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x zt△―X，标准化以后资料的均
S x
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=lyy（1-r2）
7、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表示为x1 x12，则第n i个特征向量对变量X
的方差贡献为，前迟个特征向量对变量场的累积方差贡献为_________________ 。
12、对上题中的变量场X,当％m>>n时在实际计算中通常需进行时空转换。
13、相关系数的绝对值越大，表示变量之间关系越x j密切（紧密）。
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已岀现条件下的_条件概率。
15、二分类预报是指只预报事件A岀现或者不岀现，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，
并用匸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，「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%勺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\x 2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%勺置信区间。
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。
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°.05 =。
n1 2345678
x 10 15 13 17 7 3 1 22
y -8 3 1 9 4 6 -5 -2解:x=(10+15+13+17+7+3+1+22)/8=11 y=(-8+3+1+9+4+6-5-2)/8=1
x=-1 y=-9 Sx=
4 2
2 0
6 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。
x t x
X t T
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”飞一，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P（A/B）>>P（A）或P（A/B）v （A）, 它保证了事件A与B事件有一定的联系；第二是P（A/B）- 1或者P（A/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 _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_S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）试写岀回归方程的表达式。 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。 《气象学与气候学》要点及试题 *教学要点及试题： 绪论 重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象 2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系 ●气象（meteor）: ●气象学（meteorology）运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现 象和物理过程的大气学科。 ●气象学主要研究内容是什么?1）大气一般的组成、范围、结构及各种要素等； ●（2）大气现象的发生、发展及能量来源； ●（3）探求大气现象的本质及其变化规律； ●（4）将大气现象中的规律应用于实践。 ● ●气候：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一 般指30年以上）大量天气过程的综合。 ●。 ●天气与气候简析。某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合 ● 1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有区别的二个不同概念： ● a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。 ●例如：三亚市某日的最高气温30°C，最低气温20°C ，午后有雷阵雨 ● ● b. 气候：指一个地方多年的天气平均状况。 ●例如：在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C， 昆明四季如春，这些都属于气候现象。 ● ●气候学研究任务: ●气候系统及其组成： ●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒 ●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？ ●大气的圈层组成及各圈层特点 ●饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。 ●绝对湿度： ●相对湿度： ●比湿（q） ●混合比（γ） ●露点（T d）当 ●风（wind） ●云： ●降水变率 ●空气状态方程： ●虚温:T v， ●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、t d）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,为什么? 10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°, 求该湿空气密度. 