氣象學與氣候學

1、第一章 引論名詞解釋1、氣象：大氣的物理現象（冷熱，干濕，大氣運動）2、氣候：多年天氣的綜合表現3、天氣：一定區(qū)域短時間內的大氣狀況及其變化的總稱4、 氣溫垂直遞減率：一般而言，高度每增加100m氣溫則下降0.6 C,這稱為氣溫垂直 遞減率，也叫氣溫垂直梯度5、大氣污染：也叫空氣污染，指由于人為或自然原因，導致空氣中的有害物質的濃度超 過一定限度、維持一定的時間，直接或間接地對人類正常生活、動植物正常生長以及 對氣候和各類物品、材料造成危害的現象6、 標準大氣壓：指在緯度 45 , 0 C時，海平面的大氣壓，一般1個標準大氣壓=760mmHg=1013.3HPa問答題1. 何謂氣象學？氣候學？

2、天氣學？氣候與天氣有什么區(qū)別？2. 氣象學是專門研究大氣物理現象的一門學科；氣候學是研究氣候形成過程，描述各地 區(qū)氣候條件以及氣候變遷及原因的一門學科；天氣學是研究天氣形成、變化規(guī)律、預 測未來天氣的一門學科。3. 天氣是指某一地區(qū)短時間內大氣狀況的綜合，而氣候是指在各個氣候因子的長期相互 作用下，在某一個較長時間段內所表現出來的大量天氣過程的綜合。4. 大氣成分中，二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用？5. 二氧化碳在大氣中的垂直分布是從低到高逐漸減少的，其功能一是能吸收地面長波輻 射，是低空大氣變暖，二是具有“溫室”作用；6. 臭氧主要分布在平流層，其功能一是吸收紫外線，保護地球上的生物不受其

3、危害，二是增溫，在高空形成一個暖區(qū)，影響氣溫的垂直分布；7. 水汽主要分布在對流層大氣中，隨高度升高而遞減，水汽是大氣變化的重要參與者， 一能成云致雨，形成各種天氣現象，二是善于吸收和放射長波輻射，加其三相變化有 熱量轉化，所以對地面和空氣的溫度有一定影響8. 大氣在垂直方向分為哪幾層？分層原則？對流層和平流層的特征？9. 大氣由低空到高空依次分為對流層、平流層、中間層、熱層、散逸層；10. 分層原則：大氣在垂直方向上的物理性質是有顯著差異的，根據溫度、成分、電荷、 等物理性質，同時考慮到大氣的垂直運動等情況進行分層；11. 對流層：高度在平均12km以下；一般情況下，氣溫隨高度升高而降低；空

4、氣垂 直對流運動顯著；氣象要素水平分布不均勻；天氣現象復雜多變；從低到高有 可以分為摩擦層、中層、上層12. 平流層：高度從對流層頂到 55km左右；氣溫最初保持不變或微變，在大約30km以上，氣溫隨高度增加而顯著升高，形成一個暖層；氣流平穩(wěn)，水平運動為主； 水汽、塵埃含量少，能見度好，多晴朗天氣，偶爾有積雨云沖入13. 同溫度下干濕空氣那個重，為什么？虛溫的意義和原理？14.14. 為什么城市地區(qū)二氧化碳濃度要高一些？15. 城市是人口聚居地，人口密度大，且車輛多，釋放的尾氣多；城市工廠比較多，產生的廢氣多；城市多高樓，空氣流通不暢第二章 大氣的熱能和溫度名詞解釋1、輻射：自然界中的一切物體

5、都以電磁波的方式向四周放射能量，這種傳播能量的方式 稱為輻射，通過輻射傳播的能量稱為輻射能，也簡稱為輻射2、輻射光譜曲線：根據一定溫度下不同波長上該物體所放射出的輻射是通量密度繪出的一條連續(xù)的曲線稱為輻射光譜曲線3、太陽常數(I。)：就日地平均距離來說，在大氣上界，垂直于太陽光線的1cm2面積內,1min 內獲得的太陽輻射能量，稱為太陽常數4、大氣逆輻射：指大氣輻射指向地面的部分5、地面有效輻射：地面放射的輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差6、輻射差額：物體收入輻射與支出輻射的差值7、熱赤道：指連接每一條子午線上每個月最高溫度的各點的一條線，熱赤道上的平均溫度1月和7月均高于24C，并在5 N至2

