气象学与气候学要点及试题仅知识点资料.docx

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气象学与气候学要点及试题仅知识点资料

《气象学与气候学》要点及试题

*教学要点及试题：

绪论

重点：

1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象

2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系

●气象（meteor）:

●气象学（meteorology）运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。

●气象学主要研究内容是什么?

1）大气一般的组成、范围、结构及各种要素等；

●

（2）大气现象的发生、发展及能量来源；

●（3）探求大气现象的本质及其变化规律；

●（4）将大气现象中的规律应用于实践。

●

●气候：

某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一般指30年以上）大量天气过程的综合。

●。

●天气与气候简析。

某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合

●1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有区别的二个不同概念：

●a.天气:

一个地区短时间内大气的具体状态。

●例如：

三亚市某日的最高气温30°C，最低气温20°C，午后有雷阵雨

●

●b.气候：

指一个地方多年的天气平均状况。

●例如：

在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C，昆明四季如春，这些都属于气候现象。

●

●气候学研究任务:

●气候系统及其组成：

●大气的物质组成：

（1）干洁空气、

（2）水汽、（3）固态、液态颗粒

●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？

●大气的圈层组成及各圈层特点

●饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。

●绝对湿度：

●相对湿度：

●比湿（q）

●混合比（γ）

●露点（Td）当

●风（wind）

●云：

●降水变率

●空气状态方程：

●虚温:

Tv，

●思考题：

1.某气象台站测得某日某时f=40%，t=15℃，p=1000hPa，

求该时段的e、d、a、q、γ值。

2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山，试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素（T、p、e、E、f、td）的分布及山南与山北的差别。

3.简介大气主要成分在大气层中的作用及微量气体（CO2、O3）影响气温垂直分布的原因及机制。

4.人类用什么方法来限制大气系统中二氧化碳含量的增加和

臭氧层遭到破坏？

5.对流层的三个基本特征是怎样形成的？

对人类生存自然环

境有何影响？

6.对流层顶气温分布为何高纬高,低纬低?

7.说明状态方程物理意义.

8.说明各气象要素定义及单位.

9.干湿空气哪个重,为什么?

10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°,

求该湿空气密度.

一、填空题：

１.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。

用（）表示。

2.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。

4.气候学是研究地球上的（）、（）、（）规律的科学，以（）为研究对象。

5.气候是指在（）、（）、（）和（）长时间相互作用下，在某一时段内大量（）的综合。

6.气象学是气候学的（）基础，天气学是气候学的（）基础，气候学是（）和（）的综合。

二.问答题：

1.天气与气候的区别和联系？

第一章大气概述

重点:

1.干洁空气的概念、成分及作用

2.对流层、平流层的特点及成因

#1-1大气的组成

要求:

1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用

2.掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布

3.理解固体杂质、液体微粒的作用

一.填空题：

1.大气中物质的存在有三种形态，即（）、（）、（）

2.干空气是指不包含（）、（）、（）的大气。

其含量占整个大气的（）%，主要成分是（、、），占干空气的（）%；次要成分是（、、、、），占干空气的（）%。

3.CO2在大气中的含量比为（）%，主要集中于（）km以下，具有（）分布特点。

参与植物的（）作用，能吸收（）和（）的长波辐射。

4.O3的作用是（），使大气增暖，另一个作用就是（）。

5.大气中的水汽量随高度而（），随纬度而（）。

6.水汽是大气中唯一具有（）变化的气体，可以吸收来自于地表的（）辐射，可以放出（）辐射。

7.大气中的固体杂质主要集中于（）。

并具有（）分布特点，其作用是（）和（）。

二.简答题：

1.二氧化碳的来源及作用

2.臭氧在高空中的分布特点及原因、作用

3.水汽在大气中的作用

三.作图题：

臭氧在大气中的分布曲线

#1-2大气的垂直结构

要求：

1.熟练掌握大气垂直方向的五个分层，温度分布特点及原因

2.理解大气高度的划分

一.填空题：

1.气象学规定在大气中有（）出现的最大高度，称为（），其高度为（）km。

密度法规定的大气上界高度为（）km。

2.在垂直方向上根据大气（）、（）、（）和（）将大气分为（）个层次。

3.对流层的上界因纬度而不同，低纬（），高纬（）；又因季节而不同，夏季（），冬季（）。

在本层中集中了（）大气，（）水汽。

4.对流层中的平均温度递减率为（）℃/100m。

5.在对流层中按（）和（）分为三层。

最下层称为（），范围是（）km。

二.问答题：

1.在对流层中温度随高度变化的特点是什么？

为什么？

2.在对流层中水平方向上温度、湿度有何特点？

为什么？

3.在对流层中空气运动的特点是什么？

为什么？

4.为什么低纬对流层顶高度高，而高纬对流层顶高度低？

三.作图题：

画出大气垂直结构中温度随高度的变化曲线

#1-3大气的基本物理特性

要求:

