2011-2012第二学期_大气物理学_问题答疑材料-田红瑛
材料物理性能课后习题答案北航出版社田莳主编(供参考)

材料物理习题集第一章固体中电子能量结构和状态(量子力学基础)1.一电子通过5400V电位差的电场,(1)计算它的德布罗意波长;(2)计算它的波数;(3)计算它对Ni晶体(111)面(面间距d=2.04×10-10m)的布拉格衍射角。
(P5)12341311921111o'(2)6.610=(29.1105400 1.610)=1.67102K 3.7610sinsin2182h hpmEmddλπλθλλθθ----=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==⇒=解:(1)=(2)波数=(3)22.有两种原子,基态电子壳层是这样填充的;;s s ss s s s2262322626102610(1)1、22p、33p(2)1、22p、33p3d、44p4d,请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。
(非书上内容)3. 如电子占据某一能级的几率是1/4,另一能级被占据的几率为3/4,分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少k T ?(P15)1()exp[]11ln[1]()()1/4ln 3()3/4ln 3FF F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT=-+⇒-=-=-=⋅=-=-⋅解:由将代入得将代入得4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3,计算其E 0F 。
(P16)2203234262333118(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5=1.0910 6.83Fh E n m J eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=解:由5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。
(Na 的摩尔质量M=22.99,.0ρ⨯33=11310kg/m )(P16)220323426233311900(3/8)2(6.6310) 1.01310 =(3 6.0210/8)291022.99=5.2110 3.253 1.085FF h E n mJ eVE E eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===解:由由 6. 若自由电子矢量K 满足以为晶格周期性边界条件x x L ψψ+()=()和定态薛定谔方程。
2012北京房山物理一模

房山区2011—2012学年度一模物理试卷一、单项选择题:下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。
(共24分,每小题2分)1.下列物理量中,以科学家的名字伏特为其单位的物理量是 A .电压 B .电流 C .电阻 D .电功 2.以下用品中,在通常情况下属于导体的是A .塑料笔袋B .玻璃水杯C .绘图橡皮D .钢制小刀片 3.如图1所示的四种现象中,属于光的折射现象的是4.如图2所示的实例中,为了减小摩擦的是 5.如图3所示的各种常见自然现象中,属于凝华的是6.下列做法中,为了减慢蒸发的是 A .夏天扇扇子会感觉到凉爽 B .把新鲜的水果装入塑料袋中C .用扫帚把洒在地面的水向周围散开D .将洗过的衣服在阳光下晾晒7.下列现象中,属于通过做功改变物体内能的是 A .用砂轮磨菜刀,刀的温度升高 B .用热水泡脚,脚感觉暖和 C .