氣象知識學知識題有答案解析

1、第一章 大氣一、名詞解釋題：干潔大氣：除去了水汽和各種懸浮的固體與液體微 粒的純凈大氣，稱為干潔大氣。下墊面：指與大氣底部相接觸的地球表面，或墊在 空氣層之下的界面。如地表面、海面及其它各種水面、植 被表面等。氣象要素：構成和反映大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn) 象，稱氣象要素。主要包括氣壓、氣溫、濕度、風、云、 能見度、降水、輻射、日照和各種天氣現(xiàn)象等。二、填空題：(說明：在有底線的數(shù)字處填上適當內容)干潔大氣中，按容積計算含量最多的四種氣體是：、 (2)、氬和(3)。大氣中臭氧主要吸收太陽輻射中的(4) 。大氣中二氧化碳和水汽主要吸收(5)輻射。近地氣層空氣中二氧化碳的濃度一般白天比晚上，夏天比冬

2、天(7)。(8) 是大氣中唯一能在自然條件下發(fā)生三相變化的成分，是天氣演變的重要角色。根據(jù)大氣中 (9) 的鉛直分布，可以把大氣在鉛直 方向上分為五個層次。7.在對流層中，溫度一般隨高度升高而(10)。8.大氣中對流層之上的一層稱為(11)層，這一層上 部氣溫隨高度增高而(12)。9. 根據(jù)大氣中極光出現(xiàn)的最大高度作為判斷大氣上 界的標準，大氣頂約高(13)千米。答案： (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外線 (5) 長波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)溫度 (10)降低 (11) 平流 (12)升高 (13)1200三、判斷題：(說明：正確的打”，錯誤的打“*”)1.臭氧主

3、要集中在平流層及其以上的大氣層中，它可 以吸收太陽輻射中的紫外線。2.二氧化碳可以強烈吸收太陽輻射中的紫外線，使地 面空氣升溫，產(chǎn)生“溫室效應”。3.由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球 上二氧化碳含量逐年減少。4.地球大氣中水汽含量一般來說是低緯多于高緯，下 層多于上層，夏季多于冬季。5.大氣在鉛直方向上按從下到上的順序，分別為對流 層、熱成層、中間層、平流層和散逸層。6.平流層中氣溫隨高度上升而升高，沒有強烈的對流運動。7. 熱成層中空氣多被離解成離子，因此又稱電離層。答案：1.對，2.錯，3.錯，4.對，5.錯，6.對，7.對。四、問答題：. 為什么大氣中二氧化碳濃度有日變化和年

4、變化？答：大氣中的二氧化碳是植物進行光合作用的重要原 料。植物在太陽輻射的作用下，以二氧化碳和水為原料， 合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化 碳；同時，由于生物的呼吸，有機物的分解以及燃燒化石 燃料等人類活動，又要產(chǎn)生大量的二氧化碳。這樣就存在 著消耗和產(chǎn)生二氧化碳的兩種過程。一般來說，消耗二氧 化碳的光合作用只在白天進行，其速度在大多數(shù)地區(qū)是夏 半年大，冬半年小；而呼吸作用等產(chǎn)生二氧化碳的過程則 每時每刻都在進行。所以這兩種過程速度的差異在一天之 內是不斷變化的，在一年中也隨季節(jié)變化，從而引起二氧 化碳濃度的日變化和年變化。在一天中，從日出開始，隨著太陽輻射的增強，植物 光合速

5、率不斷增大，空氣中的二氧化碳濃度也隨之不斷降 低，中午前后，植被上方的二氧化碳濃度達最低值；午后， 隨著空氣溫度下降，光合作用減慢，呼吸速率加快，使二 氧化碳消耗減少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍碳濃日出時達一天的最大值。在一年中，二氧化碳的濃度也主要受植物光合作用速 率的影響。一般來說，植物夏季生長最旺，光合作用最強， 秋季最弱。因此二氧化碳濃度秋季最小，春季最大。此外，由于人類燃燒大量的化石燃料，大量的二氧化 碳釋放到空氣中，因而二氧化碳濃度有逐年增加的趨勢。.對流層的主要特點是什么？答：對流層是大氣中最低的一層，是對生物和人類活動影響最大的氣層。對流層的主要特點有：(1)對流層集中

6、了 80%以上的大氣質量和幾乎全部的 水汽，是天氣變化最復雜的層次，大氣中的云、霧、雨、 雪、雷電等天氣現(xiàn)象，都集中在這一氣層內；在對流層中， 氣溫一般隨高度增高而下降， 平 均每上升100米，氣溫降低0.65，在對流層頂可降 至50至85；具有強烈的對流運動和亂流運動，促進了氣層內 的能量和物質的交換；溫度、濕度等氣象要素在水平方向的分布很不均 勻，這主要是由于太陽輻射隨緯度變化和地表性質分布的 不均勻性而產(chǎn)生的。五、復習思考題：臭氧在大氣中有什么作用？它與平流層溫度的鉛直 分布有什么關系？二氧化碳的日年化、年變化和長期變化的特點如何？為什么會有這樣的變化？為何氣象學中將大氣中含量并不太大的

7、水汽看作是 一種重要的成分？大氣在鉛直方向上分層的依據(jù)是什么？大氣在鉛直方向上可分為哪幾層？其中最低的一層 有什么特點？根據(jù)氣體的狀態(tài)方程，說明當一塊空氣的溫度比同 高度上周圍空氣溫度高或低時，這塊空氣在鉛直方向上的 運動情況。根據(jù)狀態(tài)方程，比較同溫同壓下干、濕空氣密度的 差異。第二章 輻射一、名詞解釋題：輻射：物體以發(fā)射電磁波或粒子的形成向外放射能 量的方式。由輻射所傳輸?shù)哪芰糠Q為輻射能，有時把輻射 能也簡稱為輻射。太陽高度角：太陽光線與地平面的交角。是決定地 面太陽輻射通量密度的重要因素。在一天中，太陽高度角 在日出日落時為0，正午時達最大值。太陽方位角：太陽光線在地平面上的投影與當?shù)刈?