一、填空题： １.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。用（）表示。 2.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。 《气象学与气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命，它包括认识和研究方法的根本变革，启示我们从系统中学习气候，学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学与气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统与地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体，但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中，大气圈与自然地理系统其他圈层相互作用中，大气圈最为活跃，是联系各子系统相互作用的重要纽带，是形成自然地理要素地 带性与非地带性分布特点的主要背景之一，也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动与运动，其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系，相互作用与耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性与地域的差异性，以及气候系统的稳定性与敏感性等 三、特定成分及其影响： 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用：—温室气体 —平流层与臭氧层--生命保护层， —三态共存，参与能量，辐射，及天气 过程 四、重力场对大气层的约束及影响： —在重力的作用下，以地面为下边界，绕地球旋转的圈层。 —影响之一：垂直层结的形成——大气分层： 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层： 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层，集中了80％的大气质量，也是大气圈层与其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体： 在气候系统中存在着短周期的微循环，成分可变。含量虽少，但对热辐射非常敏感，因而对大气热状态影响很大，人类活动参与了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例：臭氧层 问题：地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一 太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性与非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程，它从能量上把几个圈层连接在一起。 一、太阳能进入气候系统 1、主要途径：太阳辐射能地面大气 太阳短波辐射经大气削弱到达地面，吸收成为地面热能 1、一个标准大气压等于（）。 1. F. 1000百帕 2.760百帕 3.1013百帕 4.4/3百帕 2、摩擦层中，在平直等压线的气压场中出现的风不受以下哪种力的影响（）。 1.水平气压梯度力 2.惯性离心力 3.摩擦力 4.水平地转偏向力 3、土壤导温率与导热率、热容量的正确关系是（）。 1.与导热率、热容量均成正比 2.与导热率、热容量均成反比 3.与导热率成反比，与热容量正比 4.与导热率成正比，与热容量成反比 4、维持大气温度在地理上的常定分布，主要靠（）。 1.季风对于热量的输送 2.海陆风对于热量的输送 3.大气环流对于热量的输送 4.洋流对于热量的输送 5、饱和水汽压（E）与蒸发面性质和形状的关系是（）。 1.凹面的E比平面大 2.冰面的E比纯水面的大 3.纯水面的E比溶液面的小 4.大水滴的E比小水滴小 6、气压一定时，气温越高，气压随高度递减（）。 1.越快 2.越慢 3.无法判断 4.不变 7、在陆地上，气压最低的季节是（）。 1.秋季 2.夏季 3.春季 4.冬季 8、一般霜冻最轻的地方是（）。 1.山顶 2.低地 3.山脚 4.洼地 9、下列词语中，叙说天气的是（）。 1.长冬无夏 2.狂风暴雨 3.夏热冬冷 4.四季如春 10、白天，土壤表层的热量平衡方程是（）。 1. A. + Qs = –R – P + B + LE 2.+ Qs = + R + P – B – LE 3.+ Qs = –R + P + B + LE 4.+ Qs = + R – P – B – LE 11、根据蕾莱分子散射定律，以下哪种光的散射系数最大（）。 1.红光 2.蓝光 3.紫光 4.红橙光 12、气温一定时，气压越高，气压随高度递减（）。 1.无法判断 2.不变 3.越慢 4.越快 13、不是干洁大气主要成分的气体是（）。 1.氮 2.氩 3.氧 4.臭氧 14、根据云的形状、结构和云底高度，可将云分为（）。 气象资料及其表示方法 选择最大信息的预报因子 气候稳定性检验 气候趋势分析 一元线性回归 多元线性回归 逐步回归 气象变量场时空结构分离 复习题： 1、 气象统计预报是利用 统计学 方法对气象（气候）样本进行 分析来估计和推测 总体 的规律性。 2、 突变可分为： 均值突变、变率突变、趋势突变 。 3、 气候统计诊断分析与天气统计诊断分析的不同点是研究对象不同， 一个是（气候特征），一个是（天气特征）。