冬天对手“哈气”,手感到暖和 D .用蒸锅加热食品,食品温度升高CB图1桥在水中形成“倒影”放大镜把文字放大A“后视镜”中的景物手在墙上形成手影DBC 轴承中装有滚珠图2D汽车轮胎上刻有花纹A饮料瓶盖上刻有条纹乒乓球拍上粘贴橡胶图3深秋的早晨大雾弥漫初冬的早晨霜打枝头春天里冰雪消融 夏天的早晨花草上有露水 A B CD图4A 2S PVa bA 1R L8.下列生活用品中,属于省力杠杆的是A .镊子B .瓶盖起子C .筷子D .食品夹 9.下列实例中,不是利用大气压强的是A .用打气筒把空气压入自行车轮胎中B .学生用塑料吸管喝饮料C .医生使用注射器吸取药液D .把吸盘挂钩按压在平滑的墙壁上,可以挂衣物 10.如图4所示的电路中,电源两端电压不变,灯泡的电阻不随温度变化。
闭合开关S 后,滑动变阻器的滑片P 由图示位置向a 端滑动的过程中,下列说法正确的是A .电流表A 1与电流表A 2的示数相同B .电压表V 与电流表A 1示数的比值变小C .电流表A 2的示数变小,电路消耗的总功率变小D .电压表V 的示数不变,电路消耗的总功率变大11.如图5所示的电路中,电源两端电压U 保持不变,小灯泡上标有“12V 、6W ”,定值电阻为R 1,滑动变阻器的最大阻值为R 2,忽略温度对电阻的影响,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片移至最右端时,电压表的示数为U 1,小灯泡的实际功率为其额定功率的1/4;将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的示数为U 2,小灯泡正常发光,滑片在变阻器左、右两端时电路消耗的总功率的变化量为ΔP ,若U 1:U 2=3:2。
大气物理II考题

备注:请将试题并用微机打印,于考试前两周将试题送院办公室。
第一页,共1页1.雷暴是低层大气中电磁能的主要源,并且被认为它驱动着全球电流系统.测量云和它周围的电场表明,大部分雷暴云很像一个巨大的偶极子。
在它的一20℃高度以上的顶部区集聚着大约40库仑的正电荷量。
在云的一20℃和0 ℃高度之间的中心部分,也具有相同量级的负电荷量。
在0℃层高度以下,有时观测到量吸为10库仑的小的正电荷区2.虽然有一些关于电荷分离的理论,但尚无一个理论被首遍接受(例如Mason,1970;Magono,1980)。
这些理论大多以两个基本概念之一为基础:或是感应过程或是非感应过程,二者都把降雨设想为动力机制。
(1) 感应起电:在感应过程中,外部电场引起雨滴或冰粒的电极化,极化强度取决于所涉及粒子的介电常数。
与这些较大颗粒相碰撞的小冰晶或小水滴可以获得正电荷随上升气流而向上运动。
带负电荷的雨滴或冰粒由于具有较大的重量而下降,并加强原来的电场(即晴空电场)。
大、小粒子之间电荷交换的数量随电场的增强而增加,该效应由正反馈维持,正反馈使原电场增强,直至增强到Q max的电荷极限值,并伴有闪电,或者重力被电力所抵消,才使大颗粒子停止下降实验室的实验表明,感应过程只有当10千伏/米量级或更高些的相对强电场已经存在时才显著。
因此,非感应过程也是重要的。
2)非感应起电:非感应起电包括:a)冻结与融化起电、b)冰-冰碰撞起电、c)结淞起电、d)对流起电等3.闪电是指另一种常见的更加强烈的大气放电现象。
伴随着巨上的闪光与雷声。
常见的闪电还可分为地闪(云-地之间的放电) 。
云闪(云际之间或云与大气之间放电)以及球状闪电。
(1)地闪通常是在雷雨云下云和地面之间的强烈放电过程。
还伴随着轰鸣的雷声。
地闪常常从云内开始,先在雷雨云正、负电荷中心之间击穿(如下图(a) —(d) ),形成放电。
而后像一般曲折的暗蓝色光柱,阶梯式地由云中逐级伸向地面,每级放电光柱长约30一90米,光柱直径约5米。
兰州大学大气科学学院2012秋大气11级普通物理(3-3)试题B卷参考答案