8、午線的交角。以正南為0，從正南順時鐘向變化為正，逆 時針向變化為負，如正東方為90，正西方為90。可照時間：從日出到日落之間的時間。光照時間：可照時間與因大氣散射作用而產(chǎn)生的曙暮光照射的時間之和。6.太陽常數(shù)：當?shù)厍蚓嗵枮槿盏仄骄嚯x時，大氣 上界垂直于太陽光線平面上的太陽輻射能通量密度。其值 為1367瓦課-2。7.大氣質量數(shù)：太陽輻射在大氣中通過的路徑長度與 大氣鉛直厚度的比值。8.直接輻射：以平行光線的形式直接投射到地面上的 太陽輻射。9.總輻射：太陽直接輻射和散射輻射之和。光合有效輻射：綠色植物進行光合作用時，能被 葉綠素吸收并參與光化學反應的太陽輻射光譜成分。大氣逆輻射：大氣每時每

9、刻都在向各個方向放射 長波輻射，投向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。.地面有效輻射：地面輻射與地面吸收的大氣逆輻 射之差，即地面凈損失的長波輻射。地面輻射差額：某時段內，地面吸收的總輻射與效輻二、填空題：1.常用的輻射通量密度的單位是(1) 。2.不透明物體的吸收率與反射率之和為(2)。3. 對任何波長的輻射，吸收率都是 1 的物體稱為(3)。4.當絕對溫度升高一倍時，絕對黑體的總輻射能力將增大 (4)倍。如果把太陽和地面都視為黑體，太陽表面絕對溫度為6000K，地面溫度為300K，則太陽表面的輻射通量 密度是地表面的(5) 倍。絕對黑體溫度升高一倍時，其輻射能力最大值所對 應的波長就變?yōu)樵瓉?/p>

10、的(6)。太陽赤緯在春秋分時為(7)，冬至時為(8)。上午 8 時的時角為 (9) ，下午 15 時的時角為 (10)。武漢(30N)在夏至、冬至和春秋分正午時的太陽高度角分別為(11)，(12)和 (13)。冬半年，在北半球隨緯度的升高，正午的太陽高度角 (14)。湖北省在立夏日太陽升起的方位是(15) 。在六月份，北京的可照時間比武漢的(16)。在太陽直射北緯 10時，北半球緯度高于 (17) 的北極地區(qū)就出現(xiàn)極晝。由冬至到夏至，北半球可照時間逐漸(18)。光照時間延長，短日照植物的發(fā)育速度就會(19)。在干潔大氣中，波長較短的輻射傳播的距離比波 長較長的輻射傳播距離 (20)。隨著太陽高

11、度的降低，太陽直接輻射中長波光的比 (21)。地面溫度越高，地面向外輻射的能量越(22)。地面有效輻射隨空氣濕度的增大而 (23)，隨地 面與空氣溫度之差的增大而 (24) ，隨風速的增大而 (25) 。地面吸收的太陽總輻射與地面有效輻射之差稱為(26) 。答案：(1)瓦.米2；(2)1；(3)絕對黑體；(4)15； (5)160000； (6)二分之一；(7)0；(8)2327； (9)60； (10)45；(11)8327； (12)3633； 三、選擇題：(說明：在四個答案中，只能選一個正確答案填入空格 內。).短日照植物南種北引，生育期將。A.延長；8.縮短；C.不變；口.可能延長也可

12、能縮短。.晴朗的天空呈藍色，是由于大氣對太陽輻射中藍紫 色光較多的結果。A.吸收；B.散射；C. 反射； 口透射。.對光合作用有效的輻射包含在中。A. 紅外線； B. 紫外線；C.可見光；D.長波輻射。.在大氣中放射輻射能力最強的物質是。A.氧；B.臭氧；C.氮；D.水汽、水滴和二氧化碳。. 當?shù)孛嬗行л椛湓龃髸r，夜間地面降溫速度將。答案：1. 錯；2.對；3. 錯；4.對；5.錯；6.兒加快；B.減慢；C,不變；D,取決于氣溫。 對；7.錯；8.對；9.錯；10.錯。五、計算題答案：1. A； 2. B； 3. C； 4. D； 5. A。1. 任意時刻太陽高度角的計算四、判斷題：根據(jù)公式

13、Sinh = sinsin6 + co叩cosbcoss大致分三步進行：對絕對黑體，當溫度升高時，輻射能力最大值所對應的波長將向長波方向移動。(1)計算時角3,以正午時為0,上午為負，下午為正，在南北回歸線之間的地區(qū)，一年有兩次地理緯度等每小時15；如以“度”為單位，其計算式是3 = (t -12)于太陽赤緯。*15其中t為以小時為單位的時間；如以“弧度”為單時角表示太陽的方位 ,太陽在正西方時 ,時角為90。北半球某一緯度出現(xiàn)極晝時，南半球同樣的緯度上 必然出現(xiàn)極夜。白天氣溫升高主要是因為空氣吸收太陽輻射的緣 故。光合有效輻射只是生理輻射的一部分。太陽直接輻射、散射輻射和大氣逆輻射之和稱為總

14、 輻射。地面輻射和大氣輻射均為長波輻射。對太陽輻射吸收得很少的氣體，對地面輻射也必然位，則3 = (t- 12)x2n/24建議計算時以角度為單位。(2)計算sinh值廝需的6值可從教材附表3中查到，考試時一般作為已知條件給出)。(3)求反正弦函數(shù)值八，即為所求太陽高度角。例：計算武漢(30即在冬至日上午10時的太陽高度角。解：上午 10 時：3 = (t- 12)x15 = (10 - 12)x15=- 30冬至日：6=- 2327武漢緯度：少=30.sinh = sin30sin( - 2327) + cos30cos( - 2327)cos(-30)=0.48908h=2917很少吸收。

15、2. 正午太陽高度角的計算10. 北半球熱帶地區(qū)輻射差額晝夜均為正值，所以氣根據(jù)公式：溫較高。h=90- + 6進行計算特別應注意當計算結果卜90時應取補角(即用180- h作為太陽高度角）。COS30 = - tgytgb= -tg30tg( - 20)=0.210138也可根據(jù)h=90-即-6|進行計算，就不需考慮取補角的問題（建議用后一公式計算）。還應注意對南半球任何地區(qū)，應取負值；在畔 球為冬半年（秋分至春分）時，6也取負值。例計算當太陽直射20S時（約11月25日）在40S的 正午太陽高度角。解：已知=-40（在南半球）6= - 20.h=90-（ - 40）+（- 20）=110計

