气象学复习题

复习思考题

第一章

1.名词解释：气温垂直递减率(每上升100m，气温约下降0.65℃，也称气温垂直梯度，通常

以γ表示)、饱和水汽压（p16 饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压E）、相对湿度（空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值U）、露点（当空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却到饱和时的温度称露点温度td）、饱和差（在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差成为饱和差d）。

2.气候与天气的不同有哪些？天气：一个地方某瞬间大气状态和大气现象的综合称为天气。

气候：一个地方多年间发生的天气状态，既包括平均状态又包括极端状态。

3.平流层和对流层的主要特点有哪些？平流层：①气温随高度的上升而升高②空气以水平运

动为主③水汽含量极少，大多数时间天气晴朗（50~55km）对流层：①气温随高度增加而降低②空气具有强烈的对流运动③气象要素水平分布不均匀

还有中间层、热成层、散逸层。

4.臭氧、二氧化碳、水汽和气溶胶的气候效应。

5.臭氧：臭氧能大量吸收太阳紫外线，臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线

的伤害.

6.二氧化碳：二氧化碳是温室气体，能强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应.

7.水汽：水汽相变过程吸收或放出潜热，引起大气湿度变化，同时引起热量转移。能强烈吸

收长波辐射，参与大气温室效应形成，对地面起保温作用。影响云雨及各种降水，对植物生长发育所需水分有着直接影响，最终影响到植物及农作物的产量。

8.气溶胶粒子：大气气溶胶微粒能充当水汽凝结核，对云、雨的形成有着重要的作用。

9.如何用饱和差、露点温度来判断空气距离饱和的程度？饱和差表示实际空气距离饱和的程

度d=E-e d>0未饱和露点温度：t＞td时，表示空气未饱和；t＝td时，表示空气饱和；t ＜td时，表示空气过饱和。

10.大气物理形状的表示方法：P14

11.

第二章、第三章

1.名词解释：太阳常数（在日地平均距离条件下，地球大气上界垂直于太阳光线的面上所接收到的太阳辐射通量密度，称为太阳常数以S0表示）、

2.大气透明系数(P大气透明系数是表征大气透明度的特征量，是指透过一个大气质量的透射辐射与入射辐射之比。)、

3.太阳高度(太阳光线和观测点地平线间的夹角，以h表示)、太阳直接辐射（太阳以平行光方式投射到与光线相垂直的面上的辐射称为太阳直接辐射用S表示）、总辐射（到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为总辐射用St表示）、大气逆辐射（投向地面的这部分大气辐射称为大气逆辐射以La表示）、大气之窗（大气之窗是指地球辐射中波长为8.5到11微米波段的辐射几乎没有为大气所吸收而能全部透过并进入太空，好像大气为这个波段长开了一个窗子，故名为“大气之窗”。）、地面有效辐射（地面有效辐射是地面发射的长波辐射与地面吸收的大气逆辐射之差以Ln表示）、地面净辐射（地面吸收太阳辐射获得的能量与地面有效辐射失去的能量之差）、逆温（在一定条件下，对流层的某一高度有时出现的气温随高度增加而升高的现象）、

平流逆温（当暖空气平流到冷的下垫面上时，使近地面的空气冷却，降温较多，而上层空气受地面影响小，降温较少，于是就产生了逆温现象）、辐射逆温（晴朗平静的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增，称为辐射逆温。）、活动积温（活动积温是林木在某一生长发育期或整个生长发育期内全部活动温度的总和）、有效积温（有效积温是林木在某一生长发育期或整个发育期内有效温度的总和）。

2.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素？纬度、赤纬（太阳倾角或日偏角）、时角

3.太阳辐射在大气中减弱的一般规律是什么？贝尔减弱定律的公式。①总辐射能有明显的减弱②辐射能随波长的分布变得极不规则③波长短的辐射能减弱的更为显著贝尔减弱定律：大气透明系数为P，太阳辐射穿过m个大气质量后，到达地面的太阳辐射通量密度S为：S=S0P^m 该式说明，太阳辐射经过大气层时，其减弱规律遵循指数规则。

4.到达地面的太阳总辐射由哪两部分组成？试比较二者的异同及影响因子。太阳直接辐射和散射辐射影响因子：直接辐射Ⅰ.太阳高度角（↓↓）；Ⅱ.大气透明系数；Ⅲ大气质量数

