气象学与气候学教学大纲

气象学与气候学教学大纲
气象学与气候学教学大纲

《气象学与气候学》教学大纲

一、课程基本信息:

课程编号:

课程中文名称:气象学与气候学

课程英文名称:Meteorology and Climatology

课程类别:专业基础课

适用专业:地理科学专业、资源环境专业

开课学期:秋季

总学时:本科72学时(理论课66学时+实验6学时)

总学分:本科4分

编写日期:2005年8月20日

教研室名称:资源与环境科学系——自然地理教研室

课程简介:气象学与气候学是师范地理科学专业必修的专业基础课程。课程系统地讲述了气象学、天气学、气候学的基本原理和基本概念及各部分内容在实践中的应用实例。课程内容主要包括大气热学、大气水分、大气运动、天气系统、气候形成、气候带和气候型、气候变化及人类影响等。

建议教材:周淑贞?气象学与气候学(第三版)北京:高等教育出版社,1999.6

二、本学科的教学目标和教学任务分配情况:

1、教学目标:

本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生全面地掌握大气中的

物理现象、物理过程和大气运动的基本原理;天气演变和气候的形成、分布、变化的基本原理;

了解人类对天气的影响和改造的基本原理;使学生能胜任未来的工作需要。

2、教学任务分配情况:

第一至四章:气象学基础理论(讲授26学时,实验6学时)

第五章:天气学基础理论(讲授14学时)

第六至七章:气候学理论及人类对气候的影响(讲授26学时)

具体课时安排见:

3、选择教材的原则:

?教材内容必须和教学大纲相接近,而且是近两年内新出版的,适合地理科学教学的特点?教材的知识量丰富,内容新、准确,结构清晰,并与中学教材相接近

?知识的数量和难易程度符合地理科学专业的培养目标、要求,学生在学习中比较容易接受

三、理论教学内容与要求:

第一章引论

重点:

1、气象学、气候学、天气学的概念及研究对象

2、本学科与部门地理、区域地理的关系

3、干洁空气的概念、成分及作用

4、对流层、平流层的特点及成因

$1-1 气象学与气候学的研究对象、任务

要求:

1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象

2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系

一、气象学与气候学的研究对象和任务

二、气象学与气候学在实际生活中的应用

$1-2 气候系统概述

要求:

1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用

2.掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布

3.理解固体杂质、液体微粒的作用

4.熟练掌握大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因

5.理解大气高度的划分

一、大气圈概述

二、水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述

$1-3 大气的物理性状

要求:

1.熟练掌握各主要气象要素的定义、单位及公式

2.掌握干空气、湿空气的状态方程

3.能利用仪器准确测定主要的气象要素

一、主要气象要素

二、空气状态议程

第二章大气的热能和温度

重点:

1、太阳辐射及太阳常数

2、干绝热直减率和湿绝热直减率

3、全球水平气温的分布特点

4、如何判别大气的稳定度

难点:

1、大气稳定度的判别

2、乱流逆温的形成过程

$2-1 太阳辐射

要求:

1、熟练掌握太阳辐射、太阳光谱、太阳常数的概念;大气对太阳辐射的特点;影响直接辐

射的因素。

2、掌握太阳辐射的波长,大气对太阳辐射的散射;到达地面的太阳总辐射及影响因素。

一、辐射的基本知识

二、太阳辐射

$2-2 地面和大气的辐射

要求:

1、熟练掌握地面有效辐射及影响因素;地面辐射差额的概念;大气逆辐射的概念。

2、掌握地面辐射、大气辐射、辐射差额的概念。

一、地面、大气的辐射

二、地面有效辐射

三、地面及地-气系统的辐射差额

$2-3 大气的增温与冷却

要求:

1、熟练掌握干空气绝热直减率、湿绝热直减率及应用范围;大气稳定度的概念和判断的方

法;大气的不稳定能量。

2、掌握大气的非绝热变化的几个方面。

一、海陆的增温和冷却的差异

二、空气的增温和冷却

三、大气静力稳定度

$2-4 大气温度的变化

要求:

1、熟练掌握气温的日变化、年较差;日变化的特点及原因;全球气温的水平分布特点;辐

射逆温;乱流逆温的形成过程。

2、掌握影响气温日较差、年较差变化的因素;平流逆温;下沉逆温;锋面逆温的形成。

第三章大气中的水分

重点:

1、影响饱和水汽压大小的因素

2、大气中水汽的凝结条件

3、人工降水的原理

难点:降水的形成条件

$3-1 蒸发和凝结

要求:

1、熟练掌握影响饱和水汽压的因素;大气中的水汽凝结条件。

2、掌握水的动态变化及判断方法。

一、水相变化

二、饱和水汽压

三、影响蒸发的因素四、大气中水汽的凝结条件

$3-2 地表面和大气中的凝结现象

要求:

1、熟练掌握露、霜、雾淞、雨淞、雾、云等的概念;雾的形成条件;云形成条件、分类。

2、掌握各类雾的形成、云特点。

一、地面的水汽凝结物

二、近地面层空气中的凝结物

三、云

$3-3 大气降水

要求:

1、熟练掌握降水的形成的微观条件;人工降水的原理

2、掌握降水的类型及分布。

一、云滴的增长的物理过程

二、雨和雪的形成

三、各类云的降水

四、人工影响云雨

五、降水的分布

第四章大气的运动

重点:

1、气压随高度分布的定性解释

2、气压场的表示方法、气压场的基本形式

3、促使空气运动的力(水平气压梯度力、水平地转偏向力)

4、地转风、梯度风的概念、形成、风压定律

5、大气环流及三圈环流的模式;风带、气压带的形成;实际大气环流的基本特征

难点:

1、等高面图、等压面图的形成

2、水平地转偏向力的由来

3、三圈环流的形成、风带、气压带的形成

$4-1 气压随时间和高度的变化

要求:

1、熟练掌握单位气压高度差、单位高度气压差的公式

2、掌握引起气压随时间变化的因素

一、气压随高度的变化

二、气压随时间的变化

$4-2 气压场

要求:

1、熟练掌握等压面图、等高面图的由来、气压系统的种类

2、掌握气压场的对称系统、不对称系统的垂直变化特点

一、气压场的表示方法

二、气压场的基本形式

三、气压系统的空间结构

$4-3 大气的水平运动

要求:

1、熟练掌握水平气压梯度力、水平地转偏向力的方向;地转风、梯度风的形成及风压定律;

热成风的形成。

2、掌握惯性离心力、摩擦力的大小、方向、风随高度的变化规律。

一、作用于空气的力

二、自由大气的空气水平运动

三、摩擦层中空气的水平运动

$4-4 大气环流

要求:

1、熟练掌握大气环流概念、三圈环流、风带、气压带的形成;实际大气环流的基本特征

2、掌握海陆分布、地形对大气环流的影响

一、大气环流形成的主要因素

二、大气环流的平均状况

三、大气环流的变化

第五章天气系统

重点:

1、气团的概念、分类、形成条件;锋的概念、分类、冷暖锋天气

2、锋面气旋的结构与天气

3、寒潮的概念、源地、路径、天气

4、副热带高压各部位的天气及季节活动对我国东部雨带的影响。

5、赤道辐合带的类型、台风的概念、源地、形成条件、降水原因。

难点:

1、锋面气压场的特征

2、气旋与反气旋的形成条件

3、西太平洋高压的季节活动规律对我国天气的影响

$5-1 气团与锋

要求:

1、熟练掌握气团的概念、分类、形成条件;锋的概念、分类、冷暖锋天气

2、掌握气团的变性;锋的温压场的特征

一、气团

二、锋

$5-2 中高纬度天气系统

要求:

1、熟练掌握气旋与反气旋的概念、分类;锋面气旋的结构与天气;寒潮的定义、源地、路

径、天气、条件。

2、掌握气旋与反气旋的形成;锋面气旋的形成

一、高空主要天气系统

二、温带气旋和反气旋

$5-3 低纬度天气系统

要求:

1、熟练掌握北半球副热带高压强度的特点,西太平洋副高的季节活动规律对我国东部天气

的影响,副高各部份的天气,梅雨的概念。

2、掌握副高的形状,季节活动规律,梅雨的天气特征及成因。

一、副热带高压

二、热带天气系统

第六章气候的形成

重点:

1、天文辐射的时空分布特点

2、各纬度的环流与气候

3、海陆分布对气温的影响,对周期性风系的作用

4、洋流对大陆东西两岸气温、降水的影响

5、青藏高原对气温的影响

难点:

1、天文辐射的时空分布特点

2、季风的形成原因

3、青藏高原对气温的影响

$6-1 气候形成的辐射因子

要求:

1、熟练掌握天文辐射的时空分布特点

2、理解天文辐射气候带、辐射差额的地理分布

一、太阳辐射与天文辐射

二、辐射收支与能量系统

$6-2 气候形成的环流因子

要求:

1、熟练掌握大气环调节海陆的温差,各纬度的环流与气候

2、理解大气环调节高低纬间的温差,在水分循环中的作用

一、海气相互作用与环流

二、环流与热量输送

三、环流与水分循环

四、环流变异与气候

$6-3 海陆分布对气候的作用

要求:

1、熟练掌握海陆分布对气温的影响,海陆风、季风的概念、形成原因

2、掌握海陆分布对雾、降水的影响,海洋性气候与大陆性气候的差异

一、海陆分布与气温

二、海陆分布对大气水分的影响

三、海陆分布与周期性风系

四、海洋性气候与大陆性气候

$6-4 地形和地面特性与气候

要求:

1、熟练掌握青藏高原对气温的影响、地形对降水的影响。

2、掌握中小地形、海拔高度对气温的影响、地形对降水形成的影响、雪线及地理分布特点、

地形与地方性风。

一、地形与气温

二、地形与地方性风

三、地形与降水

四、地面特性与气候

第七章气候带与气候型

重点:

1、柯本、斯查勒气候分类法的原则及优缺点

2、几种主要气候类型的分布、成因、特点

3、能利用所给资料或气温、降水分布图判别气候类型

$7-1 气候带与气候型的划分

要求:

1、熟练掌握柯本、斯查勒气候分类法的原则及优缺点

2、掌握气候带、气候型的概念及五带十二型

一、柯本气候分类法

二、斯查勒气候分类法

三、气候分类法评议

$7-2 全球气候类型

要求:

1、熟练掌握几种主要气候类型的分布、成因、特点并利用所给资料判别。

2、高地气候特征、小气候概念

一、赤道多雨气候

二、热带海洋气候

三、热带干湿季气候

四、热带季风气候

五、热带干旱与半干旱气候

六、亚热带干旱与半干旱气候

七、亚热带季风气候

八、亚热带湿润气候

九、地中海式气候

十、温带海洋气候

十一、温带季风气候

十二、温带大陆性湿润气候

十三、温带干旱与半干旱气候

十四、副极地大陆性气候

十五、极地长寒气候

十六、极地冰原气候

十七、高山气候

第八章气候变化和人类活动对气候的影响

四、基于学业的规范要求:

1、道德规范:学生应遵守《大学生手则》里有关学术诚实的条例,如若触犯,本学科将直

接进入挂科行列。

2、行为规范:上课前教师、学生准时在教室共同等待上课;上课期间,教师、学生都不得开手机,

更不能接听手机,若教师违犯规范,将受到大学有关规定的处罚,停薪待岗;学生

若触范规范,则取消本学生的参考资格,若想取得这个学科的学分,请跟随下个学

年继续学习;如果上课期间可能要有紧急事情和话,请坐在靠近门口的座位上,以

便离开教室而不影响老师和其他同学的正常授课秩序;如果因病缺席上课,请及时

请假,事后将请假条及时补上,缺席时所缺的课程内容自己要负责补上,如需要授

课老师补课的话,请提前通知老师,告诉所补的内容、时间、地点。

3、作业规范:需要上交的所有作业必须书写清楚,包括姓名、班级、学号、第几次作业、作

业的题目、是独立完成还是小组共同完成、若小组共同完成写清参加人员的姓

名。若迟交作业或不交作业,都将从平时成绩时扣除一定的分数。提倡同学们共同

讨论作业,但最终的作业必须是独立完成的,抄袭或复制其他同学的作业违背了必

须的学术道德,情节严重者将扣除所有的平时成绩,将没有资格参加期末的考试,

下个学年重新进行选修。如遇到重大的宗教节日不得不缺课的话,请及时通知教师,

教师允许你在下一次上课时初交缺课时的欠交的课堂作业。

五、日常作业及总成绩评定

本课程的最后得分取决于你的课程表现:按时完成全部作业者占5%;按时完成全部实验项目者占5%;四——五次的分阶段测验占15%;出勤占5%;课堂上积极听讲并主动发言、课前积极回答提问者5%;积极参与小组或课堂讨论并积极发言者占5%;期末考试占60%。