1兰州大学2012~2013学年第一学期期末考试试卷(B 卷)参考答案课程名称: 普通物理(3/3) 授课教师:学院: 大气 专业: 年级:姓名: 校园卡号:一、选择题 (20分)1. 用频率为ν的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为x E ;若改用频率为2ν的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为[D ] (A) 2x E (B) 2x h E - (C) x h E - (D) x h E +2. 使氢原子中电子从3n =的状态电离,至少需要供给的能量为[ C ] (已知基态氢原子的电离能为13.6eV )。
(A) 12.1eV - (B) 12.1eV (C) 1.51eV (D) 1.51eV - 3. 若α粒子(电量为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动,则α 粒子的德布罗意波长是[A] (A) 2h eRB (B) h eRB (C) 12eRBh (D) 1eRBh4. 将波函数在空间各点的振幅同时增倍,则粒子在空间的分布几率将: [ D ] (A)最大D 2; (B)增大2D ; (C) 最大D ; (D) 不变5.下列各组量子数中,哪一组可以描述原子中电子的状态? [B](A) 2n =,2L =,0=l m ,2/1=S m (B) 3n =,1L =,1-=l m ,2/1-=S m (C) 1n =,2L =,0=l m ,2/1=S m (D) 1n =,0L =,1=l m ,2/1-=S m6. 在等容过程中,系统内能变化为1E ∆,在等压过程中,系统内能变化为2E ∆则:[ B ] (A) T C M M E V mol 1∆∆=,T C M ME p mol 2∆∆=;(B) T C M M E V mol 1∆∆=,T C M ME V mol 2∆∆=;(C) T C M M E p mol 1∆∆=,T C M ME p mol2∆∆=(D) T C M M E p mol1∆∆=,T C M M E V mol ∆=∆27. 合格的波函数不一定必须具备: [C]A. 单值性B. 连续性C. 实函数D. 平方可积8. 质子和中子的自旋分别为: [B] A. 1/2, 0 B. 1/2, 1/2 C. 0, 1/2 D. 1, 19.中子的发现者是 D A 、卢瑟福 B 、安德森 C 、汤姆孙 D 、查德威克 10. 设有以下一些过程: (1) 两种不同气体在等温下互相混合. (2) 理想气体在定体下降温. (3) 液体在等温下汽化.(4) 理想气体在等温下压缩.(5) 理想气体绝热自由膨胀.在这些过程中,使系统的熵增加的过程是: [ D ] (A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4). (C) (3)、(4)、(5). (D) (1)、(3)、(5).第1页第2页---------------------------装----------订---------线------------内----------不-----------准---------答---------题------------------------------------------------------2二、填空题 (20分)1. 当波长为300nm 光照射在某金属表面时,光电子的能量范围从0到.J 100.419-⨯在作上述光电效应实验时遏止电压为V 5.2U a =,此金属的红限频率Hz 104140⨯=ν。
中山大学气象与气候学实验思考题及考试要点

