氣象學(xué)與氣候?qū)W期末復(fù)習(xí)提綱(簡(jiǎn)答題)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上簡(jiǎn)答題1、 試推導(dǎo)虛溫的公式，并說明虛溫的意義，推導(dǎo)公式1-10,1-12。【答】：如果以P表示濕空氣的總壓強(qiáng)，e表示其中水汽部分的壓強(qiáng)（即前述的水汽壓），則P-e是干空氣的壓強(qiáng)。干空氣的密度（）和水汽的密度（）分別是 式中為水汽的比氣體常數(shù)，（為水汽分子量=18g/mol）。 因?yàn)闈窨諝馐歉煽諝夂退幕旌衔?，故濕空氣的密度是干空氣密度與水汽密度之和，即 將上式右邊分子分母同乘以），并考慮到比小得多，因而很小，可以略去不計(jì)，上式可寫成 上式為濕空氣狀態(tài)方程的常見形式。如果引入一個(gè)虛設(shè)的物理量虛溫（），即 由于恒大于1，因此虛溫總要比濕空氣的實(shí)際溫度高些。引入虛溫后，

2、濕空氣的狀態(tài)方程可寫成 虛溫的意義是在同一壓強(qiáng)下，干空氣密度等于濕空氣面密度時(shí)，干空氣應(yīng)有的溫度。推導(dǎo)公式1-10: 因?yàn)?；由氣體狀態(tài)方程可得；所以 =同理推導(dǎo)公式1-12： 2、 推導(dǎo)= (1 + 0.61) ，其中為混合比?！敬稹浚阂?yàn)?；考慮到比小得多，所以；因?yàn)椋?3、 試述濕度的定義，及各種表示濕度的方法?！敬稹浚簼穸鹊亩x：濕度是表示大氣中水汽量多少的物理量。大氣濕度常用下述物理量表示： 大氣壓和飽和水汽壓 相對(duì)濕度：就是空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的比值（用百分?jǐn)?shù)表示）即：，相對(duì)濕度直接反映空氣距離飽和的程度。 飽和差（d）：在一定溫度下，飽和水汽壓與實(shí)際空氣中水汽壓

3、之差。 比濕：在一團(tuán)濕空氣中，水汽的質(zhì)量與該團(tuán)空氣總質(zhì)量（水汽質(zhì)量加上干空氣質(zhì)量）的比值。；。 水汽混合比：一團(tuán)濕空氣中，水汽質(zhì)量與干空氣質(zhì)量的比值。， 露點(diǎn)：在空氣中水汽含量不變，氣壓一定下，使空氣冷卻達(dá)到飽和時(shí)的溫度。露點(diǎn)差越大，濕度越小。4、 試述絕熱變化與非絕熱變化區(qū)別與聯(lián)系。【答】：區(qū)別：空氣與外界有熱量交換，稱為非絕熱變化；空氣與外界沒有熱量交換，稱為絕熱變化。聯(lián)系：同一時(shí)間對(duì)同一空氣而言，溫度的變化常常是兩種原因共同引起的。何者為主，則要看當(dāng)時(shí)的具體情況。當(dāng)空氣團(tuán)停留在某地或在地面附近作水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，外界的氣壓變化很小，但受地面增熱和冷卻的影響卻很大，因而氣溫的非絕熱變化是主要的。

4、空氣團(tuán)作升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然也和外界交換熱量，但因垂直方向上氣壓的變化很快，空氣團(tuán)因膨脹或壓縮引起的溫度變化，要比和外界交換熱量引起的溫度變化大得多，因而氣溫的絕熱變化是主要的。5、 試推導(dǎo)干絕熱和濕絕熱直減率?！敬稹浚焊山^熱直減率：濕絕熱直減率：1g飽和濕空氣中含有水汽g，絕熱上升，凝結(jié)了g水汽，所釋放出的潛熱為： ，L表示水汽的凝結(jié)潛熱, 負(fù)號(hào)表示當(dāng)有水汽凝結(jié)得到熱量時(shí)，水汽減少  。6、如何有效地判斷大氣的穩(wěn)定度？【答】：大氣是否穩(wěn)定，通常用周圍空氣的溫度直減率（）與上升空氣塊的干絕熱直減率（d）或濕絕熱直減率（m）的對(duì)比來判斷。對(duì)于干絕熱的情況：（d）的符號(hào)，決定了加速度a與擾動(dòng)