六、其他可以利用的资源:

1、教师为学生设立的开放邮箱

2、精品课网站或网络教学平台

3、与本课程相关的网上资料

4、图书馆内的与气象学与气候学有关的专业书籍或期刊杂志

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《气象学与气候学》教案(DOC)

《气象学与气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命,它包括认识和研究方法的根本变革,启示我们从系统中学习气候,学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学与气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统与地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体,但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中,大气圈与自然地理系统其他圈层相互作用中,大气圈最为活跃,是联系各子系统相互作用的重要纽带,是形成自然地理要素地 带性与非地带性分布特点的主要背景之一,也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动与运动,其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系,相互作用与耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性与地域的差异性,以及气候系统的稳定性与敏感性等 三、特定成分及其影响: 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用:—温室气体 —平流层与臭氧层--生命保护层,

—三态共存,参与能量,辐射,及天气 过程 四、重力场对大气层的约束及影响: —在重力的作用下,以地面为下边界,绕地球旋转的圈层。 —影响之一:垂直层结的形成——大气分层: 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层: 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层,集中了80%的大气质量,也是大气圈层与其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体: 在气候系统中存在着短周期的微循环,成分可变。含量虽少,但对热辐射非常敏感,因而对大气热状态影响很大,人类活动参与了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例:臭氧层 问题:地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一 太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性与非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程,它从能量上把几个圈层连接在一起。 一、太阳能进入气候系统 1、主要途径:太阳辐射能地面大气 太阳短波辐射经大气削弱到达地面,吸收成为地面热能

气象学与气候学复习

实用 气候气象学 第一章 气候系统概念: 气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。 气候系统的五大子系统:大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈 臭氧的形成与分布 臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,其主要作用是吸收短波紫外线。 主要由于在太阳短波辐射下,通过光化学作用,氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而形成的。有机物的氧化和雷雨闪电的作用也能形成臭氧。 分布:大气中的臭氧随高度、纬度等不同而变化,近地面含量极少。它是在太阳紫外线辐射或闪电作用下,氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子结合而成的气体。据观测,臭氧含量随高度的分布很不规则,近地面含量很少,从10km 高度开始含量逐渐增加,12-15KM以上含量增加得特别显著,在20-30km高度处达最大值,再往上,含量又逐渐减少,到55km高度就极少了。造成这一现象的原因是由于在大气的上层中,太阳短波强度很大,使氧分子解离增多。因此,氧原子与氧分子相遇机会很少;即使臭氧在此处形成由于它吸收一定波长的

紫外线,又引起自身分解,因此,在大气上层臭氧的含量不多。到20-30km处,既有足够的氧分子,又有足够的氧原子,这给臭氧的形成提供了条件,故称这一层为臭氧层。在低于这一层的空气中,太阳短波紫外线大大减少,臭氧分解也减弱,所以氧原子数量减少,以致臭氧形成减少。 文档. 实用 :臭氧能大量地吸收太阳紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布,从而对地作用球大气环流和气候的影响起着重要作用。同时,还对地面上的生物起着保护作用,使之免遭紫外线的伤害,少量紫外线可以起到杀菌治病的作用。对流层(地面——对流层顶)水汽,日常所见的大气现大气,90%对流层是大气的最下层,它的下界为地面,集中3/4 象均发生在此层,也是对人类生活、产生最有影响的层次。 特点:对流层有三个:由于本层的直接热源是地面,愈近地面大气获得热能愈多,温度气温随着高度而降低①。-0.65℃/100m愈加高,其气温直减率主对流的强度主要随纬度和季节的变化而不同②对流运动显著:由于下垫面起伏较大,海陆分布不同,大气受热不均,暖的地上升,冷的地方下沉,引起对流。对流层的上界因纬度和季节不同而异,就纬度而言,17-18km,低纬度:对流强,对流层较厚,平均厚度为中纬度:夏季对流强,冬季对流较弱,平均厚度10-20km 主要受地表影响大 高纬度:全年受到的太阳辐射最小,对流也最弱,对流层的厚度只有8-9km。 ③气象要素水平分布不均匀:温度和湿度不同

气象学习题(有答案)

.学习帮手 . 第一章 大气 一、名词解释题: 1. 干洁大气:除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气,称为干洁大气。 2. 下垫面:指与大气底部相接触的地球表面,或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素:构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。 二、填空题: (说明:在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中,按容积计算含量最多的四种气体是: (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ,夏天比冬天 (7) 。 5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化 的成分,是天气演变的重要角色。 6. 根据大气中 (9) 的铅直分布,可以把大气在铅直 方向上分为五个层次。 7. 在对流层中,温度一般随高度升高而 (10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层,这一层上部气温随高度增高而 (12) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准,大气顶约高 (13) 千米。 答案: (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判断题: (说明:正确的打“√”,错误的打“×”) 1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。 2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地面空气升温,产生“温室效应”。 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减少。 4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下层多于上层,夏季多于冬季。 5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。 6. 平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对

