气象学：第一章大气

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动力气象学第1章描写大气运动的基本方程组

第一章描写大气运动的基本方程组复习思考题1.支配大气运动状态和热力状态的基本物理定律有哪些？大气运动方程组一般有几个方程组成？哪些是预报方程？哪些是诊断方程？答：基本物理定律是牛顿运动定律、质量守恒定律、热力学能量守恒定律、气体实验定律；大气运动方程组一般有六个方程组成（三个运动方程、连续方程、热力学能量方程、状态方程）；若是湿空气还要加一个水汽方程。

运动方程、连续方程、热力学能量方程是预报方程，状态方程是诊断方程。

2.研究大气运动变化规律为什么选用旋转坐标系？旋转参考系与惯性参考系中的运动方程有什么不同？答：相对于惯性参考系中的运动方程而言，旋转参考系中的运动方程加入了视示力（科里奥利力、惯性离心力）。

3.地球旋转对大气运动有哪些动力作用？答：产生惯性离心力，相对于地球有运动的大气还受科里奥利力作用。

4.科里奥利力是怎样产生的？他与速度的关系如何？南北半球有何区别？它在赤道、极地的方向如何？答：由于地球旋转及空气微团相对于地球有运动时产生；科里奥利力垂直于V，在北半球指向运动的右侧，在赤道处沿半径向外，在极地其垂直于地轴向外。

5.惯性离心力是怎样产生的？如果没有地球旋转，此力存在不存在？答：处在旋转坐标系中产生的；若没有地球旋转，此力不存在。

6.曲率项力怎样产生的？如果没有地球自转，此力存在不存在？答：由于地球的球面性引起的；若没有地球旋转，此力不存在。

7.惯性离心力与科里奥利力有哪些异同点？答：都是在旋转参考系中的视示力，惯性离心力恒存在，而大气相对于地球有运动时才会产生科里奥利力。

8.为什么把地球引力与惯性离心力合并为重力？答：地球引力*g 仅与空气微团的位置有关，而惯性离心力R 2Ω也只与空气微团的位置有关，从逻辑上很自然将这两力合并在一起。

地球引力与惯性离心力的矢量和称作重力。

9.为什么地球不可能是一个绝对球体？答：惯性离心力可分解为两个相互垂直的分力。

一个分立部分抵消了地球引力，一个分立与地表面相切指向赤道。

气象第一章第一节大气概况

第一章气象学基础知识
第一节大气概况第二节气温第三节气压第四节空气水平运动--风第五节大气环流第六节大气湿度第七节大气垂直运动第八节云和降水第九节雾和能见度第十节船舶海洋水文气象观测
第一节大气概况
基本概念和知识点：大气成分；大气污
染；大气垂直结构。
重点：大气中的易变成分及其作用；对流
（3）上层：离地面6km到对流层顶，中纬度地区上空盛行西风，风速随高度升高而增大，形成高空急流（风速 ≥30m/s），波状式的层流是该层的运动特点。
中层和上层几乎不受摩擦作用，称为自由大气。对流层顶：厚度约为1-2km，温度随高度呈等温或逆温状态。
2. 平流层（Stratosphere）：厚度：自对流层顶到大约55km。
4、城市污染监测的主要成分：总悬浮颗粒物，二氧化硫、氮氧化物
5、产生酸雨的主要成分：二氧化硫 6、产生有毒光化学烟雾：氮氧化物和氢氧化物
总结：
1、对气温有影响：CO2，臭氧，水汽 2、吸收和放射长波辐射：CO2,水汽 3、唯一吸收紫外线：臭氧（O3) 4、产生温室效应：CO2 5、唯一一种在常温常压下能产生相变:水汽长波辐射：地球大气辐射能量的95%集中在
最轻。湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。大气中水汽含量范围在0～4％，它也是造成云、雨、雪、雾等天气现象的主要物质条件。
3、杂质 1)、杂质：
悬浮在空气中的固体或液体微粒，主
要包括尘埃、烟粒、细菌、病毒、花粉和微小盐粒等，悬浮在大气中的固体或液体颗粒，又称为气溶胶粒子，包括水汽凝结物（水滴、冰晶）、微小盐粒等。 2)、对大气的影响：
大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而迅速减少。