16、算結果大于90，故取補角，太陽高度角為：h=180-110=70也可用上述后一公式直接得h=90-即-6| = 90。-|-40。- （- 20）|=70計算可照時間大致分三步：根據(jù)公式：coswO = -tgtg6計算cos30的 值。（2）計算反余弦函數(shù)值30，得日出時角為-30，日落時角為+30計算可照時間230 /15。（其中30必須以角度為單位）。例 計算11月25日武漢的可照時間。30 =77.87即：日出時角為-77.87（相當于真太陽時6時49分），日落時角為77.87（相當于真太陽時17時11分）。可照時間=230/15。=2*77.87。/15。=10.38 小時計算水平面

17、上的太陽直接輻射通量密度根據(jù)公式：Rsb=Rscam sinh大致分三步進行計算：（1）計算太陽高度角的正弦5皿卜（參看第1,2兩部分）。 計算大氣質量數(shù)，一般用公式m=1/sinh計算Rsb例1計算北京（取3=40。即冬至日上午10時水平面上的 太陽直接輻射通量密度（設 Rsc=1367 瓦米-2 ， a=0.8）。解：已知=40。,6=- 23。27（冬至日）,3=- 30。sinh=sin40sin（-2327） + cos40cos（-2327）cos（-30）=0.352825m=1/sinh=1/0.352825=2.8343:、Rsb=Rsc am sinh=1367 x 0.8

18、2.8343 x0.352825=256.25 （瓦米-2 ）例2計算武漢3為30N）在夏至日正午時的太陽直接輻 射通量密度（已知a=0.8）。解：已知甲=30。，6=23。27,解：由附表3可查得6=- 20。，武漢緯度二30。正午太陽高度角為 卜=90。-3-6 =90- 30- 2327=8327m=1/sinh=1.00657h=90-|-6|=90-|30-（ - 2327）|=3633 m=1/sinh=1/sin3633=1.6792（注意：此處計算 m時不能用。代替m。Rsb=Rscam sinh=1367 x 0.81.00657 x sin83 27=1084.87 （瓦米

19、-2）對于南坡，正午時。=卜+坡度=3633+20=5633例3 當太陽直射南半球緯度18時，試求我國緯度42Rsb 南坡=Rscam sina=1367x0.81.6792 xsin5633=784.14 （瓦米-2 ）為0.7，太陽常數(shù)為1367瓦米-2）。解：已知=42 6= -18 a=0.7正午時：h=90-+6=90。- 42。-18。=30。m=1/sinh=1/sin30=2處地面上正午時的直接輻射通量密度（已知大氣透明系數(shù)對于北坡，正午時a=h -坡度=36。33- 20。=16。33（如果北坡坡度大于h時則無直射光，即Rsb 北坡 =0）Rsb 1版=Rscam sina=

20、1367x0.81.6792 xsin16。33=267.71 （瓦米-2 ）Rsb=Rscam sinh=1367x（0.7）2 sin30o=334.9 （瓦由此題可知冬季南坡暖而北坡冷的一個重要原因在于米-2 ）5. 計算坡面的太陽直接輻射通量密度 坡面上的直接輻射通量密度計算式為：Rsb坡=Rscam sina其中a為太陽光線與坡面的夾角。Rsb坡的計算步驟與上述水平面上Rsb的計算類似，但Rsb南坡和Rsb北坡的差別。2步（計算皿）后，應確定夾角。例2在46.5ON的某地欲蓋一朝南的玻璃溫室，為了減 小反射損失，要使冬至日正午時太陽直接光線垂直于玻璃 面，試問玻璃面與地平面的夾角應是

21、多少？冬至日正午時 到達玻璃面上的直接輻射通量密度為多少（已知太陽常數(shù) 為1367瓦/米2 ，透明系數(shù)為0.8）？解：已知=46.5。,6= - 23.5。, a=0.8（1） h=90。-甲+6=90。- 46.5。- 23.5。=20。m=1/sinh=1/sin20o=2.923804例1計算武漢抑為30。即冬至日坡度為20。的南坡和北 坡在正午時的太陽直接輻射通量密度（設透明系數(shù) a=0.8）。玻璃面與地平面的夾角9=90。-卜=90- 20。= 70。（2）玻璃面上的直接輻射通量密度為Rsb 坡=212皿 sina =1367x （0.8）2.923804 x例3 在北緯36.5處有

22、一座山，其南北坡的坡度為30，2. 試述正午太北半球陽高度角隨緯度和季節(jié)的變化試求冬至日正午時水平地面上及南北坡面上的太陽直接規(guī)律。輻射通量密度（設大氣透明系數(shù)為0.8，太陽常數(shù)為1367答：由正午太陽高度角計算公式h=90-|-6|瓦米-2）?？芍谔栔鄙潼c處正午時h最大，為90泡遠離直射解:已知中=36.5,5=- 23.5,a=0.8，坡面坡度B=30點，正午h越小。因此正午太陽高度角的變化規(guī)律為：h=90-+6=90- 36.5+( - 23.5)=30隨緯度的變化：在太陽直射點以北的地區(qū)卯6），隨m=1/sinh=1/sin30=2著緯度中的增大，正午h逐漸減?。辉谥鄙潼c以南的地區(qū)

23、,水平地面上直接輻射能量密度 Rsb=Rscam sinh隨中的增大，正午卜逐漸增大。=1367x(0.8)2xsin30=437.4 (瓦沫-2 )隨季節(jié)（6）的變化：對任何一定的緯度，隨太陽直射點南坡：Rsb 南坡=口512皿 sina=Rscam sin(h+的接近，正午h逐漸增大；隨直射點的遠離，正午h逐9)=1367x(0.8)2 xsin60= 757.7(瓦米-2 )北坡:Rsb 北坡=Rscam sina=Rscam sin(h-h逐漸增大；從夏至到冬至，正午h逐漸減小。9)=Rscam sin0=0在|-6| 90的地區(qū)（極圈內），為極夜區(qū)，全天太由此題可知，一般來說冬季正午