散射辐射Ⅰ.太阳高度角；Ⅱ.大气透明度；Ⅲ.海拔高度；Ⅳ云对太阳辐射的散射十分强烈

5.地面有效辐射的公式。有哪些影响因子？Ln=L0-La 地面温度、空气温度、空气湿度和云况

6.地面净辐射公式和各项的意义。B=St（1-r）-Ln=（Sb+Sd）（1-r）-Ln或B=Sb+Sd+La-Sr-L0 式中：B为地面净辐射；St为太阳总辐射，他是太阳直接辐射Sb与散射辐射Sd之和；Sr为地面反射辐射，r为地面对太阳辐射的反射率；Ln为地面有效辐射；L0为大气辐射；La为大气逆辐射。

画图并说明土壤温度的铅直变化类型。日射型辐射型早上过渡型晚上过度型课本p69

7.写出地面（土壤）热量平衡方程和解释各项的意义。B=LE+P+Qs 式中：B为净辐射；P为感热通量；LE为潜热通量；E为蒸发或凝结量；L为蒸发或凝结耗热量其中Qs为土壤热通量p67 8.常见的逆温有哪几种？辐射逆温形成的条件是什么？辐射逆温平流逆温地形逆温辐射逆温形成的条件：在晴朗无风或微风的夜晚，地面很快辐射冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈远降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温。

9.什么叫土壤日较差、气温日较差？影响土壤日较差、气温日较差的因子有哪些？土壤日较差：一天中，土壤温度有一个最高值和一个最低值，两者之差为土壤日较差。土壤日较差的大小，主要决定于地面热量收支状况和土壤热特性。一般是低纬度大于高纬度，内陆大于沿海，夏季大于冬季，凹地大于平地，阳坡大于阴坡，干土大于湿土，裸地大于有各种覆盖的地面，晴天大于阴天等。气温日较差：在一天中空气温度有一个最高只和一个最低值，两者之差为气温日较差。气温日较差受纬度、季节、天气、地形和下垫面性质等因子的影响。气温日较差随纬度的升高而减小，一般夏季气温日较差大于冬季，凹地的气温日较差大于凸地的气温日较差。晴天气温日较差大于阴天的气温日较差，随着离地面高度的增加，气温日较差随之减小。

10.如何计算活动积温、有效积温？积温在林业生产中有何意义？课本p85 ①在林业气候分析与区划中，积温被用作林业区划主要的热量指标。②不同树种，或同一树种的不同生长发育期，要求不同的积温。③积温可以作为树木物候期、发育期和病虫害发生期等重要依据。④积温可以为植物引种和品种推广提供科学依据

第四章大气中的水分

1.影响蒸发的气象因子有哪些？道尔顿定律。蒸散的概念是什么？①气象条件和地理环境②

混合气体的总压力等于其组成成分各分压力之和③植物蒸腾和植被下土壤表面蒸发是同时发生的，将植被蒸腾和植物下土壤表面水分输送到大气中去的总过程称为蒸散。

2.大气中水气的凝结条件是什么？其达到凝结的途径有哪些？云、露、霜、雾分别是在哪些冷

却方式下产生的？①一是有凝结核或凝华核存在；二是大气中水汽要达到饱和或过饱和状态。②暖水面蒸发空气的冷却（绝热冷却辐射冷却平流冷却）③地面水汽凝结物：露和霜；近地层水汽凝结物：雾；高空水汽凝结物：云

3.辐射雾、平流雾的定义和形成条件有哪些？辐射雾：辐射雾是由地面辐射冷却使贴地气层

变冷而形成的条件：①空气中有充足的水气；②天气晴朗少云；③风力微弱；④大气层结稳定平流雾：平流雾是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成的。海洋上暖而湿的空气流到冷的大陆上或者冷的海洋面上，都可以形成平流雾。形成条件：①下垫面与暖湿空气的温差较大；②暖湿空气的湿度大；③适宜的风向和风速；④层结较稳定。

4.降水量、降水强度、降水相对变率、降水绝对变率的定义。降水相对变率和绝对变率分别可

用来表示什么？天空降落到地面上的液态降水或融化后的固态降水未经蒸发、渗透和流失而聚积在水平面上的水层深度成为降水量。降水强度是指单位时间内的降水量。某一时期的实际降水量与多年同期平均降水量之差，叫做降水绝对变率。相对变率是降水绝对变率与多年同期平均降水量的百分比。降水绝对变率表示降水量的变动程度；由某地的多年平均相对变率可以看出该地降水量的可靠程度有多大。