5、位移Z的方向是否一致，亦即決定了大氣是否穩(wěn)定。當(dāng)d，若Z0，則a0，加速度與位移方向相反，層結(jié)是穩(wěn)定的；當(dāng)d，若Z0，則a0，加速度與位移方向一致，層結(jié)是不穩(wěn)定的；當(dāng)=d，a=0，層結(jié)是中性的?？傊?) r越大，大氣層結(jié)越不穩(wěn)定;2) r<rm<rd時(shí)，或r=0（<0）時(shí)， 大氣層結(jié)是等溫或逆溫，絕對(duì)穩(wěn)定;3) r>rd時(shí), 無論空氣是否飽和，都是不穩(wěn)定的，絕對(duì)不穩(wěn)定;4) rm<r<rd時(shí), 屬于條件性不穩(wěn)定, 對(duì)飽和空氣大氣層結(jié)是不穩(wěn)定的, 對(duì)未飽和濕空氣大氣層結(jié)是穩(wěn)定的。7 、為何地球放出長(zhǎng)波輻射，太陽放出短波輻射？【答】：由維恩位移定律：太陽為黑體

6、，黑體單色輻射極大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)（m）是隨溫度的升高而逐漸向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)的。黑體單色輻射強(qiáng)度極大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)與其絕對(duì)溫度成反比，即mT=C  物體的溫度愈高，其單色輻射極大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)愈短；反之，物體的溫度愈低，其輻射的波長(zhǎng)則愈長(zhǎng)。 因?yàn)樘枩囟雀撸厍蛭仗栞椛涞哪芰?，溫度低；所以地球放出長(zhǎng)波輻射，太陽放出短波輻射。8、大氣環(huán)流形成的主要因素有哪些？【答】：太陽輻射作用：太陽輻射對(duì)大氣系統(tǒng)加熱不均是大氣產(chǎn)生大規(guī)模運(yùn)動(dòng)的根本原因，而大氣在高緯度間的熱量收支不平衡是產(chǎn)生和維持大氣環(huán)流的直接原動(dòng)力。 地球自轉(zhuǎn)作用：在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，氣流在北半球氣流偏右轉(zhuǎn)。使極地

7、流向赤道的氣流轉(zhuǎn)成東風(fēng)；使赤道流向極地的氣流轉(zhuǎn)成西風(fēng)；經(jīng)圈環(huán)流變成了緯向環(huán)流。因而地球自轉(zhuǎn)是全球大氣環(huán)流形成和維持的重要因子。地表性質(zhì)作用：由于海陸本身的物理性質(zhì)不同，同一味的的海陸間存在熱力差異。冬季陸地是冷源，海洋是熱源；夏季相反。進(jìn)而海陸間形成壓力差，導(dǎo)致空氣在海陸出現(xiàn)季節(jié)性流動(dòng)-季風(fēng)。海路和地形的共同作用，不僅使低層大氣環(huán)流變得復(fù)雜化，而且也使中高層大氣環(huán)流有在特定地區(qū)出現(xiàn)平均槽、脊的趨勢(shì)。地面摩擦作用:地面摩擦作用是大氣環(huán)流中緯向環(huán)流與經(jīng)圈環(huán)流形成和維持的重要因素。大氣環(huán)流的形成和維持，除上述因子外，還同大氣本身的特殊性質(zhì)有關(guān)。9、為什么地球氣候帶基本呈緯向分布，但又不完全與緯線平行

