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1、1 說明海洋氣象學(xué)研究的主要內(nèi)容海洋氣象學(xué)是研究海上大氣的物理和動(dòng)力特征,以及海洋與大氣相互作用規(guī)律的學(xué)科。海洋氣象學(xué)既涉及大氣又涉及海洋,因此它是大氣科學(xué)和海洋科學(xué)共同研究的領(lǐng)域。2 海洋氣象學(xué)發(fā)展方向和涉及內(nèi)容 發(fā)展方向:一方面要繼續(xù)改進(jìn)探測(cè)系統(tǒng),通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn),提高觀測(cè)的精度,根據(jù)獲得的信息資料,繼續(xù)揭露海-氣間尚未被發(fā)現(xiàn)的一些現(xiàn)象,進(jìn)而從理論上闡明觀象的本質(zhì),將研究結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際的海上天氣和海況的分析及其預(yù)報(bào)。另一方面,要從理論上基本弄清海洋和大氣相互作用的物理過程的基礎(chǔ)上,建立合適的海洋-大氣的流體動(dòng)力學(xué)模式,闡明海洋在大氣環(huán)流的形成、演變和氣候變遷過程中所起的重要作用,大氣對(duì)海

2、洋環(huán)流和海浪的形成和演變及其他諸海洋要素的強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)與影響。涉及內(nèi)容:在海洋氣象學(xué)中所研究的海-氣相互作用,主要是海洋和大氣之間各種物理量,包括熱量、動(dòng)量(或動(dòng)能)、水分、氣體和電荷等的輸送和交換的過程,及其時(shí)空變異,海-氣邊界層的觀測(cè)和理論,以及大尺度海氣相互作用。3 說明海洋氣象預(yù)報(bào)的基本內(nèi)容海洋氣象預(yù)報(bào)的內(nèi)容包括海洋氣象水文要素的預(yù)報(bào)和海洋災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)警報(bào)兩大類。按預(yù)報(bào)時(shí)效來劃分,海洋氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)包括海洋天氣監(jiān)測(cè)、沿海及海區(qū)臨近預(yù)報(bào)、短時(shí)預(yù)報(bào)、短期預(yù)報(bào)、中期預(yù)報(bào)、延伸期預(yù)報(bào)。對(duì)各類預(yù)報(bào)都要進(jìn)行預(yù)報(bào)質(zhì)量檢驗(yàn)。4 什么是行星風(fēng)帶和大氣環(huán)流?大氣環(huán)流:水平尺度2000km以上的大氣運(yùn)動(dòng)稱為行

3、星尺度運(yùn)動(dòng),大氣環(huán)流是一種全球行星尺度的大氣運(yùn)行現(xiàn)象。其活動(dòng)的水平空間范圍在幾千公里以上,反映了大氣運(yùn)動(dòng)的基本狀態(tài)和基本特征,是各種不同尺度大氣運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。行星風(fēng)帶:不考慮地形和海陸影響下全球盛行風(fēng)帶的總稱5 驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流的主要因子及作用。大氣環(huán)流是在熱力因子和動(dòng)力因子的共同作用下形成和維持的。熱力因子主要的是指太陽輻射隨緯度分布不均勻,是影響大氣環(huán)流形成和維持的最基本的因子,是大氣環(huán)流產(chǎn)生的源動(dòng)力。動(dòng)力因子主要包括地球自轉(zhuǎn)海陸分布和大地形起伏等。由于海陸分布和地形起伏,理想的氣壓帶和風(fēng)帶受到不同程度干擾,發(fā)生斷裂與變形。在南半球,陸地面積較少,地球表面相對(duì)較均勻,氣壓分布基本維持帶狀。在北半

4、球,陸地面積較大,海陸熱力性質(zhì)差異顯著,帶狀結(jié)構(gòu)受到很大影響,變形顯著,而且夏季與冬季氣壓分布也明顯不同,相應(yīng)地大氣環(huán)流有較大差別。 6 海陸熱力差異的表現(xiàn)(1)輻射性質(zhì)差異: 太陽輻射在陸地上只限于一個(gè)薄層內(nèi),而在海洋里可以達(dá)到幾十米深。因此大陸上的溫度遠(yuǎn)比海洋上溫度對(duì)太陽輻射敏感。(2)熱容量差異: 海水的熱容量是陸地?zé)崛萘康膬杀? 海洋升溫和降溫速度遠(yuǎn)小于陸地。(3)下墊面的差異:海水具有流動(dòng)性, 海水的流動(dòng)使熱量在較大范圍和較深層次內(nèi)均勻分布。海面相對(duì)柔軟平坦 。7 什么是大氣環(huán)流活動(dòng)中心,如何分類?分析月平均海平面氣壓圖可以看到, 全球經(jīng)常存在7-8個(gè)巨大的高低壓中心區(qū),通常稱為大氣

5、活動(dòng)中心。全年始終存在的大氣活動(dòng)中心稱為永久性大氣活動(dòng)中心,隨季節(jié)改變的稱為半永久活動(dòng)中心。8 季風(fēng)的定義與分類。季風(fēng):大范圍地區(qū)風(fēng)向隨季節(jié)有規(guī)律轉(zhuǎn)變的盛行風(fēng)。分類:(1)海陸季風(fēng): 由于海陸熱力差異引起。 (2)行星季風(fēng): 因行星風(fēng)帶隨季節(jié)南北移動(dòng)而形成的季風(fēng) (3)大地形作用的季風(fēng): 大地形對(duì)季風(fēng)形成和季風(fēng)強(qiáng)度的 影響有動(dòng)力因素和熱力因素。10 說明亞洲季風(fēng)(東亞、南亞季風(fēng))的成因。(1)東亞季風(fēng)主要是因?yàn)楹j憻崃Σ町愒斐?是世界上最強(qiáng)盛的海陸季風(fēng)。在亞歐大陸東南部和太平洋之間, 氣溫梯度和氣壓梯度的季節(jié)變化比其他地方更顯著。冬季西部利亞冷高壓盤居歐亞大陸, 寒潮和冷空氣不斷爆發(fā)南下, 大

6、陸高壓前緣的偏北風(fēng)成為冬季風(fēng),勢(shì)力強(qiáng)盛。 夏季歐亞大陸為熱低壓控制, 同時(shí)西太平洋副高北上西伸, 大陸低壓和太平洋副高之間的偏南風(fēng) 成為伸向亞洲東部的夏季風(fēng)。(2)南亞季風(fēng)形成受行星風(fēng)帶的季節(jié)性位移影響。 夏季行星風(fēng)帶北移, 南半球東南信風(fēng)越過赤道進(jìn)入北半球,受地轉(zhuǎn)偏向力影響, 逐漸轉(zhuǎn)為西南風(fēng) 。此時(shí)南亞大陸增溫強(qiáng)烈, 形成高溫低壓區(qū), 中心位于印度半島北部。 而南半球?yàn)槎?澳大利亞高壓發(fā)展,與南印度洋副高合并加強(qiáng), 位置偏北, 使該地區(qū)由南向北的氣壓梯度加大,南來的氣流跨越赤道后,受地轉(zhuǎn)偏向力作用, 形成西南風(fēng)。此外, 印度半島的岬角效應(yīng)和青藏高原大地形存在, 都對(duì)維持和加強(qiáng)西南風(fēng),起到重

7、要作用。11 亞洲季風(fēng)的異同特征(東亞南亞) 同:南亞季風(fēng)與東亞季風(fēng)一樣是冬季干燥,夏季潮濕。異:(1)影響范圍不同: 東亞季風(fēng)影響我國東部、朝鮮、日本等地區(qū)和附近海域, 南亞季風(fēng)影響北印度洋及其周圍的東非、西南亞、南亞、中印半島和東南亞一帶,并與東亞季風(fēng)區(qū)相連 。(2)主導(dǎo)風(fēng)向有差異:主導(dǎo)風(fēng)向東亞季風(fēng)冬季為偏北風(fēng) ,夏季為偏南風(fēng) ;南亞季風(fēng)東北風(fēng)為冬季風(fēng) ,西南風(fēng)為夏季風(fēng) 。(3)強(qiáng)度季節(jié)變化不同:南亞季風(fēng)是夏季風(fēng)強(qiáng)于冬季風(fēng), 東亞季風(fēng)是冬季風(fēng)強(qiáng)于夏季風(fēng)。(4)形成原因不同:南亞季風(fēng)是行星風(fēng)帶的季節(jié)性位移造成, 東亞季風(fēng)主要為海陸熱力差異造成。(5)發(fā)展過程不同:南亞夏季風(fēng)來得迅速, 稱為季