24、南坡上的太陽直接輻射最陽在地平線以下。強，而對坡度大于太陽高度角的北坡，則無太陽直接輻射。3. 可照時間長短隨緯度和季節(jié)是如何變化的？所以南坡為溫暖的陽坡，北坡為陰冷的陰坡。答：隨緯度的變化：在北半球為夏半年時，全球隨緯漸減小。例如北回歸線以北的地區(qū)，從冬至到夏至，正午六、問答題：1. 太陽輻射與地面輻射的異同是什么？度中值的增大（在南半球由南極向赤道中增大），可照時間 延長;在北半球為冬半年時,全球隨緯度值的增大可照時答：二者都是以電磁波方式放射能量；二者波長波不間縮短。同，太陽輻射能量主要在0.154微米，包括紫外線、可隨季節(jié)（6）的變化：春秋分日，全球晝夜平分；北半球見光和紅外線，能量最

25、大的波長為0.48微米。地面輻射隨6增大（冬至到夏至），可照時間逐漸延長；隨6減?。ㄏ哪芰恐饕?380微米，為紅外線，能量最大的波長在至到冬至），可照時間逐漸縮短；南半球與此相反。倍，太陽輻射通量密度為地面的204倍。以北的地區(qū)出現(xiàn)極晝，南極圈內同樣緯度以南的地區(qū)出現(xiàn)10微米附近。二者溫度不同，太陽表面溫度為地面的20在北半球為夏半年（60）時，北極圈內緯度為（90-6）極夜；在；I畔球冬半年(6Yd.在200 1300米的氣層中，對干空氣塊是不穩(wěn)定 狀態(tài)。某作物從出苗到開花需一定有效積溫，其生物學下 限溫度為10，它在日均氣溫為25的條件下，從出苗 到開花需要50天。今年該作物5月1日出苗

26、，據(jù)預報5 月平均氣溫為20.0，6月平均氣溫為30.0，試求該 作物何月何日開花？所需活動積溫及有效積溫各是多 少？由公式n=A/(T - B)得：人5仃-8)則 A=(25-10)x50=750(2)求開花期：5月份有效積溫為：A5 = (20 -10 )x31=310從五月底至開花還需有效積溫：750 - 310=440還需天數(shù)n = 440 / (30-10)=22天,即6月22 日開花(3)求活動積溫與有效積溫：活動積溫=20 x31 + 30 x22=1280有效積溫=750答：該作物于6月22日開花，所需要的活動積溫 和有效積溫分別為1280和750。3.育種過程中，對作物進行雜

27、交，要求兩親本花期相 遇，已知雜交品種由播種到開花，母本不育系和父本恢復 系各要求大于10的有效積溫分別為765和1350， 試問父本播種后，母本何時播種為宜？已知父本播種后， 天氣預報日平均溫度為25。K：A 母 =765, A 父=1350, T=25, B=10n = (A 父-AS )/(T - B)=(1350-765)/(25-10)=585/15=39天解：(1)求某作物所需有效積溫(人)：答：父本播種后39天母本播種。(2) (t2 to )/Z2 =rd4. 某作物品種5月1日出苗，7月31日成熟。其生物學下限溫度為10，這期間各月平均溫度如下表。試to =t2 +rd Z2

28、 =13.5 + 1/100米*1200求全生育期的活動積溫和有效積溫。米=25.5月份567答：F觸面1200米高處的氣溫為13.5;氣塊下沉月平均溫度()21.325.728.8至地面時的溫度為25.5。解：已知15 =21.3, n=31 天，弋6 =25.7,6.某水稻品種5月25日開始幼穗分化，從幼穗分化門=30天，17 =28.8,門=31天，B=10Y缶N10 =n1 t1 +n2 t2 +n3 t3 =31x21.3+ 30 x25.7 + 31x28.8=2324.1到抽穗的有效積溫為242，生物學下限溫度為11.5，天氣預報5月下旬至6月中旬平均溫度為22.5，試問抽穗日期

29、是何時？A=Z(T -B) =n1 (t1 -B) + n2 (t2 -B) + n3(t3 B)=31x11.3+30 x15.7+31x18.8=1404.1答：活動積溫和有效積溫分別為 2324.1 和1404.1。5. 離地面200米高處的氣溫為20。此高度以上氣解：已知 A=242, T=22.5,B=11.5n=A/(T-B)=242 / (22.5-11.5)=242 / 11=22(天)答：6月16日抽穗。第四章 水分層的氣溫垂直遞減率平均為0.65/100米，試求離地面 一、名詞解釋題：1200米高處的氣溫。若1200米處空氣是未飽和狀態(tài)，當氣塊從此高度下沉至地面，其溫度為若

30、干？解：已知 Z1 =200 米， Z2 =1200 米， t1=20 =0.65/100米 rd =1/100米.飽和水汽壓(E)：空氣中水汽達到飽和時的水汽壓。.相對濕度(5：空氣中的實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比。.飽和差舊)：同溫度下飽和水汽壓與實際水汽壓之(1200-200)米=13.5流失而在水平面上積累的水層厚度。設1200米處氣溫為七2 ,氣塊下沉至地面時的溫度為t。(1) (t2 -t1 )/(Z2 -Z1 )=-rt2 =t1 -r(Z2 - Z1 )=20- 0.65/100米x差。4.露點溫度(td ):在氣壓和水汽含量不變時，降低溫 度使空氣達到飽和時的溫度

31、。5.降水量：從大氣中降落到地面，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透和干燥度：為水面可能蒸發(fā)量與同期內降水量之比。農田蒸散：為植物蒸騰與株間土壤蒸發(fā)的綜合過程。降水距平：是指某地實際降水量與多年同期平均降4.形成露時的露點溫度在零上，出現(xiàn)霜時的露點溫度在零下。5.當干燥度小于0.99時，為濕潤，大于4為干燥。水量之差。答案：1.錯， 2.錯， 3. 錯， 4.對， 5.對。9.降水變率=降水距平/多年平均降水量*100%四、選擇題：10. 輻射霧：夜間由于地面和近地氣層輻射冷卻，致1.當飽和水汽壓為8hPa，相對濕度為80%,則水汽使空氣溫度降低至露點以下所形成的霧。二、填空題：低層大氣中的水汽，隨著高度的升高而