1.熟练掌握各主要气象要素的定义、单位及公式

2.掌握干空气、湿空气的状态方程

3.能利用仪器准确测定主要的气象要素

一.填充题：

1.标准大气压是指在（）的海平面上，温度为（）℃时，所测到的水银柱的为高度为（）的大气压强。

2.气温表示大气（）程度的物理量，单位有（）、（）和（）

3.摄氏温标与华氏温标换算的表达式是（）

4.绝对湿度的单位是（）和（）

5.相对湿度是指空气中的（）和同温度下的（）的百分比，表达式是（）

6.在表示空气湿度的物理量中，其中表示空气中水汽含量的物理量有（），表示空气距离饱和程度的物理量有（）

7.理想气体的状态方程是（）

8.干空气状态方程的表达式是（）

第二章大气的热能和温度

重点:

1.太阳辐射及太阳常数

2.干绝热直减率和湿绝热直减率

3.全球水平气温的分布特点

4.如何判别大气稳定度

难点：

1.大气稳定度能量的判别

2.乱流逆温的形成过程

●辐射：

●基尔荷夫（Kirchhoff）定律及其内涵：

●斯蒂芬—波尔兹曼（Stefan-Boltzmann）定律及其意义

●维恩（Wein）位移定律及其意义：

●黑体：

●太阳辐射常数：

●太阳辐射在大气中的衰减方式及其作用规律

●直接辐射及其影响因素

●太阳总辐射强度及其影响因素：

●总辐射随维纬度的分布一般规律是:

●大气窗口，

●阳伞效应：

●地面有效辐射：

●潜热交换：

●绝热增温：

●绝热冷却：

●绝热变化：

●干绝热变化：

●绝热直减率（γd）-

●湿绝热直减率（γm）及其影响因素：

●干、湿绝热线的比较：

●位温:

●假相当位温:

●层结曲线：

●大气静力稳定度：

1）

●判定大气稳定度的基本方法：

●PPT中的概念及思考题

辐射强度、辐射通量、太阳常数、直接辐射、散射辐射、地面有效辐射、地面辐射差额、气温日较差、气温年较差、气温直减率、干绝热直减率、湿绝热直减率、位温、假相当位温、大气静力稳定度、逆温层。

1.试分析青藏高原和长江流域平原地表接受太阳辐射总量的差别。

2.辐射的实质是什么？

短波辐射和长波辐射分别以哪种方式影响大气层中的热能分布？

3.大气逆辐射对自然界的贡献有哪些？

4.为什么总辐射随海拔升高而增加，气温却呈相反变化？

5.地表上高、中、低纬度气温的日、年变化哪儿大，哪儿小？

为什么？

6.试述干、湿绝热气温直减率的变化方式。

7.简述1月、7月全球海平面气温变化特点。

8.简述气温垂直分布的不同方式及各自特点。

9.太阳辐射光谱分几区?

各自有何特征?

10.太阳辐射通过大气层是如何被削弱的.

11.对流层顶温度极地和赤道上空哪个高?

为什麽?

12.为何日出日落时太阳光呈红色?

