大气物理复习提纲

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《天气学原理》复习重点

《天气学原理》复习重点

《天气学原理》复习重点天气学是研究大气的物理、化学、动力学等性质以及它们在天气现象中的应用的学科。

了解天气学的基本原理是预测天气和了解气候变化的关键。

下面是《天气学原理》复习的重点内容:一、大气的组成和结构1.大气的组成:大气主要由氮氧和氩组成,同时还有一些稀有气体和水蒸气等。

2.大气的结构:大气主要分为对流层、平流层、中间层、热层和外层等不同层次。

二、大气的物理性质1.大气的密度和压强:大气密度随着高度的增加而减小,压强也呈现类似的变化趋势。

2.大气的温度:大气温度随着高度的升高或降低而发生变化,不同层次的大气温度分布呈现不同的特征。

三、大气的水循环1.蒸发和蒸腾:水在地表蒸发后形成水蒸气,植物通过蒸腾作用将水从根部吸收并释放到空气中。

2.云的形成:当空气中的水蒸气达到饱和时,会形成云,不同云的形成条件和特征。

四、大气的运动1.风的形成:气压差是风的主要驱动力,气压差越大,风速越快。

2.风的分类:大气运动可以分为垂直运动和水平运动,根据水平运动的方向可以将风分为经向风和纬向风。

五、气象要素和观测方法1.气温:常用温度计进行测量,测量站点和高度的选择对结果也有一定影响。

2.湿度:常用湿度计进行测量,相对湿度和绝对湿度的计算和测量方法。

3.气压:常用气压计进行测量,气压的变化对天气的影响程度。

4.风速和风向:常用风速计和风向标进行测量,气象要素的重要参数之一六、天气的形成和变化1.水平天气系统:高压和低压系统的形成和特征,冷、暖锋的形成和移动规律。

2.垂直天气系统:不同层次的大气运动引起的各种天气现象如云、雨、雪等。

七、天气的预报方法1.经验法预报:基于过去的天气观测,根据类似天气现象出现的规律进行预测。

2.数值模式预报:利用气象数值模型模拟大气的物理过程,通过计算机进行精细的数值预报。

3.卫星和雷达预报:利用卫星和雷达观测到的大气云图和降水信息进行天气预报。

以上是《天气学原理》复习的重点内容,掌握这些知识可以帮助我们更好地理解天气的形成和变化规律,提高天气预报的准确性。

大气物理学复习纲要

大气物理学复习纲要

大气物理学第一章大气概述1、了解地球大气的演化包围地球的气壳称为地球大气,就是人们所说的空气。

现在的大气是由原始大气经历一系列复杂变化才形成的。

时间:原始大气出现于距今约46亿年年以前,比人类出现的时间约早三个量级(人类出现距今数百万年),比人类最初出现文字记载的时间约早六个量级(文字出现距今数千年)。

地球大气的演化经历了原始大气、次生大气和现在大气三代。

原始大气:(46亿年前)地球形成初期的原始大气应是以宇宙中最丰富的轻物质H2,He和CO为主。

由于太阳风和地球升温的作用,使原始大气逐渐上升到宇宙空间膨胀并逃逸散失。

估计在45亿年前或更晚些时候,地球上是没有大气的。

次生大气:(45-20亿年前)地球逐渐冷却以后,由于造山运动、火山喷发和从地幔中释放出地壳内原来吸咐的气体,形成了次生大气,其主要成分是CO2、CH4、NH3和H2O等。