相同点是数据资料都 必须是（长时间）的观测数据。 4、 （）需要对结论进行一系列的推断，分析结论的可信程度以及 是否为因果关系。 A 统计分析； B 统计诊断； 5、 采用统计诊断的方法研究天气、气候现象，可以用于哪些方面 （ ）＜多选＞。 A 了解区域性或者全球性天气、 气候现象的时空分布特征、 变化规律 及异常程度； B 探索气候变量及其与其它物理因素之间的联系； 学习内容： Chapter 1- Chapter 2- Chapter 3- Chapter 4- Chapter 5- Chapter 6- Chapter 7- Chapter-8- C 对数值模拟结果与实际变化状况之间的差异进行统计诊断，为改进模式提 供线索和指导； 6、对天气、气候现象进行统计诊断分析，一般分为四步。首先，（）；其次，（）；再次，（）；最后，（）。 A科学综合和诊断；B选择诊断方法；C资料预处理；D收集资料； 7、气候统计预测，一般分为四步。首先，（）；其次，（）；再次，（）；最后，（）。 A建立统计模型；B统计检验；C预测结论；D收集资料； 8、统计预测模型在利用大量（）观测资料对气候系统内部或与其它变量之间关系的变化规律及特征分析基础上建立的，用于对（）状态进行估计。在这一预测过程中，假设气候变化的成因和物理机制至少在（）期间与（） 期间一致；气候系统保持稳定。 A过去；B未来；C预测；D观测； 9、气候统计预测过程主要由以下4 个要素构成：1、（），例如： 夏季降水量，8 月份高温日数、暴雨日数；2、（），通常为从某些统计上显著相关的预报因子群提取的有效信息；3、（），根据 数据性质、预测对象和预测因子特点，选择合适的统计预测模型；4、 （），对未来气候变化状态时间、空间、数量、性质等方面的预测。 A预测技术；B预测依据；C预测结果；D预测对象； 10、气象统计研究对象可以划分为（）、多要素气象资料。例如：1950-2016 年南京7 月份高温日数，属于（）气象资料；例如某气象站7 月份日降水量与08时相对湿度，属于（）气象资料。 开动脑筋认真思考锻炼自己的思维。 气象学思考题 第一章思考练习： 1、简要说明大气主要成分在大气层中的作用及微量气体（CO 2、O3）影响气温垂直分布的原因及机制。 2、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？ 3、气候系统各要素间的相互作用是怎样的? 4、为何臭氧洞只出现在南极? 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，为什么? 第二章思考练习： 1、试分析青藏高原和长江流域平原地表接受太阳辐射总量的差别。 2、辐射的实质是什么？短波辐射和长波辐射分别以哪种方式影响大气层中的热能分布？ 3、大气逆辐射对自然界的贡献有哪些？ 4、为什么总辐射随海拔升高而增加，气温却呈相反变化？ 5、地表上高、中、低纬度气温的日、年变化哪儿大，哪儿小？为什么？ 6、试述干、湿绝热气温直减率的变化方式。 7、简述1月、7月全球海平面气温变化特点。 8、太阳辐射光谱分几区?各自有何特征? 9、太阳辐射通过大气层是如何被削弱的？ 10、对流层顶温度极地和赤道上空哪个高?为什麽? 11、为何日出日落时太阳光呈红色? 第三章思考练习： 1、雾,露,霜是怎样形成的? 2、何谓降水量,降水时间,降水强度,降水变率,凝结增长,冰晶效应,湿润系数,雾凇和雨凇? 3、如告诉你某地的经纬度，你能估计该地的降水概况吗？ 4、为什么说降水量的多少与湿润程度是两个不同的概念？ 5、你如何理解“霜前冷,雪后寒”,“霜重见晴天”,“霜打洼地”。 6、用分子运动论说明蒸发,凝结和饱和过程(E和e)。 7、E的大小和哪些因素有关。 8、为什么冰晶与水滴,大小水滴,冷暖水滴间利于水分转移。 9、说明云滴增大和降水的形成过程 10、大气中水汽凝结条件有哪些? 11、(1)e=12.3hpa,t=23°时,空气未饱 和;t=10°,E=12.3hpa ,td为多少?气温降低多少,空气才能达到饱和。 (2)e=50.3hpa,t=40°时,空气未饱 和;t=33°,E=50.3hpa ,td为多少?气温降低多少,空气才能达到饱和。 (3)据上例,说明td大小与何因素有关? 第四章思考练习： 1.简述水平气压梯度力和地转偏向力各自对空气运动的作用。 2.简述1月、7月全球海平面平均气压分布特点。 3.简述东亚季风和西南季风各自的环流特征及影响因素。 4.为什么青藏高原能形成特殊的高原季风。 5.焚风现象使温度、降水在迎风坡与背风坡发生怎样的变化？ 气象学与气候学电子教材 第一章引论 第一节气象学、气候学的研究对象、任务和简史 一、气象学与气候学的研究对象和任务 由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓大气圈。 大气的分布是如此之广，以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下；它又是如此之厚，以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层，而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比，也只能算是“沧海之一粟”。我们人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。 地球是太阳系的一个行星，强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面，大气中所发生的一切物理（化学）现象和过程，除决定于大气本身的性质外，都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结，从感性认识提高到理性认识，再在生产实践中加以验证、修订、逐步提高，这就产生了专门研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学——气象学。 