气象学复习思考题2012.121
气象课后思考题答案(自己做的)
第八章全球气候系统1、影响气候形成的因素有哪些？答：（1）太阳辐射；太阳辐射是地球上气候形成的基本因子，也是地球——大气系统中一切物理过程和物理现象形成的基本能源。
不同地区的气候差异及各地气候季节交替，主要是由于太阳辐射在地球表面分布不均及其随时间变化的结果。
（2）宇宙地球物理因子；（3）环流因子（包括大气环流和洋流）；1）环流与热量输送；大气环流和洋流对气候中热量的重新分配起着重要的作用。
①赤道与极地间的热量输送。
一方面，它们将低纬度的热量传输到高纬度，调节了赤道与两极间的温度差异；②海洋与陆地间的热量输送。
另一方面，又因大气环流的方向有由海向陆与陆向海的差异和洋流冷暖的不同，使同一纬度带大陆东西岸气温产生有明显的差异。
2）环流与水分循环水量平衡是水分循环过程的结果，而水分循环又必须通过大气环流来实现。
（4）下垫面因子（包括海陆分布、地形与地面特性、冰雪覆盖）；①海陆差异对气候的影响。
海陆差异可使气候发生很大变化，形成海洋性气候和大陆性气候。
②海陆热力差异对气候的影响。
包括海陆风和季风。
③地形起伏对气候（气温和降水）的影响。
此外，受地形影响的地方性风，包括高原季风、山谷风、焚风和峡谷风。
④海洋对气候的影响。
海气相互作用对气候的影响、海流异常与ENSO事件。
⑤冰雪覆盖对气候（气温和降水）的影响。
（5）人类活动的影响。
2、辐射是如何影响气候形成的？答：太阳辐射的作用，应特别强调它是形成气候最基本的因子。
联系太阳高度角与到达地面的太阳辐射强弱的关系，说明由于太阳辐射在地球表面不同纬度上分布不均匀，使地球上的热量随着纬度的增加而减少，是形成热带、温带、寒带及决定各地气候的最基本因素。
同时，由于这种不同纬度间的热量分配不均，又导致了大气环流的形成。
3、下垫面不同如何影响气候？答：下垫面是指与大气下层直接接触的地球表面。
大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。
它包括地形、地质、土壤和植被等，是影响气候的重要因素之一。
《气象学与气候学》思考题(一)
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、td）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,为什麽?10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°,求该湿空气密度.以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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气象与气候学作业习题(作业与思考题分十章)
气象与气候学作业习题（作业与思考题分十章）作业习题(作业与思考题分十章)第一章绪论1. 系统分类的作用是什么?举例说明大气中存在的各种天气系统。
2. 天气包含哪些现象?可定量化的要素是哪些? 3. 天气和气候是怎样定义的?4. 天气与气候有什么关系?知道过去的、现在的和未来的天气和气候信息对我们的生产和生活有什么作用?5. 对流层大气有哪些基本的特征?6. 研究天气学需要用到哪些传统学科的基础知识?天气学与动力学的关系怎样?天气学怎样走进人们的生活?7. 什么叫专业气象服务?什么叫气象经济学?8. 对地面附近的天气系统和对流层中、高层大气扰动，有哪些水平尺度与时间尺度匹配的天气系统?它们之间有什么关系?9. 描述大尺度天气学与大尺度天气动力学，中小尺度天气学与中小尺度天气动力学，以及大气湍流等方面的关系。
