气象学复习重点

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1、复习思考题第一章 大气概述1. 大气中臭氧，二氧化碳，水汽在气象学上的意义。 臭氧能大量吸收紫外线，使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分 布；同时，臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线 的伤害，对地球上生物有机体生存起了保护作用。二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料， 它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影。二氧化碳是温室 气体，它能强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应。 水汽能强烈吸收长波辐射，参与大气温室效应形成，对地面起保 温作用。大气中水汽含量多少，影响云雨及各种降水，对植物生 长发育所需水分有着直接影响，最终影响到植物及农作物的产 量。2. 大气

2、垂直分层的依据是什么。各层的主要特点有哪些。依据:世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰 动程度和电离现象等不同物理性质，把大气分为五层。特点:对流层 是靠近地表的大气最底层，气温随高度增加而降低，空 气具有强烈的对流运动，气象要素水平分布不均匀。平流层 位于对流层顶到距地面约 5055km 的高度，气温随高度 的上升而升高，空气以水平运动为主，水汽含量极少。中间层 是从平流层顶到距地面 85km 左右的高度，气温随高度 的增加迅速降低，有空气的垂直运动，几乎没有臭氧存在。热成层 又称暖层，位于中间层顶至500km左右，气温随高度的 增加迅速升高，大气处于高度的电离状态。散逸层 是

3、大气的最高层，又称外层，气温随高度的增加很少变 化。3. 名词解释:饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差。 饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽含量是 有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这时 的空气称饱和空气。饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压， 它是温度的函数。相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比 值。露点温度:当空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却 到饱和时的温度称露点温度。饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称 为饱和差。它表示实际空气距离饱和的程度。4. 饱和水汽压和相对湿度与温度有何关系。 在气压一定的条件下

4、，饱和水汽压是随温度升高而很快增大的。相对湿度U=e/E*100% e不变时，气温升高，E上升，导致U 下降，反之，气温下降，导致U上升。5. 已知气温和相对湿度后，如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和 差、露点温度。水汽压 e=UE*100% 饱和差 d=E-e第二章 辐射1. 名词解释：辐射通量密度，太阳常数，大气透明系数，总辐射， 光合有效辐射。辐射通量密度：自然界物体在单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量称为辐射通量密度，单位为（W/m2）太阳常数：在日地平均距离条件下，地球大气上界垂直于太阳光 线的面上所接受到的太阳辐射通量密度，称为太阳常数。大气透明系数：太阳辐射在大气中被减弱的程

5、度还与大气透明程 度有关，常用大气透明系数 P 表明大气透明的程度。 总辐射：到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为总辐射。光合有效辐射：太阳辐射中对森林植物光合作用有效的光谱成分 称为光合有效辐射，其占太阳直接辐射的比例随太阳高度增加而 增加。2. 基尔霍夫定律，斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律。 基尔霍夫定律是表明在一定温度下，物体辐射能力与吸收率之间 关系的定律。a = 在一定的温度T下，物体对某波长入的吸收率a等于该物体在同温度下对波长的发射率 。 斯蒂芬-波尔兹曼定律Et是温度为t的绝对黑体发射的辐射总能量，o是斯蒂芬-玻尔兹 曼常数。维恩位移定律黑体辐射极大值所对应的波长与其热

6、力学温度成反比。入 m=2897/T.3. 太阳辐射光谱分为哪三段，气象学中习惯把太阳辐射和地面辐 射与大气辐射又分别叫什么。通常把太阳光谱分为紫外 ，可见光，红外 3 个光谱区。 可见光区又分为七色光波段，波长 0.764 微米的辐射为近红外 辐射，波长 4100 微米为远红外辐射。太阳辐射能简称太阳能。 地面和大气辐射称为长波辐射。4. 试解释天空蔚蓝色、天空乳白色，旭日和夕阳呈红色的原因。当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太 阳辐射中波长较短的蓝紫被散射的多，所以天空呈蔚蓝色地面辐 射与大气辐射又分别叫什么。地面辐射与大气辐射又分别叫什 么。由于空气中的粉尘微粒较多，