8、？【答】：受太陽輻射影響，地球氣候帶呈緯向分布；受大氣環(huán)流、海陸分布、地形、海拔高度影響，地球氣候帶又不完全與緯線平行。10、北半球冬、夏季500hPa大氣環(huán)流有哪些顯著特點(diǎn)？【答】：在北半球?qū)α鲗又?，高層的平均水平環(huán)流形式是西風(fēng)帶上存在著大尺度的平均槽、脊。1月份500hPa等壓面圖上西風(fēng)帶有三個(gè)平均槽，即位于亞洲東岸140°E附近的東亞大槽、北美東岸70°80°W附近的北美大槽，和烏拉爾山西部的歐洲淺槽。在三槽之間并列著三個(gè)脊，脊的強(qiáng)度比槽弱得多。7月份，西風(fēng)帶顯著北移，槽脊的位置也發(fā)生很大變動(dòng)，即東亞大槽東移入海，原歐洲淺槽已不存在，并變?yōu)榧?，而歐洲西岸和貝

9、加爾湖地區(qū)各出現(xiàn)一個(gè)淺槽，北美大槽位置基本未動(dòng)。11、北半球冬、夏季海平面氣壓圖有哪些顯著特點(diǎn)？【答】：北半球冬、夏季氣壓帶成塊狀分布。由于地表海陸性質(zhì)差異和地表起伏不平所引起的熱力、動(dòng)力變化，使環(huán)流沿緯圈的不均勻性更加顯著，水平環(huán)流在月平均海平面氣壓分布圖上表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)巨大的高、低壓系統(tǒng)。1月份北半球有兩個(gè)大低壓，一個(gè)為北太平洋的阿留申低壓，另一個(gè)為北大西洋的冰島低壓；還有兩個(gè)冷高壓，一個(gè)是歐亞大陸上的強(qiáng)大西伯利亞高壓，另一個(gè)是北美大陸上的北美（加拿大）高壓。7月份，北半球大陸上發(fā)展了兩個(gè)低壓，即亞洲南部低壓和北美南部低壓。原在海洋上的阿留申低壓和冰島低壓仍然存在，但強(qiáng)度減弱，甚至幾乎消失了

10、，而海洋上的北太平洋高壓（夏威夷高壓）、北大西洋高壓（亞速爾高壓）強(qiáng)度增強(qiáng)，范圍擴(kuò)大，位置北移。12、鋒面的坡度是如何形成和維持的？【答】：鋒面坡度的形成和維持是地球偏轉(zhuǎn)力作用的結(jié)果（圖1），鋒的一側(cè)是冷氣團(tuán)，另一側(cè)是暖氣團(tuán)，由于冷暖氣團(tuán)密度不同，在兩氣團(tuán)間便產(chǎn)生了一個(gè)由冷氣團(tuán)指向暖氣團(tuán)的水平氣壓梯度力（G），這個(gè)力迫使冷氣團(tuán)呈楔形伸向暖氣團(tuán)下方，并力圖把暖氣團(tuán)抬擠到它的上方，使兩者分界面趨于水平。然而，當(dāng)水平氣壓梯度力開始作用時(shí)，地轉(zhuǎn)偏向力（A）就隨之起作用，并不斷地改變著冷空氣的運(yùn)動(dòng)方向，使其逐漸同鋒線趨于平行。當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)偏向力和鋒面氣壓梯度力達(dá)到平衡時(shí)，氣流平行于鋒面作地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)冷、暖氣

11、團(tuán)的分界面就不再向水平方向過渡而呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài)。當(dāng)鋒面保持穩(wěn)定時(shí)，鋒面與地平面的交角稱鋒面傾斜角（）。13、冷、暖鋒鋒面天氣是怎樣的？【答】：暖鋒天氣：暖鋒的坡度較小，約在1/150左右。暖鋒中暖氣團(tuán)在推擠冷氣團(tuán)過程中緩慢沿鋒面向上滑行，滑行過程中絕熱冷卻，當(dāng)升到凝結(jié)高度后在鋒面上產(chǎn)生云系，如果暖空氣滑行的高度足夠高，水汽又比較充足時(shí)，鋒上常常出現(xiàn)廣闊的、系統(tǒng)的層狀云系。典型云序?yàn)椋壕碓疲–i）、卷層云（Cs）、高層云（As）、雨層云（Ns）。云層的厚度視暖空氣上升的高度而異，一般可達(dá)幾千米，厚者可到對(duì)流層頂，而且距地面鋒線愈近，云層愈厚。暖鋒降水主要發(fā)生在雨層云內(nèi)，多是連續(xù)性降水。降水寬度隨