火山喷发物中含有大量的水汽及少量CO2,氮硫化合物等,其中水汽沉降为地表水,即海洋和湖泊。

此时CO2浓度达到现在的10倍,CO2和水汽产生温室效应而使地球表面温度逐渐升高到300C左右。

在此高温下,大量CO2气体又通过化学反应生成碳酸盐累积在地壳中,降低了大气中的CO2含量。

现在大气:以N2和O2为主。

出现生命之前,地球上大气中游离态氧极少,少量氧气也是由太阳辐射裂解水汽产生。

后来,地球上氧气主要是由植物光合作用产生的,生物圈的作用使地球大气进一步演化。

此后,臭氧层浓度增加,促进了生命诞生以及氧气释放。

2、掌握地球大气的成分及其重要性(干洁大气、水汽、气溶胶)。

大约在85公里以下的大气层,对流、湍流盛行,大气湍流扩散作用远大于分子扩散作用,这层大气的组分比例相同,称匀和层(曾称均质层)。

匀和层内干洁空气的平均分子量约28.96。

约110公里以上的大气层,分子扩散作用超过湍流扩散作用,称非匀和层,这层大气的组分经重力分离后,轻的在上、重的在下,干洁空气的平均分子量随高度的增加而减小。

大气物理要点总结

大气物理要点总结

大气物理要点总结1. 引言大气物理是研究大气现象和过程的科学学科。

它涉及天气、气候、空气质量等多个方面。

本文将总结大气物理的一些重要要点,包括大气层结、气压和风、大气湍流以及气象雷达等内容。

2. 大气层结大气层结是指大气垂直方向上的温度和湿度的分布特征。

常见的大气层结类型包括对流层、平流层和跳跃层。

•对流层:位于地球表面以上的大约0-12公里范围内,温度随着高度的升高而逐渐下降。

这是因为地球表面受到太阳辐射的加热,导致空气通过对流传热来保持温度梯度。

•平流层:位于对流层上方的大约12-50公里范围内,温度随高度变化的规律性不明显。

这是因为在平流层内,大气层结主要由平流引起,而非对流。

•跳跃层:位于平流层和中间层之间,通常在大约50-80公里高度范围内,具有温度跃变的特点。

大气层结对大气运动和气象现象有重要影响,是大气物理研究中的关键概念。

3. 气压和风气压是大气分子对单位面积的压力。

高压区域的空气密度较大,气压较高;低压区域的空气密度较小,气压较低。

气压的水平分布会导致风的产生和改变。

风是空气相对于地面的水平运动。

风的形成和变化是由气压的差异引起的。

气压梯度越大,风的强度越大。

此外,科里奥利力和摩擦力也会对风产生影响。

科里奥利力是地球自转引起的一种偏转力,会使北半球的风向向右偏转,南半球的风向向左偏转。

摩擦力会使风向与地面摩擦层的地形和摩擦表面有关。

风的强度和方向可以通过风速和风向来描述。

风速可以用各种单位来表示,常见的有米每秒(m/s)和千米每小时(km/h)。

风向通常使用罗盘方向来表示,例如北风、西风等。

4. 大气湍流大气湍流是大气中运动的一种特殊形式,具有不规则和随机性。

它是由于流体中的速度和压力的不规则变化而产生的。

湍流可以发生在各种尺度上,从小到大可以分为微观湍流、中等尺度湍流和大尺度湍流。

•微观湍流:通常发生在小于1毫米的尺度上,例如空气中的微观气泡运动。

•中等尺度湍流:例如对流层中的湍流运动,其尺度通常在1-1000千米之间。

气象物理知识点总结

气象物理知识点总结

气象物理知识点总结1. 大气结构和成分地球大气主要分为四层:对流层、平流层、中间层和外层。

对流层是地球大气最底层,它的高度约为0-10公里,这一层大气的物理性质和气象现象最为活跃。

平流层位于对流层之上,高度约为10-50公里,中间层和外层则分别位于平流层之上,其高度和物理性质有着显著的不同。

地球大气主要成分包括氮气、氧气、水蒸气、稀有气体、臭氧等,这些气体对于大气的物理性质和气象现象都有着重要的影响。

2. 大气压力和温度大气压力是指大气对地球表面或物体单位面积所施加的压力,它随着海拔的增加而逐渐减小。

气温是指大气中分子的热运动程度,气温的变化对于天气的形成和气象现象的发生都具有重要的影响。

大气的温度和压力分布有着明显的规律性,了解这些规律对于天气预测和气候研究都具有重要的意义。

3. 气象现象和天气预测气象现象是指大气中各种物理现象和过程,如气压变化、温度变化、湿度变化、降水、云层等。

天气预测是指根据气象现象和规律,对未来天气情况进行预测。

传统的天气预测主要依靠气象观测和经验判断,随着气象卫星、雷达等现代技术的发展,天气预测的准确性得到了显著提高。

4. 气候变化和全球变暖气候是指长时间范围内的天气状况,包括温度、湿度、降水、风向等气象要素。

气候变化是指气候长期平均状态和分布发生的变化,全球变暖是指地球表面温度不断升高的现象。

气候变化和全球变暖对于人类社会和自然生态系统都具有重大影响,因此对其进行深入研究具有重要的意义。

5. 天气系统和气象灾害大气环流系统是地球大气中一系列有规律的空气运动,它是天气形成和分布的重要原因。

气象灾害是指由气象现象和天气系统引起的对人类生产生活和生态环境造成危害的自然灾害。

了解天气系统和气象灾害的形成和规律性,对于预防和减轻气象灾害的影响具有重要的意义。

总结:气象物理学作为研究地球大气的一门科学,对于我们了解气象现象、预测天气、研究气候变化等方面都具有重要的意义。

通过学习气象物理学的相关知识,我们可以更好地了解地球大气的物理性质和规律,为我们的生产生活和自然环境的保护提供重要的科学依据。

八年级(下)物理知识点预习复习提纲

八年级(下)物理知识点预习复习提纲

第七章力和运动一、牛顿第一定律1、牛顿第一定律:⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。

⑵说明:A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验,所以已成为大家公认的力学基本定律之一。

但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。

B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。

2、惯性:⑴定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。

⑵说明:惯性是物体的一种属性。

一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。

利用惯性:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它滑行。

防止惯性带来的危害:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离。

二、二力平衡1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。

2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上3.物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。

