《气象学与气候学》习题集及答案解析.docx

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《气象学与气候学》习题集及答案

一、名词解释

1、 天气：

指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。

2、 干洁大气：

除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。

3、 热岛效应：

城市气温高于郊区，傍晚时分最明显。

4、 位势高度：

是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。

5、 切变线：

对流层中层风向风速不连续的区域，两侧温差较小。

6、 白贝罗风压定律：

自由大气中背风而立，右手高压，左手低压。

7、 虚温：

在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。

8、 浅薄系统：

在温压场对称的系统中，如冷高压和暖低压。

9、 位温：

把气块沿干绝热过程移到1000百帕时的温度。

10、 白贝罗风压定律：

在北半球自由大气中，背风而立，右手高压，左手低压。

11、 梯度风：

自由大气中，空气作曲线运动时，当气压梯度力、惯性离心力、地转偏向力达到平衡时的风。

12、 地转风：

是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速 、直线水平运动的形式。

13、 大气环流：

指水平尺度在数千公里以上，垂直范围达10km以上，时间尺度在2天以上的大规模空气平均运动。

14、 急流：

强而窄的气流带，其中心最大风速在对流层上部必须≥30m／s。

15、 季风：

以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上。

16、 海陆风——由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。

17、 山谷风——大山区，白天日出后，山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。

夜间，山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。

下层风由山坡吹向山谷，称为山风。

这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。

18、 焚风：

沿着山坡向下吹的炎热而干燥的风。

19、 雾：

悬浮于近地面空气中的大量小水滴（或冰晶）的可见聚合群体，使水平能风度小于1KM的物理现象，底部接触地面。

如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。

20、 降水：

从空中降到地面上的液态或固态水。

21、 冰晶效应：

冰水共处水汽转移使冰晶变大。

22、 气团：

一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。

23、 锋 ：

是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。

24、 冷锋 ：

指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋 。

25、 准静止锋：

当冷暖气团势力相当时的过渡区域。

26、 深厚系统：

温压场对称的天气系统，如暖高压和冷低压。

27、 气旋：

是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。

28、 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，又称锋面气旋。

29、 台风：

当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海洋上，具有暖心结构、强烈的气旋性涡旋。

30、 寒潮：

当冷性反气旋南移时就造成一次冷空气袭击，（一般地，冷空气袭击时，使 当地气温在24小时内降温10度。

）如果冷空气十分强大，如同寒冷潮流滚滚而来，给所流经地区造 成剧烈降温、霜冻、大风等等 灾害性天气，，这种大范的强烈冷空气活动，称为寒潮。

31、 梅雨：

每年初夏，我国湖北宜昌以东，26～34°N之间的江淮流域长时间的连阴雨天气。

32、 地中海式气候：

也叫副热带夏干气候，具有夏天干热，冬天雨水较多的特点。

33、 城市热岛效应——城市气温经常比其四周郊区为高，傍晚时分最明显。

二、 填空题

1、 大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气-。

2、 水是大气中唯 一能发生相变的成分。

3、 大气分层的原则是根据大气温度的垂直分布、水汽的含量-、扰动的程度、电离现象等特征来划分的。

4、 大气垂直方向分为五层是 对流层、平流层、中间层、热层、散逸层 。

5、 飞机起飞拔高后一般都要进入平流层，因为这个高度空气能见度好。

6、 对流层中天气现象复杂多变。

7、 在 20－30 公里的层次中臭氧最多，这是因为 那里既有充足的氧分子，也有充足的氧原子 。

8、 大气的垂直结构中，-对流层，水汽、尘埃含量少，天气晴朗、能见度好。

9、 大气污染物在大气中达到一定浓度，并对人类的生产和健康造成直接或间接危害时称为-大气污染。

10、 由太阳喷焰中发射的高能粒子与高层大气中的空气分子相撞，使之电离，并在地球磁场作下偏于两极上空形成，这种现象称为极光-。

11、 中高纬度高空的主要天气系统有 长波，阻塞系统，极涡 。

12、 在南半球，当你面向北站立，而风从背后吹来，则低压在 东 侧，高压在 西 侧。

13、 引起大气做垂直上升运动的主要原因 热力抬升 和 动力抬升 。

14、 有关辐射的基本定律有三，它们是 基尔霍夫定律、位恩位移定律、波尔兹曼定律 。

15、 地面有效辐射的大小随 地面辐射强度和大气中的水汽、云层 等因素而不变。

16、 按斯查勒分类的低纬度气候带中，包括 赤道多雨气候、热带季风、热带海洋、热带半干旱和干旱 等四种气候型。

17、 高空天气图上分析的是等 高 线，单位是 位势什米 。

等值线密的地方表示 梯度大 。

18、 在 20 至 30 公里的层次中，臭氧最多，这是因为 有充足的氧分子和氧原子 。

19、 雨热同季是 季风 气候的重要特征。

20、 实际大气中，空气由未饱和到发生凝结现象的重要物理过程，在空中是 云 ，近地面是 雾 。

21、 大气垂直方向分为五层，是 对流层、平流层、中间层、热层、散逸层 。

22、 太阳辐射通过大气圈时，要受到 吸收 和 反射 及 散射 三种减弱作用。

23、 形成云的基本条件有三个，它们是 充足的水汽和凝结核、上升运动 。

24、 常见的逆温有五种，它们是 辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、 喘流逆温、锋面逆温 。