气象学第一章__ 大气概述

到3日下午，新奥尔良新奥尔良大街上几乎已经没有行人，仅剩新奥尔良下一些医务人员开始用手推车推走遇难者的尸体。曾经是非常繁荣的这座城市在4天之内就成了一座名副其实的人间地狱，到处是抢劫和强奸等不堪不目的景象，如今它已成为一座空城和一个巨大的坟墓。美国联邦紧急事务管理部门负责灾后重建的总监丹·克莱格说，将新奥尔良市淤积的洪水排出可能需要6个月，然后整座城市要“晾干”，这还需要3个月的时间。
发现过程
1987年代表19个组织和四个国家的大约150名科学家和辅助人员聚会于智利的蓬塔阿雷纳斯，进行了一项规模空前的研究，即机载南极臭氧实验。这项实验表明1987年臭氧洞大小达到历史最大。这一发现震惊了科学界。
形成机理
南极“臭氧洞”的成因目前尚无定论，其中最为令人信服的当是污染物质学说。此外还有：美国宇航局汉普顿芝利中心Callis等人提出南极臭氧层的破坏与强烈的太阳活动有关；麻省理工学院的Tung等人认为是南极存在独特的大气环境造成冬末春初臭氧耗竭，根据大气动力学说，指出大量氯氟烃化合物的使用，以及南极初春没有足够阳光产生大量氧原子，并因此提出了不需要氧原子的循环机理。
冰点摄氏温标华氏温标绝对温标 0 32 273 沸点 100 212 373 基点间隔 100 180 100 换算 C=5/9（F-32） F=9/5C+32 K=C+273
０摄氏度：1013.3Hpa时纯水的冰点 100摄氏度：1013.3Hpa时纯水的沸点
二．气压：
1．概念：单位面积上所承受的大气柱重量P=MG/A 2．气压单位：（标准大气压、帕斯卡、百帕、 mmHg）标准大气压：0摄氏度、45度纬度、海平面的大气压 1标准大气压=760mmHg=1013.3Hpa

气象学要点——精选推荐

⽓象学要点⽓象学资料第⼀章地球⼤⽓1、什么是天⽓？什么是⽓候？两者的区别？天⽓：某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和天⽓现象的综合。

⽓候：在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动，在长时间互相作⽤下，在某⼀短时间内⼤量天⽓过程的综合。

区别:①天⽓是短期过程，天⽓系统简单；②⽓候是长期过程，⽓候系统复杂，其中⽓候系统包括（⼤⽓圈、岩⽯圈、⽔圈、⽣物圈、冰雪圈）2、什么叫⼲洁⼤⽓？⼤⽓中除去⽔汽和悬浮在⼤⽓中的固态、液态微粒以外的整个混合⽓体。

3、关于CO2的时空变化、⽇变化、年变化和长期变化？低层嗲⽓中CO2含量随时间和空间⽽略有变化。

在时间上，①由于卢瑟植物光合作⽤对CO2消耗，在⽩天、晴天、夏季时的CO2浓度⽐⿊夜、阴天、冬季要⼩；②⼯业⾰命前⼩于⼯业⾰命后。

在空间上，⽔平⽅向：城市⼤于农村；垂直⽅向：0—20kmCO2含量⾼，20km 以上，含量逐渐减少。

CO2的⽇变化：⽩天午后最少，⽇出前后达到最⾼CO2的年变化：秋季最低，冬季最⼤CO2的⽇变化：不断增加4、⽔汽⽔汽的来源：主要来⾃江河湖海等⽔体和潮湿地表的⽔分蒸发以及植物的蒸腾，最重要的是：⽔汽是可变成分。