即平衡状态.4、平衡力与相互作用力比较:相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上。

不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;相互作用力作用在不同物体上,是相同性质的力。

5、力和运动状态的关系:物体运动状态的改变,是指速度大小的改变和运动方向的改变。

三、滑动摩擦力1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

2、分类:3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。

大气物理知识点总结

大气物理知识点总结

大气物理知识点总结大气物理是研究大气运动、气象现象和大气环境的学科。

它涉及了大气的结构、运动规律、热力学和动力学过程等多个方面。

在现代大气物理研究中,人们不仅仅关注天气预报和气候变化,还涉及到了空气污染、天然灾害等问题。

下面将对大气物理的一些重要知识点进行总结。

大气的成分和结构大气是地球表面上的气体层,由各种气体组成。

主要成分包括氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(1%)、水蒸气(变化范围大)等。

大气主要分为四层:对流层(最底层)、平流层、中间层和外部层。

大气的运动规律大气运动包括垂直运动和水平运动。

垂直运动主要是对流运动和垂直运动。

而水平运动则包括风、地转风、切向速度、螺旋速度、地面风、垂直风等。

大气的热力学过程大气中的热力学过程包括气体的热胀冷缩、热传导、对流传热、辐射传热等。

这些过程对大气的热力学结构和气候有着重要的影响。

大气的动力学过程大气中的动力学过程主要包括了地球的自转和公转、大气的环流、热带气旋、高空急流、地理风等。

通过这些过程,可以了解大气的轨迹和运动规律。

大气现象大气现象主要包括天气、云、雨、雪、冰雹、雾、霾、龙卷风、飓风、台风、雷电、飞沙走石等。

这些现象对人类的生活和生产有着重要的影响。

气象预报气象预报是利用大气物理的知识对气象现象进行预测和预报。

它可以帮助人们更好地安排生活和工作,预防天气灾害等。

气候变化气候变化是指地球气候系统长期的变化。

它包括了气温、降水量、风向等的变化。

近些年来,由于人类活动的影响,气候变化已成为一个重要的全球性问题。

空气污染空气污染是指大气中出现的污染物质,包括了颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。

空气污染对人类的健康、环境等都具有严重的影响。

天然灾害天然灾害包括了台风、龙卷风、地震、洪水、干旱等。

它们对人类的生产和生活造成了很大的损失。

在大气物理研究中,人们不断地深入探索大气的奥秘,致力于提高气象预报的准确性、探索气候变化的规律、减少空气污染和防范天然灾害。

大气物理学笔记

大气物理学笔记

大气物理学笔记一、大气的组成与结构。

1. 大气组成。

- 干洁大气:主要由氮气(约占78%)、氧气(约占21%)、氩气(约占0.93%)等组成。

这些气体在大气中的比例相对稳定,对大气的物理和化学性质有着重要影响。

- 水汽:是大气中含量变化最大的成分,其含量在0 - 4%之间。

水汽是天气现象形成的重要因素,如云、雨、雾等的形成都离不开水汽。

- 气溶胶:包括固体和液体微粒,如灰尘、烟雾、海盐等。

气溶胶对太阳辐射有散射和吸收作用,还可以作为云凝结核影响云的形成和降水过程。

2. 大气结构。

- 对流层。

- 高度:低纬度地区平均为17 - 18千米,中纬度地区平均为10 - 12千米,高纬度地区平均为8 - 9千米。

- 特点:气温随高度递减,平均递减率约为6.5℃/千米;空气具有强烈的对流运动,这是由于地面受热不均引起的;集中了大气质量的约3/4和几乎全部的水汽和杂质,天气现象复杂多变。

- 平流层。

- 高度:从对流层顶到约50千米的高度。

- 特点:气温随高度增加而升高,这是因为平流层中有臭氧层,臭氧吸收太阳紫外线辐射而使气温升高;空气以平流运动为主,气流平稳,有利于飞机飞行。

- 中间层。

- 高度:从平流层顶到约85千米的高度。

- 特点:气温随高度递减,再次出现随高度降低的情况;空气具有强烈的垂直对流运动。

- 热层。

- 高度:从中间层顶到约500千米的高度。

- 特点:气温随高度迅速增加,这是由于该层中的原子氧吸收太阳短波辐射而使气温升高;该层空气处于高度电离状态,存在大量的离子和电子,也被称为电离层,对无线电通信有重要影响。