10. 天气学的基本原理包括哪些方面? 11. 制作天气预报用到哪些方法和手段? 12.有哪些地图投影方法? 13. 天气图的种类有哪些?14. 怎样分析等压线、等高线和等温线? 15. 怎样分析流线?16. 地面天气图有哪些要素?高空天气图上有哪些要素? 17. 日常天气预报中有哪些内容?18. 现在人们可以从哪些媒体上获得天气信息? 19. 什么叫滚动预报?20. 天气学的发展有哪些阶段?天气学发展的前景怎样?21. 学习天气学需要具备哪些学科的基础知识?它在国民经济发展中有哪些应用? 22. 为什么我国很多气象台站冬半年与夏半年用的地面天气图底图范围不同?第二章基础理论1. 等引力位势面与重力位势面之间有什么关系?2. 为什么气压随高度的降低在冷空气中比在暖空气中快?3. 解释为什么地面天气图上要用海平面气压?4. 重力位势是怎样引进的?5. 大气运动方程中哪些项是非线性项，哪些项是线性项?6. 气象学问题的研究中常用的热力学第一定律形式是怎样的?7. 写出气压坐标下大气运动方程的形式，与高度z坐标方程有什么不一样? 8. 由大气热力学方程如何做出局地的日平均和日最高、最低气温预报来?9. 利用厚度方程可以讨论等压面形势的垂直变化和水平温度分布之间的联系，给出几种气压系统与温度场的配置关系。
气象与气候学复习参考资料(2012)
《气象与气候学》参考资料张继权东北师范大学城市与环境学院2012年4月课程体系与知识要点《气象学与气候学》是高等师范院校地理专业的一门专业基础课程，也是一门基本技术训练课程。
《气象学与气候学》是自然地理的一个重要组成部分。
通过对本课程的系统学习，使同学们掌握大气中物理现象、物理过程和大气运动的基本原理；天气演变和气候形成、分布与变化的基本规律；人类对天气及气候条件的利用、控制及改造的基本知识；单站补充预报的思路及分析一般气候资料和进行简单气候调查的技能，从而能完成以下三方面的任务：1. 能胜任中学地理教学中有关气象、气候部分的教学任务，并能带领中学生进行课外气象活动。
2. 为学习后继课程，如水文地理、土壤地理、植物地理和区域地理等提供必要基础。
3. 有利于培养学生辨证唯物主义的世界观。
为了适应专业课和中学教学的需要，《气象学与气候学》分为气象学基础、天气和气候学三部分，确定本教材以气候为重点，气象学基础和天气部分是做学习气候学的物理基础和天气基础编写的。
所以学习时不应把重点搞错。
内容安排实现分析大气的热能、温度、水分和运动即“冷与暖”、“敢与湿”和“高压与低压”三对基本矛盾，在此基础上加以综合来论述天气，再进一步用天气的综合阐明气候。
教材内容尽量做到从感性到理性，从现象到本质，从认识自然到改造自然和有浅入深，循序渐进的原则，用辩证唯物主义的观点来论述大气物理过程的基本规律。
《气象学与气候学》是一门科学性和实践性很强的学科。
每一部分先交待概念，是为了后面学习基本规律打基础。
前面概念没学好，后面基本规律也学不懂。
所以学习此课应首先通览全书，把握教材结构体系，再抓重点学习。
另外，注意理论联系实际，我们无时无刻不生活在各种大气物理现象之中，各种天气现象都可以在气象学的基本原理中找到答案。
所以只有善于联系大自然的实际，方能把基本理论学活学透，在理解的基础上掌握，避免死记硬背。
由于受教学时数的限制，教材各章节中的公式和方程式在课堂上不能给出具体推导过程，为了帮助学生对各章节中的公式和方程式的来龙去脉有所了解和加深对这些公式和方程式的理解和掌握它们的气象学意义，同时考虑到《气象学与气候学》内容丰富，为了帮助同学们课后复习，我们编写了这部参考资料，它包括“各章主要公式和方程式推导”和“各章复习思考题”两部分内容，作为同学们课后自学和复习的参考资料。
气象学与气候学思考题
用一个新的作业本做，把题目抄到本子上，大家下周一交给学委。
（记得写学号，并且把尾数写在自己作业本的左上角处）气象学与气候学思考题第一章引论1．气候系统2．大气圈可分为哪些层？对流层有何重要特征？3．什么叫露点、降水、降水量？4．写出干空气状态方程并阐明其意义。
第二章大气的热能与温度1．什么叫太阳常数？2．什么叫太阳辐射光谱？其能量是如何分布的？3．大气对太阳辐射的削弱方式有哪几种？为何雨后天晴时的天空特别蓝？4．为何有云的夜晚气温比较高？5．写出泊淞方程，并说明其物理意义。
6．什么叫位温？7．什么叫大气稳定度？如何判断？8．气温的日变化有何特点？为什么出现这样的特点？9．海平面气温分布有何特点？10．逆温的形式主要有哪些过程？第三章大气中的水分1．当云中出现冰水共存、大小水滴共存、溶液与水共存时，水汽如何转移？2．什么叫霜冻？3．辐射雾或平流雾是如何形成的？4．积状云、层状云、波状云是如何形成的？各包括哪些云属？主要降水的云属又是哪些？5．试述人工降水的原理与方法。