8、風(fēng)爆發(fā), 東亞夏季風(fēng)到來得慢, 4月初到達(dá)廣東, 6月底才到華北北部,而冬季風(fēng)卻來得快, 不到一個(gè)月, 就能從渤海擴(kuò)展到南海。1 列出主要的海洋災(zāi)害性天氣系統(tǒng)熱帶氣旋 (臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)、熱帶風(fēng)暴)、溫帶氣旋、東風(fēng)波、赤道輻合帶(ITCZ)、寒潮、熱帶擾動(dòng)(熱帶云團(tuán))、風(fēng)暴潮等。2 熱帶氣旋、臺(tái)風(fēng)、溫帶氣旋的定義(1)熱帶氣旋: 指發(fā)生在低緯度海洋上的低壓擾動(dòng),根據(jù)熱帶氣旋中心附近的最大風(fēng)力(兩分鐘的平均風(fēng)速或蒲福風(fēng)力)區(qū)分熱帶氣旋的等級(jí)為熱帶低壓、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等等。(2)臺(tái)風(fēng):是發(fā)生在西北太平洋和南海海域的較強(qiáng)熱帶氣旋系統(tǒng)。是暖中心的低壓系統(tǒng),水平分布近乎圓形,半徑約幾百公里,垂直范圍可以從地面伸

9、展到對(duì)流層上部。(3)溫帶氣旋:溫帶氣旋是出現(xiàn)在中高緯度地區(qū)中心氣壓低于四周且具有冷中心,以及冷暖氣團(tuán)在中心交匯性質(zhì)的近似橢圓型的空氣渦旋,是影響大范圍天氣變化的重要天氣系統(tǒng)之一。4 東風(fēng)波的基本三維結(jié)構(gòu)及大致分類基本三維結(jié)構(gòu):在副熱帶高壓南側(cè)對(duì)流層中、下層的東風(fēng)氣流里,常存在一個(gè)槽或氣旋性曲率最大區(qū),呈波狀形式自東向西有規(guī)律地移動(dòng),這就是東風(fēng)波。東風(fēng)波的波長一般為10001500 公里,但有的可達(dá)40005000 公里,周期一般為37 天。東風(fēng)波中的風(fēng)速隨高度增加而減小,因此槽前低層輻散,槽后低層輻合,波向西移,天氣產(chǎn)生于槽后,波動(dòng)垂直伸展高度一般在6-7公里,有時(shí)可達(dá)對(duì)流層頂,最大強(qiáng)度在5

10、00-700hpa。 波槽隨高度略向后傾斜。大致分類:(1)倒“V”型對(duì)稱式的模式:其中云帶大體上與低空風(fēng)切變方向一致,波軸正好位于倒“V”云帶的平分線上,這種模式主要出現(xiàn)在大西洋西部和加勒比海地區(qū)。(2)渦旋模式:這種東風(fēng)波常有較明顯的天氣,并且地面或低層有渦旋環(huán)流出現(xiàn),云帶或雨區(qū)出現(xiàn)在波軸之后,它是一種較強(qiáng)的東風(fēng)波。5 赤道輻合帶的分類與基本結(jié)構(gòu)分類:根據(jù)天氣圖上氣流匯合點(diǎn)情況,赤道輻合帶可分為兩種類型,一種是無風(fēng)輻合帶,在輻合帶中,地面基本靜風(fēng),輻合帶正處于東風(fēng)帶和西風(fēng)帶之間,是東、西風(fēng)帶過渡帶;另一種是信風(fēng)輻合帶,它是東北信風(fēng)與東南信風(fēng)交匯成一條漸進(jìn)線形式的氣流匯合、氣壓最低的地帶。

11、基本結(jié)構(gòu):赤道輻合帶是熱帶對(duì)流層低層風(fēng)場(chǎng)上的輻合帶,通常出現(xiàn)在赤道兩側(cè)510 緯度處。在衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為一條由許多云團(tuán)有間隔地組成的、近東西向的長云帶,寬約200300km,斷斷續(xù)續(xù)地幾乎繞地球一周。有時(shí)在一些地段,南北半球各有一條同時(shí)出現(xiàn),形成所謂“雙熱帶輻合帶”形勢(shì),是南北半球兩個(gè)副熱帶高壓之間氣壓最低、氣流匯合點(diǎn)地帶。6 臺(tái)風(fēng)形成的海浪場(chǎng)的基本特征及風(fēng)壓關(guān)系(1)基本特征:是發(fā)生在西北太平洋和南海海域的較強(qiáng)熱帶氣旋系統(tǒng)。是暖中心的低壓系統(tǒng),水平分布近乎圓形,半徑約幾百公里,垂直范圍可以從地面伸展到對(duì)流層上部。從臺(tái)風(fēng)外圍到中心,存在著較大的氣壓梯度和很強(qiáng)的氣旋性輻合流場(chǎng);在距中心數(shù)十公里處

12、,風(fēng)力達(dá)到最大,并伴有暴雨和巨浪;但在近中心附近的小范圍內(nèi),氣壓梯度很小,風(fēng)息、雨止、浪消,出現(xiàn)強(qiáng)熱帶氣旋特有的臺(tái)風(fēng)眼景象。(2)風(fēng)壓關(guān)系:(Pc 為臺(tái)風(fēng)中心最低海平面氣壓,單位為百帕(hPa);Vmax 為1 分鐘平均最大持續(xù)風(fēng)速,單位為海里/小時(shí))7 風(fēng)暴潮的定義與分類特征(1)定義:是一種災(zāi)害性的海岸自然現(xiàn)象。由于劇烈的大氣擾動(dòng),如強(qiáng)風(fēng)和氣壓驟變(通常指臺(tái)風(fēng)和溫帶氣旋等災(zāi)害性天氣系統(tǒng))導(dǎo)致海水異常升降,使受其影響的海區(qū)的潮位大大地超過平常潮位的現(xiàn)象,稱為風(fēng)暴潮。(2)分類特征:風(fēng)暴潮根據(jù)風(fēng)暴的性質(zhì),通常分為由臺(tái)風(fēng)引起的臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和由溫帶氣旋引起的溫帶風(fēng)暴潮兩大類。臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮多見于夏秋季節(jié)

13、,來勢(shì)猛、速度快、強(qiáng)度大、破壞力強(qiáng),凡是有臺(tái)風(fēng)影響的海洋國家、沿海地區(qū)均有臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮發(fā)生;溫帶風(fēng)暴潮,多發(fā)生于春秋季節(jié),夏季也時(shí)有發(fā)生,增水過程比較平緩,增水高度低于臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮,主要發(fā)生在中緯度沿海地區(qū);冷鋒配合低壓類風(fēng)暴潮多發(fā)生于春、秋季節(jié);強(qiáng)孤立溫帶氣旋風(fēng)暴潮類,這是指無明顯冷高壓與之配合的、暖濕氣流活躍的那種氣旋,往往在春、秋季和初夏期間發(fā)生。1 局地風(fēng)的分類(1)海陸風(fēng):沿海地區(qū)近地面層,白天風(fēng)由海洋吹向陸地,,夜間從陸地吹向海洋,這種隨晝夜交替,有規(guī)律變化的風(fēng),稱為海陸風(fēng)。(2)山谷風(fēng):在山區(qū),白天風(fēng)自谷底沿山坡向山頂吹,,夜間,風(fēng)自山頂沿山坡向谷底吹,隨晝夜交替有規(guī)律變化,稱為山谷

14、風(fēng)。(3)地方性風(fēng):由于氣流越過山地或繞過山地而受到變形的風(fēng)。即焚風(fēng),布拉風(fēng)2 地形對(duì)局地風(fēng)的動(dòng)力作用.(1)繞流和阻擋作用:當(dāng)氣流遇到孤立的山峰或島嶼時(shí),有繞山峰兩側(cè)而過的現(xiàn)象,并且在迎風(fēng)面風(fēng)速增加,在背風(fēng)面風(fēng)速減小,在背風(fēng)面還會(huì)產(chǎn)生氣旋式或反氣旋式渦旋。(2)狹管效應(yīng):當(dāng)氣流從開闊地區(qū)流入峽谷時(shí),地形引導(dǎo),風(fēng)向集中,風(fēng)速加大,而當(dāng)流出峽谷時(shí),地形突然開闊,風(fēng)向散開,風(fēng)速減小。這種地形峽谷對(duì)氣流的影響稱為“狹管效應(yīng),由“狹管效應(yīng)”而增大的風(fēng)稱為峽谷風(fēng)。(3)岬角效應(yīng):因陸地向海中突出(半島附近)造成氣流輻合,流線密集,使風(fēng)力大為增強(qiáng),稱為岬角效應(yīng)。南非好望角,由于岬角效應(yīng)造成強(qiáng)西風(fēng),進(jìn)而引起