气象学的领域很广，其基本内容是：（1）把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态，如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等；（2）研究导致大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；（3）研究大气现象的本质，从而能解释大气现象，寻求控制其发生、发展和变化的规律；（4）探讨如何应用这些规律，通过一定的措施，为预测和改善大气环境服务（如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等），使之能更适合于人类的生活和生产的需要。 由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广，气象学所涉及的问题很多，在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大，再加上随着科学技术发展的日新月异，气象学乃分成许多部门。例如有专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学；有着重讨论天气现象及其演变规律，并据以预报未来天气变化的天气学等，而其中与地理和环境科学关系最密切的是气候学。 气候学研究的对象是地球上的气候。气候和天气是两个既有联系又有区别的概念。从时间尺度上讲，天气是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。天气过程是大气中的短期过程。而气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一时段内大量天气过程的综合。它不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。例如从上海近百年的长期观测中总结出，上海在6月中旬到7月中旬，经常会出现阴雨连绵、闷热、风小、潮湿的梅雨天气，但是有的年份（如1958年）会出现少雨的“空梅”，也有的年份（如1954年）6—7月连续阴雨50—60天，出现“丰梅”。“开梅”和“断梅”的迟早也历年不同，这是上海初夏时的气候特征。 由此可见，要了解一地的气候，必须作长时期的观测，才能总结出当地多年天气变化的情况，决不能单凭1958年一年的观测资料，来说上海初夏的气候是干旱无雨，也不能凭1954年一年的情况，就说上海的初夏气候有持续50—60天的阴雨，那都是个别年份出现的具体天气现象，而气候是在多年观测到的天 . 1、大气辐射的波长范围是（）。 150～4000nm 400～760nm 3000～80000nm 7000～120000nm 2、按热力分类法，可将气团分成（）。 2类 3类 4类 5类 3、夜间，土壤表层的热量平衡方程是（）。 –Qs = + R + P – B – LE –Qs = + R – P – B – LE –Qs = –R – P + B + LE –Qs = –R + P + B + LE . 4、人们现在非常关注南极出现的臭氧空洞，是因为（）。 臭氧浓度减弱，将使到达地面的红外线减少 臭氧浓度减弱，将使到达地面的红外线增加 臭氧浓度减弱，将使到达地面的紫外线减少 臭氧浓度减弱，将使到达地面的紫外线增加 5、一团未饱和的湿空气作绝热升降运动时，大气处于稳定状态的条件是（）。 γ＜γd γ＝γd γ＞γd γ≥γd 6、主要的农业气象条件是（）。 气压、温度、湿度和降水 气压、温度、风 光照、温度、湿度和降水 光照、温度、风 7、在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力与物体对该波长的吸收率之比，只是温度和波长的函数，而与物体的其它性质无关。这是辐射的基本定律之一，称为（）。 斯蒂芬—波尔兹曼定律 普朗克定律 基尔荷夫定律 维恩位移定律 8、不同气候形成的基本原因是（）。 昼夜长短变化不同 太阳辐射在地球表面分布不均 气温非周期性变化不同 海陆分布不均 9、风由西吹向东，则称为（）。 东风 南风 西风 北风 10、使空气在水平方向上产生运动的最基本的力是（）。 水平气压梯度力 水平地转偏向力 惯性离心力 摩擦力 11、属于短日照植物的是（）。 小麦 水稻 油菜 豌豆 12、用密度接近的方法估计的大气上界高度是指（）。 散逸层密度与星际气体高度密度接近的800公里 气象学与气候学试题及答案一、名词解释 1、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，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、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。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、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。 8、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。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。 19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。夜间山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷，称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显着改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风 24、相对湿度：空气中实际具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压的百分比。 