25、 在赤道地区的东西方向上，三个纬向的热力直接环流称 沃克 环流。

它们在 大西洋、太平洋、南亚 。

26、 地理分类法把气团分为 冰洋气团、极地气团、热带气团、赤道气团 四个基本类型。

27、 地面天气图上分析的是等 压 线，单位是 百帕 。

28、 影响海平面气温分布的主要因素是 纬度、海拔高度 、海陆 。

29、 北半球低纬在大陆东岸为 海洋性 气候，西岸为 干旱 气候。

30、 西欧400～600N地区，以 温带海洋性 气候最典型。

这主要是因为 正当西风带的迎风海岸，其西侧有大西洋暖流 。

三、是非题 ：

下列各题中对的在括号内打“√”错的打“×”并将错的地方改正

1. 饱和水汽压随气温的升高而增大。

（√ ）

2. 大气中各种云状的产生，主要是空气上升运动的形式不同所造成的。

（ √ ）

3. 自由大气中作直线运动的空气，当G与A这二个力达到平衡时形成的风称为梯度风。

（× ），更正：

当气压梯度力G、在转偏向力A、惯性离心力C这三个力达到平衡时的风

4. 当气柱内速度辐合占优势，又有暖平流的区域，地面气旋将得到发展。

（× ）

5. 日出、日没时，大气质量数大，直接辐射小。

（√ ）

6. 中国、日本、印度、缅甸同属一个季风区。

（× ）

7. 气块在循干、湿绝热升降时，其位温是恒定不变的，这是位温的重要性质。

（× ）

8. 气旋中心值随时间升高，称为气旋加深或发展。

（× ）

9. 冷空气上升，暖空气下沉和水平气流辐合都有利于锋生。

（ √ ）

10. 气温日较差随着纬度的增加而增大。

（× ）

11. 南半球的温带西风比北半球的稳定，风力也较强。

（√ ）

12. 阻塞高压是在对流层中上层的暖性高压，在阻高中心东侧，因有冷平流和下沉作用天气以晴为主。

（√ ）

13. 中纬度环流的温带西风为主，在这气流带中经常有气旋和反气旋自西向东移动。

（√ ）

14. 热成风和地转风、梯度风一样，是由于水平温度分布不均而在自由大气中产生的一种水平运动。

（× ）

15. 山地对降水形成有促进作用，所以迎风山地，由山脚向上，降水量是随着高度增加而一直递增的。

（× ）

16. 一个空气块受力移动后，就有逐渐加速，远离起始高度的趋势，这个空气块就是不稳定的。

（× ）

17. 高山、高原地区空气层次薄，直接辐射损耗少，所以随高度的增加，辐射差额跟着增加。

（× ）

18. 从云中下落的液态或固态水，称为降水。

（× ）

19. 赤道地区不存在地转风，可推见，在其它条件相同的情况下，纬度越低，地转风越小。

（× ）

20. 湿空气都多少含有一些水汽，所以重于空气。

（× ）

