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历年大气考研试题汇总
名词解释
假相当位温、假相当温度、斜压不稳定、Ekman抽吸、-平面近似、准地转运动、江
淮切变线、干绝热过程、湿绝热过程、瑞利散射、米散射、Rossby数、地转适应、惯
性不稳定、中尺度对流复合体、赤道辐合带、平流雾〔及其形成的有利气象条件〕、不
稳定能量、地转偏差、夹卷过程〔及其对大气稳定度的影响〕、正压大气、斜压大气、
斜压不稳定、感热、潜热、辐射通量密度、气温递减率、干绝热温度递减率、气溶胶的间接气候效应、大气边界层、地转适应、飓线、对流不稳定、Hadley环流、群速、上下游效应、东风波、西南涡、南支槽、南亚高压、长波调整、西风指数、指数循环、影响气旋移动的内力和外力
简做题
1.为什么高压中等压线比低压中的等压线稀疏
2.边界层大气中风随高度变化的特点是什么
3.用热成风原理解释对流层中上层的西风环流是如何形成的.
4.空气分子和气溶胶粒子的散射特点有何差异
5.根据地面和高空天气图,如何确定地面锋的位置
6.简述经典温带气旋发生开展各阶段的主要特征.
7.热带气旋的移动主要受哪些物理因子的影响各起什么作用
8.西风带槽、脊开展的简单动力模式含义是什么怎样预报槽、脊开展
9.简述地表和大气之间的能量交换过程.
10.分别说出超长波、台风、龙卷风的水平尺度和时间尺度.
11.简述大气平均经圈环流的特征和形成原因.
12.太平洋副热带高压的结构、季节变动特征及其与我国东部雨带季节变化的关系.
13.简述大尺度大气运动的主要特点及其形成原因.
14.大气环流的能量循环中,参与能量转换过程的四种主要能量形式及其相互转换的关系和这些转换得以实现的物理过程.
15.什么是锋面冷锋、暖锋、准静止锋分类的依据是什么
16.我们经常在等压面坐标系下分析大气运动情况,试说明描述大气运动时为什么可以
采用等压面坐标系,等压面坐标系的优缺点是什么
17.什么是有效位能对大尺度系统而言,有效位能是否可以全部转换为系统的动能
为什么
18.表达东亚季风形成的根本因子.
19.臭氧总量下降和对流层臭氧增加对气候和环境有什么影响
20.大尺度运动的根本动力学特征是什么
21.温带锋面气旋和热带气旋有什么异同
22.表达典型梅雨的环流特征〔中层只表达双阻型的情况〕.
23.暴雨形成的主要因素有哪些为什么
24.何谓锋生和锋生函数说明空气的水平运动和垂直运动对锋生、锋消的作用.
25.造成地面气压局地变化的主要因子是什么在什么情况下使地面气旋开展
26.说明急流和急流的特征及类型.
27.冷锋后及暖风前测站的风随高度如何变化请作出示意图.
28.地形对温带气旋的开展有何作用
29.写出影响我国寒潮冷空气的源地、路径及关键区.
30.副热带高压对热带气旋〔台风〕的移动有何影响
31.人工降水的原理是什么主要使用的催化剂有哪些
32.天气预报主要有几种方法其根本原理是什么
33.今后几十年气候变化的趋势及其原因.
34.你认为当今世界上有哪些主要的环境问题它们的成因是什么
35.用Margules锋面坡度公式说明锋面附近的风场和气压场的特征,并作出示意图.
36.说明环境风的垂直切变对强风暴形成的作用.
37. Petterssen地面气旋开展方程的含义是什么分别讨论方程中各因子对温带气旋发展所起的作用.
38.描述旋转大气涡旋特征有哪些物理量〔至少写出四种〕,具体的表达式是什么,这
些物理量在描述大气涡旋特征的优缺点是什么
39.为什么要研究大气运动的动力学不稳定性问题,如何研究线性不稳定请给出两类
动力学不稳定,并说明动力学不稳定性可以解释何种大气系统的变化
40.根据下面500hPa形势示意图,从涡度变化的观点出发,讨论低压槽、高压脊的发展情况.
等高线
等温线
计算和论述
1.地面气温为30 C ,露点温度27 C ,气压为1010hPa,低层气温递减率0.55 C/100m,求地面虚温、位温、比湿、相对湿度和空气密度以及凝结高度〔分别用高度和气压表示〕.