12、鋒面坡度大小而有變化，一般300400km，暖鋒云系有時(shí)因空氣濕度和垂直速度分布不均勻而造成不連續(xù)，可能出現(xiàn)幾千米甚至幾百千米的無云空隙。冷鋒天氣：冷鋒根據(jù)移動(dòng)速度的快慢分為兩種類型一型冷鋒和二型冷鋒。普及氣象災(zāi)害防御意識(shí) 提高氣候變化應(yīng)對(duì)能力6 ?8 E7 W5 D! |9 z    其中一型冷鋒（緩行冷鋒）移動(dòng)緩慢、鋒面坡度較?。ㄔ?/100左右）。當(dāng)暖氣團(tuán)比較穩(wěn)定、水汽比較充沛時(shí)，產(chǎn)生與暖鋒相似的層狀云系，只是云系的分布序列與暖鋒相反，而且云系和雨區(qū)主要位于地面鋒后。由于鋒面坡度大于暖鋒，因而云區(qū)和雨區(qū)都比暖鋒窄些，且多穩(wěn)定性降水。但當(dāng)鋒前暖氣團(tuán)不穩(wěn)定時(shí)，在地面鋒線附

13、近也常出現(xiàn)積雨云和雷陣雨天氣。這類冷鋒是影響中國(guó)天氣的重要天氣系統(tǒng)之一，一般由西北向東南移動(dòng)。( B: Z; z( ! C3 v( G    二型冷鋒（急行冷鋒）移動(dòng)快、坡度大（1/401/80）。冷鋒后的冷氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng)，移速快，猛烈地沖擊著暖空氣，使暖空氣急速上升，形成范圍較窄、沿鋒線排列很長(zhǎng)的積狀云帶，產(chǎn)生對(duì)流性降水天氣。夏季時(shí)，空氣受熱不均，對(duì)流旺盛，冷鋒移來時(shí)常?？耧L(fēng)驟起、烏云滿天、暴雨傾盆、雷電交加，氣象要素發(fā)生劇變。但是，這種天氣歷時(shí)短暫，鋒線過后氣溫急降，天氣豁然開朗。在冬季，由于暖氣團(tuán)濕度較小、氣溫較低，不可能發(fā)展成強(qiáng)烈不穩(wěn)定天氣，只在鋒前方出現(xiàn)卷云、卷層云、

14、高層云、雨層云等云系。當(dāng)水汽充足時(shí)，地面鋒線附近可能有很厚、很低的云層和寬度不大的連續(xù)性降水。鋒線一過，云消雨散，出現(xiàn)晴朗、大風(fēng)、降溫天氣。這種冷鋒在我國(guó)較少，春季見于長(zhǎng)江流域，秋季見于黃河流域。14、天氣與氣候的區(qū)別和聯(lián)系?！敬稹浚簠^(qū)別：從時(shí)間尺度上講，天氣是指某一地區(qū)在某一瞬間或某一短時(shí)間內(nèi)大氣狀態(tài)（如氣溫、濕度、壓強(qiáng)等）和大氣現(xiàn)象（如風(fēng)、云、霧、降雨等）的綜合。天氣過程是大氣中的短期過程。而氣候指的是在太陽輻射、大氣環(huán)流、下墊面性質(zhì)和人類活動(dòng)在長(zhǎng)時(shí)間相互作用下，在某一段時(shí)間內(nèi)大量天氣過程的綜合。不僅包括該地多年的平均天氣狀況，也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。天氣變化快，變化的周期短