21. 只有干空气在绝热上升过程中，每上升单位距离时温度改度量才能按rd变化。

（× ）

22. 气压梯度是单位距离内气压的改变量，也是作用于单位体积空气上的力。

（√ ）

23. 风偏离等压线的角度与摩擦力大小有关，摩擦力愈大，交角愈大。

（√ ）

四、论述题

1. 为什么地面气旋总在高空中槽前产生和发展？

有暖平流引起地面热力减压，又有水平气流辐散引起地面动力减压

2. 西北太平洋副热带高压的季节活动规律对我国天气有何重要影响？

每年2－5月脊线位置在北纬20度以南，雨带处于华南地区

6－7月脊线位置处与25度以北，雨带在长江中下游

8－9月脊线到达30度，雨带在华北地区

3. 当前人工影响云雨的基本原理是什么？

冷云中加入干冰或碘化银，暖云中撒食盐或大水滴。

即增加所缺少的降水微物理过程的关键因素。

4. 讨论全球干旱气候的特点及成因。

⑵成因：

①处副热带高压控制下

②地处大陆内部

③信风带的背风面

④冷洋流的沿岸

⑴特点：

①大陆的中心部位

②低纬度的大陆西岸

5. 三圈环流是如何形成的？

①下垫面均匀

②太阳辐射

③地球转动

6. 东亚特别是我国东部季风最显著，原因何在？

我国季风的影响具体表现在哪些方面？

东亚处最大的大陆和海洋之间，又有青藏高原的影响。

表现为：

冬季风强，气候冷而干；夏季降水量大

7. 当前人工影响云雨的基本原理和作法是什么？

冷云中加入干冰或碘化银，暖云中加食盐或大水滴

原理：

增加降雨的微物理过程中所缺少的关键因素。

8. 人类活动影响气候的主要途径是什么？

城市气候是在人类活动影响下而形成的一种特殊局地气候，其特征是怎样的？

主要途径：

1、改变下垫面

2、增加大气成分

3、释放人为热和人为水汽

特征：

1、城市热岛

2、干岛

3、湿岛

4、雨岛

5、雾岛

9. 西北太平洋副热带高压的季节活动规律对我国天气有何重要影响？

5月中旬到6月上旬（约25天），脊线稳定在20°N以南地区，副热带锋区位于华南（27°N以南），造成华南雨季的第一阶段，称为华南前汛期。

大约到6月中旬，脊线出现第一次北跳过程，越过20°N，此时华南前汛期结束，相对干旱，南海北部及华南沿海已面临东风带系统（台风等）的影响，雨带随之北移到江淮流域，江淮梅雨期开始。

6月中旬到7月上旬（约20多天），脊线在20°～25°N间徘徊，副热带锋区位于长江流域，形成江淮梅雨。

7月中旬出现第二次跳跃，脊线迅速跳过25°N，以后摆动于25°～30°N之间，这时长江流域的梅雨期结束，开始被西太平洋副高脊所控制，进入盛夏的炎热少雨的伏旱期，雨带从江淮流域移到黄淮流域，黄淮流域雨季开始。