32、(1)。蒸發(fā)量是指一日內由蒸發(fā)所消耗的(2) 。相對濕度的日變化與溫度的日變化(3) 。使水汽達到過飽和的主要冷卻方式有 (4) 冷卻、接觸冷卻、(5)冷卻和(6)冷卻?？諝庵兴吭蕉?，露點溫度越 (7) 。空氣中的水汽達到飽和時，則相對濕度是(8)。答案： (1)減少， (2)水層厚度， (3)相反，(4)輻射， (5)混合，(6)絕熱，(7)高，(8)100%。三、判斷題：當氣溫高于露點溫度時，飽和差則等于零。相對濕度在一天中，中午最大，早上最小。壓為( )。6.4hPa ,4.6hPa ,8.0hPa , 4.0hPa2.當相對濕度為100%時，則( )。氣溫高于露點，飽和差=0 ；

33、氣溫二露點，飽和差大于零；氣溫二露點，飽和差=0 ；氣溫低于露點，飽和差小于零。中午相對濕度變小 ,主要因為氣溫升高，從而使( )。e增大，不變；E比e更快增大E減小，更快減??；蒸發(fā)量增大，E|降低答案：1；2.；3.。五、簡答題：1.何謂降水變率？它與旱澇關系如何？明甲地降水量比乙地多。它表示降水量變動情況，變率大，說明該地降水量距平均3. 甲地降水相對變率較乙地同時期的相對變率大，說管：1降水變率=降水距平/多年平均降水量x100%。值的差異大，即降水量有時遠遠超過多年的平均值，這樣使日較差變??；霧使空氣濕度增大，減弱農田蒸散。對作就會出現(xiàn)洪澇災害；相反，有時降水量遠遠少于平均降水物生長發(fā)

34、育、光合作用、產(chǎn)量和品質等均產(chǎn)生不利影響。量，則相應會出現(xiàn)嚴重缺水干旱。2. 相對濕度的日、年變化規(guī)律如何？此外，霧為病蟲害提供滋生和發(fā)展條件。有利方面：在寒 冷季節(jié)，霧可減弱地面有效輻射，減輕或避免作物的凍害； 霧對于以莖、葉為主要經(jīng)濟價值的作物有利，如茶、麻等，答：相對濕度的日變化與氣溫日變化相反。最大值出可還延長營養(yǎng)生長期而提高產(chǎn)量。七、計算題：現(xiàn)在凌晨，最小值出現(xiàn)在1415時。年變化一般是冬季最大，夏季最小。但若受海陸風及季風影響的地方，其日、1.當飽和差為1hPa，相對濕度為80%,求飽和水汽年變化，有可能與氣溫相一致。壓是多少？解：已知 d=E-e =1hpa U = e / E=

35、0.83. 影響農田蒸散的主要因子是什么？則：e = E-1答：有三方面：(1)氣象因子。包括輻射差額、溫度、X(E - 1)/E=0.8濕度和風等；(2)植物因子。包括植物覆蓋度、植物種類、.E= 5 (hPa)生育狀況等；(3)土壤因子。包括土壤通氣狀況、土壤含答：飽和水汽壓為5hPa。水量、土壤水的流動情況等。2.當氣溫為15.0時，飽和水汽壓為17.1hPa ,在六、論述題：氣溫為26.3時，飽和水汽壓為34.2hPa，現(xiàn)測得氣溫1. 試述霧的種類及成因，并分析霧在農業(yè)生產(chǎn)中的意為26.3,水汽壓為17.1hPa，試求相對濕度和露點是多少？答：霧的種類：輻射霧：夜間地面和近地面氣層，因

36、解：.U = e / Ex100%,據(jù)題意當t =26.3,則：E=34.2hPa , e =17.1hPa.U =17.1 / 34.2x100%=50%輻射冷卻，使空氣溫度降低至露點溫度以下而形成的霧。平流霧：當暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面而逐漸冷卻，使空氣溫度降低到露點溫度以下而形成的霧。霧在農業(yè)生產(chǎn)中的又當 t=15.0，則 E=17.1hPa ,此時t=td (露點溫度)意義：不利方面：霧削弱了到達地面的太陽輻射，使日照時間減少，改變光質成分； 霧影響土溫和氣溫日較差，答：相對濕度為50%，露點溫度為15。3.溫度為20水汽壓為17.1hPa的一未飽和氣塊， 從山腳海平處抬升翻越1500m

37、的高山,凝結產(chǎn)生的水滴 均降在迎風坡，求該氣塊到達山背風坡海平面處的溫度和 相對濕度(已知 rd =1/100 米, rm=0.5/100 米， 且溫度為 10，15，20，25時的飽和水汽壓分 別為12.3,17.1,23.4,31.7hPa，忽略未飽和氣塊升 降時露點的變化)。S：ve=17.1hPa 當 t =15時，則水汽飽和：E15 =17.1hPa凝結高度為：Zd =(20 - 15*100=500米t2000 米=20 - (1.0 x500/100) - 0.5(1500 - 500)/100=10.,士山背腳=10+1x1500/100=25U = e/Ex100 =12.3

38、/31.7x100=39答：背風坡海平面上的氣溫為 25，相對濕度為 39%。4.溫度為25,水汽壓為22hPa的空氣塊，從迎風 坡山腳處向上爬升，已知山高1500米，凝結產(chǎn)生的水滴 均降在迎風坡。試求空氣塊的凝結高度 、山頂處的溫度 和相對濕度。氣溫為 19和 25的飽和水汽壓依次是 22.0hPa和31.7hPa，忽略空氣上升時落點的變化。解：(1) to =25 td =19 rd =1/100米 (td -to )/Zd =-rd凝結高度為：Zd =(to -td )/rd =(25-19)/(1/100米)=600米Bfflrm =0.5/100米(t山頂-td )/(Z-Zd )=

39、-rmt山頂=td -rm (Z-Zd )=19- 0.5/100米x(1500 - 600)=19。-0.5。/100米x900米=14.5(3)因氣塊到達山頂時水汽是飽和的，所以相對濕度r=100%5. 某地夏季(6-8 月)各月降水量及平均溫度資料如 下表：月份678降水量(毫米)209.5156.21平均溫度()25.728.82試求夏季干燥度，并說明其干濕狀況。解：K=0.16TN10 / R=0.16(30 x 25.7+31 x 28.8+31 x 28.3)子(209.5+156.2+119.4)=0.16x(771+892.8+877.3)/(209.5+156.2+119.