5.形成降水的原因和种类有哪四种？降水成因：①地形抬升作用——形成地形雨；②热对流作

用——形成对流雨；③气旋活动——形成气旋雨；④台风活动——形成台风雨降水的种类：根据降水的形态可把降水分为雨、雪、霰、雹；按降水强度的大小，降水可分为小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨、小雪、中雪、大雪；根据降水的性质：连续性降水、阵性降水、毛毛状降水

第五章大气的运动

气压：单位地球表面所承受大气柱的重量，称为大气压力。

气压的日变化（见右图）：

年变化：大陆型：冬季高，夏季低，年较差高纬大

海洋型（高山型）：夏季高，冬季低，年较差小于陆地

了解什么是低气压，低压槽，高气压，高压脊，鞍形气压场

大气活动中心：由于海陆热力差异而使完整的尾向气压带分裂成一个个范围较大的闭合的高、低压区，它们主宰着大气的活动和水热的交换，对天气和气候变化有重大影响，称之为大气活动中心。P121&P130

在水平方向上，作用于空气的力都有哪些？每个力都是在什么情况下才起作用的？

水平气压梯度力（真）：在垂直等压线方向上，由高压指向低压，（根本驱动力）

水平地转偏向力（假）：在北半球地转偏向力垂直指向物体运动方向的右方，使物体向原来运动方向的右方偏转；在南半球，则相反。它垂直于空气运动方向，只改变空气运动方向，不改变空气相对于地球的运动速度。

惯性离心力（假）与运动的方向垂直，由中心指向外缘。

摩擦力（真）：与运动方向相反。

在赤道上：地转偏向力=0 怱视其的作用

空气作直线运动：惯性离心力=0 忽视的作用

自由大气：摩擦系数=0 忽视摩擦力的作用

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。（适用于自由大气）

在南、北半球，地转风与水平气压场之间（风压定律）有何规律？在北半球，背风而立，高压在右，低压在左；南半球相反。

单圈环流假设条件：1、地表是均匀的2、没有地球自转运动。

三圈环流：假设条件：1、地表是均匀的2、消除海陆分布及地形的影响

1.海陆风、山谷风、焚风的定义。画图说明海陆风、山谷风的形成过程。

2.

海陆风：白天地表受热后，由于海陆热力性质的差异，陆地增温快，海洋增温慢，形成由海洋指向陆地的气压梯度，在下层形成海洋吹向陆地的海风。晚间海洋辐射降温快于陆地，海面温

度低，陆面温度高，形成了与白天相反的热力环了，下层风由陆地吹向海洋，形成陆风。

山谷风：白天，由于太阳辐射山坡很快辐射升温，使山坡附近的空气也升温较快，而同高度山谷上空的空气，因远离地面，增温缓慢，于是形成了由山坡上空指向山谷上空的水平气压梯度，而在谷底则恰好相反，下层形成了风从山谷吹向山坡。晚上山坡辐射降温快，山坡附近的空气也随之降温，而同高度谷底上空冷却较慢，形成了和白天相反的热力环流，下层风由山坡吹向山谷。

3.焚风：沿着背风山坡向下吹的又干又热的风叫焚风。

第六章天气和灾害性天气

天气：一定地区短时段内气象要素（温、湿、风和气压等）和天气状况（冷暖、干湿等）的综合表现。

天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。气团是指气象要素（主要指温度、湿度和大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。