中山大学气象与气候学实验思考题及考试要点第一篇:中山大学气象与气候学实验思考题及考试要点《气象与气候学实验》思考题第1-3章1、叙述气象观测记录的“三性”以及它们的关系。
2、地面气象观测的工作任务是什么?3、熟悉地面观测项目和工作程序。
4、理解各气象要素的含义和单位。
5、熟记各气象仪器的技术指标。
6、观测场要具备哪些条件?简述气象观测站环境技术要求。
7、观测场内仪器应如何布置?8、地面观测中为什么把离地1.5米高度处的空气温度作为实际标准进行测定?第4章1、云的形成条件是什么?雾与云有何不同?2、熟记现行规范中云状及其国际简写。
3、积状云、层状云、波状云各自的基本特征是什么?4、卷积云和高积云、高积云和层积云,各有何异同之处?5、卷层云和高层云、高层云和雨层云、雨层云和层云,各有何异同之处?6、常见的幞状、悬球状、荚状、堡状、钩状等特殊云是怎样形成的?各表示着怎样的气层状况?7、怎样区别Ns云与满天的Cb云?怎样区别Ac云与Sc云?8、碎积云、碎层云、碎雨云在外形与成因上有何不同?9、简述对流云从淡积云发展到鬃积雨云的物理过程。
10、为什么淡积云有水平的底部和圆拱形突出的云顶?11、积状云和积云性的含义是否相同?为什么?12、积云性层积云是否都必须经过积云阶段?为什么?13、云的记录(1)总云量10,密卷云布满全天,2份透光高积云。
(2)1份毛卷云,7份积云性层积云(1200米),2份淡积云(700米),微量碎积云(700米)。
(3)鬃积雨云(800米)笼罩全天,下5成淡积云700米,1成碎积云(600米)。
(4)淡积云5份(700米),浓积云3份(700米),鬃积雨云1份(800米),碎积云1份(700米),可见蓝天。
第5章1、能见度与目标物距离有何关系?第6章1、简述形成连续性、间歇性、阵性降水的物理机理及判断特征。
2、如何区分雨、阵雨、毛毛雨?如何区别大雨、中雨、小雨?如何区别小雨和毛毛雨?3、露和霜是怎样形成的?霾与轻雾如何区别?4、霜和雾凇是否可以同时存在?霜与雪、霜与积雪、雾凇与雪呢?5、简述浮尘、霾、扬沙、沙尘暴、尘卷风天气现象的形成机理。
10秋大气09级普通物理(3-3)试题B卷参考答案

10秋⼤⽓09级普通物理(3-3)试题B卷参考答案兰州⼤学2010 ~ 2011学年第 1学期期末考试试卷( B 卷)参考答案课程名称:普通物理3/3 任课教师:吴东平,⼳⾦丽学院:专业:年级:姓名:校园卡号:⼀、选择题(20分)(每题2分)1. ⼀绝对⿊体在温度T1 = 1450K时,辐射峰值所对应的波长为λ1,当温度降为725K 时,辐射峰值所对应的波长为λ2,则λ1/λ2为 D(A) 2.(B) 2/1.(C) 2 .(D) 1/2 .2. ⼀⿊体在1600K时辐射的总能量为E1,在1200K时辐射的总能量为E2,则E1/ E2为 C(A) 4/3 .(B) 64/27 .(C) 256/81 .(D) 16/9 .3. 某种⾦属在光的照射下产⽣光电效应,要想使饱和光电流增⼤以及增⼤光电⼦的初动能,应分别增⼤照射光的 C(A) 强度,波长.(B) 照射时间,频率.(C) 强度,频率.(D) 照射时间,波长.4. 单⾊光照射⾦属产⽣光电效应,已知⾦属的逸出电位是U0,则此单⾊光的波长⼀定满⾜ D(A) λ≤eU0 /( hc) ;(B) λ≥eU0 /( hc) ;(C) λ≥hc/( eU0);(D)λ≤hc/( eU0).5. 由氢原⼦理论知,当⼤量氢原⼦处于n=3的激发态时,原⼦跃迁将发出C(A)⼀种波长的光.(B)两种波长的光.(C)三种波长的光.(D)连续光谱.6. 对⼀定量的理想⽓体,下列所述过程中不可能发⽣的是 D(A) 从外界吸热,但温度降低;(B) 对外做功且同时吸热;(C) 吸热且同时体积被压缩;(D) 等温下的绝热膨胀.7. 在下列说法中,哪些是正确的? A(1) 可逆过程⼀定是平衡过程.(2) 平衡过程⼀定是可逆的.(3) 不可逆过程⼀定是⾮平衡过程.