7、大气中的水蒸汽与其形成胶体，在 云层的映衬下，看上去就成乳白色了 日出，日落时，因光线通过大 气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以看上去太阳呈红 色。5. 太阳高度角计算公式中都包括哪些要素，如何计算到达地面的 直接辐射。计算公式 sinh 二sin 6 sin +cos 6 cos cos e是纬度，是赤纬（太阳倾角或日偏角），3是时角。6. 什么叫地面有效辐射，有哪些影响因子。地面有效辐射是地面发射的长波辐射与地面吸收的大气逆辐射 之差。影响因子主要有 地面温度、空气温度、空气湿度和云况， 还和海拔有关。地面温度增高时，地面辐射增强，如果其他条件不变，则地面有 效辐射增大；空气温

8、度升高时，大气逆辐射增大，如果其他条件 不变，则地面有效辐射减小；空气湿度加大时，加强了大气逆辐 射，地面有效辐射减弱；有云时，大气逆辐射更强，地面有效辐 射减弱。海拔高度增加时，大气逆辐射减弱，地面有效辐射增强。7. 地面净辐射的概念，地面净辐射公式和各项的意义。地面吸收太阳辐射获得的能量与地面有效辐射失去的能量之差。 或单位时间、单位面积的水平地表面吸收的辐射能与失去的辐射 能之差称为地面净辐射，也称地面辐射平衡。B=(Sb+Sd) (1-r) -Ln 或 B= Sb+Sd-Sr- Lo+La其中Sb代表太阳直接辐射，Sd代表漫射辐射，r是反射率，Sr地面反射辐射，Ln是地面有效辐射，Lo

9、是地面辐射，La是大气逆辐射。第三章温度1. 土壤的热特性有哪些，它们是如何影响土壤温度的。热容量：质量热容量和容积热容量。热容量大的物质，温度升高或降 低一度所需吸收和放出的热量就越多，受热后升温和失热后降温都很 缓和；热容量小则温度变化急剧。导热率，导热率大的土壤，热量容易传入深层或从深层得到热量，因 而表层土壤温度变化小。导热率小则相反。导温率，导温率大的土壤，白天获得太阳辐射能后，很快将表层得到 的热量传递到土壤深层，土壤表层温度不会过高，夜间，又可把深层 的热量很快传递到表层来，使表层夜间温度不会太低。2. 土壤温度的铅直变化类型有哪些，画图并说明。日射型白天和夏季，当土壤表面获得太

10、阳辐射后首先增温，热量由 地表向下层传递，土壤温度随深度增加而降低。辐射型 夜间和冬季，土壤表面首先辐射冷却降温，土壤上层温度低 于下层，热量由土壤下层向地表传递，土壤温度随深度增加而增加。 早上过度型日出后地面升温，土壤上层温度分布迅速变成日射型， 但下层仍然保持辐射型，此时土壤中间层温度最低，所以，早上过度 型就是上层日射型下层辐射型。晚上过度型傍晚地面因辐射冷却温度下降，土壤上层开始出现辐射 型，下层仍然保持日射型，此型下的温度分布时上层和下层都比较低， 中间层最高。3. 逆温的定义，常见的逆温有哪几种，它们是如何形成的。在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度的增加而 升高

11、的现象，称为逆温。常见的有辐射逆温，平流逆温，地形逆温。辐射逆温 晴朗无风或微风的夜晚，地面很快辐射冷却，贴近地面的 大气层也随之降温。由于空气越靠近地面，受地面影响越大，所以， 离地面越近，降温越多，离地面越远，降温越少，因而形成了自地面 开始的逆温。平流逆温当暖空气平流到冷的下垫面上时，是近地面的空气冷却， 降温较多，而上层空气受地面影响小，降温较少，产生了逆温现象。 地形逆温 常发生在山地，夜间由于山上冷空气沿斜坡向下移动到低 洼地区并聚集于底部，使原来在洼地底部的较暖空气被迫抬升形成逆 温。4什么是大气稳定度，如何判别大气稳定度。大气稳定度是表征大气稳定程度的物理量，当空气团受到垂直方