6、0 N之間移動8、等溫線：地面上氣溫相等的各點的連線9、水平溫度梯度：垂直于等溫線，單位距離的溫差10、大氣穩(wěn)定度：指氣塊受任意方向擾動后，返回或遠離原平衡位置的趨勢和程度11、干絕熱直減率()：干空氣或未飽和的濕空氣絕熱上升單位距離時的溫度降低值12、濕絕熱直減率 ( )：濕空氣或接近飽和的干空氣絕熱上升單位距離時的溫度降低 值思考題1、太陽輻射和地氣輻射的區(qū)別？2、太陽輻射的能量主要集中在短波，地氣輻射的能量主要集中在長波區(qū)域，所以太陽輻 射又叫短波輻射，地氣輻射又叫長波輻射3、4、太陽輻射在大氣中是如何被減弱的？5、太陽輻射在穿過大氣的過程中會被大氣吸收、散射和反射。6、大氣會選擇性的吸

7、收太陽輻射，水汽對太陽輻射吸收最強的是紅外區(qū)，吸收能力弱， 氧的吸收主要在紫外區(qū)，吸收能力較弱，臭氧在紫外區(qū)和可見光區(qū)各有一個吸收帶， 而太陽輻射能主要集中在這個波段，所以臭氧吸收的太陽輻射很多，但總體來說，大氣對天陽輻射的吸收減弱作用并不大。7、大氣對太陽輻射的散射作用主要是通過分子散射和粗粒散射，分子散射主要針對波長 較短的部分，粗粒散射對各波長同等散射。8、大氣中云層和塵埃對太陽輻射都有反射作用，其中云的反射量最為顯著，太陽輻射遇 到云時被反射一部分或是大部分，云層越低、越厚，反射能力就越強。9、綜上所述，大氣對太陽輻射的反射作用最強，散射次之，吸收最弱。10、為什么說對流層的主要直接熱

8、源不是太陽而是地面？11、因為大氣中的大部分物質對長波輻射的吸收能力較強，對短波輻射的吸收能力較 弱，而太陽輻射的能量主要集中在短波處，地面輻射的能量主要在長波波段，所以大 氣直接從太陽輻射中吸收的能量不多，反而從地面輻射中吸收的能量更多，所以大氣 的直接熱源是地面輻射而不是太陽輻射。12、分子散射和粗粒散射有何差異？13、分子散射指太陽輻射遇到直徑比波長小的分子，則輻射的波長越短，散射能力越 強，比如雨后天晴，天空呈青藍色，就是因為太陽輻射中青藍色波長較短，容易被大 氣散射的原因；14、粗粒散射指太陽輻射遇到的直徑比波長大一些的質點時，輻射的各種波長都同樣 的被散射， 例如當空氣中存在較多的

9、塵?；蜢F粒， 一定范圍的長短波都被同樣的散射， 使天空呈灰白色。15、到達地面的太陽輻射是怎樣一種情況？總輻射的分布怎么樣？16、到達地面的太陽輻射有兩部分：一是太陽以平行光線的形式直接投射到地面上的， 稱為太陽直接輻射：一是經過散射后自天空投射到地面的，稱為散射輻射，兩者之和 稱為總輻射。17、總輻射的分布，就一天當中來說，中午最大，早晚最??；就緯度來說，一般是緯 度愈低，總輻射愈大，反之就愈小，但是考慮到大氣和云的減弱，總輻射的最大值不 在赤道，而在 20N18、地氣系統的輻射平衡怎么體現？19、地氣系統的輻射平衡由輻射差額來體現，輻射差額指地氣系統吸收的輻射能量減 去發(fā)出去的輻射能量后的