这时华南开始较多地受热带天气系统影响，进入雨季的第二阶段，称为华南后汛期。

约在7月底或8月初，脊线越过30°N，北移到30°～35°N ，到达最北位置，雨带也北移到华北、东北。

即从7月中旬到8月下旬（约40多天）雨带停滞于华北、东北，造成华北和东北的雨季。

9月上旬脊线第一次回跳到25°N附近，雨带也从华北退回到淮河流域，而长江流域及江南一带出现秋高气爽天气，华西则开始有名的秋雨。

10月上旬再次回跳到20°N以南地区，秋雨结束，开始出现冬季天气形势。

10. 简述东亚季风和南亚季风在成因和特征上有何差异

东亚季风

南亚季风

成因

受海陆热力差异的影响

既受海陆热力差异的影响，又受东南信风转向成西南季风的影响

特征

由于温度梯度及气压梯度都很大，故无论是冬季风还是夏季风，势力都比较强盛。

冬季由于北部有喜马拉雅山的阻挡，冬季风比较弱，而夏季由于叠加了转向的西南季风，故风的势力很强

11. 简述中小尺度天气系统的主要特征。

参考：

（1）空间尺度小，生存时间短；

（2）要素场水平梯度大，天气现象激烈;（3）垂直速度大;

（4） 不满足地转平衡;（5） 不满足静力平衡。

12. 图说明海陆风是如形成的？

（6分）

参考：

海陆风形成的原因如图：

13. 什么干绝热递减率rd>湿绝热递减率rm？

参考：

因为饱和湿空气绝热上升，一方面因膨胀作功，损耗内能而降温，另一方面因冷却，饱和水汽凝结水汽凝结释放潜热加热气块，因此，凝结作用可抵消一部分由于气压降低（对外作功）而引起的温度降低，有水汽凝结时，空气上升所引起的降温将比没有水汽凝结时要缓慢。

14. 全球气候变化有什么特征？

参考：

全球地质时期气候变化的时间尺度在22亿年到1万年以上，以冰期和间冰期的出现为特征，气温变化幅度在10℃以上。

冰期来临时，不仅整个气候系统发生变化，甚至导致地理环境的改变。

历史时期的气候变化是近1万来，主要是近5000年来的气候变化，变化的幅度最大不超过2~3℃，大都是在地理环境不变的情况下发生的，近代的气候变化主要是指近百年或20世纪以来的气候变化，气温振幅在0.5~1.0℃。

15. 青藏高原对气候有何影响？

参考：

青藏高原的存在对对周围气候有巨大的影响，具体表现如下：

（１）青藏高原的冷热源作用：

冬季，青藏高原相对周围大气而是一个冷源，使大陆上蒙古高压势力得于加强，夏季，青藏高原相对周围大气是热源，使得印度低压势力得于加强，即对西南季风有加强作用。

（２）青藏高原的动力作用：

青藏高原对下部流场的机械屏障和分支作用十分明显。

屏障作用：

冬季，从西伯利亚入侵我国的寒潮，使我国热带、副热地区的冬季气温远比受青藏高原屏障的印度半岛为低；夏季，阻挡西南气流北上，使位于高原以北的我国新疆、青海气候干旱，而喜马拉雅山南坡的印度河流域湿润多雨。

分去作用：

冬季，西风气流受到高原的阻挡被迫分去，分别沿高原绕行，于是，在高原西北侧为暖平流，而在西南侧为冷平流。

绕过高原后气流辐合东北侧为冷平流，东南侧为暖平流。

16. 简述热带气旋的形成条件

参考：

（1） 要有合适的流场；

（2） 要有广阔的高温洋面；

（3） 基本气流的风速垂直切变要小；

（4） 要有一定的地转偏向力。

17. 简述全球干旱气候的特点及成因。

成因：

①处副热带高压控制下；②地处大陆内部；③信风带的背风面；④冷洋流的沿岸。

特点：

①大陆的中心部位；②低纬度的大陆西岸。

18. 海洋在气候形成中起什么作用？

（1）海洋是大气运动的直接能源：

海洋吸收了进入地表的太阳辐射的80%，且其中的85%贮存在海洋表层，这部分能量以长波有效辐射、潜热、和显热交换形式输送给大气。

（2）既是大气巨大的热量贮存库。

又是大气温度的调节器；

（3）是地球上CO2的贮存库：

以缓解人类活动排放CO2产生的温室效应有重要作用；

（4）洋流在高低纬度间的热量传输上起重要作用。

19. 简述人类活动影响气候的主要途径;城市气候有哪些重要特征？

主要途径：

①改变下垫面;②增加大气成分;③释放人为热和人为水汽.