12、向扰 动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）使它具有返回或远离原来 平衡位置的趋势和程度，称为大气稳定度。RRmRdRm，不论空气是否饱和，大气层结不稳定，称为绝对不稳定。RdRRm，未饱和空气是稳定的，饱和空气是不稳定的，称为条件性不 稳定。R=Rd，大气层结中性平衡。5什么叫气温日较差，影响气温日较差的因子有哪些。一天中，空气温度有一个最高值和一个最低值，两者之差为气温日较 差。影响因子有纬度，季节，天气，地形和下垫面性质。气温日较差随纬度升高而减小；一般夏季气温日较差大于冬季，最小 值出现在冬季；凹地的气温日较差大于凸地，平地介于两者之间；由 于下垫面的热特性和对太阳辐射吸收能力的不同，

13、气温日较差也不 同；晴天气温日较差大于阴雨天。6. 名词解释：气温年较差、活动温度、活动积温、有效温度、有效积 温。气温年较差：一年中月平均气温的最高值与最低值之差。活动温度:是指高于生物学下限温度的温度，常用日平均气温进行计 算。活动积温：林木在某一生长发育期或整个生长发育期内全部活动温度 的总和。有效温度:在不同温度、湿度和风速的综合作用下所产生的热感觉指 标。有效积温：林木在某一生长发育期或整个生长发育期内全部有效温度 的总和。7. 最高温度表、最低温度表的观测及调整方法如何。最高温度表观测最高温度表时，应注意温度表的水银柱有无上滑脱O离开窄道的现象。若有上滑现象，应稍稍抬起温度表的顶端

14、，使水银 柱回到正常的位置，然后再读数。调整最高温度表用手握住表身， 感应部分向下臂向外伸出约三十度的角度，用大臂将表前后甩动，毛 细管内水银就可以下落到感应部分，使示度接近于当进的干球温度。调整最高温度表时，动作应迅速，尽量避免阳光照射，也不能用手接 触感应部分。不要甩动到使感应部分向上的程度，以免水银柱滑上了 又甩下，撞坏窄道。调整后，把表放回到原来的位置上时，先放感应 部分，后放表身。最低温度表。观测最低温度表时，眼睛应平直地对准游标离感应部分 远的一端；观测酒精柱时，对准凹面中点（即最低点）的位置。在移 运和存放最低温度表时，最好将表身直立放置，感应部分向下，并避 免高浊及震动，以免酒

15、精柱蒸发和中断。有时由于搬运和调整不当， 或者毛细管内一部分酒精被蒸发后凝结于管顶，或者因为毛细管内酒 精柱上端有残留气体，使酒精柱分离成几段，这些故障可用甩动、加 热、撞击等方法将其修复。第四章大气中的水分1. 影响蒸发的气象因子有哪些，蒸散的概念是什么。主要因子有水源、热源、饱和差、风速与湍流扩散强度及溶质浓度。 水源是蒸发的根源；蒸发需要消耗热量，如果没有热量供给，蒸发面 会逐渐冷却，使蒸发面上的水汽压降低，蒸发会减缓或停止；蒸发速 度与饱和差成正比；大气中的水汽垂直和水平扩散能加快蒸发速度； 蒸发速度与溶质浓度成反比。在影响蒸发的因子中，蒸发面的温度通 常是起决定作用的因子。蒸散：植物蒸腾和植被下土壤表面蒸发是同时发生的，将植被蒸腾和 植物下土壤表面水分输送到大气中去的总过程称为蒸散。2. 大气中水汽的凝结条件是什么，其达到凝结的途径有哪些。条件：有凝结核或凝华核存在;大气中水汽要达到饱和或过饱和状态。 途径：辐射冷却、绝垫冷却、平流冷却、混合冷却。3. 云、露、霜、雾分别是在哪些冷却条件下产生的。云：绝热冷却 露：辐射冷却霜：辐射冷却 雾：辐射冷却和平流冷 却。4. 辐射雾、平流雾的定义和形成条件有哪些。辐射雾是由地面冷却使贴地气层变冷而形成的雾，形成条件是空气中 有充足的水汽，天气晴朗少云，风力微弱，