第四章大气的运动1．掌握常用的压高方程，并能用来计算。
某地1000百帕处的气温为8℃，850百帕处的气温为-2℃，求1000百帕与850百帕间的高度差。
2．什么是低压、高压、低压槽、高压脊槽线？34．什么叫热成风？在右图标出下层风（V g1）、热成风（V T）和上层风（V g2）的方向。
5．“三圈环流”是如何形成的？6．北半球海平面大气活动中心有哪些？7．什么是沃克环流？8．南亚季风环流是如何形成的？第五章天气系统1．什么叫气团？按地理分类法可分为哪几种气团？2．什么叫冷锋、暖锋、准静止锋？3．试述一型冷锋、二型冷锋、暖锋和华南准静止锋的天气特点。
4．什么叫大气长波、阻塞高压、切断低压、切变线？5．高空槽有哪几种类型？它们的温压场配置和天气如何？6、什么叫气旋？温带气旋演变经历哪四个阶段？成熟阶段的结构与天气特征是什么？7．什么叫反气旋？什么叫寒潮？其天气特征如何？8．西北太平洋副高的季节活动对我国天气有何影响？9．什么叫热带辐合带？其天气特征如何？10．什么叫台风？其天气特征如何？11．台风形成的必要条件是什么？12．西北太平洋台风移动路径如何？13．什么叫东风波、雷暴、飑线、龙卷？14、绘简图表示暖锋、第一型冷锋、第二型冷锋天气模式及暖锋式、冷锋式、准静锋式切变线。
气象学复习题（答案）
气象学复习题（答案）第一章地球大气重点：大气成分中的臭氧、二氧化碳、气溶胶粒子和大气结构中的对流层。
1、大气是由干洁大气、水汽和液态和固态微粒组成的混合物。
2、什么是干洁大气？干洁大气的主要成分是氮、氧和氩。
干洁大气：大气中除去水汽和悬浮在大气中的固态、液态微粒以外的整合气体。
3、高层大气中的臭氧主要是在太阳紫外辐射作用下形成的，大气中臭氧浓度最大的高度是20~30km 。
4、大气中的臭氧具有什么作用？（1）保护作用；（2）加热作用；（3）温室气体的作用。
5、大气中二氧化碳浓度白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季小，城市比郊区大。
大气中的二氧化碳具有什么作用？（1）CO2是绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。
（2）CO2是重要的温室气体（可强烈吸收地面和大气长波辐射并放射长波辐射），对地面和近地气层具有保温、增温效应。
6、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。
什么是霾？雾和霾有何区别？气溶胶对大气中物理过程和现象的作用：（1）吸收太阳辐射，使空气温度增高，削弱到达地面的太阳辐射。
（2）阻挡地面辐射，减缓地面的辐射冷却。
（3）降低大气的透明度，影响能见度。
（4）充当水汽的凝结核，对成云致雨有重要意义。
霾：空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等气溶胶粒子形成的大气混浊现象，使水平能见度小于 10 km。
雾和霾区别：（1）能见度范围不同。
雾的水平能见度小于1公里，霾的水平能见度小于10公里；（2）相对湿度不同。
雾的相对湿度大于90%，霾的相对湿度小于80%，相对湿度介于80-90%是雾和霾的混合物，但主要成分是霾；（3）厚度不同。
雾的厚度只有几十米至200米左右，霾的厚度可达1-3公里左右；（4）边界特征不同。
雾的边界很清晰，过了“雾区”可能是晴空万里，但是霾与晴空区之间没有明显的边界；（5）颜色不同。
雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色。
7、根据大气物理性质的垂直分布，可将大气从低到高依次分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
01《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。
复习思考题2012.12