15、。天氣過程的時(shí)間分段一般以5天以下為短期天氣過程，5-10天為中期天氣過程，10天-3個(gè)月為長(zhǎng)期天氣過程。氣候變化的周期相對(duì)于天氣來講是較長(zhǎng)的，它的時(shí)間變化尺度有季際、年際、十年際、百年際、千年際、萬年際等等。 聯(lián)系：氣候過程是在一定時(shí)段內(nèi)由大量天氣過程綜合而得出的長(zhǎng)期大氣過程，二者之間存在著統(tǒng)計(jì)聯(lián)系，從時(shí)間上反映出微觀與宏觀的關(guān)系。15、有一溫度為 10 的未飽和氣塊在 g = 1.2 /100m 的氣層中作向上運(yùn)動(dòng)，其溫度按干絕熱直減率變化，問氣塊上升 400m 后的溫度是多少，這時(shí)它周圍空氣的溫度呢？并說明此氣塊的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，這時(shí)的氣層的穩(wěn)定情況如何？【答】：氣塊溫度，周圍空氣溫度；氣塊將

16、有返回到原來位置（向下）的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，氣層是穩(wěn)定的。16、簡(jiǎn)述氣候的形成和變化?！敬稹浚簹夂虻男纬珊妥兓蓺w納為以下諸因子：太陽輻射宇宙地球物理因子，環(huán)流因子（包括大氣環(huán)流和洋流），下墊面因子（包括海陸分布、地形與地面特性、冰雪覆蓋），人類活動(dòng)的影響。17、簡(jiǎn)述形成和維持大氣環(huán)流的主要因素?！敬稹浚禾栞椛渥饔?、地球自轉(zhuǎn)作用、地表性質(zhì)作用、地面摩擦作用。（同8題）18、請(qǐng)給出北半球降水分布示意圖。【答】：19、請(qǐng)給出北半球無風(fēng)輻合帶示意圖?！敬稹浚?0、簡(jiǎn)述海陸風(fēng)的形成機(jī)理?！敬稹浚汉ｊ戯L(fēng)的形成是當(dāng)白天在日射下，陸地增溫快，陸上氣溫比鄰近海上高，陸上暖空氣膨脹上升，到某一高度上，因其氣柱質(zhì)量增多

17、，氣壓遂比海上同一高度平面上為高，等壓面便向海洋傾斜，空氣由大陸流向海洋。因此在下層地面上陸地的空氣質(zhì)量減少，地面氣壓因而下降，而海洋因上層有大陸空氣的流入，空氣質(zhì)量增多，海面氣壓升高，于是在下層便產(chǎn)生自海洋指向陸地的水平氣壓梯度力形成海風(fēng)。夜間，陸地輻射冷卻比海面快，陸上空氣冷卻收縮，致使上層氣壓比海面上同高度的氣壓低，等壓面由海洋向陸地傾斜，地面氣壓比海面氣壓高，于是形成了同白天相反的熱力環(huán)流，下層風(fēng)由陸地吹向海洋，這就是陸風(fēng)，這種由于海陸熱力差異而產(chǎn)生的氣壓梯度是比較小的，只有當(dāng)大范圍水平氣壓場(chǎng)比較弱時(shí)才能顯現(xiàn)出來。21、人類活動(dòng)可能對(duì)氣候變化產(chǎn)生的作用?！敬稹浚喝祟惢顒?dòng)對(duì)氣候的影響有兩

18、種：一種是無意識(shí)的影響，即在人類活動(dòng)中對(duì)氣候產(chǎn)生的副作用；一種是為了某種目的，采取一定的措施，有意識(shí)地改變氣候條件。在現(xiàn)階段，以第一種影響占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而這種影響以以下三方面表現(xiàn)得最為顯著，即在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中排放至大氣中的溫室氣體和各種污染物質(zhì)，改變大氣的化學(xué)組成；在農(nóng)牧業(yè)發(fā)展和其它活動(dòng)中改變下墊面的性質(zhì)，如破壞森林和草原植被，海洋石油污染等等；在城市中的城市氣候效應(yīng)。22、下圖，背景為北半球某高度上的氣壓場(chǎng)和溫度場(chǎng)，箭頭所指為該層風(fēng)向。已知?dú)鈮簣?chǎng)中有暖平流出現(xiàn)，請(qǐng)畫出氣壓場(chǎng)、溫度場(chǎng)和熱成風(fēng)的分布，說出風(fēng)隨高度變化的規(guī)律?！敬稹浚?3、判斷北半球低壓區(qū)中的風(fēng)向及受力情況?！敬稹浚旱?4、圖1為 a: 年均降水量緯向分布；b: 年