- 散逸层。

- 高度:500千米以上。

- 特点:大气极其稀薄,分子间距离很大,一些高速运动的粒子可以挣脱地球引力的束缚而散逸到宇宙空间。

二、大气静力学。

1. 大气压力。

- 定义:大气对单位面积表面的压力。

其单位为帕斯卡(Pa),1标准大气压 = 1013.25 hPa。

- 垂直分布:大气压力随高度增加而减小,在近地面大气压力较大,随着高度升高,大气柱的质量减小,压力也随之降低。

大气物理学主要知识点

大气物理学主要知识点

⼤⽓物理学主要知识点主要知识点理想⽓体状态⽅程绝热过程与位温饱和⽔汽压、冰⾯饱和⽔汽压饱和绝热与假绝热抬升凝结⾼度、⾃由对流⾼度、浮⼒能量、对流凝结⾼度均质核化、异质核化曲率效应、溶质效应临界过饱和度/临界半径Kohler曲线、霾的形成云滴碰并增长、末速度冰云核化、贝吉隆Bergeron过程⽓溶胶、凝结核、云凝结核⽓溶胶分类、源、汇、寿命、分布⽓溶胶吸湿参数⽓溶胶对云和降⽔的影响⽓溶胶直接效应、间接效应短波辐射、长波辐射、温室效应与温室⽓体⼤⽓吸收谱与⼤⽓窗区云对地球辐射的影响Chapman机制、催化损耗循环、南极臭氧损耗机制、北极何时出现臭氧洞边界层、地表能量平衡、地表⽔平衡静⼒稳定度、动⼒不稳定边界层⽇变化海陆风、⼭⾕风、城市热岛效应Rayleigh散射、⽶散射对流层顶定义、对流层顶分布特征热带对流层顶层第⼆讲⼤⽓科学研究⼿段探测设备研制——研制少、技术落后、⽔平低野外观测——试验少、国外仪器、⼿段单调(促进国外改进设备)遥感反演(卫星、飞机、地基、移动)——国外观测、反演理论与⽅法少、验证⼯作多?资料同化(同化⽅案、资料库)——国外模式、理论研究多、⽆国产品诊断分析——国外资料、国外卫星资料、国外模式资料、⼯作众多(促进国外完善资料)?数值模拟(模式研制、运⾏者)——国外模式、研制改进少、运⾏者众多(促进国外完善模式)关于探测的⼀些注意事项1.视事未必是事实2.精确测量未必就是测量精确⼤⽓物理学范畴⼤⽓物理学寻求从物理原理来解释⼤⽓中发⽣的各种时间与空间尺度的现象。

⼤⽓物理学可以⼴泛地认为包括所有⼤⽓现象。

流体⼒学、热⼒学、电磁学⼤⽓科学领域传统上把⼤⽓物理学与⼤尺度动⼒学(中尺度、天⽓尺度、⾏星尺度)以及⼤⽓化学区分开来。

领域:⼤⽓辐射、⽓溶胶物理学、云物理学、⼤⽓电学、⼤⽓边界层物理学、⼩尺度⼤⽓动⼒学。

⼤⽓化学⽬的(社会需求):提⾼天⽓、⽓候预测⽔平。

⼤⽓物理学研究特点实验科学,探测(实验)能⼒→研究⽔平探测平台:地⾯观测、雷达;风筝、⽓球、平流层⽓球;飞机(⽆⼈机)、轮船、浮标、⽕箭、卫星探测内容:常规要素(风温压湿、辐射)→湍流通量→云微物理量→⼤⽓成分实验室实验:化学反应(截⾯、常数、速率)、微物理(云滴、起电)⼤⽓物理学主要挑战领域:⼤⽓辐射、⽓溶胶物理学、云物理学、⼤⽓电学、⼤⽓边界层物理学、⼩尺度⼤⽓动⼒学。

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大气物理复习提纲
第一讲:大气的演变
第一代大气、第二代大气、现代大气
大气的成分及分布:地球大气是由多种气体以及漂浮于其中的固态、液态等颗粒物质组成的。

气体成分、干洁大气、相变特征、空气密度:、平均分子量
水汽的特点及分布规律; CO2、O3的作用及分布; 气溶胶及其在大气中的作用
气体成分:90km以下干洁大气均匀混合,称为均匀层。