具有五岛特征：

1、城市热岛2、城市雨岛3、城市雾岛4、干岛 5、湿岛

20. 为什么地中海式气候在地中海地区最典型？

（7）

（1）地中海地区的山脉主要是东西走向，有利于西行气流自西向东运行；2分

（2）地中海的存在，冬季形成局部低压，加剧了气流的上升，夏季形成局部高压，使下沉气流加剧；3分

（3）地中海西部有一股强大原北大西洋暖流；2分

21. 简述热带雨林气候的成因、分布及特征。

（7分）

参考：

（1）热带雨林气候的成因是：

终年受赤道低压的控制，气流上升，容易成云致雨；

（2）分布在马来群岛、刚果河流域、亚马逊河流域

（3）待征为终年高温、多雨。

五、论述题

1、气候变暖将对地球生态环境产生什么影响？

（1） 全球气温长高使海水温度随之增加，这将使 海水膨胀，导致海平面长高；

（2） 由于极地增暖剧烈，造成极地冰川融化而融化的水量会造成海平面抬升；

（3） 气温升高使高纬度降水增加而中纬度则因变暖后副热带干旱带北移而变干旱，副热带地区降水 有所增 加，低纬度因变暖而对流加强，因此降水增加；

（4） 就生态系统而言由于高纬度冰冻的苔原部分解冻，磊大北界会更向极地方向发展，中纬度将由于变干，某些喜湿润温暖的森林和生物群落将逐渐被目前在副热 带所见的生物群落所代替。

（5） 全球沙漠 化将扩大3%，林区将减少11%，草地扩大11%，

（6） 全球的热带病将增多。

2、大气环流形成的原因是什么？

参考：

（1） 太阳辐射在地球表面分布的不均；

（2） 地球自转的存在；

（3） 地球下垫面的不均。

3、经向三圈环流是怎样形成的？

与此对应的地面行星风系和纬向气压带怎样？

（10分）

参考：

赤道地区空气受热上升，到高空聚集后向南、北方向运行。

向北运行的气流，受到不断增大的地转偏向力的作用，运行方向发生右偏，到20º～30ºN之间时，气流的经向分速已变得很小，而纬向分速愈来愈大，逐渐转变为偏西风，使得后来的空气受西风阻塞不能继续北行，在30ºN附近的高空，发生空气的辐合积聚，加之辐射冷却，密度增大，进而产生气流下沉，使地面气压升高，形成副热带高压带（属动力高压）。

地表副热带高压带与极地高压带间的相对低压带称为副极地低压带。

在近地面，由于水平气压梯度力推动，副热带高压区的空气又分别向高纬和低纬辐散。

其中流向低纬赤道的那支气流，在向南运行的过程中，在地转偏向力的作用下形成北半球的东北信风（因风向常年守信而被称为信风），并补偿了赤道附近上升气流的辐散，这样就形成了一个闭合的环流圈。

在赤道附近上升、在30ºN附近下沉，按逆时针方向流动的环流圈称为哈得莱环流圈 （Hadley），又称低纬度环流圈。

由副热带高压区流向高纬度的那支气流，在向北运行的过程中，在地转偏向力的作用下形成西风，因高层与低层大气均吹西风，称为盛行西风。

在极地高压区，向南扩散的冷空气与从副热带高压向北流的暖空气，在60ºN附近汇合，形成锋面（极锋），使暖空气被迫沿冷空气楔爬升，到高空后也分成南、北两支，分别向副热带和极地上空流去。