25、雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 26、台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海 气象学与气候学 Revised as of 23 November 2020 第一章引论 名词解释 1、气象：大气的物理现象（冷热，干湿，大气运动） 2、气候：多年天气的综合表现 3、天气：一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率：一般而言，高度每增加100m，气温则下降℃，这称为气 温垂直递减率，也叫气温垂直梯度 5、大气污染：也叫空气污染，指由于人为或自然原因，导致空气中的有害物质 的浓度超过一定限度、维持一定的时间，直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压：指在纬度45°，0℃时，海平面的大气压，一般1个标准大气 压=760mmHg= 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科；气候学是研究气候形成过程， 描述各地区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科；天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。 3.天气是指某一地区短时间内大气状况的综合，而气候是指在各个气候因子的 长期相互作用下，在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。 4.大气成分中，二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用 5.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的，其功能一是能吸收地 面长波辐射，是低空大气变暖，二是具有“温室”作用； 6.臭氧主要分布在平流层，其功能一是吸收紫外线，保护地球上的生物不受其 危害，二是增温，在高空形成一个暖区，影响气温的垂直分布； 7.水汽主要分布在对流层大气中，随高度升高而递减，水汽是大气变化的重要 参与者，一能成云致雨，形成各种天气现象，二是善于吸收和放射长波辐射，加其三相变化有热量转化，所以对地面和空气的温度有一定影响 8.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 9.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层； 10.分层原则：大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的，根据温度、成 分、电荷、等物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层；11.对流层：①高度在平均12km以下；②一般情况下，气温随高度升高而降 低；③空气垂直对流运动显着；④气象要素水平分布不均匀；⑤天气现象复杂多变；⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 12.平流层：①高度从对流层顶到55km左右；②气温最初保持不变或微变，在 大约30km以上，气温随高度增加而显着升高，形成一个暖层；③气流平稳，水平运动为主；③水汽、尘埃含量少，能见度好，多晴朗天气，偶尔有积雨云冲入 13.同温度下干湿空气那个重，为什么虚温的意义和原理 14. 15. 16.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些 《农业气象学》模拟试题(一) 二.填空题: (每小题 2 分,共 20 分) 1.某一瞬间大气的状态和大气现象的综合称天气; 2.辐射具有波粒二象性_性,即既表现为波动性,又表现为粒子性; 3.在地面辐射差额 R = (S'+ D)(1 - α) - r 公式中, α为反射率 , r 为地面有效辐射 ; 4.土壤温度日较差主要决定于土壤之间的导热率和土壤温度, 同时还受地面和大气间乱流热量交换等因素的影响; 5.在农历廿四个节气中,以立春、立夏、立秋、立冬四个节气作为四季的开始; 6.大陆性气候的地区,降水量主要集中在夏季节,降水变率比其它地区为大; 7.青藏高原把西风环流分为南和北两支,使其范围扩大; 8.大陆度与气温年较差成正比,与地理纬度成反比; 9.农业气候三要素是光、热、水; 10.农田中的外活动面位于植物高度2/3处; 三.选择题: (每小题 2 分,共 20 分) 1.夜间地面温度低于空气温度时,辐射热通量方向由 ____ 指向 ____ ;A A.地面;空气 B.空气;地面 C.一侧空气;另一侧空气 D.地面一侧;地面另一侧 2.农业气象学中通常把大气辐射称为 _____ ;C A.短波辐射 B.中波辐射 C.长波辐射 D.超长波辐射 3.在北半球 0 - 66.5° N 纬度间,一年中白天最长的一天是 ____ 日;B A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至 4.某年或某月的实际降水量与多年平均降水量的差值称为降水 ____ ;A A.距平 B.平均变率 C.极差 D.相对变率 5.地面覆盖后,除阴雨天外,各深度的日平均土温比未覆盖的 ___ ,增降温效应表层比下层 ____ ;A A.高;小 B.低;小 C.高;大 D.低,大 6.疏透结构林带其背风侧的最小风速,大致出现在林高 ____ 倍的地方;B A. 1 B. 3 C. 4 D. 6 7.