15、狂風(fēng)惡浪。(4)海岸效應(yīng):海岸附近,因海岸摩擦作用的影響,會(huì)造成風(fēng)速增強(qiáng)或減弱,稱為海岸效應(yīng)。當(dāng)氣流沿海岸線方向吹,在北半球,如果海岸在氣流流動(dòng)方向的右側(cè),科氏力作用使氣流右偏,此時(shí)受到右側(cè)海岸阻擋,流線將會(huì)變密集,即風(fēng)力增強(qiáng);如果陸地在氣流的左側(cè),科氏力作用使氣流右偏,氣流右側(cè)為開闊海區(qū), 流線會(huì)疏散開,使風(fēng)減弱。在南半球,情況正好相反。3 海陸風(fēng)與季風(fēng)的區(qū)別海陸風(fēng):響的范圍小,強(qiáng)度相對(duì)較弱,以一天為周期海陸風(fēng)交替,熱力因子為主。季風(fēng):涉及的范圍大,強(qiáng)度較強(qiáng),以一年為周期冬季夏季分交替,熱力與動(dòng)力因子共同作用。4 焚風(fēng)與布拉風(fēng)的異同同:越過山頂向背風(fēng)山麓吹的強(qiáng)風(fēng),都屬于下山風(fēng)。異:焚風(fēng)是具有

16、高溫低濕的強(qiáng)風(fēng),布拉風(fēng)是具有低溫低濕的強(qiáng)風(fēng)。(畫圖)5 什么是動(dòng)量傳遞作用,如何判斷。(1)動(dòng)量傳遞作用:在摩擦層中,風(fēng)速一般由地面向上增大,垂直方向上有風(fēng)的切變存在。當(dāng)大氣中有湍流或?qū)α鬟\(yùn)動(dòng)時(shí),空氣將上下交換,在交換過程中,上層動(dòng)量較大的空氣傳到下層,使地面風(fēng)速增大,下層動(dòng)量較小的空氣傳到上層,使上層風(fēng)速減小。當(dāng)氣壓形勢(shì)變化不大時(shí),由于動(dòng)量傳遞的原因,摩擦層中的風(fēng),就有明顯的日變化,最大風(fēng)速出現(xiàn)在午后,深夜達(dá)最小值。大約在80100m 以上的層次,則與地面相反,午后風(fēng)速最小,夜間最大。(2)判斷:動(dòng)量傳遞作用的大小,由大氣的穩(wěn)定度和風(fēng)的垂直切變決定。大氣越不穩(wěn)定,風(fēng)的垂直切變?cè)酱?,?dòng)量傳遞的

17、作用就越大。6 世界海洋風(fēng)的分布特征(1)熱帶海洋在赤道附近為無風(fēng)帶(2)副熱帶海洋受副熱帶高壓控制,海面風(fēng)很小。只有當(dāng)熱帶氣旋影響時(shí),才出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng);冬季冷高壓南下,鋒面氣旋活動(dòng)影響,常出現(xiàn)大風(fēng)。(3)中高緯海洋北半球夏季風(fēng)小,海面平靜,冬季大風(fēng)頻率每月10天以上。南半球風(fēng)速大于7級(jí)以上大風(fēng) 全年各月可達(dá)10天左右,或以上。8 中國近海大風(fēng)分布特征(1)風(fēng)向:a.冬季盛行偏北風(fēng),西北 東北季風(fēng),風(fēng)向穩(wěn)定,風(fēng)力強(qiáng)。渤海、黃海多西北風(fēng)和北風(fēng),東海主要是偏北風(fēng)和東北風(fēng),南海多東北風(fēng)。b.春秋季為過渡時(shí)期,盛行風(fēng)不穩(wěn)定,風(fēng)向較紊亂。c.夏季,盛行西南-東南季風(fēng), 風(fēng)力較弱,風(fēng)向不如冬季風(fēng)穩(wěn)定。渤海、黃海

18、及東海北部為東南季風(fēng),東海南部及南海為西南季風(fēng)。(2)風(fēng)速:年平均風(fēng)力大于等于8級(jí)大風(fēng)日數(shù)在東海沿岸最多,黃海、渤海沿岸次之,南海沿岸最少。臺(tái)灣海峽大風(fēng)較多。秋末和冬季我國近海風(fēng)力較大,大風(fēng)出現(xiàn)頻率在一年中最高。春季是渤海黃海海區(qū)平均風(fēng)力最大的季節(jié),東海北部風(fēng)力也較大,但次于冬季。夏季,近海盛行風(fēng)的風(fēng)力比冬季小得多,但是當(dāng)熱帶氣旋侵襲時(shí)風(fēng)力很強(qiáng)。1 列出海面風(fēng)場(chǎng)分析的主要方法對(duì)海面風(fēng)場(chǎng)實(shí)況分析和通常用的地面天氣圖等壓線分析方法不同,常用分析方法有2種:地面天氣圖方法是已有海面等壓線分析場(chǎng)和模型場(chǎng),然后分析風(fēng)場(chǎng)盡量與模型場(chǎng)一致;風(fēng)場(chǎng)實(shí)況分析方法為已知天氣擾動(dòng)的風(fēng)場(chǎng)分布模型,再利用氣壓場(chǎng)資料作微小

19、調(diào)整。2 介紹根據(jù)氣壓場(chǎng)計(jì)算風(fēng)場(chǎng)的經(jīng)典方法(1)地轉(zhuǎn)風(fēng):假定氣壓場(chǎng)是穩(wěn)定的,等壓線是平直的,此時(shí)地轉(zhuǎn)風(fēng)為:Vg 為地轉(zhuǎn)風(fēng),f 為柯氏參數(shù), G為氣壓梯度的絕對(duì)值,風(fēng)向沿等壓線(2)梯度風(fēng):空氣質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和慣性力心力作用,三力平衡時(shí)的風(fēng),為梯度風(fēng)。假定氣壓場(chǎng)是定常的,但等壓線是彎曲的,此時(shí)梯度風(fēng)為: R 0 反氣旋 ;R 0 氣旋性(3)考慮摩擦作用:若不考慮風(fēng)的加速度,只考慮摩擦力使風(fēng)速減小,風(fēng)向偏離等壓線,指向低壓一側(cè)(4)考慮氣壓場(chǎng)非定常效應(yīng):在海面風(fēng)場(chǎng)計(jì)算時(shí),可考慮三種作用: 等變壓梯度作用 等壓線分流作用 地轉(zhuǎn)風(fēng)水平切變作用3 說明完全預(yù)報(bào)方法與MO

20、S預(yù)報(bào)方法的區(qū)別MOS預(yù)報(bào)方法和完全預(yù)報(bào)方法類似,即求出海面風(fēng)和預(yù)報(bào)因子的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,但不同之處是預(yù)報(bào)因子不是從觀測(cè)值分析求得,而是從特定的大氣預(yù)報(bào)模式的輸出求得。因此,MOS預(yù)報(bào)方法可能的預(yù)報(bào)因子是大量的,可以包括不同時(shí)次的預(yù)報(bào)因子,并且與特定模式有關(guān),隨特定模式的改進(jìn)預(yù)報(bào)因子也在變化。而完全預(yù)報(bào)方法所確定的預(yù)報(bào)方程是和大氣預(yù)報(bào)模式獨(dú)立的,預(yù)報(bào)精度可隨著大氣預(yù)報(bào)模式的改進(jìn)而提高。4 給出近地面層風(fēng)速隨高度的分布形式(1)在貼地層,其高度取經(jīng)驗(yàn)公式:G0為地面地轉(zhuǎn)風(fēng),f 為科氏參數(shù),(2)在近地面層,按對(duì)數(shù)定律,取風(fēng)速垂直分布為:其中 V z為z高度上的風(fēng)速, 為貼地層z高度上摩擦風(fēng)速,K 為K