⽔汽时空变化：时间上，夏季多于冬季；空间上，⼀般低纬多于⾼纬，下层多于上层⽔汽特点：①⽔汽是实际⼤⽓中唯⼀能在⾃然条件下发⽣⽓、液、固三态相变的成分，在天⽓变化、⽓候形成中扮演了⼗分重要的⾓⾊。

②⽔汽还能强烈的吸收地⾯和⼤⽓长波辐射并放射长波辐射对地⾯存在保温效应，因此⼤⽓中⽔汽含量多少对地⾯和⼤⽓的温度情况有着重要的影响③⽔汽是⾃然界潜热最⼤的物质。

5、⼤⽓的热⼒学分层（图P16）根据温度、⼤⽓成分、电荷、随⾼度的分布特点将整个⼤⽓层划分为五层：对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。

对流层：低纬度温度低，⾼纬度温度⾼，因为低⾼纬度地区的地⾯受热不平均，低纬度地区的平均厚度为17—18km，⾼纬度地区的平均厚度为8—9km。

农学类《气象学》名词解释

绪论：气象学：专门研究大气中物理现象和物理过程的学科。

农业气象学：是研究农业生产中所有气象问题及其解决途径的一门科学。

第一章：大气的组成：干洁空气+ 水汽+ 固体杂质+ 液体微粒= 大气干洁空气：除掉水汽、固体杂质和液体微粒的混合空气。

水汽：其来源于下垫面，因而越靠近地面水汽含量越多。

固杂：尘埃、尘土、污染粒子等。

液微：主要以云、雾的形式存在于空气中。

包括过冷却水滴、冰晶、云滴，对流层：为云、雾、雨、雪发生的主要层次，是气象学研究的重点层次，但不足大气厚度的1％，平均厚度为十几km。

三大特征：①气温随Z升高而降低，气温直减率γ= -dT/dz；②气象要素水平分布不均匀；③对流运动强。

气象要素：是指表示大气中物理现象的物理量。

如：气压、温度、湿度、风向、风力、云、能、天、降水、日照等。

温度：表示空气冷热程度的物理量。

气压：任一高度的气压就是在这个高度上单位面积所承受的大气柱重量：P=Mg/A=Mg。

大气静力学方程：条件是在铅直方向上大气无运动。

dP= -ρgdz湿度：表示空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。

水汽压e：大气中水汽所具有的压强。

单位同气压，mb、mmHg饱和水汽压E：在一定温度下，单位体积的空气所能容纳的最大水汽压强。

相对湿度f：f=e/E×100﹪，e与E要在同温下的比值才是f。

f反应了空气距离饱和的程度。

饱和差d：d=E – e 在温度相同时，E与e的差值。

d也反应了空气距离饱和的程度：露点温度Td：空气中水汽含量不变，气压一定时，降低温度，使空气饱和，达到饱和时的温度就叫Td。

第二章：辐射：自然界所有物体都以电磁波的形式时刻不停地向外放射能量，这种放射形式称为辐射，放射的能量称为辐射能，又称辐射。

黑体：能全部吸收所有波长的辐射的物体我们称之为黑体：辐射差额（R）：在一定时段内，物体吸收的辐射能量与放出的辐射能量的差值。

R=收入-支出基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对一定波长的放射能力与吸收率之比为一常数。