摩擦层中的风压定律为:在北半球,背风而立,高压在 ____ ,低压在 ____ ;C A.右前方;左前方 B.右前方;左后方 C.右后方;左前方 D.右后方;左后方 8.夏季高温与少雨相结合,冬季寒冷与潮湿相结合,这种气候型属于 ____ 气候型;B A.草原 B.地中海 C.季风 D.高山 9.凹陷地形气温日较差比凸地为 ___ ,干燥土壤气温日较差比湿土为 ____ A A.大;大 B.小;大 C.大;小 D.小;小 10.下述的几种风哪一种不是地方性风 ____ ;C A.海陆风 B.山谷风 C.季风 D.焚风 四.判断题: (每小题 2 分,共 10 分.你认为对的,在题后括号内标"对",不对的标"错") 1.地球大气,按其物理性质的垂直分布,可分为:对流层;平流层;电离层;散逸 气象统计方法实习报告 目录 实习一求500hPa高度场气候场、距平场和均方差场 ----------------------------------------------------- 5 1、资料介绍------------------------------------- 5 2．要求------------------------------------------- 5 3、实习结果------------------------------------- 6 1）、FORTRAN源程序 --------------------- 6 (2)、grads文件 ----------------- 10 （3）、实习结果------------------------ 11 实习二计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数 ---------------------------------------------- 19 1、资料介绍------------------------------------ 19 2、要求------------------------------------------ 20 3、实习结果------------------------------------ 20 （1）、Fortran源程序 ---------------- 20 （2）、程序运行结果： --------------- 25 实习三分析中国夏季降水线性趋势的分布特征26 1.资料介绍及要求： -------------------------- 26 2.实习结果------------------------------------- 26 （1）.matlab程序 ---------------------- 26 （2）.程序运行结果 -------------------- 27 实习四求给定数据的一元线性回归方程 ------ 29 1、资料介绍及要求--------------------------- 29 2、实习结果------------------------------------ 30 （1）、MATLAB程序 ---------------- 30 （2）、程序运行结果------------------ 31 （3）、结果分析------------------------ 32 实习五对给定的海温数据进行EOF分析 ---- 35 1、资料介绍------------------------------------ 35 2、要求------------------------------------------ 35 《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。 17、大气稳定度：处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度，称之为大气稳定度。 18、干绝热过程：干空气或未饱和的湿空气作垂直升降运动时，既没有与外界交换热量，又没有发生水相变化的过程。 19、干绝热直减率：干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。 20、逆温：对流层中出现的气温随高度升高而递增的反常现象。 21、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，因地面、雪面或冰面、云层顶部等的强烈辐射冷却，使紧贴其上的气层比上层空气有较大的降温而形成的的逆温。 22、阳伞效应：大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用。 23、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。 24、气温年较差：一年中的最冷月的平均温度与最热月的平均温度之差。 25、虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。 26、露点：湿空气在水汽含量不变条件下，等压降温达到饱和时的温度。 27、位温：气块循着干绝热过程移动到同一个标准高度1000hPa 处，所具有的温度。 28、相对湿度：空气的实际水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比。 29、饱和水汽压：在一定温度下，从水面或冰面进入空气中的水分子数与从空气中进入水面或冰面的水分子数相等时的水汽压。 30、位势高度：是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。 31、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 1、大气辐射的波长范围是（）。 150～4000nm 400～760nm 3000～80000nm 7000～120000nm 2、按热力分类法，可将气团分成（）。 