40、4)=(0.16x2541.1) / 485.1=0.84K0.99 故為濕潤狀態(tài)。八、復習思考題：1.試推導用水汽壓計算露點溫度的公式。簡述各種濕度特征量的定義和表示的意義。14. 降水變率的意義是什么？為什么降水變率大的地總結歸納各種濕度特征量的換算方法。區(qū)易發(fā)生旱澇？. 水分子數(shù)一定的空氣塊作絕熱上升運動時，各濕度特征量如何變化？為什么？.在氣溫為15.0時，測得水汽壓為13.4hPa，氣壓為1010.0 hPa，試求比濕、相對濕度、飽和差和露點溫一團溫度為15，相對濕度為80%的空氣塊，從 海平面處開始翻越一座2000米高的山脈，忽略飽和前水 汽壓的變化，求迎風坡的云高和山頂處的水汽壓

41、。解釋名詞：水汽壓、比濕、相對濕度、飽和差、露度。點溫度、農田蒸散、平流霧、降水量、降水距平、降水相對變率、干燥度、水分利用率、蒸騰系數(shù)。開水杯上和夏天冰塊周圍均可出現(xiàn)水汽凝結成的水 霧，試分析這兩種現(xiàn)象形成的原因并比較其形成過程的異 同點。簡述水汽壓、相對濕度的日變化、年變化特征和原13. 簡述人工降水的原理和方法。中1月和7月風向變換需在120以上。因。某日氣溫為 20.0，水溫為 18.0，相對濕度為 70%，水面蒸發(fā)速率為2.1皿巾/日，如果次日水溫升為 20.0，其它條件不變，則水面蒸發(fā)速率變?yōu)槎嗌?？土壤中的水分是通過哪些方式蒸發(fā)的？試針對這些 方式提出保墑措施。在什么條件下容易形成

42、露和霜？為什么？某日晨最低氣溫弋皿=10,露點td =9,據(jù) 預報次日晨tm =8,td不變，試估計次日晨是否有 霧？如有的話可能是什么霧？為什么？降水是如何形成的？為什么在云中，冰水共存或大 小水滴共存時有利于降水的形成？第五章一、名詞解釋題：低氣壓：又稱氣旋，是中心氣壓低，四周氣壓高的閉合氣壓系統(tǒng)。高氣壓：又稱反氣旋，是中心氣壓高，四周氣壓低的 閉合氣壓系統(tǒng)。地轉風：當?shù)剞D偏向力與氣壓梯度力大小相等，方向 相反達到平衡時，空氣沿等壓線作直線運動所形成的風。季風：大范圍地區(qū)的盛行風向隨季節(jié)而改變的風，其海陸風：在沿海地區(qū)，由于海陸熱力差異，形成白天 由海洋吹向陸地，夜間風由陸地吹向海洋，這樣

43、一種晝夜 風向轉變的現(xiàn)象。山谷風：在山區(qū)，白天風從谷地吹向山坡，夜間由山 坡吹向山谷這樣一種以日為周期的地方性風。焚風：氣流越山后在山的背風坡絕熱下沉而形成的干 而熱的風。標準大氣壓：溫度為0，在緯度45的海平面上的 大氣壓力，其值為1013.2hPa。二、填空題：按照三圈環(huán)流理論，北半球有(1)、(2) 、(3)、(4) 四個氣壓帶和(5)、(6) 、 (7)三個風帶。季風以 (8) 為周期，海陸風以(9)為周期，且海 風 (10)陸風。作用于空氣運動的力有(11)、(12) 、(13)和 (14)；其中在高層大氣中， (15) 力可以忽略；而空氣 作直線運動時，(16)力可以忽略。白天，由

44、山谷吹向山坡的風是(17)風，夜晚，由 陸地吹向海洋的風是(18)風。風向規(guī)定為風的(19)向，由南向北運動的空氣， 風向為 (20) 。答案：(1)赤道低壓帶，(2)副熱帶高壓帶，(3)副極 地低壓帶， (4)極地高壓帶，(5)東北信風帶， (6)盛行 西風帶，(7)極地東風帶，(8)年，(9)日，(10)強于， (11)水平氣壓梯度力，(12)地轉偏向力，(13)摩擦力， (14)慣性離心力，(15)摩擦力，(16)慣性離心力，(17) 谷， (18)陸，(19)來，(20)南三、判斷題：1.在赤道和極地都存在有地轉偏向力，但赤道上沒有 慣性離心力。2.顧名思義，季風就是季節(jié)性的風，如春季

45、為春季風， 夏季為夏季風等。3.高大山體的迎風坡，云霧往往比背風坡多。4.當空氣作絕熱上升運動時，氣溫要逐漸升高，氣流 越過山后，在山的背風坡下沉，氣溫將下降。5.在山區(qū)的山谷風，夜間由山坡吹向山谷。6.一團濕空氣從海平面沿一山坡上升，其溫度必然會 升高。7.海陸風以日為周期，白天風由海洋吹向陸地，晚上 相反。8. 夏季影響我國大部分地區(qū)的大氣活動中心是太平 洋高壓和阿留申低壓。答案：1.錯，2.錯，3.對，4.錯，5.對，6.錯，7.對，8.錯四、簡答題：海平面氣壓場有哪幾種基本類型？各自所對應的飽和狀態(tài)，然后按濕絕熱規(guī)律上升降溫，空氣中水汽凝結，天氣如何？成云致雨。故迎風坡多云雨。答：按照

46、氣壓的分布，海平面氣壓場有五種基本類型：低氣壓，即等壓線封閉的中心氣壓低四周氣壓高的區(qū)4.比較季風與海陸風的異同。氣壓高，四周氣壓低的區(qū)域，常常對應晴好天氣。低壓 槽，即由低氣壓向高氣壓延伸的狹長區(qū)域，它的天氣與低 壓天氣類似。高壓脊，即由高氣壓向低氣壓延伸的狹長 區(qū)域，天氣與高氣壓天氣類似。鞍形氣壓區(qū)，即兩個高 壓和兩個低壓交錯相對的中間區(qū)域，這個區(qū)域的天氣一般 無明顯規(guī)律，常常取決于是偏于高壓還是低壓，從而具有 相應的天氣。海陸風的成因。答：由于海陸熱力差異，白天陸地增溫比海洋快，使 陸地上空氣溫度高，密度小，氣流上升，近地形成低壓區(qū)； 海洋上空氣溫度低，密度大而下沉，形成高壓區(qū)。氣壓梯度