因此，在中纬度地区形成低层空气流向副极地（60ºN附近），然后辐合上升，气流向南流到副热带高空下沉，形成一个按顺时针方向流动的环流圈，称为费雷尔（Ferrel）环流圈或中纬度环流圈。

4、影响气候形成和变化的主要因素是什么？

参考：

（1） 太阳辐射在地球表面分布 的不均；

（2） 地球自转的存在，形成三圈环流；暖、寒洋流的作用使得气候更加复杂。

（3） 海陆热力差异的存在使得，带状的气压带分隔成一个个孤立的高低气压中心；

（4） 人类活动影响。

5、东亚特别是我国东部季风最显著，原因何在？

我国季风的影响具体表现在哪些方面？

东亚处最大的大陆和海洋之间，又有青藏高原的影响。

表现为：

冬季风强，气候冷而干；夏季降水量大

6、东亚季风和南亚季风在成因和现象上有何差异？

它们的气候特征如何？

参考：

东亚季风：

东亚季风由海陆热力差异而引起，亚洲东部濒临广阔的太平洋，居于世界最大的海洋和大陆之间，温度梯度和气压梯度的季节变化经其他任何地区都显著。

冬季，亚洲大陆为冷高压盘踞，高压前缘的偏北风就成为亚洲东部的冬季风；夏季，亚洲大陆为热低压所控制，同时太平洋高压西伸北进，因此高低压之间的偏南风就成为亚洲东部的夏季风，东亚季风对我国，朝鲜、日本等地区的天气，气候影响大，冬季风盛行时，这些地区的气候特征为低温，干燥和少雨，夏季风盛行时，这些地区的气候特征为高温，湿润和多雨。

南亚季风：

南亚季风主要是由行星风带季节移动而引起的，但也有海陆热力差异的影响。

冬季，亚洲大陆为冷高压盘踞，高压南部的东北风就成为亚洲南的冬季风，但由于亚洲南部远离高压中心，并且有青藏高原阴挡，加上印度半岛面积小，陆海间热力差异小，气压梯度力，故冬季风尽管干燥，但势力比东亚的冬季风弱；夏季，南亚位于赤道低压内，从南半球越过赤道的东南信风，受地转偏向力的影响转向为西南季风，再加上海陆热力差异的存在使南亚夏季风来得急，势力比东亚夏季风强，气候特征炎潮湿多雨。

7、大陆东西两岸都频临海洋，为何气候却截然不同？

（10）

参考：

（1）大陆东西两岸虽然都面临着海洋，但不同纬度带大陆东西两岸所面临的风向和气团来源，洋流性质是不同的；4分

（2）如冬季，地处300纬度以北大陆西岸为西风或西南风，风来自海洋，且面临暖流所以雨量丰富，而同纬度的大陆东岸 ，此时却吹西北风或北风，故气温干冷；2分

（3）在300纬度以南大陆东西两岸都受信风影响，但在东岸风来自海洋，水汽充足，而在西岸风却来自大陆内部，气流异常干旱；2分

（4）在大气环流和洋流的综合作用下，尽管东西两岸都靠近海洋，气候却存在着极大的差异。

2分

8、人类活动对气候有何影响？

（10）

参考：

（1） 使气温升高，产生温室效应；

（2） 导致空气污染；

（3） 产生酸雨；

（4） 人为地往大气中排放氟里昂，使 空气中的臭氧层曹受破坏。

9.人类活动影响气候的主要途径是什么？

城市气候是在人类活动影响下而形成的一种特殊局地气候，其特征是怎样的？

主要途径：

1、改变下垫面

2、增加大气成分

3、释放人为热和人为水汽

特征：

 1、城市热岛

2、干岛

3、湿岛

4、雨岛

5、雾岛