜雨显著

梅雨定义：

每年初夏，我国湖北宜昌以东，28～34ºN之间的江淮流域长时间的连阴雨天气。

特点：

阴雨天多、空气潮湿、暴雨多、日照少、闷热、时晴时雨、时冷时热。

典型梅雨：

6月中旬～7月上旬

入梅：

6月6～15日

出梅：

7月6～10日

平均：

20～24天

第九章气候（10分）

重点：

气候的形成、分类和中国气候的主要特征。

1、气候的定义和气候系统的组成。

气候形成和变化的因素。

（1）气候的定义：

某地温度、降水、湿度、气压、风、云等气象要素在较长时间内的平均值或统计量，以及它们以年为周期的振动。

（2）气候系统的组成:

大气圈、水圈、陆面、冰雪圈和生物圈

（3）气候形成和变化的因素分为外部因素和内部因素

其中外部因素有宇宙地球物理因子和太阳辐射

内部因素有下垫面、大气环流和人类活动

2、太阳辐射、大气环流对气候形成的作用。

3、何谓厄尔尼诺现象和ENSO？

厄尔尼诺（ElNino）现象：

南美西海岸的厄瓜多尔和秘鲁附近太平洋沿岸的寒流水温异常升高，并扩展到赤道东太平洋，向西延伸到日界附近的现象。

即赤道中东太平洋海表温度异常增暖的现象。

ENSO：

将厄尔尼诺现象和南方涛动结合起来研究赤道太平洋海温异常与海气相互作用之间的联系。

4、地形对气候形成的影响。

P237

5、人类活动对气候的影响表现为改变下垫面的性质、改变了大气成分和人工释放热量。

6、全球气候带和气候型的分布。

副热带、暖温带和冷温带大陆东、西两岸的气候差异。

比较海洋性气候和大陆性气候、季风气候和地中海气候的特点。

6、中国气候的主要特征是季风性显著、大陆性强烈。

中国季风的气候特征。

中国气候大陆性的主要表现。

7、天文四季、气候四季和自然天气季节的划分。

我国现行四季是如何划分的。