第一章-大气边界层与边界层气象学研究

边界层内：粘性流场（Navier-Stokes)；边界层外：无粘性(欧拉方程).
流体力学的边界层厚度：即流体速度达到99%自由流体速度u0 的位置：
在这一边界层，存在动量亏损、能量亏损。流体力学边界层的范围很宽，如飞机机翼等不规则形状。
用流体力学方法对大气边界层定义，可行吗？
1、实际大气存在地转偏向力，风速、风向随高度有剪切作用，二维问题变为三维问题。
湍流产生的能量来源
小尺度（<10km）
水平和垂直风切变热力不稳定性地面粗糙度
中尺度
大尺度
（10—1000km）（>1000km）
云形成过程中的潜热释放
气流在地形、城市、岛屿上方的流动
由于太阳辐射加热造成的纬向变化造成的区域气流的水平不稳定性
气流在具有明显特性变化的下垫面上流动，如陆-海风
一般量级：水平风为米的量级
垂直风为毫米-米的量级波动：有规则和一定的周期变化，形式多样，常见：
重力波、惯性波湍流：大气边界层的主要运动形态，剪切和不稳定特性等，
湍流对大气边界层的发展和演变有关键作用。大气湍流和波动叠加在平均场上，表现为风的起伏和扰动。
1.3 湍流输送
定义：
湍流是叠加在平均风上的阵风，是一种随机的不规则运动。湍流响应地面作用及其变化，是动量、热量、水汽和物质从地面反馈进入大气并以时空混合的主要大气过程。湍流以各种尺度相互叠加的湍涡形式存在。
白天
－QS
QH QE
Thin boundary evaporation QG
夜间
－QS
QH QE
condensation QG
－QS=QH+QE-QG

【气象学】名词解释_北京林业大学

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第一章·绪论大气：包围在地球表面的一薄层气体称为大气。

大气圈：由于地球的引力作用，全部的地球表面聚集着一个气体圈层，构成了所谓的大气圈。

下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。

如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。

地球系统：人类生存的地理环境，是由岩石圈、水圈(含冰雪圈)、大气圈和生物圈组成的一个综合系统。

气象学(Meteorology)：研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的原因及其变化规律的学科。

大气科学：研究地球大气中各种现象（包括物理现象和化学现象以及人类活动对它的影响）及其演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。

气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。

主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。

天气：是指一定区域、短时段内的大气状态和大气现象及其变化的综合。

天气学(synoptic meteorology)是研究天气及其演变规律，并预测预报未来天气的学科。

气候：是一个地区大气多年（30年以上）的天气状况，它既反映大气的长期平均状况，也反映其极端情况，是较长时间内各种天气过程的综合表现。

气候系统：一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。

气候学(climatology) 是研究气候的形成、分布和变化规律及其与人类关系的学科。

第二章·大气概述干洁空气：大气中除了水汽和气溶胶粒子外的整个混合气体。

气溶胶粒子：大气中悬浮的多种固体微粒和液体微粒，统称大气气溶胶粒子。

气压（p）：地球表面单位面积上所受到的大气压力，称为气压。

湿度：表示大气中水汽含量多少的物理量。

大气的湿度状况是决定云、雾、降水等天气现象的重要因素。

水汽压（e）：指大气中所含水分的分压力。

非气班复习概念-气象学

气象学张陆第一章：地球大气的成分及分布1.露点：湿空气定压降温达到饱和时的温度称为露点T d相对湿度：在一定温度和压强下, 水汽和饱和水汽的摩尔分数之比称为相对湿度水汽压：大气中水汽的分压强称为水汽压2.臭氧分布：臭氧主要分布在10～50km 高度的平流层大气中，极大值在20～30km 之间重要性：1）臭氧层阻挡了强紫外辐射到达地面，保护了地球上的生命2）臭氧层对建立大气的垂直温度结构和大气的辐射平衡起重要作用3.状态方程：混合理想气体的状态方程 R 是常数第二章：大气的分层和结构1.根据大气热力结构，大气分为几层？画出温度随高度变化示意图并且说明对流层大气的主要特点：对流层、平流层，中间层和热层（有的将热层外再分为外大气层或逸散层）；对流层特点：① 大气温度随高度降低② 大气的垂直混合作用强③ 气象要素水平分布不均匀。

3.气团变性：气团只是在某时间与一定的地理区域相关联，当气团移到新的下垫面时，它的性质就会逐渐发生变化，而失去原有的特性。

在新的物理过程中获得新的性质，这种过程称为气团变性。

降水量：降水量是指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）的降水未经蒸发、渗透、流失而积聚在水平面上的水层深度。