复习思考题第一章1.名词解释：气温垂直递减率、饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差。
2.气候与天气的不同有哪些？3.平流层和对流层的主要特点有哪些？4.臭氧、二氧化碳、水汽和气溶胶的气候效应。
5.如何用饱和差、露点温度来判断空气距离饱和的程度？6.已知气温和相对湿度后，如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和差、露点温度。
第二章、第三章1.名词解释：太阳常数、大气透明系数(P)、太阳高度、太阳直接辐射、总辐射、大气逆辐射、大气之窗、地面有效辐射、地面净辐射、逆温、平流逆温、辐射逆温、活动积温、有效积温。
2.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素？如何计算到达地面的直接辐射、总辐射、反射率、大气透明度？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。
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。
5.地面有效辐射的公式。
有哪些影响因子？6.地面净辐射公式和各项的意义。
7.画图并说明土壤温度的铅直变化类型。
8.写出地面（土壤）热量平衡方程和解释各项的意义。
9.常见的逆温有哪几种？辐射逆温形成的条件是什么？10.什么叫土壤日较差、气温日较差？影响土壤日较差、气温日较差的因子有哪些？11.如何计算活动积温、有效积温？积温在林业生产中有何意义？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？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？3.辐射雾、平流雾的定义和形成条件有哪些？4.根据上升运动的特点，云可分为哪几类型？5.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？6.形成降水的原因和种类有哪四种？第五章大气的运动1.名词解释：低压槽、高压脊、鞍型气压场、大气活动中心、。
2.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？3.简述地转偏向力的性质。
气象统方法复习思考题
气象统计方法复习要点及思考题1、 气候变化上通常说的异常,可以用 距平这个基本统计量来描述,它反映数据偏离平均值气候态的状况,把资料处理成该统计量的形式,叫做资料的中心化;2、 距平是指要素偏离平均值气候态的状况,把资料处理为距平的方法叫中心化;3、 如果一月南京气温的标准差比北京小,说明一月南京气温变化幅度比北京小,预报较为容易;4、 对资料进行标准化可以消除单位量纲不同造成的影响,其表达式为xt zt s x x x -=,标准化以后资料的均方差为1,平均值是_0_;5、 频率表是用来描述 状态资料的统计特征的;6、 一元线性回归分析中回归系数b 与相关系数r 之间的关系为b=lxy/lxx,r=lyy1-r27、 多元线性回归中常采用最小二乘法求回归系数;8、 滑动平均是趋势拟合技术最基础的方法,它相当于低通滤波器; 9、 最后一个累积距平值为 0 ;10、 复相关系数是衡量一个变量和 多个变量之间的线性关系程度的量; 11、变量场X X 个特征向量对变量场的累积方差贡献为 ; 12、 ; 13、 14、在事件B 已经发生的条件下计算事件A 的概率,称为事件A 在事件B 已出现条件下的 条件概率; 15、 二分类预报是指只预报事件A 出现或者不出现,又称为正反预报;16、 在对回归问题进行方差分析时,预报量的方差可以表示成_回归方差与误差或残差方差之和;17、气象中一些气象要素,如冰雹、晕、雾等天气现象,气象资料中仅记录为“有”或“无”可用“1”或“0”二值数字化表征,这类变量可看成离散型随机变量;对于这种状态要素,可以用条件概率选择预报因子并且用二项分布检验预报因子的可靠程度;气温、气压及降水量等气象要素,观测值在正、负无穷之间,这种类型要素可看成为连续型随机变量;对于这种定量数据要素,主要用相关系数选择预报因子或因子集,并用t_检验方法检验其可靠性;18、 