10、差值，就全球來看，緯度 35以內的差額是正值，大于 35 的差額是負值，多年觀測表明，全球的平均溫度多年來沒有什么變化，說明地氣系統 總體來看是出于收支平衡狀態(tài)的20、氣溫隨時間的變化及其原因日變化：清晨日出前后氣溫最低，然后開始升高，到午后 14 點左右升到最高值，之后 溫度開始下降，到第二天日出前降到最低原因：氣溫來源主要是輻射收入，清晨日出前沒有太陽太陽輻射，前一天的輻射能支 出達到最大，所以此時溫度最低，日出之后，太陽直接輻射和大氣散射逐步升高，總輻射 增大，氣溫升高，到正午 12 點時，總輻射最大，直到 13點一直是輻射收入大于支出，所 以地面要通過輻射支出給大氣，這個過程大概持續(xù)

11、1 個小時，所以在 14 點左右到達一天 中的最高值，之后輻射支出大于收入，氣溫逐漸降低年變化：由于地面儲存熱量的原因，是氣溫最高和最低值出現的時間，不是在太陽輻 射最強和最弱的一天(二至日) ，也不是在太陽輻射最強或最弱一天所在的月份，而是比 這一時間段要落后 1 2 個月。大體而言，海洋上落后較多，陸地上落后較少，沿海落后 較多，內陸落后較少。就北半球來說，中、高緯內陸的氣溫以 7 月為最高， 1 月為最低， 海洋上氣溫以 8月最高， 2 月最低。21、氣溫的水平分布如何1) 等溫線總體與緯線平行，赤道地區(qū)氣溫高，向兩級逐漸降低；2) 總體上、冬季等溫線更密集，所以冬季的南北方向的溫差大于

12、夏季；3) 冬季北半球的等溫線在大陸上大致凸向赤道，海洋上大致凸向極地，夏季相反；4) 大規(guī)模洋流和高大的山脈對氣溫的水平分布有重大影響；5) 最高溫度帶并不位于赤道上，位于熱赤道上，冬季在5 10 N之間，夏季在20N 左右；6) 世界上絕對最低溫出現在東西伯利亞的維爾霍揚斯克和奧伊米亞康，世界絕對最 高氣溫出現在索馬里境內22、熱赤道是怎么回事？為什么？23、熱赤道是指連接每一條子午線上每個月最高溫度的各點的一條線，其上的平均溫 度1月和7月均高于24C，熱赤道的位置隨著季節(jié)而移動，冬季在 5 10 N之間, 夏季在 20 N 左右，這是由于赤道地區(qū)雖然受太陽直射時間最長，但是赤道地區(qū)多云

13、 雨，對太陽輻射的接受不如其南北兩側的地區(qū)，而北半球有官大的陸地，氣溫受熱強 烈，且太陽直射點會隨著季節(jié)南北移動；24、各種逆溫的概念和形成及其特點輻射逆溫：由于地面強烈輻射冷卻而形成的逆溫；形成：指在晴朗無云或少云的夜間，地面很快輻射冷卻，離地面越近的空氣降溫的幅度越 大，因此形成了自地面開始的逆溫。特點：這種逆溫睡著時間的推移逐漸 向上擴展，黎明時達到最強，日出后，隨著太陽輻射 的增強，便會逐漸 自下而上的消失 。厚度較大，大陸上常年可見，以冬季最強最厚， 夏季最短最薄。湍流逆溫：由于低層空氣的湍流混合而形成的逆溫；形成：由于丫 ，湍流混合層的空氣上升和下降時是按照變化的，導致上升到頂層的

14、空氣氣溫降到比周圍低，混合之后使上層空氣溫度降低，而下降到底層的空氣溫度升 到比周圍高，混合之后使下層空氣溫度升高，由此在湍流層上部的湍流減弱層就形成 了逆溫平流逆溫：暖空氣平流到冷的下墊面上，會發(fā)生接觸冷卻作用，愈接近地面的空氣降溫愈 多，而上層空氣受冷地表的影響小，降溫較少，于是產生逆溫現象，這種因空氣的平 流而產生的逆溫，稱為平流逆溫。特點：強度具有日變化，夜間的輻射冷卻使其增強，白天的輻射增溫使其減弱下沉逆溫：某一層空氣發(fā)生下沉運動時，由于空氣層頂部下沉的距離要比底部下沉的距離 大，其頂部空氣的絕熱增溫要比底部多，于是空氣層頂部的溫度高于底部的溫度而形成逆溫 特點：多出現在高氣壓區(qū)，范