以毫米（mm ）为单位4.海洋在垂直方向（热力）分几层：季节变化层，主跃层，下均匀层每层的热力结构特点？季节变化层：厚度约100m 左右，由于风和波浪的搅拌混合作用，通常又称为上混合层，由于太阳辐射和海–气相互作用的影响，中纬度的春、夏两季，季节变化层中会出现季节性温度跃层，如图中B 、D 线所示。

太阳辐射能量的90%被海面约10米的水层所吸收，因此随着太阳辐射的周日变化，在该层中还会出现周日温度跃层。

主跃层：季节变化层以下是一个厚约1000～1500m 的过渡层，其中温度、密度和盐度有一个跃变，称为主跃层（或主温跃层）。

主跃层是大洋热力结构的重要组成部分，它的强度在经向和纬向都有变化。

下均匀层：主跃层以下是深层，该层内温度、密度和盐度的铅直分布变化很小，处于均匀状态，故又称为下均匀层。

气象学复习重点

复习思考题第一章大气概述1.大气中臭氧,二氧化碳,水汽在气象学上的意义。

臭氧能大量吸收紫外线,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。

二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料，它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影.二氧化碳是温室气体，它能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应。

水汽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。

大气中水汽含量多少，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。

2.大气垂直分层的依据是什么.各层的主要特点有哪些。

依据：世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质,把大气分为五层.特点：对流层是靠近地表的大气最底层,气温随高度增加而降低，空气具有强烈的对流运动,气象要素水平分布不均匀。

平流层位于对流层顶到距地面约50～55km的高度，气温随高度的上升而升高，空气以水平运动为主，水汽含量极少。

中间层是从平流层顶到距地面85km左右的高度，气温随高度的增加迅速降低,有空气的垂直运动，几乎没有臭氧存在。

热成层又称暖层，位于中间层顶至500km左右，气温随高度的增加迅速升高，大气处于高度的电离状态。

散逸层是大气的最高层，又称外层,气温随高度的增加很少变化.3.名词解释：饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差.饱和水汽压：在温度一定情况下,单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这时的空气称饱和空气.饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压，它是温度的函数.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。

露点温度: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.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称为饱和差.它表示实际空气距离饱和的程度.4.饱和水汽压和相对湿度与温度有何关系。

气象学复习题(1~9章)

第一章地球大气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。

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？5、大气中二氧化碳浓度白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季小。

大气中的二氧化碳具有什么作用？6、列举大气中水汽的重要作用。

7、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。

8、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。

9、对流层大气有哪些主要特点？10、为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化？第二章辐射1、名词解释辐射强度、可照时数、光照时间、太阳常数、太阳高度角、大气质量数、地面有效辐射、地面净辐射、光合有效辐射2、理解基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律。

3、太阳高度角的影响因素。

正午太阳高度角的计算。

分别计算春分日、夏至日和冬至日广州、上海和北京的正午太阳高度角。

（广州：23︒N，上海：31︒N，北京：40︒N）4、北半球昼长的变化规律。

北半球日出日落太阳方位角的变化规律。

5、光照时间与可照时数的区别和联系。

6、大气对太阳辐射的减弱作用有吸收、散射和反射。

影响大气对太阳辐射减弱作用的因素有大气质量数和大气透明系数。

7、大气对太阳辐射的吸收具有选择性的特性，其吸收光谱主要是紫外线和红外线。

8、解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色的原因。

9、到达地面的太阳总辐射强度取决于太阳高度角、大气质量数和大气透明系数。

太阳高度角如何影响到达地面的太阳辐射强度？10、太阳辐射能主要集中在波长 150~400nm之间，其中，可见光区的能量占总能量的 50% ，红外线占 43% ，紫外线占 7% 。

