氣象學(xué)習(xí)題(有答案)

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦氣象學(xué)習(xí)題(有答案)

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第一章大氣

一、名詞解釋題：

1.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。

2.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。

3.氣象要素：構(gòu)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(fēng)、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(dāng)內(nèi)容)

1.干潔大氣中，按容積計(jì)算含量最多的四種氣體是：(1)、(2)、氬和(3)。

2.大氣中臭氧主要汲取太陽(yáng)輻射中的(4)。

3.大氣中二氧化碳和水汽主要汲取(5)輻射。

4.近地氣層空氣中二氧化碳的濃度普通白天比晚上(6)，夏天比冬天(7)。

5.(8)是大氣中唯一能在自然條件下發(fā)生三相變化的成分，是天氣演化的重要角色。

6.按照大氣中(9)的鉛直分布，可以把大氣在鉛直方向上分為五個(gè)層次。

7.在對(duì)流層中，溫度普通隨高度上升而(10)。

8.大氣中對(duì)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.按照大氣中極光浮現(xiàn)的最大高度作為推斷大氣上界的標(biāo)準(zhǔn)，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(zhǎng)波(6)低(7)低(8)水汽(9)溫度(10)降低(11)平流(12)上升(13)1200三、推斷題：

(說明：正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)

1.臭氧主要集中在平流層及其以上的大氣層中，它可以汲取太陽(yáng)輻射中的紫外線。

2.二氧化碳可以劇烈汲取太陽(yáng)輻射中的紫外線，使地面空氣升溫，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。

3.因?yàn)橹参锎罅考橙《趸加糜诠夂献饔?，使地球上二氧化碳含量逐年削減。

4.地球大氣中水汽含量普通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挨次，分離為對(duì)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升高而上升，沒有劇烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。

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(duì)，2.錯(cuò)，3.錯(cuò)，4.對(duì)，5.錯(cuò)，6.對(duì)，7.對(duì)。四、問答題：

1.為什么大氣中二氧化碳濃度有日變化和年變化？答：大氣中的二氧化碳是植物舉行光合作用的重要原料。植物在太陽(yáng)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(shí)，因?yàn)樯锏暮粑?，有機(jī)物的分解以及燃燒化石燃料等人類活動(dòng)，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。普通來說，消耗二氧化碳的光合作用只在白天舉行，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(shí)每刻都在舉行。所以這兩種過程速度的差異在一天之內(nèi)是不斷變化的，在一年中也隨時(shí)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，從日出開頭，隨著太陽(yáng)輻射的增加，植物光合速率不斷增大，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(dá)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，使二氧化碳消耗削減；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在舉行，故近地氣層中二氧化碳濃度逐漸增大，到其次天日出時(shí)達(dá)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。普通來說，植物夏季生長(zhǎng)最旺，光合作用最強(qiáng)，秋季最弱。因此二氧化碳濃度秋季最小，春季最大。此外，因?yàn)槿祟惾紵罅康幕剂?，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?qiáng)的趨勢(shì)。

2.對(duì)流層的主要特點(diǎn)是什么？

答：對(duì)流層是大氣中最低的一層，是對(duì)生物和人類活動(dòng)影響最大的氣層。對(duì)流層的主要特點(diǎn)有：

(1)對(duì)流層集中了80%以上的大氣質(zhì)量和幾乎所有的水汽，是天氣變化最復(fù)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(nèi)；

(2)在對(duì)流層中，氣溫普通隨高度增高而下降，平均每升高100米，氣溫降低0.65℃，在對(duì)流層頂可降至－50℃至－85℃；

(3)具有劇烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)和亂流運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了氣層內(nèi)的能量和物質(zhì)的交換；

(4)溫度、濕度等氣象要素在水平方向的分布很不勻稱，這主要是因?yàn)樘?yáng)輻射隨緯度變化和地表性質(zhì)分布的

不勻稱性而產(chǎn)生的。

五、復(fù)習(xí)思量題：

1.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(guān)系？

2.二氧化碳的日年化、年變化和長(zhǎng)久變化的特點(diǎn)如何？為什么會(huì)有這樣的變化？

3.為何氣象學(xué)中將大氣中含量并不太大的水汽看作是一種重要的成分？

4.大氣在鉛直方向上分層的依據(jù)是什么？

5.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(diǎn)？

6.按照氣體的狀態(tài)方程，說明當(dāng)一塊空氣的溫度比同高度上周圍空氣溫度高或低時(shí)，這塊空氣在鉛直方向上的運(yùn)動(dòng)狀況。