21、arman 常數(shù)=0.35,l為穩(wěn)定度長度,z 0為海面粗糙度, 為穩(wěn)定度函數(shù)。5 什么是WRF模式WRF模式是新一代非靜力平衡、高分辨率的中尺度氣象研究與預(yù)報(bào)數(shù)值模式,它采用高度模塊化、并行化和分層設(shè)計(jì)技術(shù),集成了最新的中尺度研究成果,擁有多功能,包括多重區(qū)域、多分辨率、多重嵌套網(wǎng)格以及三維變分同化系統(tǒng)3DVAR等,具有可移植性、易維護(hù)、可擴(kuò)充、高效率、使用方便等諸多特性。1 請(qǐng)解釋冰期時(shí)期和間冰期(1)冰期:全球性的氣溫降低,將影響大洋水溫的降低,導(dǎo)致洋流系統(tǒng)的改變,波及大氣環(huán)流變化。當(dāng)寒冷的冰期氣候來領(lǐng)時(shí),冬季風(fēng)強(qiáng)盛,寒潮的襲擊,會(huì)使當(dāng)?shù)丨h(huán)境干旱化、荒漠化、沙漠化和黃土化。(2)間冰期:

22、當(dāng)間冰期氣候來臨時(shí),一切向相反方向轉(zhuǎn)化:氣候變暖、冰蓋消失、海面升高、雨量充沛,植物可生長季節(jié)延長。2 給出世界各地的海面變化曲線分布型(1)費(fèi)布里奇高海面型:該曲線在全新世有多次高海面,高低海面波動(dòng)幅度在6米左右,中國沿海的海面變化曲線也屬于這一類。(2)費(fèi)斯克基本穩(wěn)定型:認(rèn)為全新世以來的海面,先是穩(wěn)定上升,在距今5000-3600年間達(dá)到目前的海面高度,并穩(wěn)定至今。(3)謝帕德連續(xù)上升型:認(rèn)為全新世以來海面一直處于上升狀態(tài)。其曲線特征為全新世期間不存在有高于今天海面的時(shí)期,全新世的海面上升是持續(xù)性的。不過上升的速度隨時(shí)間的推移而減小。海面上升的趨勢(shì)一直持續(xù)到現(xiàn)代。4 解釋放射性碳定年法放射

23、性碳定年法,又稱碳測(cè)年,是利用自然存在的碳-14同位素的放射性定年法,用以確定原先存活的動(dòng)物和植物的年齡的一種方法。植物進(jìn)行光合作用吸入大氣層中的二氧化碳,然后又被動(dòng)物進(jìn)食,故此所有生物都固定地與大自然交流著14C,直至它們的死亡。當(dāng)生物體死亡后,新陳代謝停止,由于碳-14的不斷衰變減少,因此體內(nèi)碳-14和碳-12含量的相對(duì)比值相應(yīng)不斷減少。通過對(duì)生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測(cè)定,就可以準(zhǔn)確算出生物體死亡(即生存)的年代。由于碳-14含量極低,而且半衰期很長,所以用碳-14只能準(zhǔn)確測(cè)出56萬年以內(nèi)的出土文物。5 給出海面高度測(cè)量的地質(zhì)學(xué)方法(1)地殼下沉區(qū)測(cè)量:在理想的情況下,地殼

24、下沉區(qū)的海水入侵期(相當(dāng)于氣候上的暖期),沉積了海洋環(huán)境的地層;在海退時(shí)期(代表寒冷的氣候期),沉積了大陸環(huán)境下的地層,兩者互相重疊,埋藏在地下的深處。 (2)海岸上升區(qū)測(cè)量:在古海面變化的研究中,一些海洋生物化石具有特殊的重要價(jià)值,這是因?yàn)槟承┥锓N屬只能生活在一條非常狹窄的地帶,因此用放射性碳測(cè)年法測(cè)出它們的年齡,就能獲得海面位置信息。1 海洋大地水準(zhǔn)面與平均海面高度的定義(1)海洋大地水準(zhǔn)面:平均海平面通過大陸延伸勾畫出的一個(gè)連續(xù)的不規(guī)則的封閉曲面。是重力等位面,重力處處相等,即物體沿該面運(yùn)動(dòng)時(shí),重力不做功。大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個(gè)重要物理參考面,也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。 (2)

25、平均海面高度:將某地區(qū)或某測(cè)站測(cè)得任意時(shí)段的每小時(shí)的潮高取其平均值,稱為某測(cè)站的、在某一段時(shí)間的平均海平面。平均海平面有日平均海平面、月平均海面和年平均海面。2 說明海洋地質(zhì)學(xué)測(cè)量海面高度的原理首先設(shè)定一個(gè)與地球形狀最為接近的橢球,以其作為實(shí)際地球的主體部分,而實(shí)際地球與正常橢球的差異則用擾動(dòng)場(chǎng)量加以分析,這樣我們就把地球形狀的確定問題轉(zhuǎn)化為地面至橢球面的距離問題。 通過重力水準(zhǔn)測(cè)量獲得的部分,稱為正高H;而相應(yīng)的起始面為S2 ,被定義為大地水準(zhǔn)面。而另一部分,即大地水準(zhǔn)面至正常橢球S1之間的距離,稱為大地水準(zhǔn)面高N,即H2 = N。S2至正常橢球面S1之間的距離稱為正常高H 3。此時(shí),S2

26、稱之為似地球表面,而S2至地面的距離被稱為高程異常。3 如何獲得大地橢球面、大地水準(zhǔn)面、地球表面、平均表面(1)大地橢球面:為了用一個(gè)規(guī)則幾何體描述地球,提出了橢球面的概念,它是一個(gè)與地球形狀最為接近的正常橢球。(2)大地水準(zhǔn)面:通過確定它與參考橢球面的間距大地水準(zhǔn)面差距(對(duì)于似大地水準(zhǔn)面而言,則稱為高程異常)來實(shí)現(xiàn)的。(3)地球表面:通過重力水準(zhǔn)測(cè)量獲得的部分。(4)平均表面:統(tǒng)計(jì)方法獲得的平均海平面,時(shí)空平均。4 說明海洋水文學(xué)(海洋物理學(xué))測(cè)量海面高度的原理 驗(yàn)潮站采用設(shè)在驗(yàn)潮井上的自記驗(yàn)潮儀來記錄潮位變化,通過驗(yàn)潮儀的記錄可繪制出潮汐連續(xù)變化曲線,經(jīng)過分析計(jì)算出潮汐調(diào)和常數(shù)及其他各種潮

27、汐參數(shù),進(jìn)而獲得不同時(shí)段的海面高度。5 中國近海海面高度的主要特征與成因中國東部近海平均海面有南高北低的變化。所研究的南海部分西南高東北低,是由中國近海東北風(fēng)比西南風(fēng)Ekman 輸運(yùn)強(qiáng)造成的。呂宋島西北的低谷則與該海區(qū)的氣旋式流場(chǎng)有關(guān)。6 說明衛(wèi)星高度計(jì)測(cè)量海面高度的原理以衛(wèi)星為載體,以海面作為遙測(cè)靶,發(fā)射機(jī)通過天線以一定的脈沖重復(fù)頻率向海表面發(fā)射調(diào)制后的壓縮脈沖,經(jīng)海面反射后,由接收機(jī)接收到返回的波形,便可以測(cè)量出衛(wèi)星到海面的距離。1 介紹海浪分類與特征 (1)風(fēng)浪:是在風(fēng)的直接作用下產(chǎn)生的水面波動(dòng)。風(fēng)浪中同時(shí)出現(xiàn)許多高低長短不等的波,波面粗糙,波峰附近有浪花和大片泡沫,波峰線短。(2)涌浪

28、:風(fēng)停后或風(fēng)速風(fēng)向轉(zhuǎn)變,區(qū)域內(nèi)尚存的海浪和傳出風(fēng)區(qū)的海浪,具有較規(guī)則的外形,排列整齊,波面較平滑,波峰線長。(3)近岸浪:是由外海的風(fēng)浪或涌浪傳到海岸附近時(shí),受地形作用而改變波動(dòng)性質(zhì)的海浪。(4)混合浪:不同來源的波系疊加而形成的海浪(如風(fēng)浪與涌浪或另一系統(tǒng)的涌浪結(jié)合)。3 給出波浪氣候區(qū)劃劃分的合理性說明(1)要求同一航海海浪氣候區(qū)域內(nèi)部要素的氣候變化特征要一致(2)要求不同海浪氣候區(qū)域之間要素的氣候變化特征要有明顯的差異為檢驗(yàn)其合理性,作海浪各月出現(xiàn)頻率值變化圖,圖中每個(gè)海浪氣侯區(qū)分別選取兩點(diǎn)。兩點(diǎn)的地理位置不同并代表附近的情況,然后根據(jù)資料得到兩條曲線。通過計(jì)算相關(guān)和組間方差及組內(nèi)方差則