干洁大气: 不含水汽和悬浮颗粒物的大气称为干洁大气。

相变特征:在地球大气温、压条件下,水汽是唯一能发生相变的气体成分。

空气密度:标准状态(p=1013.25hPa, t=0℃)下,干空气密度为1.29kg/m3。

平均分子量:90km以下,空气平均分子量为28.966,不随高度变化;90km以上,随高度递减。

大气的垂直结构; 对流层、平流层的特点; 大气的状态参数及其变化; 气压随时间和空间变化情况
三种温标之间的转换、气温随时空变化情况; 逆温层及其; 成原因各种湿度参量的定义及计算
气体的状态方程及计算; 大气静力学方程、适用条件、应用; 气压场的基本形式及位势高度
例:求温度为20℃和-20℃时,1立方米空气中所含的最大水汽质量,第一个比第二个大多少倍。

例:在热带沙漠常常温度高达45℃或更高,而相对湿度却抵达2%,而在极低,温度降低到零下40℃或更低,相对湿度却近100%,试问哪个地区绝对湿度大,大多少倍?
解:分别求出温度45℃与-40℃时的饱和水汽压E与它们的实际水汽e
则热带沙漠地区绝对湿度大,大约大7.7倍
第二讲大气辐射
描述辐射场的物理量; 辐射通量; 辐射通量密度; 辐射强度; 辐射的基本定理; 基尔霍夫定律
普朗克定律; 史蒂芬-波尔兹曼定律; 维恩位移定律; 平方反比关系; 大气的吸收光谱
吸收光谱:水汽、氧气、臭氧、二氧化碳的吸收光谱;大气窗;
大气对辐射的散射:大气散射和吸收的不同;瑞利散射、米散射的特点;利用散射的原理解释天空为什么是蓝色
太阳辐射在大气中的传输:太阳常数;太阳辐射在大气上界的分布;解释地球、大气和地气系统的辐射平衡
祝大家考试顺利!!大探(111)
例:一立方体的黑体,每边长10cm,如果把它加热到727度,求此黑体放射的辐射能有多少瓦?
祝大家考试顺利!!大探(111)
第三讲大气热力学基础
(1)干空气和未饱和的湿空气的绝热过程
干绝热过程、干绝热方程、干绝热递减率; 位温的定义; 位温的应用; 抬升冷凝高度; 抬升冷凝高度的估算(2)饱和湿空气的绝热过程
假湿绝热过程、假湿绝热递减率; 假相当位温、假相当温度
T-lnP图的应用; 大气静力稳定度及其判别方法; 厚气层的静力稳定度判别方法:
祝大家考试顺利!!大探(111)
本节讨论两个温度和湿度各不相同的空气块绝热等压混合的情况。

可见混合后的q、T、e和θ都可由初值的质量加权平均得到。

说明:空气块绝热混合的效果是,位温高的气块混合时位温下降,即它释放出能量;位温低的气块混合时吸收热量,位温上升;若两块气块位温相等,则达到热量平衡。

(B常被称为净的阿基米德浮力,当气块上升到新的位置后,若气块密度比环境密度小,则B>0,加速度为正,气块将继续上升,反之,B<0,加速度为负,若B=0,加速度为零。

)
祝大家考试顺利!!大探(111)
第四讲大气动力学基础
大气动力学基本方程组及其近似分析; 地转风;热成风; 梯度风; 地转偏差; 地转适应的尺度理论; 重力内波产生原因及其气象意义; 罗斯贝波产生机制及其特征;地转适应机理
(只有风场而没有气压场)

(只有气压场而没有风场)

第六讲云雾和降水水物理
•湿空气达到饱和的途径
•云雾形成的宏观条件
•积状云的宏观特征
•层状云、卷云的宏观特征
•云降水的微观特征
•云滴谱、雨滴谱、冰雹
•云粒子的均质核化
•云粒子的异质核化
•大气凝结核
•什么是云中水循环次数?什么是降水效率?一般降水有哪两个特点?
•降水量比上云内含水量是云中水循环次数
•降水量比上入云水汽输送量为降水效率
•一般云雾降水的降水量大于云内含水量而小于入云水汽输送量•飑线、超级单体、多单体的特征
•零度层亮带及其形成原因
•云滴的凝结增长
•降水物的降落与碰并
•微滴下落末速度
•碰并效率、碰撞效率、并合效率
•冰雹的干湿增长•考试题型
•一、选择题,20题,30分•二、简答题,2题,20分•三、证明题,1题,15分•四、计算题,3题,35分•电子工程学院汤志亚•tangzhiya@
祝大家考试顺利!!大探(111)。

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