(4) ⾮平衡过程⼀定是不可逆的.(A)(1)、(4) .(B) (2)、(3) .(C) (1)、(2)、(3)、(4).(D) (1)、(3) .8. 根据热⼒学第⼆定律可知: A(A)功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功.(B) 热可以从⾼温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到⾼温物体.第2页第1页(C) 不可逆过程就是不能向相反⽅向进⾏的过程. (D) ⼀切⾃发过程都是不可逆的.9. 某理想⽓体,初态温度为T ,体积为V ,先绝热变化使体积变为2V ,再等容变化使温度恢复到T ,最后等温变化使⽓体回到初态,则整个循环过程中,⽓体 A(A) 向外界放热. (B) 从外界吸热. (C) 对外界做正功. (D) 内能减少.10. 由热⼒学第⼀定律可以判断⼀微⼩过程中d Q 、d E 、d A 的正负,下⾯判断中错误的是 D(A) 等容升压、等温膨胀、等压膨胀中d Q >0; (B) 等容升压、等压膨胀中d E >0; (C) 等压膨胀时d Q 、d E 、d A 同为正;(D) 绝热膨胀时d E >0.⼆、填空题(20分)(每题2分)1. ⽤辐射⾼温计测得炉壁⼩孔的辐射出射度为22.8W/cm 2,则炉内的温度为 1416K 。
大气物理学题库_答案

大气物理学题库答案一、选择题二、填空题1.氮气、氧气、氩气(或N2、O2、Ar)2.原始大气、次生大气、现代大气3.基尔霍夫定律、普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩定律。
4.核化(或填异质核化)、凝结、碰并、连锁;5.水云、冰云、混合云;6.色;7. 爱根核,大核,巨核;8. 增加空气中的水汽、降温。
9. CO2、O3;10. 瑞利散射, 米散射, 几何光学散射;11. 宇宙射线 地壳αβγ射线作用 大气中放射性元素12. 低气压、高气压、低压槽、高压脊、鞍型气压场13. Kirchhoff (或基尔霍夫)14. 紫外光、红外光15. 辐射平衡、热量平衡, 潜热 、感热,太阳辐射,大气 。
16. 高压、低压17. 冷却、增湿、冷却、增湿18. 日地平均距离大气上界19. 比湿 、 混合比 、 水汽密度 、 露点 、 相对湿度 。
20. 状态(变化)、 层结 。
21. 对流层 、平流层 、 中层、热层 、外层。
22. 绝热上升膨胀冷却 、辐射冷却、平流冷却 、 混合冷却 。
(降温过程很多,写出其中四种即可)23. 0>∂∂zθ、 0<∂∂z se θ 。
24. 大气温度直减率 ,干绝热递减率,湿绝热递减率。
25. TSP 、 降尘 、PM10 。
(任意写出其中的三种)(可在TSP 、降尘、PM10、PM2.5、尘粒、粉尘、灰、飞灰、总灰等中任选三个)26. 虚温 。
27.8 ,等温。
28.。
29.、分子散射(或瑞利散射)。
30.波长、红外光、紫外光。
31.太阳散射辐射,瓦/米2。
32.行星反照率。
33.热流量。
34.100035.大气压力是指单位面积上直至大气上界整个空气柱的重量,是气象学中极其重要的一个物理量。
常用的单位有:Pa 、hPa 、毫巴(标准大气压)等。
标准大气状态下,我们假设海平面气压为1000hPa ,1.5km高度气压为850 hPa ,5.5km高度气压为500hPa 。
2011-2012大气探测学试卷

2011-2012⼤⽓探测学试卷南京信息⼯程⼤学试卷2011 - 2012 学年第⼆学期⼤⽓探测学课程试卷( A 卷)本试卷共 1 页;考试时间 120 分钟;任课教师;出卷时间 2012 年 06 ⽉系专业班学号姓名得分⼀、单项选择(每个1.5分,共30分)1.我国地⾯⽓象观测规范中,按云的外形特征、结构特点和云底⾼度,将云分为________。