15、圍廣，厚度大，天氣總是晴好鋒面逆溫：在鋒區(qū)附近，因為鋒的下部是冷氣團，上部是暖氣團，所以自下而上通過鋒區(qū) 時，出現氣溫隨高度增高而增加的現象，稱為鋒面逆溫。特點：逆溫層的底部相當于鋒區(qū)的下界面，頂部相當于鋒區(qū)的上界面25、大氣穩(wěn)定度的判斷26、總體來說，丫越大越不穩(wěn)定，越小越穩(wěn)定27、當丫 0時，相當穩(wěn)定狀態(tài)28、當0丫 時，絕對穩(wěn)定狀態(tài)29、當 丫 時，條件性不穩(wěn)定狀態(tài)30、當丫 時，絕對不穩(wěn)定狀態(tài)第三章 大氣中的水分名詞解釋1飽和水汽壓（E）:溫度一定時，單位體積空氣能達到的最大水汽含量所產生的壓強2、實際水汽壓（e）:實際大氣中水汽所產生的壓強3、 飽和差（d）:飽和水汽壓與實際水汽壓的

16、差值，d=E-e4、相對濕度（ f ）：實際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的比值5、 貝吉龍過程（冰晶效應）：在溫度低于0C且過冷水滴、冰晶、水汽三者共存的云區(qū), 由于冰面的飽和水汽壓比水面低，當云中的水汽壓出于冰面和水面飽和值之間時，水 滴會不斷蒸發(fā)變小或成為水汽，而水汽在冰晶上凝華使冰晶不斷增長，形成冰晶“奪 取”水滴的水分和原來云中的冰水轉化過程。6、凝結潛熱：凝結時，由于水汽分子變?yōu)橐簯B(tài)水，分子間的位能減小，因而有熱能釋放 出來。這種凝結時釋放出來的熱量叫做凝結潛熱。7、升華潛熱：冰升華為水汽的過程中所消耗的熱量8霧：懸浮于近地面空氣中的大量水滴或冰晶，使能見度小于1km的物理現象9、霜：

17、露點溫度在0C以下，水汽直接在地面或地物上凝華成白色的冰晶10、露：露點溫度在0C以上，水汽在地面或地物上凝結成微小的水滴11 、霧?。盒纬捎跇渲ι?、電線上或其它地物迎新12、混合冷卻：當溫差較大，且接近飽和的兩團空氣水平混合后，也可能產生凝結13、露點：又稱露點溫度，指在固定氣壓上，空氣中所含的氣態(tài)水達到飽和而凝結成液態(tài)水所需要降至的溫度14、霜凍：霜凍是指空氣溫度突然下降，地表溫度驟降到0C以下，使農作物受到損害,甚至死亡的農業(yè)氣象災害15、降水：液態(tài)水或固態(tài)水從云中降到地面上的過程16、云滴：半徑小于100卩m的水滴17、雨滴：半徑大于100卩m的水滴思考題1 、用分子運動解釋水相變化2

18、、在水的表面層，動能超過脫離液態(tài)水3、飽和水汽壓與那些因素有關，用分子運動加以說明4、大氣中水汽凝結的條件有哪些？作用如何？5、霜和露的形成條件6、霧的形成條件和形成過程？重慶霧和倫敦霧的差異？7、云的形成條件 8、積狀云、層狀云和波狀云的形成過程及其對天氣的指示意義9、云滴增長的物理過程有哪些？具體機制如何？10、人工降雨的原理11、影響蒸發(fā)的因素第四章 大氣的運動氣壓 名詞解釋1、氣壓：2、單位高度氣壓差：3、單位氣壓高度差：4、深厚系統：5、淺薄系統：6、地磚偏向力：7、氣壓梯度：思考題1、單位氣壓高度差的大小與那些因素有關？關系怎樣？2、氣壓場的基本形式有哪些？3、氣壓系統的空間結構如何？4、大氣質量在空間重新分配的原因？5、何謂地轉風、梯度風、熱成風和地面平衡風？它們是怎樣形成的？相應定理如何？6、大氣環(huán)流的形成（全面闡述）7、地球表面氣壓分布實際情況怎么樣？8、何謂急流？有哪幾種？如何形成？各有何特點？9、等壓線圖和等高線圖（等壓面圖）有何異同？第五章 天氣系統 名詞解釋