气象学与气候学要点及试题-仅知识点

《气象学与气候学》要点及试题 *教学要点及试题: 绪论 重点: 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象 2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系 ●气象(meteor): ●气象学(meteorology)运用物理学原理和数学物理方法,研究发生于大气中一切物理性质、物理现 象和物理过程的大气学科。 ●气象学主要研究内容是什么?1)大气一般的组成、范围、结构及各种要素等; ●(2)大气现象的发生、发展及能量来源; ●(3)探求大气现象的本质及其变化规律; ●(4)将大气现象中的规律应用于实践。 ● ●气候:某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下,某时段内(一 般指30年以上)大量天气过程的综合。 ●。 ●天气与气候简析。某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合 ● 1.气候和天气关系密切,却是既有联系又有区别的二个不同概念: ● a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。 ●例如:三亚市某日的最高气温30°C,最低气温20°C ,午后有雷阵雨 ● ● b. 气候:指一个地方多年的天气平均状况。 ●例如:在中国,东部地区7月较为闷热;北方地区1月和2月多严寒天气;某市年平均气温为25°C, 昆明四季如春,这些都属于气候现象。 ● ●气候学研究任务: ●气候系统及其组成: ●大气的物质组成:(1)干洁空气、(2)水汽、(3)固态、液态颗粒

●什么是气溶胶(Aerosols),其分布特征和作用是什么? ●大气的圈层组成及各圈层特点 ●饱和水汽压(E)与温度(t)按指数规律变化。 ●绝对湿度: ●相对湿度: ●比湿(q) ●混合比(γ) ●露点(T d)当 ●风(wind) ●云: ●降水变率 ●空气状态方程: ●虚温:T v, ●思考题: 1.某气象台站测得某日某时f=40%,t=15℃,p=1000hPa, 求该时段的e、d、a、q、γ值。 2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山,试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素(T、p、 e、E、 f、t d)的分布及山南与山北的差别。 3.简介大气主要成分在大气层中的作用及微量气体(CO2、O3)影响气温垂直分布的原因及机制。 4.人类用什么方法来限制大气系统中二氧化碳含量的增加和 臭氧层遭到破坏? 5.对流层的三个基本特征是怎样形成的?对人类生存自然环 境有何影响? 6.对流层顶气温分布为何高纬高,低纬低? 7.说明状态方程物理意义. 8.说明各气象要素定义及单位. 9.干湿空气哪个重,为什么? 10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°, 求该湿空气密度. 一、填空题: 1.气象学是研究发生于()中的一切()和()的科学,以()为研究对象。用()表示。 2.天气是指在某一地区,()或()内大气中的()和天气现象的综合。

气象学与气候学电子教材

气象学与气候学电子教材 第一章引论 第一节气象学、气候学的研究对象、任务和简史 一、气象学与气候学的研究对象和任务 由于地球的引力作用,地球周围聚集着一个气体圈层,构成了所谓大气圈。 大气的分布是如此之广,以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下;它又是如此之厚,以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层,而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比,也只能算是“沧海之一粟”。我们人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。 地球是太阳系的一个行星,强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面,大气中所发生的一切物理(化学)现象和过程,除决定于大气本身的性质外,都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结,从感性认识提高到理性认识,再在生产实践中加以验证、修订、逐步提高,这就产生了专门研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学——气象学。 气象学的领域很广,其基本内容是:(1)把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态,如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等;(2)研究导致大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化;(3)研究大气现象的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生、发展和变化的规律;(4)探讨如何应用这些规律,通过一定的措施,为预测和改善大气环境服务(如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等),使之能更适合于人类的生活和生产的需要。 由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广,气象学所涉及的问题很多,在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大,再加上随着科学技术发展的日新月异,气象学乃分成许多部门。例如有专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学;有着重讨论天气现象及其演变规律,并据以预报未来天气变化的天气学等,而其中与地理和环境科学关系最密切的是气候学。 气候学研究的对象是地球上的气候。气候和天气是两个既有联系又有区别的概念。从时间尺度上讲,天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)的综合。天气过程是大气中的短期过程。而气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下,在某一时段内大量天气过程的综合。它不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。例如从上海近百年的长期观测中总结出,上海在6月中旬到7月中旬,经常会出现阴雨连绵、闷热、风小、潮湿的梅雨天气,但是有的年份(如1958年)会出现少雨的“空梅”,也有的年份(如1954年)6—7月连续阴雨50—60天,出现“丰梅”。“开梅”和“断梅”的迟早也历年不同,这是上海初夏时的气候特征。 由此可见,要了解一地的气候,必须作长时期的观测,才能总结出当地多年天气变化的情况,决不能单凭1958年一年的观测资料,来说上海初夏的气候是干旱无雨,也不能凭1954年一年的情况,就说上海的初夏气候有持续50—60天的阴雨,那都是个别年份出现的具体天气现象,而气候是在多年观测到的天

气象学习题(有答案)

. 第一章 大气 一、名词解释题: 1. 干洁大气:除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气,称为干洁大气。 2. 下垫面:指与大气底部相接触的地球表面,或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素:构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。 二、填空题: (说明:在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中,按容积计算含量最多的四种气体是: (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ,夏天比冬天 (7) 。 5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分,是天气演变的重要角色。 6. 根据大气中 (9) 的铅直分布,可以把大气在铅直方向上分为五个层次。 7. 在对流层中,温度一般随高度升高而 (10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层,这一层上部气温随高度增高而 (12) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准,大气顶约高 (13) 千米。 答案: (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判断题: (说明:正确的打“√”,错误的打“×”) 1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。 2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地面空气升温,产生“温室效应”。 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减少。 4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下 层多于上层,夏季多于冬季。 5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。 6. 平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对流运动。 7. 热成层中空气多被离解成离子,因此又称电离层。 答案:1.对,2.错,3.错,4.对,5.错,6.对,7.对。 四、问答题: 1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化? 答:大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下,以二氧化碳和水为原料,合成碳水化合物,因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳;同时,由于生物的呼吸,有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动,又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说,消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行,其速度在大多数地区是夏半年大,冬半年小;而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的,在一年中也随季节变化,从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。 在一天中,从日出开始,随着太阳辐射的增强,植物光合速率不断增大,空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低,中午前后,植被上方的二氧化碳浓度达最低值;午后,随着空气温度下降,光合作用减慢,呼吸速率加快,使二氧化碳消耗减少;日落后,光合作用停止,而呼吸作用仍在进行,故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大,到第二天日出时达一天的最大值。 在一年中,二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说,植物夏季生长最旺,光合作用最强,秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小,春季最大。 此外,由于人类燃烧大量的化石燃料,大量的二氧化碳释放到空气中,因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么? 答:对流层是大气中最低的一层,是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有: (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象,都集中在这一气层内; (2) 在对流层中, 气温一般随高度增高而下降, 平均每上升100米, 气温降低0.65℃,在对流层顶可降至-50℃至-85℃; (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动,促进了气层内的能量和物质的交换; (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀,这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的