29、可給出定量識(shí)別。4 介紹影響海浪形成的主要天氣系統(tǒng)(1)臺(tái)風(fēng)型海浪場(chǎng):臺(tái)風(fēng)是熱帶海洋上一種強(qiáng)烈的大氣渦旋,臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力很強(qiáng),大風(fēng)范圍大,能形成很大的海浪。(2)冷高壓型海浪場(chǎng):冬季西伯利亞或蒙古冷高壓形成東移后在中國近海和鄰近海域形成的4m 以上的海浪場(chǎng)。(3)氣旋型海浪場(chǎng):中國近海一年四季都受氣旋影響。尤其是渤海、黃海、東海、日本海、日本以南和以東洋面。(4)冷高壓與氣旋配合型海浪場(chǎng):主要出現(xiàn)在春初、秋末和隆冬季節(jié),發(fā)展強(qiáng)烈的氣旋與冷高壓配合,在30N 以北海域常常形成4m 以上海浪場(chǎng),浪區(qū)中心最大波高可達(dá)10m,僅次于臺(tái)風(fēng)形成的海浪場(chǎng)。5 說明這些主要天氣系統(tǒng)的關(guān)鍵風(fēng)區(qū)(1)a.風(fēng)向與臺(tái)風(fēng)移

30、動(dòng)方向相同區(qū),該區(qū)風(fēng)速大,大風(fēng)持續(xù)時(shí)間長,海浪發(fā)展充分b.風(fēng)向與臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向相反區(qū),該區(qū)海浪最小,大風(fēng)持續(xù)時(shí)間短,海浪生成后不久就移出臺(tái)風(fēng)域外c.風(fēng)向與臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向相交區(qū)(2)渤海、黃海和東海海域出現(xiàn)北到東北向大風(fēng)(3)氣旋入海后,氣旋后部有自大陸南下入海的冷高壓配合,前部和東南部有海上副熱帶高壓配合,北部有高緯度高壓配合形成3 個(gè)風(fēng)區(qū)(4)30N 以北海域6 給出風(fēng)浪成長的三要素風(fēng)浪成長的三要素為風(fēng)力、風(fēng)區(qū)和風(fēng)時(shí),此外還受到海水深度及海域特征等因素的影響。風(fēng)區(qū)指風(fēng)向和風(fēng)速近似一致的風(fēng)所吹刮的距離。風(fēng)區(qū)越長,浪在風(fēng)區(qū)內(nèi)移行的距離越遠(yuǎn),風(fēng)浪發(fā)展越成熟。風(fēng)時(shí)指近似一致的風(fēng)向和風(fēng)速連續(xù)作用于風(fēng)區(qū)的時(shí)

31、間。風(fēng)力作用于海面的時(shí)間越久,海水獲得的動(dòng)能越大,風(fēng)浪也越大。7 解釋風(fēng)浪成長圖在風(fēng)速一定時(shí),風(fēng)浪充分成長需要一定的風(fēng)時(shí)和風(fēng)區(qū),且風(fēng)速越大,風(fēng)時(shí)和風(fēng)區(qū)越大。風(fēng)區(qū)越長,風(fēng)浪發(fā)展越成熟。風(fēng)力作用于海面的時(shí)間越久,風(fēng)浪越大。8 介紹PNJ風(fēng)浪譜圖頻率很大和很小的成分其能量很少,因而可忽略風(fēng)浪中周期很小和很大部分,其顯著部分分布于一狹頻率段。風(fēng)速越大,波高越大,且波高最大值所對(duì)應(yīng)的波周期也越長。3 說明各種海面高度變化研究理論 (1)大洋容積的變化:如果大洋水體為一常量的話,海洋容積的變化自然會(huì)引起海岸地區(qū)的海面變動(dòng)。(2)海水體積的變化:當(dāng)全球性的冰蓋形成時(shí),將大量水體固著在大陸上,可能數(shù)萬年不回歸

32、海洋。海洋失去了水量,海水體積發(fā)生變化,將引起海面降低。(3)天文因素引起海面變化:認(rèn)為天文因子影響地球冰期與間冰期的轉(zhuǎn)變。(4)冰凍型海面變化:由于全球性的氣候變化,導(dǎo)致大陸冰蓋發(fā)育和山地冰川的擴(kuò)展,海水體積大為減少,引起冰凍型海面升降。(5)地動(dòng)型海面變化:地球內(nèi)外力運(yùn)動(dòng)改變了洋盆容積,形成地動(dòng)型海面變化,也稱構(gòu)造型海面升降運(yùn)動(dòng)。不論是沉積物的填充,還是洋底構(gòu)造的上升或下沉,都會(huì)引起大洋容積的變化,從而導(dǎo)致海面變化。(6)大地水準(zhǔn)面變化引起的海面變化:大洋水體和其他物體一樣,都受到地球重力的影響。重力也要控制大洋水面的分布,引起海面變化。(7)地殼回彈作用引起的海面變化:當(dāng)?shù)厍虮砻嬖诒w的

33、重壓下,地殼往往會(huì)發(fā)生下沉。一旦冰蓋融化,從前下沉的地區(qū)會(huì)終止下沉,甚至?xí)霈F(xiàn)地殼重新升起,直至達(dá)到一個(gè)新的平衡時(shí)才停頓,由于冰川的消長比較明顯,在地質(zhì)學(xué)上稱為地殼回彈現(xiàn)象。(8)海水的熱膨脹引起的海面變化:大洋表層的海水吸收大氣的熱量向深部輸送,其過程是表層混合層溫躍層大洋底層。輸送到混合層需3-6年,溫躍層內(nèi)50-250年,到達(dá)大洋深處需500-1000年。(9)全球海面升起特征的理論性假說:根據(jù)克拉克的模擬計(jì)算,把全球海洋劃分為六大區(qū),每個(gè)區(qū)有自己特征的海面變化曲線,而各區(qū)之間的海面曲線都不相同。2 說明中國海域的波浪氣候區(qū)劃名稱與特點(diǎn)(1)區(qū)為渤黃海小浪區(qū):小于3m以下的海浪較為頻繁,

34、而3m以上的大浪則較少。從航海活動(dòng)來講,該區(qū)仍然是較為平靜的海區(qū)。(2)II 區(qū)為黃海大浪較少區(qū):3m以上大浪出現(xiàn)的頻率仍是不大的,航海活動(dòng)中要應(yīng)注意11-2月這段時(shí)間。(3)III區(qū)為東海大浪較多區(qū):大浪較多的海區(qū)之一,在此海區(qū)航行,全年都要注意海浪的影響。(4)IV 區(qū)為東沙、西沙大浪頻繁區(qū):大浪影響最頻繁的海區(qū),3m以上大浪的年平均頻率值在20%左右,東沙附近的高值區(qū)達(dá)25%左右。在此海區(qū)活動(dòng)受到大浪的影響最大。(5)區(qū)為北部灣小浪區(qū):風(fēng)浪較小的氣候區(qū),尤其是夏季,除臺(tái)風(fēng)影響外,很少遇到大浪。(6)VI 區(qū)為南沙大浪較多區(qū):中國海大浪較多的海區(qū)之一,大浪頻率值的年變化呈雙峰值分布,在該區(qū)

35、航行時(shí)冬季應(yīng)特別注意大浪的影響。夏季臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻繁的、月份,大浪出現(xiàn)也較為頻繁。第三章(1)1請(qǐng)給出海霧的定義霧是常見的一種天氣現(xiàn)象,它由無數(shù)懸浮在空氣中的微小水滴或冰晶組成。霧滴半徑通常小到1微米,能夠反射各種波長的光,因此霧常呈乳白色。分為三大類,平流霧、蒸汽霧、輻射霧2請(qǐng)列出海霧的分類分類次分類*平流霧【冷(暖)空氣平流到暖(冷)海面而生成】*蒸汽霧【在不穩(wěn)定大氣層結(jié)狀態(tài)下生成】鋒面霧【天氣系統(tǒng)造成】混合霧【冷(暖)空氣與海面上暖(冷)濕空氣混合而生】冷季混合霧,暖季混合霧*輻射霧【海面輻射冷卻而生成】浮膜輻射霧,鹽層輻射霧,冰面輻射霧局地霧(地形霧)【島嶼、海岸附近形成】海陸輕風(fēng)霧,岸濱