47、由海洋指向陸地，使空氣自海洋流向陸地，即海風。夜 間陸地降溫比海洋快。于是情況與白天相反，空氣自陸地 流向海洋，即陸風。為什么高大山體的迎風坡多云雨？答：由于空氣受高大山體阻礙，沿著迎風坡絕熱上升， 按干絕熱規(guī)律降溫；到一定高度（凝結高度）時，空氣達到成因范圍周期強度關系季冬夏海陸夏季風類風熱特性的差距沿海幾年東亞季風似于海風異百至上千是冬季風冬季風類行星風帶公里強于夏季似于陸風的季節(jié)性位風移海陸日海陸熱僅距沿海日海風強于風特性的差異幾十公里陸風5.分析焚風成因及其對農業(yè)生產(chǎn)有何影響？答：焚風是由于氣流遇到高大山脈阻擋被迫爬坡時， 在山的迎風坡水汽凝結成云和雨，而在背風坡絕熱下沉， 溫度升高，

48、濕度下降而形成的一種干熱風。初春的焚風可 使積雪融化，利于灌溉，也可提早春耕，有利作物生長。 夏末秋季的焚風可使谷物和水果早熟，提早收獲。另一方 面，焚風出現(xiàn)時，由于短時間內氣溫急劇升高，相對濕度域，常常帶來陰雨天氣。高氣壓，即等壓線封閉的中心答：季風與海陸風的比較可從下表中得到明顯反映。迅速下降，使作物蒸騰加快，引起作物脫水枯萎，甚至死 亡，造成作物減產(chǎn)或無收。強大的焚風還能引起森林火災、 旱災、高山雪崩等。何謂大氣活動中心？影響我國的有哪些？答：由三圈環(huán)流模式所導出的地球表面的氣壓帶和行季，赤道低壓帶北移，南半球的東南信風越過赤道后變成 西南風，影響南亞地區(qū)。由于東北信風來自干燥的高緯內

49、陸，吹冬季風期間就成為南亞的旱季，而西南風（即夏季 風）來自低緯廣大的海洋上，高溫高濕，它的到來即標志 著南亞雨季的開始。星風帶的分布均未考慮地表物理狀況的影響。由于地球表面海陸性質的差異，氣壓帶和風帶發(fā)生斷裂，形成性質各實際大氣中的風是在哪幾種力作用下產(chǎn)生的？各自所起的作用如何？異的一個個氣壓中心，這些中心統(tǒng)稱為大氣活動中心。影響我國的大氣活動中心夏半年有北太平洋高壓和印度低答：實際大氣中的風是在水平氣壓梯度力、地轉偏向壓，冬半年有蒙古高壓和阿留申低壓。五、綜合論述題：試述東亞季風和南亞季風的形成過程和成因。答：東亞季風和南亞季風雖然都出現(xiàn)在歐亞大陸上， 但其形成原因和過程是不同的。東亞季風

50、是由海陸間熱力 差異形成的。東亞位于世界上最大的大陸歐亞大陸的東 部，東鄰世界上最大的海洋太平洋。夏季大陸增暖快于海 洋，陸地上氣溫比海洋上高，氣壓較海洋上低，陸地上為 印度低壓，海洋上為北太平洋高壓，氣壓梯度由海洋指向 陸地，形成了由海洋吹向陸地的夏季風，帶來高溫、多雨 天氣。冬季陸地上降溫快于海洋，陸地上溫度低，氣壓高， 為蒙古高壓，海洋上為阿留申低壓，氣流由陸地吹向海洋， 形成了寒冷干燥的冬季風。東亞的特殊海陸分布使它成為 世界上季風最發(fā)達、最明顯的地區(qū)之一。南亞季風是由行 星風帶的季節(jié)性位移造成的。冬季南亞為東北信風區(qū)，夏 力、慣性離心力和摩擦力四個力的作用下產(chǎn)生的。水平氣 壓梯度力是

51、使空氣開始運動的原始動力，只要有溫度差就 會有氣壓差、氣壓梯度，由此產(chǎn)生氣壓梯度力，空氣就可 以開始運動，而且氣壓梯度的方向就是空氣開始運動的方 向。地轉偏向力是由于地球自轉而產(chǎn)生的，是一種假想的 力。在北半球，它永遠偏于運動方向的右面，只能改變運 動的方向，不能改變運動的速度，且隨緯度的增高而增大， 赤道上為零，極地最大，因此，在低緯度地區(qū)，地轉偏向 力常可忽略不計。當空氣運動的軌跡是曲線時，要受到慣 性離心力的作用，這個力由曲率中心指向外圍，大小與風 速成正比，與曲率半徑成反比。在多數(shù)情況下，這個力數(shù) 值很小，僅在龍卷風、臺風中比較明顯。摩擦力總是阻礙 空氣的運動，既存在于空氣與下墊面之間

52、（外摩擦），也存 在于不同運動速度的空氣層之間（內摩擦）。摩擦力一般在摩擦層（2卜皿以下的大氣層）比較重要，且越近地面摩擦力越大，在2km以上的自由大氣中可忽略不計。六、計算題：一登山運動員，從海拔500m，氣溫為25處開 始登山。當他到達高度 Z1 處時，氣壓比出發(fā)時減少了 1/5，氣溫為13。他繼續(xù)往上走，到Z2處時，氣壓 比21處又減少了1/5，氣溫為-1。試問Z1、Z2處 的海拔高度各為多少？解：已知開始登山時Z0 =500m, t0 =25,到工1 ffiStl =13,Z2 處 t2 =-1設開始登山時的氣壓為P0 ,則 Z1 處氣壓 P1 =(1-1/5)P0=4/5Po,Z2處