气象学与气候学

气象学与气候学 Revised as of 23 November 2020

第一章引论 名词解释 1、气象:大气的物理现象(冷热,干湿,大气运动) 2、气候:多年天气的综合表现 3、天气:一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率:一般而言,高度每增加100m,气温则下降℃,这称为气 温垂直递减率,也叫气温垂直梯度 5、大气污染:也叫空气污染,指由于人为或自然原因,导致空气中的有害物质 的浓度超过一定限度、维持一定的时间,直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压:指在纬度45°,0℃时,海平面的大气压,一般1个标准大气 压=760mmHg= 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科;气候学是研究气候形成过程, 描述各地区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科;天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。 3.天气是指某一地区短时间内大气状况的综合,而气候是指在各个气候因子的 长期相互作用下,在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。 4.大气成分中,二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用

5.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的,其功能一是能吸收地 面长波辐射,是低空大气变暖,二是具有“温室”作用; 6.臭氧主要分布在平流层,其功能一是吸收紫外线,保护地球上的生物不受其 危害,二是增温,在高空形成一个暖区,影响气温的垂直分布; 7.水汽主要分布在对流层大气中,随高度升高而递减,水汽是大气变化的重要 参与者,一能成云致雨,形成各种天气现象,二是善于吸收和放射长波辐射,加其三相变化有热量转化,所以对地面和空气的温度有一定影响 8.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 9.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层; 10.分层原则:大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的,根据温度、成 分、电荷、等物理性质,同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层;11.对流层:①高度在平均12km以下;②一般情况下,气温随高度升高而降 低;③空气垂直对流运动显着;④气象要素水平分布不均匀;⑤天气现象复杂多变;⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 12.平流层:①高度从对流层顶到55km左右;②气温最初保持不变或微变,在 大约30km以上,气温随高度增加而显着升高,形成一个暖层;③气流平稳,水平运动为主;③水汽、尘埃含量少,能见度好,多晴朗天气,偶尔有积雨云冲入 13.同温度下干湿空气那个重,为什么虚温的意义和原理 14. 15. 16.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些

《气象学与气候学》习题集及答案解析

《气象学与气候学》复习思考题及答案 一、名词解释 1、天气:指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)的综合。 2、干洁大气:除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。 3、气候:一个地区在太阳辐射,下垫面性质,大气环流和人类活动长时间作用下,在某一时段内大量天气过程的综合,是时间尺度较长的大气过程。 4、气候系统:由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统,以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。 5、辐射地面有效辐射:指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 6、黑体:对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。 7、深厚系统:温压场对称的天气系统,如暖高压和冷低压。。 8、大气窗:大气中对地面长波辐射在8-12微米的吸收几乎为零,地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。 9、温室效应:大气对太阳短波辐射吸收很少,能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面,但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在,使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热,并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分,对地表有保温效应,称为大气的温室效应,亦称花房效应。 10、大气污染:大气污染物在大气中达到一定的浓度,而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。 11、暖锋:是暖气团起主导作用,推动锋线向冷气团一侧移动。 12、辐射:物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 13、辐射能:辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量,它们的传播速度等于光速,它们透过空间并不需要媒介物质,由辐射传播的能量称为辐射能。 14、大气逆辐射:指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。 15、地面有效辐射:地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 16、地面辐射差额:在单位时间内,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差,称为地面辐射差额。 17、大气稳定度:处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后,大气层结(温度和湿度的垂直分布)有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度,称之为大气稳定度。 18、干绝热过程:干空气或未饱和的湿空气作垂直升降运动时,既没有与外界交换热量,又没有发生水相变化的过程。 19、干绝热直减率:干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。 20、逆温:对流层中出现的气温随高度升高而递增的反常现象。 21、辐射逆温:在晴朗无风或微风的夜晚,因地面、雪面或冰面、云层顶部等的强烈辐射冷却,使紧贴其上的气层比上层空气有较大的降温而形成的的逆温。 22、阳伞效应:大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用,减弱了到达地面的太阳辐射,对地面有降温作用。 23、温室效应:大气对太阳短波辐射吸收很少,能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面,但大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热,并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分,对地表有保温效应。 24、气温年较差:一年中的最冷月的平均温度与最热月的平均温度之差。 25、虚温:在同一压强下,干空气密度等于湿空气密度时,干空气应有的温度。 26、露点:湿空气在水汽含量不变条件下,等压降温达到饱和时的温度。 27、位温:气块循着干绝热过程移动到同一个标准高度1000hPa 处,所具有的温度。 28、相对湿度:空气的实际水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比。 29、饱和水汽压:在一定温度下,从水面或冰面进入空气中的水分子数与从空气中进入水面或冰面的水分子数相等时的水汽压。 30、位势高度:是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。 31、高气压;由闭合等压线构成的高气压,水平气压梯度自中心指向外圈。