11、什么是温室气体？大气中的温室气体主要有 CO2、H2O、CH4等。

12、影响地面有效辐射的因素有地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等。

题库第一章气象学基础知识第一节大气概况试题及答案

题库第一章气象学基础知识第一节大气概况试题及答案1. 大气的垂直分层自下而上依次为?（）? [单选题] *A．对流层、等温层、中间层、热层、散逸层B．对流层、平流层、中间层、热层、散逸层(正确答案)C．对流层、平流层、中间层、散逸层、热层D．散逸层、热层、中间层、平流层、对流层2. 大气中能够透过太阳短波辐射、强烈吸收和放射长波辐射的主要气体成分为（）? [单选题] *A．臭氧B．氮气C．氧气D．二氧化碳(正确答案)3. 在大气成分中，能产生温室效应的大气成分是（）? [单选题] *A．氧气B．水汽C．臭氧D．二氧化碳(正确答案)4. 在自然界的温度和压力条件下，能在气态、液态和固态三者之间互相转化（即发生相变的唯一大气成份）。

（）? [单选题] *A．氮气B．氧气C．水汽(正确答案)D．二氧化碳5. 对天气及气候变化具有重要影响的大气成分包括（）? [单选题] * A．二氧化碳、臭氧和惰性气体B．氮气、二氧化碳和惰性气体C．二氧化碳、臭氧和水汽(正确答案)D．氧气、臭氧和惰性气体6. 从地面向上随着高度的增加空气密度（）? [单选题] *A．缓慢递减B．迅速递减(正确答案)C．缓慢递增D．迅速递增7. 在气压相同的情况下，密度较小的空气是（）? [单选题] *A．暖湿空气(正确答案)B．冷湿空气C．干热空气D．干冷空气8. 目前城市大气质量监测报告中通常提到的污染物种类有（）? [单选题] * A．二氧化硫(正确答案)B．二氧化碳C．氮气D．臭氧9. 在水汽相变过程中，大气中的固体杂质可以充当（）? [单选题] * A．凝结核，不利于相变过程发生B．催化剂，不利于水汽凝结C．凝结核，有利于相变过程发生(正确答案)D．催化剂，有利于水汽凝结10. 一些大气污染成分在大气中发生化学变化形成有害物质，最常见的有（）? [单选题] *A．酸雨和粉尘B．氮氧化物和粉尘C．氮氧化物和光化学烟雾D．酸雨和光化学烟雾(正确答案)11. 对天气及气候变化具有重要影响的大气成分包括（）? [单选题] *A．二氧化碳、臭氧和惰性气体B．氮气、二氧化碳和惰性气体C．二氧化碳、臭氧和水汽(正确答案)D．氧气、臭氧和惰性气体12. 能够强烈吸收和放射长波辐射，并对地面和大气温度有较大影响的大气成分是Ⅰ．氧气；Ⅱ．氮气；Ⅲ．臭氧；Ⅳ．二氧化碳；Ⅴ．氢气；Ⅵ．水汽。

气象学复习资料

⽓象学复习资料第⼀章1.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。

2．⼆氧化碳（CO2）：时间变化：a) ⽩天、晴天、夏季时的⼆氧化碳浓度⼩于⿊夜、阴天、冬季。

b) ⼯业⾰命前⼩于⼯业⾰命后。

空间变化：⽔平：城市⼤于农村；垂直：0～20km，含量最⾼；20km以上，含量显著减少。

CO2的⽇变化(diurnal variation)：主要取决于光合作⽤⽩天午后达最低值，⽇出前后达最⾼值CO2的年变化(annual variation) ：秋季达最低值，春季达最⼤值CO2的长期变化(long-term change) ：由于⼈类活动，⼤⽓中CO2浓度不断升⾼。

在⼗七世纪⼯业⾰命前,全球平均⼤约为280ppm，但现在则⾼达380ppm.3.⽔汽的分布规律：时空变化：时间：夏季多于冬季空间：⼀般低纬多于⾼纬，下层多于上层。

特点：是唯⼀能在⾃然条件下发⽣相变的物质，因此它是天⽓变化的最重要的⾓⾊；是⾃然界潜热最⼤的物质。

4.天⽓：某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和⼤⽓现象的综合。

⽓候：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，在某⼀段时间内⼤量天⽓过程的综合。

天⽓与⽓候的区别：①天⽓是短期过程，⽓候是长期过程②天⽓系统简单，⽓候系统庞杂5.⼤⽓的铅直运动根据温度、成分、电荷等物理性质，并考虑⼤⽓的垂直运动情况，可将⼤⽓分为五层：对流层，平流层，中间层，热层，散逸层。