如果序列的__自_相关系数为较大正值,表明序列具有_高持续性_；如果序列的滞后自相关系数接近0或为负值,表明序列无持续性;如果两变量本身有强持续性或高自相关,t_检验的自由度不能用,需要计算有效自由度,取更_严格的标准进行相关系数的检验,以免得到虚假的不可靠的相关;19、 气象变量场EOF 分析是把原变量场分解为空间函数和时间函数两部分,用为数较少的不相关的典型模态,代替原始的气候变量场;20、 利用一元线性回归方法进行线性趋势分析中,回归系数b 的符号说明了气候变量x 的趋势倾向;当b>0说明随时间的增加,变量x 是呈上升或下降趋势； b 值的大小反映了上升或下降的速率,b 的绝对值越大,表明直线越倾斜或平缓;21、 检验两地气候是否有显着差异,可针对这两个地区某气象资料的平均值和方差这两个基本统计量进行显着性检验;22、 对多要素资料的数据矩阵进行分析时,研究变量之间的相互关系,称为R 型分析,而研究样本之间关系的称为_Q 型分析,相应的在系统聚类分析中,也可分为R 型聚类和_Q 型聚类; 二、判断题1、相关系数是标准化变量的协方差;2、若相关系数通过显着性检验就说明总体一定存在线性相关;3、对于一元线性回归来说,回归方程的检验与相关系数的检验一致;4、预报量95%的置信区间表示真值有95%的概率落在该区间内;5、在多元线性回归方程中,若某个因子对预报量y 的作用不显着,则它前面的系数近似为0;6、显着性水平 控制了犯“第二类错误”以假为真的概率;三、简答题1、简述资料正态化的必要性和常用的资料正态化处理方法;答:必要性是:各类统计预报模型和统计检验方法F\t\u\x2检验要求资料是符合正态分布;年\月平均气温\气压\多雨地区的月降水量符合.日降水和少雨地区月降水通常偏态;旬\候降水不一定;处理方法:1、立方根或四次方根；2.双曲正切转换纠正课本公式--旬降水;3、化为有序数后的正态化转换标准化和正态化2、简述显着性检验的基本思想;抽样会产生抽样误差,利用样本资料进行分析时,不能仅凭样本资料的结果就对总体特征做出判断,而要鉴别其结果是否为总体的特征;首先对总体的参数或分布形式做出一个假设,然后利用样本信息来判断这个假设是否合理;原理是利用“小概率事件在一次试验中几乎是不发生的”来接受假设或者否定假设,是一种带有概率性质的“反证法”;在原假设为真时拒绝元假设,称为第一类错误以真为假,其出现的概率通常记作a,原假设为假时接受原假设,称为第二类错误,其出现的概率通常记作B,这种限定犯第一类错误的最大概率a,不考虑犯第二类错误的概率B的检验就称为显着性检验,概率a称为显着性水平;3、简述利用多元线性回归方程进行预报的步骤;答：1 确定预报量并选择恰当的因子2 根据数据计算回归系数标准方程组所包含的有关统计量因子的交叉积、矩阵协方差阵或相关阵,以及因子与预报量交叉积向量3解线性方程组定出回归系数4建立回归方程并进行统计显着性检验5利用已出现的因子值代入回归方程作出预报量的估计,求出预报值的置信区间4、逐步回归中逐步剔除法与逐步引入法的主要缺点分别是什么答:逐步剔除法的主要缺点是计算量很大逐步引入法的主要缺点是计算量很小,但不一定保证最后的方程是最优的;5、请写出多元回归方程中预报因子数目增多的优缺点;答:优点:一般而言,回归方程中包含的因子个数越多,回归平方和就越大,残差平方和越小,残差方差的估计就越小,预报值的置信区间就越小,方程一般也较容易通过检验;缺点:1、因子增多,计算量增大,计算时间增多2、方程中若含有对y不起作用或作用极小的因子,残差平方和不会由于这些变量的增多而减少多少,相反由于Q自由度减小,残差方差估计值增大,使预报置信区间估计值增大;3、由于存在对预报量y影响不显着地因子,随之带来许多其他与与预报量无关的随机因素,影响回归方程的稳定性反而使预报效果下降;1、试举例说明哪些方法不少于三种可以进行气候变化趋势分析1线性倾向估计；2滑动平均；3二次平滑；4累积距平2、简述回归分析与相关分析的区别;答：1 相关分析中,变量 x 变量 y 处于平等的地位；回归分析中,变量 y 称为因变量,处在被解释的地位,x 称为自变量,用于预测因变量的变化;2. 