气象学与气候学试题及答案

气象学与气候学试题及答案一、名词解释 1、大气污染:大气污染物在大气中达到一定的浓度,而对人类生产和健康造成直接或间接危害时,称为大气污染。 2、大气稳定度:是指气块受任意方向振动后,返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气:大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团:一定范围内,水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候:一个地区在太阳辐射,下垫面性质,大气环流和人类活动长时间作用下,在某一时段内大量天气过程的综合,是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压:大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能:辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量,它们的传播速度等于光速,它们透过空间并不需要媒介物质,由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射:指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱:太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋:是一个占有三度空间的大尺空气涡旋,在北半球,气旋范围内空气作逆时针旋转,在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压;由闭合等压线构成的高气压,水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压:由闭合等压构成的低气压区,水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋:是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋,在北半球,反气旋范围内空气作顺时针方向旋转,在同一高度上,反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋,而具有锋面结构的低压,称锋面气旋。 15、锋:是冷暖气团之间狭窄的过渡带,是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋:是暖气团起主导作用,推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋:指冷气团势力比较强,向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风:由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风,白天风从海洋吹向陆地(海风);夜晚风从陆地吹向海洋(陆风)。 19、山谷风:大山区,白天日出后山坡受热,其上的空气增温快,而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远,增温慢,于是暖空气沿山坡上升,风由山谷吹向山坡,称谷风。夜间山坡,辐射冷却,气温迅速下降,而同一高度的山谷上空的空气冷却慢,于是山坡上的冷空气沿山坡下滑,形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷,称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风:以一年为周期,大范围地区的盛行风随季节而有显着改变的现象,风向不仅有季节改变,且方向的变化在120°以上 21、气候资源:指能为人类合理利用的气候条件,如光能、热能、水分、风等。 22、地转风:是气压梯度力与地转偏向力相平衡时,空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风:自由大气中作曲线运动的空气,当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风 24、相对湿度:空气中实际具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压的百分比。 25、雾:是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶,使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内,则称为轻雾。 26、台风:当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风,热带气旋是形成于热带海

气象学与气候学复习重点

气象学与气候学复习重点 第一章绪论 1.天气与气候的区别(时间、空间尺度) 2.气象学发展历程:气象仪器、无线电报、无线电探空仪、遥感探测、自动气象站 第二章大气的基本情况 1.大气组成: 干洁空气(N2、O2、CO2、O3)、水分、悬浮杂质 2.大气的垂直结构(温度、成分、电荷、大气垂直运动) a.对流层:①气温随高度增加而降低②垂直对流运动③气象要素水平分布不均匀④主要大气现象发生在此层 分层:贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层、对流层顶 b.平流层:①25km(臭氧层)以下,气温保持不变;25km以上,气温随高度增加而显著升高。(臭氧层能大量吸收太阳辐射 热而使空气温度大大升高) ②空气运动以水平运动为主,无明显的垂直运动。 ③水汽和尘埃含量极少,晴朗少云,大气透明度好,气流比较平稳,适宜飞机航行。 c.中间层:温随高度增加而迅速下降,并有强烈的垂直运动。 d.热层:气温随温度的增加而迅速增高;电离现象 e.散逸层 3. 气象要素:气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度 a.比湿:一团湿空气中,水汽质量与该团空气总质量(水汽与干空气的质量)的比值; b.露点:空气水汽含量不变,气压一定时,使空气达到饱和时的温度,称露点温度 气压一定时,露点的高低只与空气中水汽含量有关,水汽含量高,露点高; 实际大气中,空气经常处于未饱和状态,露点温度比气温低 第三章辐射系统 1.辐射通量及辐射通量密度定义 辐射通量:单位时间通过任意面积上的辐射能量 辐射通量密度:单位面积上的辐射通量 2.辐射规律(选择) a.基尔荷夫定律(选择吸收定律):放射能力强(弱),吸收能力强(弱)黑体吸收(放射)能力最强 同一物体,温度T时它放射某一波长的辐射,同一温度下也吸收这一波长的辐射。 b.斯蒂芬—波尔兹曼定律:物体温度越高,放射能力越强 c.维恩位移定律:物体的温度愈高,放射能量最大值的波长愈短,随着物体温度不断增高,最大辐射波长向短位移。 太阳辐射是短波辐射;地面、大气辐射是长波辐射。 3.太阳辐射 ◆太阳辐射光谱:可见光(50%)、红外区(43%)、紫外区(7%) ◆太阳常数:指在日地平均距离条件下,在大气上界,垂直于太阳光线的单位面积,单位时间内获得的太阳辐射能量。值为 1370W/m2 1)大气上界的太阳辐射(天文辐射) a.影响因素:日地距离、太阳高度角、白昼长度 b.天文辐射对热量分布的影响 ①全球获得太阳辐射最多的是赤道,随纬度增高而减少。形成热带、温带、寒带等气候带。 ②夏半年获得天文辐射量最大值在20°~25°的纬带上,由此向两极减少,最小值在极地。 (原因:太阳高度角大,白昼长度大于赤道) ③冬半年北半球获得天文辐射最大在赤道。随纬度增高而减少,到极点为零。高低纬度之间冬季气温差较大。 ④由于日地距离影响,南北半球天文辐射总量是不对称的,南半球夏季各纬圈日辐射总量大于北半球夏季相应各纬圈的 日辐射总量。相反,南半球冬季各纬圈日辐射总量小于北半球冬季相应各纬圈的日辐射总量。 2)穿过大气层的太阳辐射(反射、散射、吸收) a.主要变化:

气象学与气候学复习题

气象学与气候学复习题及参考答案 重要说明:复习应该扎实全面进行,此复习题只作为复习的重要线索和提示,并非考试的围。 一、名词解释 1.天气:某地短时间气象要素和大气现象的综合表现。 2.风压定律:风与等压线平行,在北半球背风而立,高压在右,低压在左。南半球相反。 3.小气候:在一个大围的气候区域,由于局部地区地形、植被、土壤性质、建筑群等以及人或生物活动的特殊性而形成的小围的特殊气候。如农田、城市、住宅区的气候。 4.对流层:大气垂直分层的最下层,平均厚度13-14千米左右。气温随高度的升高而降低,对流运动显著,天气现象复杂多变。 5.水平气压梯度力:气压梯度力的水平分量。是一个向量,其方向与等压面垂直,由高压指向低压,大小等于作用于单位质量空气上的力。 6.地转风:自由大气中运动的空气,当G、A这两力达到平衡时形成的风称为地转风。 7.气团:在水平方向上物理属性相对比较均匀的大块空气。 8.气候分类:在对全球气候形成因素综合分析的前提下,求同存异,对全球气候进行类型划分,使全球复杂的气候简单化和系统化的过程。分类的结果是把全球气候划为若干气候带和气候型,目的是便于气候研究和气候应用。 9.热成风原理:热成风与等温线平行,在北半球背热成风方向而立,高温在右,低温在左。南半球相反。10.高地气候:高原山地的气候,由于随着高度的变化水热组合发生相应变化,形成具有明显垂直带性的气候,叫高地气候。 11.气象学:研究大气的物理现象和物理过程并用于指导生产实践为人类服务的科学。 12.露点(温度):是当时条件下,使空气达到饱和时应有的界限温度。 13.寒潮:强冷空气活动所产生的大围的剧烈大风、降温、霜冻和降雪等灾害性天气。 14.天气:某地短时间气象要素和大气现象的综合表现。 15.风压定律:风与等压线平行,在北半球背风而立,高压在右,低压在左。南半球相反。 16.小气候:在一个大围的气候区域,由于局部地区地形、植被、土壤性质、建筑群等以及人或生物活动的特殊性而形成的小围的特殊气候。如农田、城市、住宅区的气候。 17、饱和水汽压:一定温度下空气中水汽含达到最大值时的水汽压,称为饱和水汽压,也叫最大水汽压。 18、温室效应:大气逆辐射使地面实际损失的热量比它以长波辐射放出的热量少一些,大气的这种作用称为温室效应。 二、填空题 1、大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气-。 2、由太阳喷焰中发射的高能粒子与高层大气中的空气分子相撞,使之电离,并在地球磁场作下偏于两极上空形成,这种现象称为极光-。 3、太阳辐射能按波长的分布称为太谱。 4、暖气团温度高于所经过地区温度,暖气团使所经过地区变暖,气团底部失热、冷却、气温直减率减小,气层趋于稳定。 5、气团形成的条件是(1、大围性质比较均一的下垫面,(2、有利于空气停滞和缓行的环流条件。 6、锋两侧的温度、湿度、稳定度以及云、风、气压等气象要素有明显的差异。

气象学与气候学

第1—2章 1)简述气候系统。 答:气候系统就是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、雪圈与生物圈在内得,能够决定气候形成、气候分布与气候变化得统一物理系统。 太阳辐射就是气候系统得能源。在太阳辐射得作用下,气候系统产生了一系列复杂得过程,这些过程在不同得时间尺度上与不同得空间尺度上有着密切得相互作用,各个组成部分之间,通过物质与能量交换,紧密地结合成一个复杂得、有机联系得气候系统。 2)名词解释:天气、气候、天气系统、天气过程、天气预报、气象要素、辐射通量密度、比辐射率 答: 天气:某地在某一瞬间或某一短时间内大气状态与大气现象得综合。 大气状态:大气得气压、气温与湿度等。 大气现象:大气中得风、云、雨、雪等现象。 气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质与人类活动得长期作用下,在某一时段内大量天气得综合。不仅包括该地多年得平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现得极端天气状况。 天气系统:指引起天气变化与分布得高压、低压、高压脊、低压槽等典型特征得大气运动系统。 天气过程:天气系统得发生、发展、消失与演变得全过程。 天气预报:人们根据对天气演变规律得认识,利用多种观测及模拟手段,对未来一定时期内天气变化作出主、客观得判断。 气象要素:气象要素就是指表示大气属性与大气现象得物理量,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量与能见度等等。 辐射通量密度:单位时间内通过单位面积得辐射能量称辐射通量密度(E),单位就是W/m2。 比辐射率就是反映物体热辐射性质得一个重要参数,与物质得结构、成份、表面特性、温度以及电磁波发射方向、波长(频率)等因素有关。 3)哪些自然现象能证实大气圈得存在? 答:a、蓝色得天空。这就是由于大气中得一些非常细小物质成分,如气体、粉尘等,它们得直径较阳光得波长小得多,因此,蓝色得散射量较之于其她任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。b、白云。如果形成散射粒子得形状就是球形得,而且其直径并不比阳光得波长小,所有得波长都就是平均地被散射得,这种散射称迈耶散射。因此,云就是白色得。c、风。有风就说明有物质得存在,因为风就是由于大气不同部位得压力差别造成得。如果在真空中就不会有风了。d、流星。流星就就是陨石穿过大气层时,由于其速度太快,与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。否则我们得地球也与月球一样“千疮百孔”。 4)大气圈各层得主要物理特性就是怎样得? 答:a、对流层 厚度:平均11-13km,赤道17-18km,两极8-9km。 质量:约占大气圈质量得75%。

第四章习题-气象学与气候学

第四章大气的运动 [主要内容] 本章主要研究大气运动产生的原因,大气运动的形式、状况和大气环流。大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。大范围的大气运动就是大气环流,气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。 [名词解释] 静力方程:gdZ dP ρ=- 气压场:气压的空间分布称为气压场 等压线:等压线是同一水平面上各气压相等点的连线 等压面:指单位质量的物体从海平面(位势取为零)抬升到 Z 高度时,克服重力所作的功,又称重力位势,单位是位势米位势高度 位势米:重力位势的单位,是表示能量的单位,1 位势米定义为1 kg 空气上升1 m 时,克服重力作了9.8 J 的功,也就是获得9.8 J/kg 的位势能,即1位势米= 9.8J/kg 低压槽:是低压向外伸出的狭长部分,或一组未闭合的等压线向气压较高的方突出的部分 高压脊:是高压向外伸出的狭长部分,或一组未闭合的等压线向气压较低的方突出的部分 气压系统:在天气图上,用等压线表示的高、低气压或槽、脊系统 气压梯度力:气压梯度是一个向量,它垂直于等压面,由高压指向低压,数值等于两等压面间的气压差△P 除以其间的垂直距离△N 地转偏向力:空气是在转动着的地球上运动着,当运动的空气质点依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时,对于站在地球表面的观察者看来,空气质点却受着一个使其偏离气压梯度力方向的力的作用,这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平地转偏向力或科里奥利力 惯性离心力:是物体在作曲线运动时所产生的,由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力 地转风:地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时,空气作等速、直线的水平运动 梯度风:当空气质点作曲线运动时,除受气压梯度力和地转偏向力作用外,还受惯性离心力的作用,当这三个力达到平衡时的风,称为梯度风 旋衡风:在低纬度地区或小尺度低压中,如果气压梯度力和惯性离心力都很大,而地转偏向力很小时,则可出现旋衡风 大气活动中心:冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统,称为大气活动中心。 哈德莱环流圈:低纬环流圈,直接热力环流圈(正环流圈),又称哈得莱环流圈 费雷尔环流圈:中纬环流圈,是间接热力环流圈(逆环流圈),又称费雷尔环流圈 极地环流圈:高纬环流圈,又称极地环流圈,也是一个直接热力环流圈,是三个环流圈中环流强度最弱的一个 沃克环流圈:由于赤道地区存在着大尺度的东西向热力差异引起的 急流:急流是指风速30 m/s 以上的狭窄强风带 环流指数:经向环流型,即500hPa 西风带上发展出深槽大脊,能引起强烈的冷、暖空气活动。纬向型和经向型环流经常交替出现,其交替周期大约2—6周。这种交替演变规律一般用环流指数来表示。环流指数分纬向环流指数(IZ )和经向环流指数(IM )两种