2-1太阳辐射

要求：

1．熟练掌握太阳辐射、太阳辐射光谱、太阳常数的概念，大气对太阳辐射吸收的特点，影响直接辐射的因素

2．掌握太阳辐射的波长，大气对太阳辐射的散射，到达地面的太阳总辐射及影响因素

一.填空题：

1.在自然界中的一切物体，只要温度在（）以上，都在不停地以（）的形式向外放射能量，这种传递能量的方式称为（）。

2.物体的Α、、P之间关系是（），分别代表物体的（、、）能力。

3.太阳辐射最大放射能力所对应的波长是（），属于（）光，太阳辐射能量最多的是（），其次是（），再其次是（）。

4.任一地点单位面积接受的太阳辐射能量是（），大气上界的太阳常数是（）。

5.进入大气的太阳辐射有三种被削弱的方式（、、）

6.大气层中主要的吸收物质是（、、、、），且具有（）吸收特性，仅占太阳辐射的（）%。

7.天空出现白色是因为（）多。

二.问答题：

1.太阳高度角与直接辐射有何关系？

2.大气对太阳辐射的吸收特点是什么？

3.分子散射和粗粒子散射有何异同点？

4.为什么天空有时是白色的，而有时则是青蓝色的？

三.作图：

1.太阳高度角大小与受热面积大小的关系图

2.太阳高度角与大气层厚度的关系图

#2-2地面辐射和大气辐射

要求：

1．熟练掌握地面有效辐射的概念及影响因素，地面辐射差额的概念、大气逆辐射的概念

2．掌握地面辐射、大气辐射、大气窗、温室效应、辐射差额等概念

一.填空题：

1.地表面辐射能量的大小主要决定于（）。

2.地面有效辐射击的公式是（），影响因素有（、、、）。

3.地面辐射差额的公式是（），白天为（）值，气温（），夜晚为（）值，气温（）。

纬度愈低，Ｒg>0的时间愈（）。

4.“大气窗”对地表起到（）作用。

5.烟幕预防霜冻的原理是（）。

6.高低纬间有水平气流的运动，是由于（）引起的。

二.问答题：

1.有云的夜晚为什么比晴朗的夜晚暖？

2.大气窗是什么，作用是什么？

#2-3大气的增温与冷却

要求：

1．熟练掌握干空气绝热直减率、湿空气绝热直减率及应用范围，大气稳定度的概念和判断方法，大气的不稳定能量

2．掌握大气的非绝热变化的几个方面

一.填空题：

1.辐射发生于（）间、（）间，是（）最重要的热量交换方式。

2.对流是（）重要途径。

3.潜热交换主要是在（）中起作用。

4.干空气任一高度处的温度表达式是（），其中温度递减率是（）。

5.大气稳定度是指（）使（）具有（）或返回原来位置的（）或（）。

6.当大气层结使气团加速运动时，称（），反之则（）。

7.当<0时称（），＝0称（），这样的大气层结是（）。

二.问答题：

1.为什么rm

2.干空气的大气稳定度的判据是什么？

3.什么是大气层结的不稳定能量，如何判断？

三.作图：

1.湿空气绝热上升过程示意图

2.潜在不稳定能量示意图

四.计算题：

1.山高3000m，迎风坡山脚温度为20℃,对应的露点温度为15℃，rm=0.5℃/100m

求：

①凝结高度？

Ｚ－Ｚ0＝123（t0－td）

②高山顶的温度？

③背风山脚的温度？

#2-4气温的变化

要求：

1.熟练掌握气温的日较差、年较差、日变化的特点及原因，全球气温的水平分布特点；辐射逆温、乱流逆温的形成过程

2.掌握影响气温日、年较差变化的因素，年变化的原因，平流逆温，下沉逆温和锋面逆温的形成

一.填空题：

1.气温随时间的变化主要有两种方式即（、）。

2.气温的日较差是指一天中气温的（）和（）之差，影响因素有（、、、）。

2.在中纬度地区影响气温年变化的主要有两个因素（、）。

3.纬度愈高，太阳辐射的年变化愈（），相应的气温年变化也（），在我国华南的气温年较差比华北地区（）。

4.温度梯度是指在（）图上，，垂直于（），（）的变化值，它表示温度在（）方向的变化程度。

5.在海平面气温分布图上中，如果等温线愈密，温差（）；等温线愈弯曲，说明影响气温的因素是（）；等温线东西向分布，影响气温的因素是（）；若南北向或与海岸平行，则温度受（）影响大。

6.热赤道是指月平均气温在冬、夏（），并随太阳直射点移动，平均位置在（）。

7.１月份北半球陆上的等温线凸向（），海上则凸向（）。

8.根据逆温的形成原因主要有五种类型（）、（）、（）、（）、（）。

二.问答题：

1.为什么最高气温在午后2时，而不是正午12时？

2.为什么北半球1月份等温线分布比7月份密？

3.辐射逆温是如何形成的，条件是什么？

4.用图解释乱流逆温的形成过程？

五.作图：

1.乱流逆温形成示意图

2.辐射逆温形成示意图

第三章大气的运动

重点：

1.气压随高度分布的定性解释

2.气压场的表示方法，气压场的基本形式

3.促使空气运动的力

4.地转风、梯度风的概念、形成、风压定律

5.大气环流的概念，三圈环流的模式及风带、气压带的形成，实际大气环流的基本特征

难点：

1.等高面图、等压面图的形成

2.水平地转偏向力的由来

3.三圈环流的形成、风带、气压带的形成

●标准大气压:

●铅直气压梯度或单位高度气压差，

●气压高度差（h），

●不同气温、气压条件下单位气压高度差的变化情况：

●均质大气，

●自由对流梯度：

●多元大气：

●气压随时间的变化的原因及其规律：

●等压面

●等压面起伏与气压高低分布:

●位势高度

●等压面的空间特点:

●气压系统：

●什么是温压场对称系统，包括哪些？

其气压垂直变化特点分别是什么？

●深厚系统:

●浅薄系统:

●温压场不对称系统

●大气的运动所受到的力及其作用特点

●气压梯度力

●地转风

●什么是梯度风，地区和气压系统中梯度风有哪些变化规律？

●偏差风：

●热成风及其形成的原因，

●摩擦层中风随高度的变化规律

●风的日变化和阵性是什么？

●大气环流形成的主要因素包括哪些？

●简述大气环流的平均状况：

●经向环流指数是用某一经度范围内，沿经圈上地转风的平均南北分量表示经向环流的一个指标。

PPT思考题

1.简述水平气压梯度力和地转偏向力各自对空气运动的作用.

2.简述1月、7月全球海平面平均气压分布特点.

3.简述东亚季风和西南季风各自的环流特征及影响因素.

4.为什么青藏高原能形成特殊的高原季风.

5.焚风现象使温度、降水在迎风坡与背风坡发生怎样的变化？

6.说明大气静力学方程的物理意义.

7.高度气压差和气压高度差与哪些因素有关.

8.气压随时间变化的规律和原因是什麽?

9.简述气压场的概念，类型和特点.

10.等压面图上的等高线为何可以反应气压场起伏形势?

11.气压梯度力大小和方向如何确定?

对大气运动起何作用?

12.自由大气风随高度如何变化?

原因是什麽?

13.白贝罗定律反应了一种什麽关系?

原理如何?

14.海拔高度为103m的A气象站，本站气压为1006.2hpa，气温为17.8°;邻近某高山的B气象站，同时测得气压为873.7hpa，气温为11.2°，求B高山的海拔高度.