A:三族,九属,⼆⼗类 B :三族,⼗属,⼆⼗九类C:四族,⼗属,⼆⼗九类 D :四族,⼗属,⼆⼗类2、使⽤最低温度表测量最低温度时,读数时读。
A. 游标远离球部的⼀端B. 游标靠近球部的⼀端C. 液柱的长度3.下列哪种视程障碍现象出现的能见度范围与其它不同_____。
A:雾B:雪暴C:沙尘暴D:霾4.云空云量为Ac tra 4成、Cu cong 2成、Fc 1成。
则云量记为________。
A:10/3 B:7/2 C:7/3 D: 7/15.低⽽均匀的云层,云底很低,象雾,但不接地,常笼罩⼭顶或较⾼的建筑,昼间呈灰⾊或灰⽩⾊,夜间地⾯有灯光照映或有积雪反光时,多呈⽩⾊或淡红⾊,⽆灯光照映,呈⿊⾊。
具有这样特征的云指的是________。
A:层云B:层积云C:⾼层云D:卷层云6.⽓象上常⽤的液体⽓压表是⽔银⽓压表,下列有关⽔银的特点,哪个选项是错误的________。
A:⽔银的密度⽐较⼤B:⽔银蒸⽓压很⼤C:⽔银不沾湿玻璃D:⽔银的性能很稳定7.定槽式⽔银⽓压表表⾝刻度要⽐动槽式短⼀些,在我国1mmHg的实际长度只有。
A:0.96mm B:0.97mmC:0.98mm D:0.99mm8.风定时观测时,记录的风速是________分钟的平均风速,取整数。
A :10 B:5 C:3 D:29.()是测量⾼空温压湿的最主要的⽅法A:探空⽓球携带⽆线电探空仪升空B:⽓象卫星装载的各种遥感仪器反演温湿风C:由地基遥感设备进⾏⾼空间和时间密度的探测D:机载仪器测量10.⾃动站中使⽤的⽓压传感器测量出来的值是______。
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大气物理问题答疑材料本篇问题答疑材料主要针对学生课程论坛中提问比较集中的问题、难点问题、重要知识点问题提供答疑问题库或案例分析库。
答案以《大气物理学》一书为基础。
1.地球大气的演化大体分为那几个阶段?地球大气的演化大体可分为以下三个阶段:(1)原始大气:以宇宙中最丰富的轻物质H 2,He 和CO 为主。
(2)次生大气(45-20亿年前):地球逐渐冷却后,由于造山运动、火山喷发和从地幔中释放出地壳内原来吸附的气体,形成了次生大气,其主要成分是CO 2,CH 4,NH 3和H 2O 等。
(3)现代大气:以氮气和氧气为主。
知识点:地球大气的演化,参见第一章第二节P42.多种气体成分组成的干空气、水、以及悬浮的气溶胶颗粒的概念。
(1)干空气:通常把除水汽以外的纯净大气称为干洁大气,简称干空气。
(2)水汽:水汽在大气中所占比例很小,却是大气中最活跃的成分,水汽的来源主要是海洋表面的蒸发。
(3)气溶胶颗粒:分散在气体中的固体粒子或液滴所构成的悬浮体系。
气溶胶粒子也称为大气粒子。
按尺度大小划分:爱根核(r <0.1m μ)、大核(1m μ<r <0.1m μ)、巨核(r >1m μ)。
知识点:地球大气的成分及分布,参见第二章3.湍流的基本特性有哪些?湍流的基本特性包括:(1)随机性:湍流是非规则的、混乱的、不可预测的;(2)非线性:湍流是高度非线性的;(3)扩散性:湍流会引起动量、热量及流动中的其他物质的快速扩散;(4)涡旋性:湍流结构可设想成由无数大小不同的湍涡组成,它们分裂、合并、拉长、旋转,相互叠加在一起,构成湍流的涡旋结构;(5)耗散性:湍流的能量是由大湍涡向小湍涡传递,最后通过分子粘性耗散成为热能。
知识点:湍流的基本特性,参见第八章第一节P2204.什么是大气压力?什么是标准大气?大气压力:指单位面积上直至大气上界整个气柱的重量。
知识点:大气压力的概念,参见第三章引言P30标准大气:在建立我国自己的标准大气之前,使用1976年美国标准大气,取其30km以下部分作为国家标准。
标准大气海平面值为:p0=1013.25 hPa,g0=9.80665 m·s-2,T0=288.15K。