气旋是占有三度空间的中心气压比四周低的水平空气涡旋，又称低压。

反气旋是占有三度空间的中心气压比四周高的水平空气涡旋，又称高压。

寒潮：大范围强冷空气活动引起气温下降的天气过程。

霜冻：在植物生长的季节里，地面和植物表面温度下降到足以引起植株遭受伤害甚至死亡的低温。

台风与龙卷风的区别：

干热风：指高温低湿并伴随有一定风力的农林业灾害天气。

2.从水平和垂直方向说明台风的结构和天气。台风的形成、消亡条件有哪些？

从水平和垂直方向说明台风的结构和天气

㈠水平：低层按辐合气流速度大小分为3个区域：

①外圈，又称外围大风区，自台风边缘到涡旋区外缘，半径约200—300km，其主要特点是

风速向中心急增，风力可达6级以上。

②中圈，又称涡旋区，从大风区边缘到台风眼壁，半径约100km，是台风中对流和风、雨最

强烈区域，破坏力最大。

天气：上升气流强烈，常造成数十千米，高达十几千米的垂直云层，云墙下出现狂风暴雨，风力达12级以上，是台风中天气最坏的区域

③内圈，又称台风眼区，半径约5—30km。多呈圆形，风速迅速减小或静风。

天气：气流下沉，天气晴好，风也很小，仅有时出现很薄的卷云和层云；气流上升，天气转坏，云层密布，有时出现降水

㈡垂直：台风流场的垂直分布，大致分为3层：

①低层流入层，从地面到3km，气流强烈向中心辐合；

②上升气流层，从3km到10km左右；

③高空流出层，大约从10km到对流层顶（12—16km）。

台风的形成、消亡条件：

㈠台风形成的合适环境条件和流场是：①广阔的高温洋面；②合适的地转参数值；③气流铅直切变要小；④合适的流场

㈡台风的消亡条件：①高温、高湿空气不能继续供给；②低空辐合、高空辐散流场不能维持；

③风速铅直切变增大

第七章气候和中国气候

气候的形成和变化的因子：

太阳辐射（天文气候）

环流因子（包括大气环流和洋流）

（二）环流与热量输送：冬季海洋热源，陆地冷源，中高纬盛行西风，大陆西岸迎风海岸，又有暖洋流经过，海洋向大陆输送热量多，提高大陆西岸温度。

夏天大陆是热源，海洋为冷源，大陆通过大气环流向海洋输送热量，但输送值比冬天海洋传送给大陆的小。

（三）环流与水分循环

暖流沿岸多降水;冷洋流沿岸多雾。

1、在水汽充足的条件下，蒸发的快慢和蒸发量的多少，受环流的方向和环流速度的影响。

2、从海陆表面蒸发出的水汽需要通过大气环流的输送才能转移到其他地方去，使世界的水汽和降水趋于均匀。

3、大气环流的存在使地球表面有赤道和中纬两个多雨带，副热带和极地两个少雨带.

下垫面因子（包括海陆分布、地形与地面特性、冰雪覆盖）

人类活动的影响：改变大气化学组成、改变下垫面性质、人为热和人为水汽的排放

1.洋流如何影响气候的？

答：一般来说，有暖洋流经过的沿岸，气候比同纬度各地温暖；有冷洋流经过的沿岸，气候比同纬度各地寒冷。对全球热量平衡有重要作用

洋流缩小了南北温差，海洋承担了33％的高、低纬间的热量输送；

洋流增大了大陆东西两岸的温度；

洋流对降水、雾的影响：暖流沿岸多降水，大陆冷洋流沿岸多雾

2.海陆分布对气候有何影响？海洋性气候和大陆性气候有哪些差异？

影响：由于海路分布对气候形成巨大的作用，使得形成了海洋性气候和大陆性气候。

差异：海洋性气候夏季凉爽，冬季温和，春温低于秋温，气温日变化和年变化小，相时落后，降水丰沛而且各季分布均匀。

大陆性气候夏季炎热，冬季寒冷，气温日较差何年较差大，相时超前，春温高于秋温，降水稀少而且集中。

3.举例说明地形对气候的影响。

地形对气候的影响，一方面表现在地形本身形成的气候特点。如盆地，它使气候趋于严寒酷暑；高山使气候趋于和缓。另一方面表现在地形对邻近地区的影响。如高山或高原是气流移动的障碍物，可以阻滞北来的冷气团和南来的暖气团，使山脉两侧温度和降水显著不同，造成不同气候特征。例如我国青藏高原地势高，面积大，不仅影响热量和降水，而且对大气环流也有显著影响，对中国气候有重要影响。