相关分析中所涉及的变量 x 和 y 都是随机变量；回归分析中,因变量 y 是随机变量,自变量 x 可以是随机变量,也可以是非随机的确定变量;3. 相关分析主要是描述两个变量之间线性关系的密切程度；回归分析不仅可以揭示变量 x 对变量 y 的影响大小,还可以由回归方程进行预测和控制;四、计算分析1、已知预报量y：长江中下游夏季6-8月降水量,预报因子x1 ：冬季12月-翌年2月北太平洋涛动指数；x2：1月太平洋地区极涡面积指数；x3：5月西太平洋副高脊线,样本容量n=44;现建立y关于x1、x2、x3的多元回归方程,分析结果如表2所示;1)试写出回归方程的表达式,并给出预报值95%的置信区间;答：由表2,Y=+ ;2)简要说明回归方程是否通过显着性检验;设显着性水平为;答：由方差分析表,在显着性水平下,F值为或P值,通过显着性检验;3)试问各预报因子是否显着4)y与各x因子的复相关系数为多少回归方程的判决系数为多少并简要说明其代表的意义;表2 多元回归分析结果表四、计算题1、试计算变量x、y的简单相关系数,并进行显着性检验;已知显着性水平 =下的临界相关系数r= ;0.05n 1 2 3 4 5 6 7 8x 1015131773122y -831946-5-2解:x=10+15+13+17+7+3+1+22/8=11 y=-8+3+1+9+4+6-5-2/8=1x=-1 y=-9 Sx=4 22 06 8-4 3-8 5-10 -6-11 -3 五、 综合分析题第一模态方差贡献%1、 请判断图中EOF 分析的对象是原始场、距平场还是标准化距平场 答:是距平场2、 请给两幅图加上图题;答:图一 中国夏季降水异常EOF 分析第一模态空间型;图二中国夏季降水异常EOF 分析第一模态时间系数; 3、 请试分析图中的特征;答中国夏季降水异常EOF 分析第一模态空间型主要反映了长江流域与华南及华北地区的降水异常的反位相变化,而其他地方的数值较小,说明这些地方夏季降水的方差较小;中国夏季降水异常EOF 分析第一模态时间系数则具有较明显的年际变化,其值在0线上下振荡;说明,当时间系数为正时,长江流域降水偏多时,华南及华北地区降水偏少;这与我国夏季东部降水的三雨带变化相对应; 23、 气候变化上通常说的异常,可以用距平这个基本统计量来描述,它反映数据偏离平均值的状况,把资料处理成该统计量的形式,叫做资料的_中心化;24、 对资料做标准化可以消除单位量纲不同造成的影响,其表达式为x t zt s xx x -=,标准化以后资料的均方差为1;25、 在对回归问题进行方差分析时,预报量的方差可以表示成回归方差与误差残差方差之和;26、 寻找合适的条件概率作为天气预报指标需要满足两个经验性条件,一是PA/B>>PA 或PA/B<<PA ,它保证了事件A 与B 事件有一定的联系;第二是PA/B →1或者PA/B →0,它保证了预报指标有一定的准确率;27、 气象中一些气象要素,如冰雹、晕、雾等天气现象,气象资料中仅记录为“有”或“无”可用“1”或“0”二值数字化表征,这类变量可看成 离散 型随机变量;对于这种状态要素,可以用_条件概率____选择预报因子并且用二项分布检验预报因子的可靠程度;气温、气压及降水量等气象要素,观测值在正、负无穷之间,这种类型要素可看成为 连续 型随机变量;对于这种定量数据要素,主要用相关系数_选择预报因子或因子集,并用___t__检验方法检验其可靠性;28、 如果序列的_自滞后相关系数为较大正值,表明序列具有高持续性；如果序列的滞后自相关系数接近0或为负值,表明序列无持续性;如果两变量本身有强持续性或高自相关, t _检验的自由度不能用,需要计算有效自由度,取更严格的标准进行相关系数的检验,以免得到虚假的不可靠的相关;29、 气象变量场EOF 分析是把原变量场分解为空间函数和时间函数两部分,用维数较少的不相关的典型模态,代替原始的气候变量场;30、 利用一元线性回归方法进行线性趋势分析中,回归系数b 的符号说明了气候变量x 的趋势倾向;当b>0说明随时间的增加,变量x 