7.按照狀態(tài)方程，比較同溫同壓下干、濕空氣密度的差異。

其次章輻射

一、名詞解釋題：

1.輻射：物體以放射電磁波或粒子的形成向外發(fā)射能量的方式。由輻射所傳輸?shù)哪芰糠Q為輻射能，有時(shí)把輻射能也簡(jiǎn)稱為輻射。

2.太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)光芒與地平面的交角。是打算地面太陽(yáng)輻射通量密度的重要因素。在一天中，太陽(yáng)高度角在日出日落時(shí)為0，正午時(shí)達(dá)最大值。

3.太陽(yáng)方位角：太陽(yáng)光芒在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的交角。以正南為0，從正南順時(shí)鐘向變化為正，逆時(shí)針向變化為負(fù)，如正東方為－90°，正西方為90°。

4.可照時(shí)光：從日出到日落之間的時(shí)光。

5.光照時(shí)光：可照時(shí)光與因大氣散射作用而產(chǎn)生的曙暮光照耀的時(shí)光之和。

6.太陽(yáng)常數(shù)：當(dāng)?shù)厍蚓嗵?yáng)為日地平均距離時(shí)，大氣上界垂直于太陽(yáng)光芒平面上的太陽(yáng)輻射能通量密度。其值為1367瓦?米-2。

7.大氣質(zhì)量數(shù)：太陽(yáng)輻射在大氣中通過的路徑長(zhǎng)度與大氣鉛直厚度的比值。

8.直接輻射：以平行光芒的形式直接投射到地面上的太陽(yáng)輻射。

9.總輻射：太陽(yáng)直接輻射和散射輻射之和。

10.光合有效輻射：綠色植物舉行光合作用時(shí)，能被葉綠素汲取并參加光化學(xué)反應(yīng)的太陽(yáng)輻射光譜成分。

11.大氣逆輻射：大氣每時(shí)每刻都在向各個(gè)方向發(fā)射長(zhǎng)波輻射，投向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。

12.地面有效輻射：地面輻射與地面汲取的大氣逆輻射之差，即地面凈損失的長(zhǎng)波輻射。

13.地面輻射差額：某時(shí)段內(nèi)，地面汲取的總輻射與放出的有效輻射之差。

二、填空題：

1.常用的輻射通量密度的單位是(1)。

2.不透亮?????物體的汲取率與反射率之和為(2)。

3.對(duì)任何波長(zhǎng)的輻射，汲取率都是1的物體稱為(3)。

4.當(dāng)肯定溫度上升一倍時(shí)，肯定黑體的總輻射能力將增大(4)倍。

5.假如把太陽(yáng)和地面都視為黑體，太陽(yáng)表面肯定溫度為6000K，地面溫度為300K，則太陽(yáng)表面的輻射通量密度是地表面的(5)倍。

6.肯定黑體溫度上升一倍時(shí)，其輻射能力最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就變?yōu)楸緛淼?6)。

7.太陽(yáng)赤緯在春秋分時(shí)為(7)，冬至?xí)r為(8)。

8.上午8時(shí)的時(shí)角為(9)，下午15時(shí)的時(shí)角為(10)。

9.武漢(30°N)在夏至、冬至和春秋分正午時(shí)的太陽(yáng)高度角分離為(11)，(12)和(13)。

10.冬半年，在北半球隨緯度的上升，正午的太陽(yáng)高度角(14)。

11.湖北省在立夏日太陽(yáng)升起的方位是(15)。

12.在六月份，北京的可照時(shí)光比武漢的(16)。

13.在太陽(yáng)直射北緯10°時(shí)，北半球緯度高于(17)的北極地區(qū)就浮現(xiàn)極晝。

14.由冬至到夏至，北半球可照時(shí)光逐漸(18)。

15.光照時(shí)光延伸，短日照植物的發(fā)育速度就會(huì)(19)。

16.在干潔大氣中，波長(zhǎng)較短的輻射傳揚(yáng)的距離比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的輻射傳揚(yáng)距離(20)。

17.隨著太陽(yáng)高度的降低，太陽(yáng)直接輻射中長(zhǎng)波光的比(21)。

18.地面溫度越高，地面對(duì)外輻射的能量越(22)。

19.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(fēng)速的增大而(25)。

20.地面汲取的太陽(yáng)總輻射與地面有效輻射之差稱為(26)。

答案：(1)瓦.米－2；(2)1；(3)肯定黑體；(4)15；

(5)160000；(6)二分之一；(7)0°；(8)－23°27'；

(9)－60°；(10)45°；(11)83°27'；(12)36°33'；

三、挑選題：

(說明：在四個(gè)答案中，只能選一個(gè)正確答案填入空格內(nèi)。)