#3-1大气压力的变化

要求：

1.熟练掌握单位气压高度差、单位高度气压差的公式及意义

2.掌握引起气压随时间变化的因素

3.理解气压的日变化、年变化

一.填空题：

1.静力学方程式是（）

2.垂直气压梯度的表达式是（），单位是（）和（）

3.影响气压变化的因素主要有两种（、）

4.气压日变化的特点是一般情况下，一天当中有（）个高值，（）个低值，影响因素有（、、）

5.在高山地区高空气压的最高值在（）季，最低值在（）季

二.问答题：

1.温度对气压有何影响？

2.水平气流的辐合、辐散对气压有什么影响？

三.作图：

1.气流的辐合、辐散与空气垂直运动关系的示意图

#3-2气压场

要求：

1.熟练掌握等压面图、等高面图的来由，气压场的基本形式

2.掌握气压场的对称系统、不对称系统的垂直变化特点

一.填空题：

1.在等高面图上，用（）表示（）的气压分布状况

2.在等高面图上，数值由中心向外递减的区域称（），对应的空间形状是（）；数值由闭合中尽向外递增的区域称（），对应空间的形状是（）。

3.等压面图反映（）的特征，也反映出（）。

4.位势高度与几何高度的换算关系是（）。

5.深厚的对称系统是指温度场中的（）中心与气压场中的（）中心重合。

6.在温压场不对称的高压区中，其中心轴线在北半球随着高度的增加而向（）倾，南半球则向（）倾。

7.地面上闭合的高低压系统，到高空以（、）形式存在。

二.问答题：

1.等压面与等高面是什么关系？

2.解释冷高压（暖高压）系统随高度的变化特点？

3.什么是等压面，有何特点？

五.作图：

1.冷高压（暖高压）垂直变化示意图

2.温压场不对称时高压（低压）垂直变化示意图

#3-3大气的水平运动

要求：

1.熟练掌握水平气压梯度力、水平地转偏向力的方向、地转风、梯度风的形成及风压定律；热成风

2.掌握惯性离心力、摩擦力的大小、方向；风随高度的变化规律

3.理解摩擦层中风的运动特征

一.填空题：

1.水平气压梯度是指垂直于（）方向，单位距离内（）的改变量，它是（）量。

2.（）是促使空气运动的原始动力。

3.水平地转偏向力是促使空气偏离（）方向的主要原因。

4.任一纬度水平地转偏向力的大小是（），在（）最大，在（）最小，它是一个假想的力，只改变物体运动的（），不改变其（）。

5.地转风的条件是（），方向是（）

6.梯度风遵守（）的风压定律。

7.热成风受（）和（）的影响。

8.在北半球对流层中，温度分布总是（），因而无论低层吹什么风，随高度的增加都逐渐转为（）风。

四.作图：

1.在下列气压场中分析各质点的受力及风向或气压场

北半球：

自由大气：

地转风：

梯度风：

五.问答题：

1.在同一个气压场中，Vg、Vc、Vac关系是什么？

为什么？

2.北半球冷高、暖低区风随高度的变化规律是什么？

#3-4大气环流

要点：

1.熟练掌握大气环流的概念、三圈环流、风带、气压带的形成；实际大气环流的基本特征。

2.掌握海陆分布、地形对大气环流的影响。

3.理解锋区、急流及大气环流的变化。

一.填空题：

1.大气环流是指具有（）规模的比较大的（）运动。

2.大气环流根据它的尺度共有四种（、、、）。

3.影响大气环流的因素有（、、、）。

4.北半球共有（）个气压带，即（、、、）。

5.北半球共有（）个风带，即（、、）。

6.从大气环流中得知，大气环流以（）环流为主，但也存在着（）环流，比（）环流弱，这是大气环流的（）规律。

7.大气环流在方向上，以（）环流为主，在垂直方向上则体现为（）和（）。

8.北半球行星锋区有两条（、）。

二.作图题：

1.北半球三风四带示意图

2.地形影响气流分支绕行示意图

三.问答题：

1.极锋是如何形成的？

2.地形对大气环流的动力作用有哪些？

3.青藏高原在冬季、夏季地面的大气活动中心分别是什么？

为什么？

第四章大气的水分

重点：

1.影响饱和水汽压大小的因素

2.大气中水汽的凝结条件

3.人工降水的原理

难点：

降水的形成条件

●饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。

●比湿：

一团湿空气中，水汽的质量与该团空气的总质量比值叫比湿。

●露点（Td）（dew－point）及达到露点的方法

●凝结（condensation）及其条件

●使空气冷却方式包括哪些？

•

●雾凇（freezingfog）的分类及其形成条件

●什么是雨淞（glaze），雨凇的形成条件、结构和分布区域.

●雾形成的条件:

●降水的形成条件和不同纬度差异。

●云滴增长过程

●什么是对流雨（热雷雨），其特征有哪些？

●全球降水空间分布特征

思考题：

1.地面凝结物和空中凝结物可分为几类？

分别简述其主要特征。

2.何谓降水量,降水时间,降水强度,降水变率,凝结增长,冰晶效应,湿润系数,雾凇和雨凇?

3.如告诉你某地的经纬度，你能估计该地的降水概况吗？

4.为什么说降水量的多少有湿润程度是两个不同的概念？

5.你如何理解“霜前冷,雪后寒”,“霜重见晴天”,“霜打洼地”.

6.用分子运动论说明蒸发,凝结和饱和过程（E和e）

7.E的大小和哪些因素有关.

8.为什麽冰晶与水滴,大小水滴,冷暖水滴间利于水分转移.

9.雾,露,霜是怎样形成的?

10.说明云滴增大和降水的形成过程.

1.大气中水汽凝结条件有哪些?

12.

（1）e=12.3hpa,t=23°时,空气未饱和;t=10°,E=12.3hpa,td为多少?

气温降低多少,空气才能达到饱和.

（2）e=50.3hpa,t=40°时,空气未饱和;t=33°,E=50.3hpa,td为多少?

气温降低多少,空气才能达到饱和.

（3）据上例,说明td大小与何因素有关?

#4-1蒸发与凝结的基本原理

要求：

1.熟练掌握影响饱和水汽压的因素，大气中的水汽凝结条件

2.掌握水的动态变化及判断方法

一.填空题：

1.温度愈高，饱和水汽压按（）规律迅速（）。

2.冰晶效应的条件是（）。

3.大小水滴共存时，产生水汽转移现象的条件是（）。

4.空气达到饱和的途径有（、）。

5.大气中，凝结核的作用是（）

四.问答题：

1.冰晶效应是如何形成的，有何意义？

2.为什么E凹最小？

3.大气中水汽的凝结条件是什么？

#4-2水汽凝结物

要求：

1.熟练掌握露、霜、雾淞、雨淞、雾、云等的概念；雾的形成条件、云的形成条件、分类。

2.掌握各类雾的形成、云的特点。

一.填空题：

1.露的条件是（、或、）的夜晚。

2.雾淞是指水汽在（、）和物体（）表面上形成的乳白色（）的凝结物，多形成于（）的天气，在东北地区称为（）。

3.根据雾淞的（、），共分为（）类，即（）雾淞和（）雾淞。

4.晶状雾淞是指（）蒸发后，凝华而成的，其特点是结构（