4.季风的定义。季风形成的原因有哪些？我国季风气候的特点有哪些？东亚季风和南亚季风有

哪些区别？

定义：大范围地区的盛行风向随季节有显著改变的现象称为季风

形成原因：①海陆间的热力差异（海陆热力差异是形成季风的最主要原因）

②行星风带的季节移动

③广大高原的热力、动力作用

特点：①我国季风气候形成的原因：Ⅰ.海陆分布对我国季风所起的作用；Ⅱ.地球行星大气环流的季节移动所起的作用；Ⅲ.青藏高原对我国季风形成的作用

②盛行风向：冬季——偏北风；夏季——东南风

③我国季风气候的主要特点：Ⅰ雨量集中；Ⅱ降水变率大；Ⅲ云量和相对湿度全年以夏季

最大；Ⅳ冬季气温比同纬度低得多

④季风的进退：第一次，5月中旬；第二次，6月中旬；第三次，7月中旬

区别：①强度不同：东亚季风是冬季风强于夏季风；南亚季风是夏季风强于冬季风。

②成因不同：东亚夏季风主要起因于海陆热力差异；南亚夏季风主要是由于行星风带的北

移加上海陆热力差异的共同作用。

③特点不同：东亚是冬季寒冷干燥，夏季温暖多雨；南亚是冬季干早少雨，夏季高温多雨

④南亚夏季风的来临是爆发性的，冬季风的建立比较缓慢；东亚夏季风的建立是渐进的，

而冬季风的建立或夏季风的撤退比较突然。

5.简述高山气候与高原气候、地中海气候和暖温带季风气候的差别。

高山气候与高原气候差别：①形成原因不同：高山气候是因山地高度和地貌影响而形成的；

高原气候是因高原地形影响而形成的

②特点不同：高山气候特点是具有海洋性，温度变化缓慢，降水多；高原气候特点是具有

大陆性，气温变化激烈，降水少，较为干燥

地中海气候和暖温带季风气候差别：①分布地理位置不同：地中海气候分布于南、北纬30~40的大陆西岸；暖温带季风气候分布于亚欧大陆东岸唯独35~55地带

②气候特征不同：地中海气候夏季炎热干燥，冬季温和湿润；暖温带季风气候夏季温暖湿

润，冬季寒冷干燥

③降水情况不同：地中海气候夏季降水少，、冬季降水多；暖温带季风气候降水集中在夏季

第八章

1.小气候的定义，小气候的特点。在定点短期对比观测法中，你认为测点选择遵循的原则有哪

些？

答：小气候是指在具有相同的大气背景下，在局部地区，由于地形地势、下垫面构造和特性的不同，早晨热量和水分收支差异，形成了近地气层和土壤上层局部地区与大气候不同的特殊气候。特点是：范围小，差别大，很稳定

原则：研究目的不同，测点选择出发点不同；测点应具有典型性或代表性；测点应具有比较性

2.从温度、湿度和风来说明森林小气候的特征。

林内及附近的温度变化缓和，湿度增加，风速减弱；

3.城市气候的特点。城市热岛形成的原因。如何降低城市热岛效应？

城市热岛形成原因：①城市人工热源的作用；

②城市不透水的人为建筑覆盖度大，植物少。消耗于蒸发散的热量减少；

③市区风速减弱，减少热量的水平输送；

④城市上空污染物质多产生了保温作用，增加了大气逆辐射；

⑤城市下垫面的热容量常大于郊区，夜间冷却降温比郊区缓慢

降低：（1）要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。

（2）城市热岛强度随着城市发展而加强，因此在控制城市发展的同时，要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区，常形

成气温的高值区。

（3）加强城市通风，减小城市热岛强度。

（4）减少人为热的释放，尽量将民用煤改为液化气或天然气并扩大供热面积。

防止热岛效应的方法

1．选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。

2．居住区的绿化管理要建立绿化与环境相结合的管理机制并且建立相关的地方性行政法规，

以保证绿化用地。

3．要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为密集的地区的绿化，营造绿色通风系统，把市外新鲜空气引进市内，以改善小气候。

4．应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。除建筑物、硬路面和林木之外，全部地表应为草坪所覆盖，甚至在树冠投影处草坪难以生长的地方，也应用碎玉米秸和锯木小块加以遮蔽，以提高地表的比热容。

5．建设若干条林荫大道，使其构成城区的带状绿色通道，逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局，减弱热岛效应；

在现有的条件上，应考虑

1、控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工热量的排放；改善市区道路的保水性性能。

2、建筑物淡色化以增加热量的反射。

3、提高能源的利用率，改燃煤为燃气。

4、此外，“透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公路，以储存雨水，降低路面温度。

5、形成环市水系，调节市区气候。