36、霧,島嶼霧3請(qǐng)描述各類海霧的特征平流霧:平流冷卻霧:當(dāng)暖濕空氣吹送到比它冷的海面上時(shí), 由于 海洋與大氣之間的分子傳導(dǎo)、湍流交換和輻射效應(yīng)等作用,不斷地進(jìn)行熱量和水分的交換,凈輸送是由大氣指向海面,使氣溫逐步降低,空氣達(dá)到過飽和狀態(tài),其中過剩的那部分水汽就會(huì)凝結(jié)出來,許多凝結(jié)的水滴聚集在低空而不消散,使水平能見距離小于1公里。平流蒸發(fā)霧:在冷平流經(jīng)過的海面, 氣溫低于水溫,熱量和水分交換的凈輸送是由海面指向大氣,使空氣溫度升高,這種溫度平流不利于霧的形成。但當(dāng)水溫與氣溫的差值達(dá)到某臨界值時(shí) ,由于強(qiáng)烈的蒸發(fā)和混合效應(yīng)也有可能形成平流霧。由于暖濕空氣流經(jīng)冷的洋面或近地層溫度降低,使大量的水汽凝結(jié)

37、而形成特點(diǎn):濃度大、持續(xù)時(shí)間長、范圍廣,對(duì)航海和航空影響大,深入大陸較遠(yuǎn)。常伴生平流低云,活動(dòng)多變,出現(xiàn)突然,日變化不明顯 。蒸汽霧:夏季極晝期,在浮冰區(qū)特別是當(dāng)冷空氣下來時(shí),大風(fēng)把海冰吹散形成大范圍的浮冰帶. 因?yàn)楸菬岬牟涣紝?dǎo)體,海洋溫度比大氣溫度高,海洋被冰覆蓋著時(shí)不能向大氣輸送熱量,一旦海冰破裂,儲(chǔ)藏的海洋熱能就從冰縫沖向大氣,以水蒸汽的形式表現(xiàn)出來,形成蒸汽霧. 海氣溫差越大,蒸汽霧發(fā)展就越強(qiáng)盛.【在不穩(wěn)定大氣層結(jié)狀態(tài)下生成】 特點(diǎn):來得快,消得也快,像一團(tuán)一團(tuán)的不連續(xù)的蒸汽,蒸汽多發(fā)生在秋冬季節(jié)晴朗的清晨,持續(xù)時(shí)間不長,日出后隨氣溫上升逐漸消散輻射霧:輻射霧在大的浮冰塊或固定大冰蓋

38、上大氣層結(jié)狀態(tài)下,輻射冷卻形成的,日變化不大. 這與陸地上的輻射霧隨著日出升溫而消失不同. 因?yàn)楸w對(duì)太陽輻射的反照率很高,太陽輻射不容易使冰蓋升溫, 故冰蓋上的輻射霧不容易消失.特征:(1)范圍不廣,多見于峽谷,洼地,沿海,沿海平原(2)霧層不厚,移到海上的輻射霧,可看到大船桅桿(3)不太移動(dòng),遇暖下墊面易消散,冬季多發(fā)陸面,夏季多發(fā)海面(4)日出前發(fā)生的容易消散,日落后產(chǎn)生的不易消散鋒面霧:鋒面的暖氣團(tuán)產(chǎn)生的降水,在穿過冷氣團(tuán)之時(shí),水汽不斷蒸發(fā)。當(dāng)蒸發(fā)出的水汽使冷氣團(tuán)達(dá)到飽和或過飽和時(shí),就形成了鋒面霧。因這種霧是伴隨降水而產(chǎn)生的,故又稱“降水霧”或“雨霧”?!句h面霧與蒸汽霧都是蒸發(fā)形成】特

39、點(diǎn):濃度較大,范圍較廣的鋒面霧多出現(xiàn)于錮囚鋒兩側(cè)和暖鋒前。在冷鋒后也可產(chǎn)生鋒面霧,但濃度不大,范圍不廣。鋒面霧隨鋒面和降水區(qū)的移動(dòng)而移動(dòng)。 鋒面霧出現(xiàn)的時(shí)刻和強(qiáng)度變化均不受氣溫日變化的影響。 消散:鋒面過境而移走。4請(qǐng)解釋海霧形成的基本條件(1) 有冷暖氣團(tuán)垂向疊置(2) 霧滴位置低 ,在低空集聚 海霧的形成要經(jīng)過水汽的凝結(jié)和凝結(jié)成的水滴(或冰晶)在低空積聚這樣兩個(gè)不同物理過程。在這兩個(gè)過程中還要具備兩個(gè)條件:在凝結(jié)時(shí)必須有一個(gè)凝聚核,如鹽?;驂m埃等;水滴(或冰晶)必須懸浮在近海面層中,使水平能見度小于1公里。(3) 濕度大,水汽充沛 當(dāng)水面溫度遠(yuǎn)高于氣溫,暖水面才有可能不斷蒸發(fā)水汽并擴(kuò)散至冷

40、空氣層,使其保持過飽和狀態(tài),凝結(jié)過程才能不斷進(jìn)行,出現(xiàn)蒸騰似的霧.另一種凝結(jié)方式,就是依賴降低水汽的溫度,從而達(dá)到過飽和水汽的出現(xiàn)。(4) 風(fēng)速小,霧滴下降速度小(5) 有充分的凝結(jié)核5 請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述各類海霧形成的過程平流霧:空氣團(tuán)移入冷水面時(shí),氣溫與露點(diǎn)同時(shí)下降,但氣溫下降速度露點(diǎn)下降速度,兩者的值逐漸接近,在差值接近0.3時(shí),出現(xiàn)清霧,兩者的值相等時(shí),霧就形成。有暖濕氣流保持輸送,霧就維持或擴(kuò)展。從冷區(qū)看, 隨著暖濕氣流的不斷吹來,其氣溫(T)、絕對(duì)濕度(e),飽和水汽壓(E)都是逐漸上升的,只不過空氣增濕的速度增溫的速度 ,最后使實(shí)際水汽壓e 上升到與飽和水汽壓E相等,形成霧。通常,平流霧

41、是暖平流減弱期間,暖空氣在冷海面滯留時(shí)形成的。蒸汽霧:是冷平流作用下海面蒸發(fā)而產(chǎn)生的。海面與空氣溫度的差值越大,蒸發(fā)越強(qiáng)烈,越有利于霧的生成。在水溫高于氣溫的差值越大時(shí),空氣越不穩(wěn)定,強(qiáng)烈的對(duì)流對(duì)霧的形成和維持都不利,對(duì)武器的消散有利。鋒面霧:從鋒面以上暖空氣里下降的雨滴落到冷空氣里后,如果雨滴溫度遠(yuǎn)高于其周圍的空氣溫度時(shí),雨滴會(huì)不斷蒸發(fā),使鋒面以下的冷空氣里水汽增多。當(dāng)水汽多到不能被冷空氣容納時(shí),就會(huì)有水汽凝結(jié)現(xiàn)象發(fā)生。如果這種凝結(jié)現(xiàn)象出現(xiàn)在近地面層,就形成了霧,也稱為鋒面霧。一個(gè)大雨滴蒸發(fā)出的水汽可轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)量眾多的小霧滴,雨滴半徑逐漸縮小,霧滴則變密集,雨霧并存。即鋒面霧?;旌响F:在低壓天

42、氣系統(tǒng)中,降落到貼近海綿的雨水,因溫度增高使水滴蒸發(fā),增加了低空的濕度,再與海面上較冷的空氣發(fā)生混合作用,降低其飽和水汽壓,聚集形成的霧,稱為混合霧。如果沒有降水,則只有在溫差較大的兩股濕空氣之間的混合,才能產(chǎn)生混合霧。局地霧:1 海陸輕風(fēng)霧:通常為伴隨海陸風(fēng)出現(xiàn)的一種海霧。夏秋季節(jié),近海岸陸地上溫度高且濕度大的空氣流到相對(duì)較冷的海面時(shí),就很容易在冷得海面上空形成霧。2 岸濱霧:在海岸附近,夜間因陸地輻射冷卻形成的輻射霧,隨陸風(fēng)吹向海洋,與海面空氣產(chǎn)生水平混合,增加空氣中水汽含量,使霧變濃;白天:隨海風(fēng)吹向陸地。 3 島嶼霧:當(dāng)暖濕氣流從海面吹向島嶼時(shí),在迎風(fēng)面上有上升運(yùn)動(dòng),因而產(chǎn)生絕熱冷卻,