2类 3类 4类 5类 3、夜间，土壤表层的热量平衡方程是（）。 –Qs = + R + P – B – LE –Qs = + R – P – B – LE –Qs = –R – P + B + LE –Qs = –R + P + B + LE 4、人们现在非常关注南极出现的臭氧空洞，是因为（）。 臭氧浓度减弱，将使到达地面的红外线减少 臭氧浓度减弱，将使到达地面的红外线增加 臭氧浓度减弱，将使到达地面的紫外线减少 臭氧浓度减弱，将使到达地面的紫外线增加 5、一团未饱和的湿空气作绝热升降运动时，大气处于稳定状态的条件是（）。 γ＜γd γ＝γd γ＞γd γ≥γd 6、主要的农业气象条件是（）。 气压、温度、湿度和降水 气压、温度、风 光照、温度、湿度和降水 光照、温度、风 7、在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力与物体对该波长的吸收率之比，只是温度和波长的函数，而与物体的其它性质无关。这是辐射的基本定律之一，称为（）。 斯蒂芬—波尔兹曼定律 普朗克定律 基尔荷夫定律 维恩位移定律 8、不同气候形成的基本原因是（）。 昼夜长短变化不同 太阳辐射在地球表面分布不均 气温非周期性变化不同 海陆分布不均 9、风由西吹向东，则称为（）。 东风 南风 西风 北风 10、使空气在水平方向上产生运动的最基本的力是（）。 水平气压梯度力 水平地转偏向力 惯性离心力 摩擦力 11、属于短日照植物的是（）。 小麦 水稻 油菜 豌豆 第四章大气的运动 [主要内容] 本章主要研究大气运动产生的原因，大气运动的形式、状况和大气环流。大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。大范围的大气运动就是大气环流，气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。 [名词解释] 静力方程：gdZ dP ρ=- 气压场：气压的空间分布称为气压场 等压线：等压线是同一水平面上各气压相等点的连线 等压面：指单位质量的物体从海平面（位势取为零）抬升到 Z 高度时，克服重力所作的功，又称重力位势，单位是位势米位势高度 位势米：重力位势的单位，是表示能量的单位，1 位势米定义为1 kg 空气上升1 m 时，克服重力作了9.8 J 的功，也就是获得9.8 J/kg 的位势能，即1位势米= 9.8J/kg 低压槽：是低压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较高的方突出的部分 高压脊：是高压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较低的方突出的部分 气压系统：在天气图上，用等压线表示的高、低气压或槽、脊系统 气压梯度力：气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差△P 除以其间的垂直距离△N 地转偏向力：空气是在转动着的地球上运动着，当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，对于站在地球表面的观察者看来，空气质点却受着一个使其偏离气压梯度力方向的力的作用，这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平地转偏向力或科里奥利力 惯性离心力：是物体在作曲线运动时所产生的，由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力 地转风：地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动 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 旋衡风：在低纬度地区或小尺度低压中，如果气压梯度力和惯性离心力都很大，而地转偏向力很小时，则可出现旋衡风 大气活动中心：冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统，称为大气活动中心。 哈德莱环流圈：低纬环流圈，直接热力环流圈（正环流圈），又称哈得莱环流圈 费雷尔环流圈：中纬环流圈，是间接热力环流圈（逆环流圈），又称费雷尔环流圈 极地环流圈：高纬环流圈，又称极地环流圈，也是一个直接热力环流圈，是三个环流圈中环流强度最弱的一个 沃克环流圈：由于赤道地区存在着大尺度的东西向热力差异引起的 急流：急流是指风速30 m/s 以上的狭窄强风带 环流指数：经向环流型，即500hPa 西风带上发展出深槽大脊，能引起强烈的冷、暖空气活动。纬向型和经向型环流经常交替出现，其交替周期大约2—6周。这种交替演变规律一般用环流指数来表示。环流指数分纬向环流指数（IZ ）和经向环流指数（IM ）两种 第1—2章 1)简述气候系统。 答:气候系统就是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、雪圈与生物圈在内得,能够决定气候形成、气候分布与气候变化得统一物理系统。 太阳辐射就是气候系统得能源。在太阳辐射得作用下,气候系统产生了一系列复杂得过程,这些过程在不同得时间尺度上与不同得空间尺度上有着密切得相互作用,各个组成部分之间,通过物质与能量交换,紧密地结合成一个复杂得、有机联系得气候系统。 2)名词解释:天气、气候、天气系统、天气过程、天气预报、气象要素、辐射通量密度、比辐射率 答: 天气:某地在某一瞬间或某一短时间内大气状态与大气现象得综合。 大气状态:大气得气压、气温与湿度等。 大气现象:大气中得风、云、雨、雪等现象。 气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质与人类活动得长期作用下,在某一时段内大量天气得综合。不仅包括该地多年得平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现得极端天气状况。 