100km高度以下温度廓线:在11gpkm以下,大气温度随高度降低;11gpkm~20gpkm为等温;20gpkm~47gpkm温度逐渐上升;47gpkm~51gpkm处有一极大值,在这高度以上的温度又逐渐下降,86gpkm~91gpkm处达极小值,91gpkm以上温度有随高度很快增加。
知识点:标准大气的概念,参见第三章第四节P385.大气的分层和结构如何?由于地球自转以及不同高度大气对太阳辐射吸收程度的差异,使得大气在水平方向比较均匀,而在垂直方向上呈现明显的层状分布。
(1)按中性成份的热力结构,把大气分成对流层、平流层、中间层和热层;对流层特点:大气温度随高度降低,垂直混合作用强,气象要素水平分布不均匀平流层特点:平流层下半部的温度随高度变化缓慢上半部由于臭氧层把吸收的紫外辐射能量转化成分子动能,使得空气温度随高度上升而显著增加。
平流层逆温的存在是大气很稳定,垂直运动很微弱,多为大尺度平流运动,中纬度地区平流层夏季时是东风冬季是西风。
平流层与对流层交换很弱。
中间层特点:垂直运动强,水汽少。
热层特点:温度始终是增加的,温度变化大,高纬度地区的极光就是这一层引起的。
(2)按大气的化学成分,把大气分成匀和层和非匀和层;(3)按大气的电磁特性,把大气分成电离层和磁层;(4)按大气的热力结构,在高空500km以上直到2000~3000km的大气层称为外大气层或散逸层,由该层逐渐过渡到行星际空间,散逸层以下称为气压层。
知识点:大气的分层和机构,参见第四章第一节大气的分层P48-546.与太阳的短波辐射相比,长波辐射在大气中的传输有什么特点?(1)地球与大气都是放射红外辐射的辐射源,通过大气中的任一平面射出的是具有各个方向的漫射辐射。
而太阳直接辐射主要集中在某一方向的平行辐射。
在红外波段,到达地面的太阳直接辐射可不予考虑。
(2)除非在云或尘埃等大颗粒质点较多时,大气对长波辐射的散射削弱极小,可忽略。
即使在有云时,云对长波的吸收作用很大,较薄的云层已可视为黑体。
因而研究长波辐射时,往往只考虑其吸收作用,忽略散射。
(3)大气不仅是削弱辐射的介质,而且他本身也放射辐射,有时甚至其放射的辐射会超出吸收部分,因此必须将大气的放射与吸收同时考虑。
知识点:长波辐射在大气中的传输,参见第五章第五节P1027.如何区分梯度风、热成风及地转风?(1)地转风:当作用在运动大气上的力只有气压梯度力和科氏力时,这两种力的平衡称为地转平衡,在地转平衡情况下形成的水平匀速直线运动就称为地转风。
地转风关系揭示了大尺度运动中风场和水平气压场之间的基本关系。
(2)梯度风:在自由大气中作匀速圆周运动的水平环流,其气压梯度力、科氏力和惯性离心力处于平衡状态时,称为梯度平衡,这类环流则形成梯度风。
(3)热成风:定义为铅直方向上两等压面上地转风的矢量差。
热成风关系揭示了静力平衡大尺度运动中风场、气压场、温度场之间的关系。
知识点:大气中的准地转运动、热成风和梯度平衡,参见第七章第三、四、五节8.如何区分干绝热和湿绝热过程?干绝热过程:指在绝热过程中,若讨论的是未饱和湿空气(无相变),这样的过程称为干绝热过程。
湿绝热过程:假如在上升过程中是绝热的,全部凝结水都保留在气块内,当气块下沉时凝结的水分又会蒸发,仍然沿着绝热过程回到原来的状态,这个过程就是可逆的,称为可逆的饱和绝热过程或可逆的湿绝热过程,简称湿绝热过程,“湿”即指过程中存在水的相变。
故干绝热和湿绝热过程最大的区别就是有无水汽的相变。
9.云雾形成、分类以及一般特征。
(1)水汽由未饱和达到饱和而生成云雾有两条途径:一是增加空气中的水汽,二是降温。
一般说来,云主要是靠潮湿空气在上升运动过程中绝热膨胀降温达到饱和而生成的。
因此,上升气流和充足的水汽是云生成的必要条件。
控制云生成的上升运动有大范围辐合抬升、不稳定层结下的对流运动、地形抬升、波动和湍流运动。
(2)雾是接地的云,出现在贴地气层。