气象学与气候学

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第一章引论 名词解释 1、气象:大气的物理现象(冷热,干湿,大气运动) 2、气候:多年天气的综合表现 3、天气:一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率:一般而言,高度每增加100m,气温则下降0.6℃,这称为气温垂 直递减率,也叫气温垂直梯度 5、大气污染:也叫空气污染,指由于人为或自然原因,导致空气中的有害物质的浓度 超过一定限度、维持一定的时间,直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压:指在纬度45°,0℃时,海平面的大气压,一般1个标准大气压 =760mmHg=1013.3HPa 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科;气候学是研究气候形成过程,描述各地 区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科;天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。天气是指某一地区短时间内大气状况的综合,而气候是指在各个气候因子的长期相互作用下,在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。

3.大气成分中,二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用? 4.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的,其功能一是能吸收地面长波辐 射,是低空大气变暖,二是具有“温室”作用; 5.臭氧主要分布在平流层,其功能一是吸收紫外线,保护地球上的生物不受其危害,二 是增温,在高空形成一个暖区,影响气温的垂直分布; 6.水汽主要分布在对流层大气中,随高度升高而递减,水汽是大气变化的重要参与者, 一能成云致雨,形成各种天气现象,二是善于吸收和放射长波辐射,加其三相变化有热量转化,所以对地面和空气的温度有一定影响 7.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 8.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层; 9.分层原则:大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的,根据温度、成分、电荷、 等物理性质,同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层; 10.对流层:①高度在平均12km以下;②一般情况下,气温随高度升高而降低;③空 气垂直对流运动显着;④气象要素水平分布不均匀;⑤天气现象复杂多变;⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 11.平流层:①高度从对流层顶到55km左右;②气温最初保持不变或微变,在大约 30km以上,气温随高度增加而显着升高,形成一个暖层;③气流平稳,水平运动为主;③水汽、尘埃含量少,能见度好,多晴朗天气,偶尔有积雨云冲入 12.同温度下干湿空气那个重,为什么虚温的意义和原理

2015年气象学与气候学习题答案---cuit

第一章 引论 1、说明“天气”和“气候”的区别和联系,并指出下列问题中哪些是天气性的,哪些是气候性的。 (1)室外棒球赛因雨而被取消; (2)今天下午最高气温25℃ (3)我要移居昆明了,那里阳光明媚,四季如春。 (4)本站历史最高温度为43摄氏度; (5)成都明天天气阴有阵雨。 答:天气与气候既有联系又有区别: 区别:(1)概念不同 天气:某地在某一瞬间或某一段时间内,大气状态和大气现象的综合。 气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动的长期作用下,某一地区多年间 大气的一般状况,既包括大气的平均状况,也包括极端状况。 (2)变化周期不同 天气:变化快,周期短;气候:变化慢,周期长。 联系:天气是气候的基础,气候是天气的总结和概括。 气候是在多年观测到的天气基础上所得出的总结和概括,是在一定时段内由大量天气过程综合而得出的长期大气过程, 二者之间存在着统计联系,从时间上反映 出微观与宏观的关系 判断:属于天气的为(1、2、5),属于气候的为(3、4) 2、(1)某一中纬度城市的海平面气温为10℃,探空资料显示大气温度直减率为6.5℃/km ,对流层顶部气温为-55℃,试问其对流层顶的高度是多少? (2)同一天赤道地区某地的气温是25℃,探空资料给出大气温度直减率为6.5℃/km ,对流层顶高16km ,那么对流层顶部的气温是多少? 答:(1)已知:T 0=10℃, γ=6.5℃/km ,T=-55℃, 根据T= T 0 +γZ → Z=10km (2)已知:T 0=25℃, γ=6.5℃/km ,Z=16km , 根据T= T 0 +γZ → T=-79℃ 3、已知在0℃、10℃、20℃、30℃和40℃时水面的饱和水汽压分别为6.1hPa 、12.3 hPa 、23.9 hPa 、42.3 hPa 、73.9 hPa 。假设一教室内气温为30℃,经测定其露点温度为10℃,那么该教室内空气的相对湿度是多少? 答: 4、已知空气温度在13.4℃时,饱和差为4.2hPa ,那么空气要冷却到多少度时才达饱和? 答:已知t=13.4℃ 5、已知相对湿度f=40%,气温为15℃,大气压为p=1000hPa ,求实际水汽压e 、比湿q 和水汽混合比γ。 答: 6、某湿空气气块的P=1000hPa ,e=25hPa , t=32℃,其中干空气为3000g ,试问: 17.2717.2713.4237.313.4237.36.11 6.1115.4t t s e e e hPa ????? ? ?++????=?=?=12.342.3 100%29.1%a s e RH e = = ?=s a a s d e e e e d hPa =- ? =- = 15.4-4.2=11.217.276.11exp()8.63237.3a t e hPa t t =11.2=? ? =+℃17.271540% 6.11exp() 6.8215237.3a a s s e RH e RH e e ?= ? =?=?? =+hPa 36.820.6220.622 4.2410/1000a e q g g P - = ==?36.820.6220.622 4.2710/1000 6.82a a e g g P e γ- = ==?--

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