1.短日照植物南種北引，生育期將________。

A.延伸；

B.縮短；

C.不變；

D.可能延伸也可能縮短。

2.晴朗的天空呈藍(lán)色，是因?yàn)榇髿鈱?duì)太陽(yáng)輻射中藍(lán)紫色光________較多的結(jié)果。

A.汲??；

B.散射；

C.反射；

D.透射。

3.對(duì)光合作用有效的輻射包含在________中。

A.紅外線；

B.紫外線；

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.C.可見光；D.長(zhǎng)波輻射。

4.在大氣中發(fā)射輻射能力最強(qiáng)的物質(zhì)是________。

A.氧；

B.臭氧；

C.氮；

D.水汽、水滴和二氧化碳。

5.當(dāng)?shù)孛嬗行л椛湓龃髸r(shí)，夜間地面降溫速度將____。

A.加快；

B.減慢；

C.不變；

D.取決于氣溫。答案：1.A；2.B；3.C；4.D；5.A。

四、推斷題：

1.對(duì)肯定黑體，當(dāng)溫度上升時(shí)，輻射能力最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。

2.在南北回歸線之間的地區(qū)，一年有兩次地理緯度等于太陽(yáng)赤緯。

3.時(shí)角表示太陽(yáng)的方位,太陽(yáng)在正西方時(shí),時(shí)角為90°。

4.北半球某一緯度浮現(xiàn)極晝時(shí)，南半球同樣的緯度上必定浮現(xiàn)極夜。

5.白天氣溫上升主要是由于空氣汲取太陽(yáng)輻射的緣故。

6.光合有效輻射只是生理輻射的一部分。

7.太陽(yáng)直接輻射、散射輻射和大氣逆輻射之和稱為總輻射。

8.地面輻射和大氣輻射均為長(zhǎng)波輻射。

9.對(duì)太陽(yáng)輻射汲取得很少的氣體，對(duì)地面輻射也必定很少汲取。

10.北半球熱帶地區(qū)輻射差額晝夜均為正當(dāng)，所以氣溫較高。

答案：1.錯(cuò)；2.對(duì)；3.錯(cuò)；4.對(duì)；5.錯(cuò)；6.對(duì)；7.錯(cuò)；8.對(duì)；9.錯(cuò)；10.錯(cuò)。

五、計(jì)算題

1.隨意時(shí)刻太陽(yáng)高度角的計(jì)算

按照公式Sinh＝sinφsinδ＋cosφcosδcosω

大致分三步舉行：

(1)計(jì)算時(shí)角ω，以正午時(shí)為0°，上午為負(fù)，下午為正，每小時(shí)15°；如以“度”為單位，其計(jì)算式是ω＝(t－12)×15°其中t為以小時(shí)為單位的時(shí)光；如以“弧度”為單位，則ω＝(t－12)×2π/24建議計(jì)算時(shí)以角度為單位。(2)計(jì)算sinh值(所需的δ值可從教材附表3中查到，考試時(shí)普通作為已知條件給出)。

(3)求反正弦函數(shù)值h，即為所求太陽(yáng)高度角。

例：計(jì)算武漢(30°N)在冬至日上午10時(shí)的太陽(yáng)高度角。解：上午10時(shí)：ω＝(t－12)×15°＝(10－12)×15°＝－30°

冬至日：δ=－23°27'武漢緯度：φ=30°

∴sinh=sin30°sin(－23°27')＋cos30°cos(－23°27')cos(－30°)=0.48908

h=29°17'2.正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算

按照公式：

h=90°－φ＋δ

舉行計(jì)算；特殊應(yīng)注重當(dāng)計(jì)算結(jié)果h>90°時(shí)，應(yīng)取補(bǔ)角(即用180°－h(huán)作為太陽(yáng)高度角)。

也可按照

h=90°－|φ－δ|

舉行計(jì)算，就不需考慮取補(bǔ)角的問題(建議用后一公式計(jì)算)。還應(yīng)注重對(duì)南半球任何地區(qū)，φ應(yīng)取負(fù)值；在北半球?yàn)槎肽?秋分至春分)時(shí)，δ也取負(fù)值。

例計(jì)算當(dāng)太陽(yáng)直射20°S時(shí)(約11月25日)在40°S的正午太陽(yáng)高度角。

解：已知φ=－40°(在南半球)δ=－20°

∴h=90°－(－40°)+(－20°)=110°

計(jì)算結(jié)果大于90°，故取補(bǔ)角，

太陽(yáng)高度角為：h=180°－110°=70°

也可用上述后一公式直接得

h=90°－|φ－δ|=90°－|－40°－(－20°)|=70°

3.計(jì)算可照時(shí)光

大致分三步：

(1)按照公式：cosω0=－tgφtgδ計(jì)算cosω0的值。

(2)計(jì)算反余弦函數(shù)值ω0，得日出時(shí)角為－ω0，日落時(shí)角為+ω0

(3)計(jì)算可照時(shí)光2ω0/15°(其中ω0必需以角度為單位)。

例計(jì)算11月25日武漢的可照時(shí)光。

解：由附