43、就有可能使空氣達(dá)到飽和形成霧。這種霧稱為島嶼霧?!緱l件:上升氣流的相對(duì)濕度必須相當(dāng)高,風(fēng)速也不大,環(huán)境呈對(duì)流性穩(wěn)定】6.海霧的影響(1)霧中航行造成碰船、觸礁、擱淺等海損事故。 (2)海霧延誤航期。(3)海霧會(huì)嚴(yán)重制約海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。 (4)海霧會(huì)助長沿海城市的空氣污染。(5)霧對(duì)城市交通及航空安全有嚴(yán)重的威脅。 (6)霧對(duì)各種金屬、電器設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。(7)霧對(duì)農(nóng)作物、倉儲(chǔ)保管帶來損害。第三章(2)1 列出海霧種類及其定義【第三章(1)的3】2 霧及海霧形成的基本條件與過程【第三章(1)的4】3 我國近海主要海霧區(qū)分布特征南窄北寬:南部海霧寬約一二百公里,舟山群島一帶約三四百公里,北部更寬些

44、,如黃海六月幾乎全部都是霧區(qū)。南早北晚:從春至夏由南向北推延:南海北部沿岸出現(xiàn)最早,始于1月,23月最盛;東海:46月最盛;黃海:67月最盛。8月我國整個(gè)沿海的霧驟然減少。南少北多:海南島以南和臺(tái)灣以東洋面:終年受暖流控制,水溫較高,霧極少出現(xiàn)。 瓊州海峽和北部灣西部:冬春季節(jié)多霧,年霧日可達(dá)2030天; 臺(tái)灣海峽西部和福建沿海:年霧日可達(dá)2035天;閩浙沿岸到長江口一帶:年霧日增加到5060天; 山東半島南部成山頭和石島一帶:海面霧最頻,年霧日可達(dá)80天,最長連續(xù)霧日超過25天 渤海灣:是我國的內(nèi)海,霧很少,僅在渤海海峽附近多些,年霧日可達(dá)2040天。4 世界海霧主要分布區(qū)世界海洋上的霧,

45、主要產(chǎn)生在冷暖海流匯合處的冷水面上以及信風(fēng)帶海洋東岸附近的翻騰冷水上。 海霧多出現(xiàn)于春夏季節(jié)。霧的高發(fā)區(qū)集中在高緯靠近大陸東岸的海洋上, 大洋中央和赤道附近的熱帶海面上幾乎沒有霧。(1)日本北海道東部至阿留申群島常年多霧(2)北美圣勞倫斯至紐芬蘭附近海面終年多霧(3)挪威、西歐沿岸與冰島之間海面常年多霧(4)阿根廷東部海面、塔斯馬尼亞與新西蘭之間的海面和馬達(dá)加斯加(5)加利福尼亞沿海、秘魯和智利沿海、北非加那利海面和南非西岸海面等信風(fēng)帶海洋的東岸流(6)北冰洋和南極洲沿岸冰緣、冰間水域以及中高緯大陸東海岸附近海面,冬季多蒸汽霧5 海霧簡(jiǎn)單測(cè)算方法(1)干濕球溫度表法:當(dāng)空氣沒有到達(dá)飽和時(shí), 濕

46、球溫度計(jì)讀數(shù)總是低于干球溫度計(jì)讀數(shù)。當(dāng)空氣處于飽和狀態(tài)時(shí),干濕球溫度計(jì)的讀數(shù)是一樣的。 當(dāng)空氣中的水汽含量越少即空氣越干燥時(shí),干濕球溫度計(jì)讀數(shù)差值就越大;反之差值就越小。根據(jù)干濕球溫度計(jì)讀數(shù)差值的變化,可以估計(jì)海上霧的生消趨勢(shì)。當(dāng)干球溫度表讀數(shù)高于濕球溫度表讀數(shù),差值越大,則不會(huì)出現(xiàn)海霧;如差值越來越小,說明環(huán)境向成霧的趨勢(shì)發(fā)展。當(dāng)兩讀數(shù)達(dá)到一致時(shí)就應(yīng)出現(xiàn)海霧。霧形成后,若干濕球讀數(shù)差值增大時(shí),海霧就趨向消散。(2)露點(diǎn)水溫圖解法:將船舶沿途不同時(shí)刻觀測(cè)的空氣露點(diǎn)溫度和海水表層溫度的資料點(diǎn)繪成兩條曲線。td曲線是露點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化的曲線,tw是海水表層溫度隨時(shí)間變化的曲線。海水平流霧的生消趨勢(shì)

47、根據(jù)這兩條曲線之間的距離變化來判斷。水溫高于露點(diǎn)溫度時(shí)沒霧;兩條曲線的間距越來越小,說明成霧的可能性越來越大;當(dāng)兩條曲線相交并且露點(diǎn)溫度高于海水溫度時(shí),霧就產(chǎn)生了【tdtw 2其它條件適當(dāng)時(shí),常出現(xiàn)海霧】如水溫高于露點(diǎn)溫度并且兩曲線的間距越來越大,就不可能有霧;有霧時(shí)則說明海霧正在消散。(3)海霧與海表溫度法:濃霧發(fā)生在低溫軸附近,高溫軸幾乎沒有霧或者只有輕霧(4)霧笛在海上的傳播特性在霧區(qū)內(nèi),因氣溫和濕度距地分布的不規(guī)則,聲音會(huì)發(fā)生散射和反射,使船舶霧笛所發(fā)出的聲音信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常傳播。所以僅根據(jù)船舶笛聲的大小和方向很難確定音源所在。6 我國近海平流霧的幾種典型地面天氣形勢(shì)A入海變性冷高壓西部

48、平流霧 B黃河氣旋,江淮氣旋東部平流霧C西太平洋副熱帶高脊西部平流霧 D華南靜止鋒或冷鋒前平流霧7 海霧預(yù)報(bào)方法的主要預(yù)報(bào)因子(1)預(yù)報(bào)因子的選?。猴L(fēng)向、風(fēng)速、海陸溫差和相對(duì)濕度 SST日變化:水深 季節(jié)特征 排空條件和霧分級(jí)(2)預(yù)報(bào)方程的建立:預(yù)報(bào)因子來自數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式輸出8 數(shù)值模式中如何預(yù)報(bào)海霧及其過程第五章(1)1 請(qǐng)給出氣象導(dǎo)航的具體任務(wù) 為船舶設(shè)計(jì)航線跟蹤預(yù)報(bào)沿航線天氣和海況, 航線服務(wù)結(jié)束后給出評(píng)價(jià)報(bào)告2 請(qǐng)介紹氣象導(dǎo)航的基本原理與目的 基本原理:根據(jù)當(dāng)前天氣、短、中、長期天氣和海況預(yù)報(bào),結(jié)合船舶特性和船舶運(yùn)載情況,選擇一條盡量能避開大風(fēng)浪,特別是頂頭浪和橫浪等不利因素,又能

49、充分利用有利的風(fēng)、浪、流等因素的航線,使其達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)和安全航線。目的:一是安全,二是經(jīng)濟(jì)。3 請(qǐng)介紹氣象導(dǎo)航的基本程序先根據(jù)中、長期天氣和海況預(yù)報(bào)圖,以及海洋大型天氣的主要型式和特殊型式,確定一條基礎(chǔ)航線 。 然后再根據(jù)中、短期預(yù)報(bào),在基礎(chǔ)航線兩側(cè)一定范圍內(nèi)選擇最有利的航線。 氣象導(dǎo)航由氣象導(dǎo)航機(jī)構(gòu)實(shí)施,由導(dǎo)航機(jī)構(gòu) 把最佳航線和風(fēng)浪預(yù)報(bào)圖推薦給船舶,整個(gè)航行過程中在該機(jī)構(gòu)指導(dǎo)下航行。 船舶駕駛?cè)藛T也可根據(jù)無線電傳真接受的天氣和海況預(yù)報(bào)圖,結(jié)合本船性能圖,自行擬定氣象航線。 4 請(qǐng)介紹氣候航線與氣象航線 氣候航線以氣候資料為基礎(chǔ), 結(jié)合航海經(jīng)驗(yàn)制定的航線,又稱習(xí)慣航線。氣象航線又稱天氣航線 ,