天气系统:指引起天气变化与分布得高压、低压、高压脊、低压槽等典型特征得大气运动系统。 天气过程:天气系统得发生、发展、消失与演变得全过程。 天气预报:人们根据对天气演变规律得认识,利用多种观测及模拟手段,对未来一定时期内天气变化作出主、客观得判断。 气象要素:气象要素就是指表示大气属性与大气现象得物理量,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量与能见度等等。 辐射通量密度:单位时间内通过单位面积得辐射能量称辐射通量密度(E),单位就是W/m2。 比辐射率就是反映物体热辐射性质得一个重要参数,与物质得结构、成份、表面特性、温度以及电磁波发射方向、波长(频率)等因素有关。 3)哪些自然现象能证实大气圈得存在？ 答:a、蓝色得天空。这就是由于大气中得一些非常细小物质成分,如气体、粉尘等,它们得直径较阳光得波长小得多,因此,蓝色得散射量较之于其她任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。b、白云。如果形成散射粒子得形状就是球形得,而且其直径并不比阳光得波长小,所有得波长都就是平均地被散射得,这种散射称迈耶散射。因此,云就是白色得。c、风。有风就说明有物质得存在,因为风就是由于大气不同部位得压力差别造成得。如果在真空中就不会有风了。d、流星。流星就就是陨石穿过大气层时,由于其速度太快,与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。否则我们得地球也与月球一样“千疮百孔”。 4)大气圈各层得主要物理特性就是怎样得？ 答:a、对流层 厚度:平均11－13km,赤道17－18km,两极8－9km。 质量:约占大气圈质量得75％。 农业气象学答案 东北农业大学网络教育学院农业气象学作业题参考答案作业题一参考答案一、单选题、 1、臭氧层分布在B A、对流层 B、平流层 C、中间层 2、黑体表面辐射具有最大能量波长与黑体表面温度C O A、呈指数规律 B、成正比 C、成反比 3、地表垂直与阳光平面上的太阳直接辐射与大气透明系数及 有关。 A、太阳高度角 B、太阳方位角 C、大气量 4、某地某时刻的太阳高度角决定于该地纬度、太阳赤纬及A A、时角 B、大气量 C、高度 5、气温直减率越小，大气层结越A O A、稳定 B、不稳定 C、无影响 6、下列因子中，B 对气温日较差无影响。 A、高度 B、经度 C、纬度 7、当空气中水汽含量不变时，饱和差随温度降低而B。 A、增大 B、减小 C、不变 8、在对流层中，绝对湿度一般随高度增加而B o A、增大 B、减小 C、不变 9、自大气中，气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力三力平衡时形成的风，称为B o A、地转风 B、梯度风 C、摩擦风 10、影响乱流交换强度的因素主要有风速、地面粗糙度和 C O A、气压 B、气温 C、大气稳定度 11、辐照度的单位是_C_。 22 A、瓦/米 B、米/秒 C、瓦/米 12、昼夜长短随纬度而变化，在北半球夏季，昼长随纬度增加而_A_。 A、增长 B、变短 C、无变化 13、地面辐射差额有明显的日变化，夜间地面辐射差额为 Bo A、正 B、负 C、零 14、昼夜长短随纬度而变化，在北半球夏季，昼长随纬度增加而_A_。 A、增长 B、变短 C、无变化 15、地面辐射差额有明显的日变化，夜间地面辐射差额为—Bo A、正 B、负 C、零 二、填空题 1、地球大气是经过原始大气、次生大气和现代大气三个阶段演变而成的。 2、根据大气性质，可将其分为不同层次，其中最底层叫对流层，中纬度地区，其高度为10-12公里。 3、一般海拔高度越高，太阳直接辐射越强，天空散射辐射越弱。 4、在土壤蒸发的第一和第二阶段，为了保境，应分别采取松 实习一：气候场、距平场、均方差场 编程如下: parameter(ii=37,jj=17,mon=12,year=4) real var(ii,jj,mon,year),ave(ii,jj,mon),jp(ii,jj,mon,year) real s(ii,jj,mon) integer i,j,iy,m open(5,file='d:\ex1\h500.dat') open(6,file='d:\ex1\ave.grd',form='binary') open(7,file='d:\ex1\jp.grd',form='binary') open(8,file='d:\ex1\s.grd',form='binary') open(12,file='d:\ex1\outall.grd',form='binary' open(9,file='d:\ex1\ave.txt') open(10,file='d:\ex1\jp.txt') open(11,file='d:\ex1\s.txt') ！读数据 DO iy=1,4 do m=1,12 !ccc read h500 read(5,1000) read(5,2000) ((var(i,j,m,iy),i=1,ii),j=1,jj) enddo enddo ！计算气候场 do j=1,jj do i=1,ii do m=1,12 ave(i,j,m)=var(i,j,m,1)+var(i,j,m,2)+var(i,j,m,3)+var(i,j,m,4) ave(i,j,m)=ave(i,j,m)/4.0 enddo enddo enddo ！计算距平场 do iy=1,4 do m=1,12 do j=1,jj do i=1,ii jp(i,j,m,iy)=var(i,j,m,iy)-ave(i,j,m) enddo enddo enddo enddo ！计算均方差场气象学与气候学要点及试题-仅知识点
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