53、氣壓為P2 =4/5P1由拉普拉斯壓高公式得：Z1 -Zo =18400(1+atm)1gP0 /P1Z1 =500+184001+1/273 x (25+3)/21gP0 /(4/5P0 )=2407mZ2 =2407+184001+1/273x(13-1)/21gP1 /(4/5P1 )=4229m答：工1、Z2處的海拔高度分別為2407m和 4229m。一塊溫度為20、露點溫度為15的空氣從海平面開始翻越一座2500m的高山，忽略空氣作絕熱變化 時露點溫度的變化，試計算該空氣塊翻山后到達背風坡海 平面時的溫度、露點溫度和相對濕度 (取濕絕熱直減率 rm=0.5/100m)。解：已知山腳時

54、七二20, td=15,山高2500m 當空氣塊剛開始越山時，按3上升，到500m高度處下降了 5,氣溫為15。此時空 氣達到飽和，即凝結高度為500m。由500皿向上，按皿上升，到 山 頂 時的 氣溫為 t=15-(2500-500) x 0.5/100=5，此時空氣仍為飽和狀態(tài)，水汽壓等于5下的飽和水 汽壓，查表得：e =Et=5 =8.7hPa空氣塊下降時，氣溫按rd增加，到山腳時的氣溫為t=5+2500 x1/100=30若設下降過程中沒有水汽的損失，到山腳時的水汽壓 仍為山頂時的水汽壓。e=8.7hPa， td=5U=e/Ex100%=8.7/42.5x100%=20.5% 答：到山

55、腳時的溫度、露點溫度、相對濕度分別為 30，5和20.5%。3.某時刻在武漢(30N )高空500hPa的高度上氣溫為 -3.0,氣壓從南向北每1km降低0.01hPa,若不考慮 摩擦力的影響，試求風向風速(已知干空氣的比氣體常數(shù)為287JK-1 -kg-1地球自轉角速度為7.2921x10-5R=287JK-1 kg-1 ,3=7.2921x10-5 s-1 ,s-1 )。解：已 知 =30 ,P=500hPa, T=-3.0 =(273-3)K=270K,dp/dn=0.01hPa/km=0.001Pa/m,R=287JK-1 kg-1，3=7.2921x10-5 s-1空氣密度 p =P

56、/(RT)=500 x 100/(287 x 270)=0.64524kg/m3氣壓梯度力的大小為|G|=dp/dn/p=0.0015498N/kg 高空風為氣壓梯度力與地轉偏向力達平衡時的地轉風，即 |G|=2wVsin所以風速為 V=|G|/(2 3 sin 5)=0.0015498/(2 x7.2921x10-5xsin30)=21.3m/s根據(jù)風壓定律，風速為西風(即自西吹向東)。4.某時刻在武漢(30N海平面高度上氣壓為1000hPa , 氣溫為7.0，氣壓從南向北每1km 降低 0.01hPa ,空 氣與地面之間外摩擦力的摩擦系數(shù) k=5 x10-5N/(ms-1)，試求風向風速(

57、已知干空氣的比氣體 常數(shù)為287JK-1 kg-1 ,地球自轉角速度為7.292N 10-5 s-1)。解：請參照教材P130的圖5.15理解此題的求解過程。已 知 =30 尸=1000hPa, T=7.0 =(273+7)K=280K,dp/dn=0.01hPa/km=0.001Pa/m,k=5x10-5N/(ms-1)空 氣 密 度 p =P/(RT)=1000 x 100/(287 x280)=1.2444kg/m3水 平 氣 壓 梯 度力 的 大 小 為 |G|=dp/dn/ p =0.0008036N/kg因為在摩擦層，地轉偏向力與外摩擦力的合力與水平氣壓 梯度力達平衡。由題意，外摩

58、擦力為口=-0因為地轉偏向力與風速方向垂直，而外摩擦力與風速的方 向相反，因此地轉偏向力與外摩擦力的方向垂直。設地轉 偏向力與外摩擦力的合力為F，根據(jù)力的合成的平行四邊 形法則，應有F2=R2+A2=(-kV)2+(2wVsin)2因地轉偏向力與外摩擦力的合力與水平氣壓梯度力達平衡，即|G|=|F|也即5 二 |典二收十12 mm時因此可解得風速為, _ p| _0,000303f+(2 sin 中尸7(5x102 +(2x7.2921求風向：設風與等壓線之間的交角為。，由前述分析可知， sina=|R|/|F|=kV/|F|的空氣渦旋。在北半球，氣旋內氣流反時針自外向內輻合。8.反氣旋：又稱

59、高壓，是一個中心氣壓高，四周氣壓二、填空題：7. 氣旋：又稱低壓，是一個中心氣壓低，四周氣壓高所以 a=arcsin0.565505=34.4即風向為西偏南34.4，也就是風向著東偏北34.4的方向吹。對照3、4兩題可知，與高空自由大氣相比較，摩擦層中 風向與等壓線之間有一交角，向著低壓的方向偏轉，且在相同的氣壓梯度的條件下，風速也比自由大氣中要小。第六章一、名詞解釋題：天氣：一定地區(qū)短時間內各種氣象要素的綜合所決 定的大氣狀態(tài)。天氣過程：各種天氣系統(tǒng)隨時間和空間的變化過 程。氣團：大范圍內水平方向上各種物理屬性比較均 勻，鉛直方向上變化比較一致的大塊空氣。暖鋒：由暖氣團推動冷氣團并向冷氣團一

60、方移動的 鋒。冷鋒：由冷氣團推動暖氣團并向暖氣團一方移動的 鋒。靜止鋒：當冷暖氣團相遇時，勢均力敵，或由于地 形的阻滯作用，移動緩慢或在原地來回擺動的鋒。低的空氣渦旋。在北半球，反氣旋內氣流順時針自內向外 輻散。9.霜凍：在作物生長季節(jié)里，由于土壤表面、植物表 面以及近地表氣層的溫度降低到0以下，引起作物遭受 的凍害。平流霜凍：由于寒潮或較強冷空氣入侵而出現(xiàn)的 霜凍。寒露風：我國南方雙季晚稻抽穗開花時所遇到的 低溫冷害天氣。寒潮：是指勢力強大的冷高壓南下，使所到之處 產(chǎn)生劇烈降溫、凍害和偏北大風的天氣過程。國家氣象局 對寒潮的一般定量標準：一次冷空氣入侵，使該地氣溫在 24小時內下降10以上，