是呈上升或下降趋势； b 值的大小反映了上升或下降的速率,b 的绝对值越大,表明直线越倾斜或平缓;31、 检验两地气候是否有显着差异,可针对这两个地区某气象资料的平均值和方差这两个基本统计量进行显着性检验;32、 对多要素资料的数据矩阵进行分析时,研究变量之间的相互关系,称为R 型分析,而研究样本之间关系的称为_Q_型分析,相应的在系统聚类分析中,也可分为R 型聚类和Q_型聚类;二、 名词解释1、 累积频率:变量小于某上限值的次数与总次数之比;2、 均值突变： 从一个气候基本状态向另外一个气候基本状态的急剧变化 三、 问答题3、 什么是偏相关系数 当存在三个以上变量相互影响时,如x1,x2,y,当消除x1或x2的影响,计算x2或x1与y 的相关系数时,就称为偏相关系数;4、 试举例说明哪些方法不少于三种可以进行气候变化趋势分析 答：1线性倾向估计2滑动平均3三次样条函数5、 简述回归分析与相关分析的区别;在相关分析中,解释变量X 与被解释变量Y 之间处于平等的位置;而回归分析中,解释变量与被解释变量必须是严格确定的;2 相关分析中,被解释变量Y与解释变量X全是随机变量;而回归,被解释变量Y是随机的,解释变量X 可能是随机的,可能是非随机的确定变量;3 相关的研究主要主要是为刻画两变量间线性相关的密切程度;而回归不仅可以揭示解释变量X和被解释变量Y的具体影响形式,而且还可以由回归方程进行预测和控制;如果两变量间互为因果关系,解释变量与被解释变量互换位置,相关分析结果一样,回归分析结果不同;6、如何分析两个气候变量序列的相关关系,需要注意什么7、整理区域资料有哪些常用的方法答区域平均法、综合指数法、代表台站法四、计算分析题已知预报量y：长江中下游夏季6-8月降水量,预报因子x1 ：冬季12月-翌年2月北太平洋涛动指数；x2：1月太平洋地区极涡面积指数；x3：5月西太平洋副高脊线,样本容量n=44;现建立y关于x1、x2、x3的多元回归方程,分析结果如表1所示;5)试写出回归方程的表达式;6)简要说明回归方程是否通过显着性检验;设显着性水平为;7)回归方程的判决系数为多少并简要说明其代表的意义;表1 多元回归分析结果表。
气象学思考题
第一章1具备水汽、对流运动有利于温度降低水汽凝结、要素分布不均匀有利于锋面产生，而锋面的抬升运动有利于水汽凝结产生云雨等天气现象。
2臭氧能强烈吸收太阳紫外线辐射部分，对大气有增温作用，引起平流层的温度随高度增加。
3粉尘，一氧化碳，二氧化碳，一氧化氮，硫化氢，碳氢化合物和氨。
来自工业，交通运输业。
4温度随高度递减、对流旺盛、要素水平分布不均匀、集中了四分之三的大气质量和十分之九的水汽质量。
对流层主要是从地面得到热量，通过空气的对流和湍流运动，将热量输送到高层大气。
5平流层中水汽含量极少，透明度好，大多数时间天空晴朗，只是在底部有分散的贝母云。
飞机飞行的理想高度。
6平流层中这种温度的分布特征，是和它受地面的影响小，以及该层中的臭氧对太阳紫外辐射的吸收有关。
7干洁空气主要气体的成分比从地面直到90公里高度基本不变，在90km 以上，大气的主要成分仍是氮和氧，但随着高度的增加氧的比例减小，氮的比例增大。
平均从80km 开始，由于太阳紫外辐射的照射，氧和氮已有不同程度的离解，在100km 以上氧已全部成为氧原子，在250km 以上氮也基本以原子的形式存在。
8近百年来，大量燃烧化石燃料，大气中的二氧化碳含量以每年1×10-12%的量级不断增加。
9压强随高度的变化与温度成反比。
10因为p e <<，所以按照式dw m m w =算出的q 与按ep e w -=622.0算出的w 差别很小11．与湿空气同气压同密度的干空气的温度。
将水汽增加密度减小的效应，用温度升高密度减小来表示，而不考虑水汽多少所引起的空气分子量的变化。
12从物理意义上讲，米反映的是高度的变化，而位势米反映了单位质量的物体当高度变化时其势能的变化。
13单位体积大气所能容纳水汽与温度有关。
温度超高，能容纳的水汽，饱和水汽压超高。
当温度较高时，饱和水汽压随温度较快；而温度降低，饷水汽压随温度升高增大较慢。
14由单位压强高度差知当T 较大，H 较大，所以暖空气中单位气压高度差要比在冷静空气中大。