2.距某气象站东、南、西、北各50公里处风的记录分别为90 ,10m/s； 60 ,4m/s；
90 ,8m/s； 120 ,8m/s；计算该气象站的水平散度值和平均涡度.
3.地面气块温度10 C,气压1000hPa,相对湿度80%,气温递减率0.50 C/100m, 求气块上升到凝结高度处的气温、气压和空气密度,如果在凝结高度处气块等压降温
3 C ,那每立方米空气中将凝结出多少克液态水
4.某站点某日8点的探空资料如下:
P(hPa)1010930850700500400300200
T( C)302722120-12-25-35
Td( C)2723188-9-26//
计算：〔1〕凝结高度；〔2〕 700hPa上空气的位温、比湿和空气密度；〔3〕 500hPa等压面的
高度；〔4〕判断低层大气稳定度并说明理由.〔R d 287J K 1 kg 1 〕
51..
5.某地纬度30度,气压980hPa,温度20摄氏度,外摩擦系数为
6.0 10 s ,在大
气边界层中,假设等压线呈直线分布,向南每100km增加1hPa,求：〔1〕风速与风向的方位角；〔2〕气压梯度力与科氏力的大小和方向〔作示意图〕.
6.地面温度27 C,比辐射率0.97,云量10,云体温度22 C,云比辐射率0.98,长波反射率0.01,如不考虑大气对长波辐射的作用,计算：〔1〕地面净长波收入；〔2〕云顶处向上长波辐射通量密度；〔3〕云体净长波能量损失.
〔斯蒂芬-波尔兹曼常数：5.67 10 8J m 2K 4s 1〕
7.地面气温30 C ,露点25 C,气压980hPa,求地面位温、相对湿度、虚温差,假设气温递减率为0.60 C/100m ,求气块上升到500米高度处的气压、相对湿度以及环境
1 1
空气的气温差.〔R d287J K kg 〕
2
8.由太阳常数S O,1367W / m ,请计算：〔1〕太阳外表的辐射通量密度；〔2〕全太阳
外表的辐射通量；〔3〕整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的比例〔日地
平均距离1.496 108km,太阳半径6.96 105km〕.
9.某山高1000米,山脚处气压1000hPa,气温10 C ,气温递减率0.6 C/100m.山顶处水汽压6hPa,求山顶的气压、虚温、相对湿度、位温和比湿.
10.假设大气透明系数为0.8,求南京地区〔纬度32 N 〕,夏至上午10时〔23 27'〕,
求入射到地表水平面上辐射通量密度〔r/r0 1.016, S O 1372W m 2〕,假设该地区
地面温度为30 C,比辐射率为0.96,问该地区发射的辐射通量密度是多少该发射的
能量与入射的太阳短波辐射不平衡的原因是什么〔5.67 10 8J m 2K 4s1〕
11.700hPa和500hPa气层间平均温度向东每100km降低3 C , 500hPa的地转风为
41
20m/s,风向为东风,求700hPa的地转风和风向〔取f 10 s 〕,假设700hPa图度的气温为0 C ,求700hPa的气压梯度和方向.
12.太阳直径约140万公里,日地平均距离为1.49 108km,设太阳为黑体,太阳常数
2
为1370W/m,试计算太阳外表温度和太阳辐射率极大值所对应的波长,如果太阳表
13 .下列图所示为x-z 垂直剖面上等温线的分布.由图可见,温度由左至右逐渐升高,如 果此时流体处于静止状态〔相对于旋转地球而言〕,〔1〕试分析在旋转地球上此流体随
后的运动情况；〔2〕什么是有效位能试分析在 〔1〕中系统的有效位能能否全部转换为 系统动能.
工冷暖
X
uu U g V g V g f C O S .
14 .试证实地转风的散度可表示为h V q — —,——V q —— 式中 x y f y g R E
R E 为地球半径.
15 .证实当干空气气温递减率为且时,大气为均质大气.
R d
16 .中性情况下,1.5米高处风速为4.6m/s, 10米处风速7.6m/s,求摩擦速度, 粗糙度并推算15米处的风速.如果上述风速分布在非中性情况下满足对数率,求风廓 线指数.