它的形成有以下几方面:①由于辐射降温生成辐射雾。
②暖湿空气移到冷表面时,空气降温而生成平流雾。
③冷空气到达暖湿表面,空气补充了水汽生成蒸发雾。
④降水在地面蒸发,是地面附近的空气补充水份,生成雨区雾和锋面雾。
⑤由于饱和水汽值和温度并不呈线性关系,当两团温度不同、而都接近于饱和的空气混合后。
可能达到饱和,从而生成混合雾。
雾消散的原因,一是由于下垫面的增温,雾滴蒸发;二是风速增大,将雾吹散或抬升成云;再有就是湍流混合,水汽上传,热量下递,近地层雾滴蒸发。
雾的持续时间长短,主要和当地气候干湿有关:一般来说,干旱地区多短雾,多在1小时以内消散,潮湿地区则以长雾最多见,可持续6小时左右。
此外,有雾还不能有风。
不然,空气中的小水珠被风吹散,雾也是聚不起来的。
城市中的烟雾是另一种原因所造成的,那就是人类的活动。
早晨和晚上正是供暖锅炉的高峰期,大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小的条件下,不易扩散,与低层空气中的水汽相结合,比较容易形成烟尘(雾),而这种烟尘(雾)持续时间往往较长。
雾是对人类交通活动影响最大的天气之一。
由于有雾时的能见度大大降低,很多交通公具都无法使用,如飞机等;或使用效率降低,如汽车、轮船等。
雾其实是空气中的小水珠附在空气中的灰尘形成的,所以雾一多就表示空气中灰尘变多(例如“雾都”伦敦),这样是危害人的健康的。
有些人锻炼身体很有毅力,不论什么天气,从不间断。
其实,有毅力是好事,但天天坚持也未必正确,比如雾天锻炼就有些得不偿失。
雾天,污染物与空气中的水汽相结合,将变得不易扩散与沉降,这使得污染物大部分聚集在人们经常活动的高度。
而且,一些有害物质与水汽结合,会变得毒性更大,如二氧化硫变成硫酸或亚硫化物,氯气水解为氯化氢或次氯酸,氟化物水解为氟化氢。
因此,雾天空气的污染比平时要严重的多。
还有一个原因也需要强调一下,那就是组成雾核的颗粒很容易被人吸入,并容易在人体内滞留,而锻炼身体时吸入空气的量比平时多很多,雾天锻炼身体吸入的颗粒会很多,这更加加剧了有害物质对人体的损害程度。
如长时间滞留在这种环境中,人体会吸入有害物质,消耗营养,造成机体内损,极易诱发或加重疾病。
尤其是一些患有对环境敏感的疾病,如支气管哮喘、肺炎等呼吸系统疾病的人,会出现正常的血液循环阻碍,导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血等。
知识点:云雾形成的宏观条件及一般特征,参见第十一章P29110.地面从大气中获得的水汽凝结物,总称为降水,它包括两部分,一是大气中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝结物,如霜、露、雾和雾淞,又称为水平降水;另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝结物,如雨、雪、霰雹和雨淞等,又称为垂直降水。
但是单纯的霜、露、雾和雾淞等,不作降水量处理。
在我国,国家气象局地面观测规范规定,降水量仅指的是垂直降水,水平降水不作为降水量处理。
形成降水的条件有3个:一是要有充足的水汽;二是要使气块能够抬升并冷却凝结;三是要有较多的凝结核。
影响降水的因素:(1)海路位置;(2)地形;(3)大气环流。
11.晴朗的天空为什么是蓝色的?大气对辐射散射具有削弱作用,而体积散射削弱系数与波长的4次方成反比,波长越短,分子散射削弱越强。
蓝光的散射比红光要强9倍以上,这就是晴天天空呈蓝色的原因。
12. 逆温层逆温层形成原因的种类包括:辐射逆温、下沉逆温、地形逆温、平流逆温。
逆温层是一种绝对稳定的层结,尤其是低空的逆温层,他像一个“盖子”,使悬浮在大气中的烟尘、杂志及有害气体都难以穿过她向上空扩散,使空气质量下降,能见度恶化,严重影响人类的生活和身体健康。