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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：一个地方某一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4.臭氧、二氧化碳、水汽和气溶胶的气候效应。
臭氧：臭氧能大量吸收太阳紫外线，使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布；同时，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，对地球上生物有机体生存起了保护作用。
二氧化碳：二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原料，他的增多也会对提高植物光和效率产生一定影响。
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，如果大气中二氧化碳含量不断增加，将会导致温度上升，并使全球气候发生明显变化。
水汽：形成各种凝结物如云、雾、雨、雪、雹等，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，对大气运动的能量转移和变化，地面及大气温度、海洋之间的水分循环和交换，以及各种大气现象都有着重要影响。
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。
气溶胶粒子：使大气能见度变坏，能减弱太阳辐射和地面辐射，影响地面及空气温度。
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。
5.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。
6.已知气温和相对湿度后，如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和差、露点温度。
P16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p697.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1.名词解释：低压槽、高压脊、鞍型气压场、大气活动中心、。
低压槽：简称槽，是低气压延伸出来的狭长区域。
高压脊：简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域。
鞍型气压场：鞍型气压场是由两个高压和两个低压交错分布的中间区域。
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&P1302.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：水平方向上存在气压差；水平地转偏向力：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；惯性离心力：物体在做曲线运动时产生由运动轨迹曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力，物体为保持沿惯性方向运动而产生的；摩擦力：外摩擦力：粗糙地面对空气运动的阻力。
内摩擦力：大气本身是有摩擦的黏质流体，当空气内部运动速度不一直，或运动方向不同时，上下各气层之间就会引起互相牵制的作用。
3.简述地转偏向力的性质。
①水平地转偏向力的方向与空气运动的方向相垂直，在北半球偏向空气运动的右方，南半球则偏向其左方。
②水平地转偏向力只在空气相对与地面有运动时产生，与风速成正比。
③水平地转偏向力的大小还与纬度有关，与纬度的正弦成正比，风速一定时，水平地转偏向力随着纬度增高而增大。
4.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。