17 .导出Petterssen 开展方程,并说明方程中各项的物理意义.
uu
—Vg p( g f ) f 0——；热力学第一定律: t g pg
p
h h h',其中u',v',h'均为扰动量,与 y 无关,试利用这一分解将方程组(1)-(3)线
面温度增加5%,那么太阳常数增加百分之几〔
5.67 10 8J m 2 K 4 s 1
) 〔准地转涡度方程: C p dT dt dp dQ dt dt)
18.下面方程组为浅水方程组,其中
u,v, h 分别表示水平运动速度和水面高度.
uuuh ——u ——v ——fvg —— txyx vvvh —u — v —— fu g — txyy hhhuv —— u —— v —— h(—— ——)0 txyxy (1) ⑵ ⑶
〔1〕设根本气流为u 0,V 0,方程中的变量可以分解为u u u'、V V v'、
性化；
v' fh' (2)利用(1)所得到的线性方程组证实：P ————为一守恒量,并解释这一物理
x H
量的含义；
r
(3)证实当系统的水平尺度为L L0 加什■时,P —型中等号右端两项的大小f x H
是相当的；
⑷ 设标准波型解为(u',v',h') (U,V,H)e ik(x ct),利用线性化的方程求出其所描述波
动的频散关系；并利用此频散关系分析波动的根本特征；
(5)试举一例说明该波动在大气运动中的重要性.
19.浅水流体运动限制方程组如下:
uuuh
u—— v—— fv g——⑴
txyx
—u— v— v (f )(——) t x yx y
hhhuv.
u— v— h (——) 0
txyxy
其中,u,v,h分别表示水平运动速度和水面高度,为涡度.
(1)设根本气流为u 常数、v 0,方程中的变量可以分解为u u u'、v v v'、
h h h',其中u',v',h'均为扰动量,与y无关.试利用这一分解将方程组(1)-(3)线性化；
(2)设标准波型解为(u',v',h') (U,V,H)e ik(x ct),利用线性化的方程求出其所描述波
动的频散关系；
一一一一一..2- _ ―—一⑶利用(2)中的频散关系分析：当cu? /k、cu? u时频散关系所描述的波
动及其特点；当(c u)2= gh和c= gh/f2时频散关系所描述的波动及其特点.
2
20.准地转涡度方程可以写为：(一u一) 1——f°D
t x xx
ur 其中, 为地转流函数,D V为水平散度.
(i)如果根本气流满足u 一生 常数,试利用此条件写出准地转涡度方程的线性
y
化形式；
(2)假设扰动水平散度满足 D' Ae ik(x ct),其中A 为常数,试求出(1)中线性化方程的
一个解,并利用此解说明：(a)地转风涡度场和散度场之间的位相关系；(b)当c 取什 么数值时,地转风涡度会趋于无穷.
21.下面方程组为等压面上描述旋转大气水平运动的方程组,其中u,v 为水平运动速 度,为位势高度:
(i)利用小扰动方法,线性化上述方程组( U 常数)
u u —— x u v —— y
fv vvv 工
—u —v —fu —
txyy (1)利用上面方程组推导垂直涡度方程；并根据此方程说明影响涡度变化的主要物理过 程；
(2)证实在水平无辐散,且 一 0的条件下,垂直涡度方程可以用流函数表示为: y
22
7-r u r - 0
t x x x x
⑶假设假定u u u'、
',且根本量满足u 常数、 (y), u ? u'、 ',在此情况下,对 (2)方程进行线性化,写出绕动量所满足的线性方程组.
(4)在u 0的情况下,分析线性化方程所描述的波动特征.
22.二维不可压缩大气运动方程组可以写为:
1 p
x
1 p z
—u ———— 0
t x z
其中,(u,)为*- and z-方向的运动风速, g 为重力加速度
(2)利用线性化的方程组,推导出沿y方向的涡度限制方程,并说明导致y方向涡度变
化的物理因素(提示：利用 '/一'/一,带“-〞为根本场,带“为扰动场)
(3)利用线性化的方程组,推导出关于垂直速度变化的限制方程,其中假定浮力振荡频
率N 2为常数
(4)利用上述方程,设线性波动解,给出该方程描述的波动的特征频率表达式,并说明此类波动时什么波动.
(5)该波动的相速度和群速度.。