气象学测试题(做)

第一章地球大气

第一节大气的组成

1.大气由干洁大气、水汽和大气杂质所构成

2.大气中的臭氧主要集中在10~50 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在20~30 km高度处。

3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。

4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。

第二节大气的铅直结构

1.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。

2.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。

3.对流层分为下层（摩擦层、行星边界层）、中层、上层和对流层顶。

4.贴地层是指距地面2 m的气层。

5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低，对流运动强烈。

6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。

7.习惯上将极光出现的最大高度（1000~1200 km）作为大气上界。

第三节气象要素

1.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。

2. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。

第二章辐射

第一节辐射的基本知识

1.太阳短波辐射：l mm，lM＝ mm 0.1~4微米 8

地面长波红外辐射：l 3～80mm，lM＝10mm

大气长波红外辐射：l 4～120mm，lM＝15mm

2.辐射通量密度：单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(s^m2) 或 W/m2。

3.光通量密度（照度）：单位面积上接收的光通量。单位： lm/m2（流明）。

第二节太阳辐射

1. 太阳高度角（h）：太阳光线与地平面之间的夹角。

2.正午时刻的太阳高度角h＝90。

- φ + δ（φ观测点纬度，δ观测时间的太阳

倾角即赤纬，太阳直射点纬度）

春秋分δ＝ 0。

，夏至δ＝ 23.5

。

，冬至δ＝-23.5

。

3. 太阳方位角：阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。

4. 可照时数（昼长）：一天中从日出到日落所经历的时间数。

5.可照时数北半球冬至→夏至加长，夏至→冬至缩短。

6.可照时数随纬度增加而加长，夏季尤为显著。

7. 光照时间＝可照时数＋曙幕光时间。

8.曙幕光时间夏长冬短，随纬度增加而加长。

9.大气对太阳辐射的减弱方式：吸收作用、散射作用、反射作用。

第三节地面辐射平衡方程

1.地面辐射平衡方程：

R＝（S’＋D）－Rr－（Eg－Ea）＝（S’＋D）·（1－r）－E

R（地面净辐射；地面辐射差额）

S’（太阳直接辐射）

D （太阳散射辐射；天光漫射）

S’＋D （太阳总辐射）

Rr＝（S’＋D）· r （地面反射辐射）

r （地面反射率）

1－r （地面吸收率）

（S’＋D）－Rr＝（S’＋D）·（1－r）（短波净辐射）

Eg （地面辐射）

Ea （大气辐射）

＝Eg－Ea（地面有效辐射；长波净辐射）

E

2.h增大，S’和D均增大；p（大气透明度）增大，S’增大而散射辐射减小。

3.地面反射率的影响因子：地面性质、太阳高度角、入射辐射波长

地面状况 r雪＞r土＞r水；湿度增大，颜色加深，粗糙度增大，r减小。

h增大，r减小。

辐射波长l增大，r增大。

4.大气中的水汽和二氧化碳能够强烈吸收地面辐射。

5.大气温室效应：地球大气能够让大量的太阳短波辐射透射到地面，同时能够大量地吸收Eg，并以Ea的形式将部分能量返还给地面，从而形成保温作用。

6.地面有效辐射的影响因子：

地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等

地面温度升高，E0 增大；大气温度升高，E0 减弱；

空气湿度增大，天空云量加大、云层加厚，E0减弱；

地面状况 E0粗糙 > E0平滑，E0潮湿> E0干燥；

风改变局地空气温湿度；海拔高度增大，E0增大。

第四节太阳辐射与农业P53

1.不同波谱段太阳辐射的生物学意义：

紫外线：生物学效应；可见光光合作用；红外线：热效应。

2. 生理辐射：能够被绿色植物吸收的辐射能。

光合有效辐射PAR辐射：能够被绿色植物吸收，并用于光合作用形成有机化合物的辐射能。

波段：0.38-0.71 mm。

3.光饱和点：绿色植物光合效率随光照度增大而增加的光照度上限。

光补偿点：绿色植物的光合作用与呼吸作用强度相等时的光照度。

4.太阳能利用率：单位面积上作物收获物中所储存的能量与同期投射到该单位

面积上的太阳辐射能的百分比。

第三章温度

第一节热量收支

1.土壤热容量随土壤湿度增大而增大，随土壤孔隙度增大而减小。

土壤导热率随土壤湿度增大而增大，随土壤孔隙度增大而减小。2.地面热量交换方式：辐射热交换；传导热交换；流体运动热交换（对流、平

流、乱流）；潜热交换

3.大气热量交换方式：辐射热交换；流体运动热交换；潜热交换

4.活动面的热量收支方程：昼R-P-B-LE=0

夜–R+P+B+LE=0

活动层的热量收支方程：昼+Qs=R-P-B-LE

夜 -Qs=-R+P+B+LE

第二节土壤温度和水体温度

1.温度日较差：一天中的最高温度与最低温度之差。

温度年较差：一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。

2.地面最高温度和最低温度均出现在地面热量收支相抵时。

3.土壤温度日较差的主要影响因素：土壤湿度、土壤颜色、土壤机械组成和腐殖质、地面覆盖物、地形条件和天气条件

4.随着深度增加，土壤温度的日、年较差减小，位相落后越多。

5.一天中，土壤温度的铅直分布型可分为四种：（图）

日射（受热）型、辐射（放热）型、上午转变型、傍晚转变型。

6.水体热量的主要支出项为水体蒸发潜热LE

第三节空气温度

1.随着高度增加，气温日较差减小，位相不断落后。

2.气温日较差的主要影响因素：地理纬度、下垫面性质、地形条件、季节、天气状况

3.气温年较差的主要影响因素：地理纬度、下垫面性质（距海远近）

4.一天中，近地层气温的铅直分布型可分为四种：（图）

日射型、辐射型、上午转变型、傍晚转变型。

5.对流层的平均铅直温度梯度为0.65℃/hm。

6.逆温：气温随高度增加而增加，γ< 0。

逆温可分为：辐射逆温、平流逆温、湍流逆温、下沉逆温、锋面逆温、地形逆温、融雪逆温

7.空气做绝热上升运动时，其温度下降；

空气做绝热下沉运动时，其温度上升。

8.干绝热温度直减率γd＝1℃/hm

湿绝热温度直减率γm ～0.5℃/hm

9.g＞gd＞gm时，气层处于绝对不稳定状态；

g＜gm＜gd时，气层处于绝对稳定状态；

gd＞g＞gm时，气层处于条件不稳定状态。

第四节温度与农业

1.生物学三基点温度：维持生物正常生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。

五基点温度：生物学三基点温度、最低致死温度和最高致死温度。

2.活动温度：高于生物学下限温度的日平均温度。

活动积温：生物某发育期或整个生育期中活动温度的总和。

3.有效温度：活动温度减去生物学下限温度。

有效积温：生物某发育期或整个生育期中有效温度的总和。