50、是根據(jù)短期、中期 及有效的長期天氣 和海洋預(yù)報(bào),結(jié)合船舶性能、裝載特點(diǎn)、技術(shù)條件、航行任務(wù)等,為橫渡大洋的船舶選擇的最佳天氣航線。但不能取代氣候航線。【氣候航線是氣象航線的基礎(chǔ),氣象航線是氣候航線的發(fā)展】5 請(qǐng)介紹最佳航線、最短航線、最舒適航線,以及最佳航線服務(wù) 最佳航線: 指在始發(fā)港和目的港之間尋找一條既保證 船舶航行安全,又能使航行時(shí)間最短的航線 。通??煞譃樽疃毯綍r(shí)航線和最舒適航線。最短航時(shí)航線:又稱為經(jīng)濟(jì)航線,為一般貨船采用。 最舒適航線:要求經(jīng)量減少風(fēng)浪影響, 這種航線多為客船和旅游船所采用。最佳航線服務(wù):根據(jù)船舶航行過程中的水文氣象狀況,和船舶航行過程中的水文氣象狀況和船舶本身的運(yùn)

51、動(dòng)性能的關(guān)系, 不斷調(diào)整航向和航速, 以求得安全有利的航跡, 使各項(xiàng)運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到最佳效果。6 請(qǐng)介紹影響船舶航行的主要海洋環(huán)境因素及其影響 影響船舶航行的海洋環(huán)境因素主要有:風(fēng),海浪,海流,霧,海冰等 。(1)風(fēng)的影響:風(fēng)不僅直接影響船舶的運(yùn)動(dòng),而且它的作用還會(huì)通過海浪和海流間接地表現(xiàn)出來。 風(fēng)對(duì)船舶的影響,一方面使船舶向下風(fēng)漂移,另一方面使船舶產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。(2)海浪的影響:船舶在海浪的作用下可以導(dǎo)致?lián)u擺、偏蕩、砰擊、上浪和失速等現(xiàn)象(3)海流的影響:海流主要影響船舶的航速和航跡。(4)霧的影響:霧是影響海上能見度的主要因子之一。在霧中航行,稍有不慎,就會(huì)發(fā)生偏航、觸礁、擱淺或碰撞的危險(xiǎn)。(

52、5)海冰的影響:船舶結(jié)冰的形式有兩種: 由于飛濺來的水滴在船體上產(chǎn)生凍結(jié), 船在降水區(qū)域航行,由于空中水分凝聚物的溫度大大高于船體上部設(shè)備的溫度, 當(dāng)它們降落到船上時(shí), 很快就發(fā)生船舶結(jié)冰, 【由海水飛沫結(jié)冰在船上形成的冰量淡水結(jié)冰形成的冰量】(6)熱帶氣旋、津浪、海底地震的影響:在世界大洋的某些熱帶地區(qū)生成和發(fā)展一些強(qiáng)烈的熱帶氣旋, 伴有狂風(fēng)、惡浪和暴雨, 造成許多海上災(zāi)難。對(duì)停在港內(nèi)的船來說, 津浪是由大地震引起的長浪, 往往從大洋彼岸迅速傳到此岸, 它在近岸地區(qū), 能量集中, 速度加快, 浪高可達(dá)17 -18米, 能把停在近岸帶或港內(nèi)的船拋到岸上。對(duì)于航行在海上的船來說, 洋底地震, 穿

53、過3 一4 千米水層, 傳播到洋面, 給船以劇烈沖擊, 將會(huì)帶來各種損害。甚至能把船拋出水面, 導(dǎo)致船的沉沒。7 請(qǐng)介紹熱帶氣旋、津浪、海底地震的影響(見6)8 氣象導(dǎo)航主要依據(jù)(1)從大量天氣和海況的多年資料歸納出海洋大型天氣形勢(shì)的重要模式與特殊模式(2)依據(jù)傳播運(yùn)動(dòng)性能曲線圖,即傳播航速與波高關(guān)系曲線進(jìn)行導(dǎo)航第五章(2)1 簡(jiǎn)述氣候?qū)Ш椒椒▽M渡航線畫在平面圖上, 通常畫的是橫渡大洋的最短距離線, 亦即大圓航線。再根據(jù)氣候資料研究全程以及航線兩側(cè)毗鄰區(qū)域的水文氣象條件。2 什么是大圓航線在地球表面上各航路起點(diǎn)和目的地點(diǎn)間的最短連線。即地球表面二點(diǎn)與球心構(gòu)成的平面與地球圓形表面相交形成的大圓

54、圈的一部分。 3 氣候定線比較法對(duì)有潮海區(qū)最佳氣候航線的確定在有潮區(qū)域,為了到達(dá) C點(diǎn),確定從A點(diǎn)或B點(diǎn)出發(fā)的時(shí)間及合適的船速, 需要編制一些表, 在這些表中列出了在各種船速下, 相對(duì) C點(diǎn)附近滿水到來時(shí)刻,每隔1 小時(shí)船從上述各點(diǎn)出發(fā)的航行數(shù)據(jù)。根據(jù)潮汐性質(zhì)取間隔時(shí)間為12 或24小時(shí)。4 氣候定線比較法對(duì)無潮海區(qū)最佳氣候航線的確定將海域劃分為1*1 度的方格區(qū):在海域面積不大的情況, 可劃分為0.5*0.5 度的方格區(qū), 對(duì)每個(gè)方格, 從氣候資料中抄入關(guān)于風(fēng)、浪、流的月平均數(shù)據(jù), 爾后, 在平面圖上的標(biāo)準(zhǔn)航路左右畫出若干條任意航線, 在其中每條航線上估算船在浪中的失速和海流的影響。 最后,

55、 再通過比較確認(rèn), 哪條航路所要求花費(fèi)的航渡時(shí)間最短, 它就是船的最佳航線。這一方法對(duì)存在定常流的海區(qū)能給出較為滿意的結(jié)果。5 列出氣象導(dǎo)航所需基本資料(1) 地面氣象資料: 南北半球地面實(shí)況資料和各種預(yù)報(bào)實(shí)效的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,世界各大洋實(shí)時(shí)船舶氣象報(bào)告資料接受定線船舶的天氣報(bào)告資料。(2) 高空氣象資料: 南北半球高空實(shí)況分析和預(yù)報(bào)圖(3) 波浪資料: 各大洋波浪實(shí)況分析和預(yù)報(bào)圖(4) 衛(wèi)星氣象資料: 覆蓋全球?qū)崟r(shí)衛(wèi)星云圖照片(每小時(shí)一次),各種海洋氣象衛(wèi)星數(shù)值計(jì)算資料(5) 冰況資料: 可通過衛(wèi)星云圖分析, 也可通過傳真機(jī)接受冰況圖(6) 海流資料: 海流實(shí)況圖, 海流推算圖(7) 臺(tái)風(fēng)警報(bào)

56、資料: 通過電傳或傳真接受獲得的各類風(fēng)暴資料(8) 船舶資料: 各類船舶性能曲線, 船速、穩(wěn)性、吃水差, 船舶裝載、貨物種類等資料, 船舶航行實(shí)測(cè)反饋資料(9) 航海資料: 各類海圖, 引航圖、水路志( 日本、英國、美國版),航行警告(實(shí)時(shí)的和非實(shí)時(shí)的), 不同航線、不同種類船和實(shí)際航行航線的統(tǒng)計(jì)資料, 航海專業(yè)書籍6 什么是船舶運(yùn)動(dòng)性能曲線,通常采用何種方法繪制?船舶運(yùn)動(dòng)性能曲線:船舶運(yùn)動(dòng)速度受大氣與海洋要素影響,發(fā)生失速的變化規(guī)律曲線。 船舶在環(huán)境要素風(fēng)、浪、流中失速的性能曲線繪制途徑基本上為以下幾種 (1) 水和空氣對(duì)航行阻力的理論計(jì)算, 即對(duì) “水一船一空氣系統(tǒng)”能量平衡的計(jì)算。 (2)是在專用水池和風(fēng)洞中進(jìn)行模擬試驗(yàn),并換算到自然狀態(tài)下的特征規(guī)律。 (3)是利用海上實(shí)際觀測(cè)資料, 經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析, 歸納得出某種計(jì)算方案。 觀測(cè)表明,在風(fēng)、浪、流中,浪是影響船航速的主要因素。這就導(dǎo)致對(duì)浪高、浪向和船的失速之間的關(guān)系的研究, 并提出各種形式的船舶性能曲線、經(jīng)驗(yàn)公式和計(jì)算諾模圖。7 說明航線等時(shí)線方法?!綪PT】等時(shí)線法,又稱最短時(shí)間航線作圖法。其基本原理:首先利用波浪預(yù)報(bào)圖和船舶運(yùn)動(dòng)性能曲線計(jì)算出各條行航線上的船航

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