对流层特点：①主要天⽓现象均发⽣在此层。

②温度随⾼度升⾼⽽降低。

（平均⾼度每升⾼100m，⽓温下降0.65℃。

）③空⽓具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。

④⽓象要素的⽔平分布不均匀。

平流层（对流层顶～55km）特点：①25km以下，⽓温保持不变；25km以上，⽓温随⾼度增加⽽显著升⾼（-3℃）。

②空⽓运动以⽔平运动为主，⽆明显的垂直运动。

中间层（平流层顶～85km）特点：①⽓温随⾼度增加迅速下降，顶部⽓温可降⾄-83℃以下。

第一章大气的状态及其运动

递）
平均气温垂直递减率 ≈0.65℃/100m
n 2. 几乎所有天气均发生在此层，如：云、雾、降水等，气温、湿度的水平分布很不均匀
n 3. 空气具有强烈的垂直混合
等温层和逆温层
= 0时称为等温层，＜0时称为逆温层。
2、平流层
1.定义：从对流层顶上（厚度为几百到一两公里。）到大约55Km高度的气层。
• 当气块作垂直运动时，绝热变化是主要的。
（三）局地气温的变化
由于太阳辐射强度的年变化和日变化特点，使得局地气温
具有日变化和年变化，一日之中具有周期变化，有个最高值和最低值，早晨日出最低值，正午后2小时最高值。１.局地气温的周期变化
日较差---一日中气温最高值与最低值之差年较差---最热月的平均温度与最冷月的平均温度之差。日较差的大小与纬度、季节、地表性质和天气状况等因素有关。一般低纬度大于高纬度，夏季大于冬季、陆地大于海洋、晴天大于阴天。年较差最低值在大寒前后，最高值在大暑前后，它的大小与纬度和海陆分布有关，一般高纬大于低纬，陆地大于海洋。
三种温标的关系
摄氏度与华氏度的换算：
F 9 C 32 5
C 5 ( F 32 ) 9
（二）气温变化的基本方式
• 1.气温的非绝热变化 • 2.气温的绝热变化
1.气温的非绝热变化
非绝热变化：指空气块通过与外界的热量交换而产生的温度变化，交换方式主要有
辐射、乱流、传导和水相变四种。
不同温度、气压下的γm值（℃/100m）
t
γm -20 -10
0 10 20
p
1000 0.86 0.76 0.63 0.54 0.44
700 0.81 0.69 0.56 0.47 0.38

农业气象学试题及答案

农业气象学试题(有答案)第一章大气一、名词解释题： 1. 干洁大气：除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气，称为干洁大气。

2. 下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。

如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。

3. 气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。

主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等二、填空题：(说明：在有底线的数字处填上适当内容)1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是：(1)、(2)、氩和(3)。

2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的(4)。

3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收(5)辐射。

4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上(6)，夏天比冬天(7) 。

5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分，是天气演变的重要角色。

6. 根据大气中(9) 的铅直分布，可以把大气在铅直方向上分为五个层次。

7. 在对流层中，温度一般随高度升高而(10) 。

8. 大气中对流层之上的一层称为(11) 层，这一层上部气温随高度增高而(12) 。

9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高(13) 千米。

答案：(1)氮(2)氧(3)二氧化碳(4)紫外线(5)长波(6)低(7)低(8)水汽(9)温度(10)降低(11)平流(12)升高(13)1200三、判断题：(说明：正确的打“√”，错误的打“×”)1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中，它可以吸收太阳辐射中的紫外线。

2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线，使地面空气升温，产生“温室效应”。

3. 由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球上二氧化碳含量逐年减少。

4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬，下层多于上层，夏季多于冬季。

5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序，分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。

气象学复习思考题(含答案)

气象学复习思考题第一章大气概述1.名词解释：气温垂直递减率（γ）：在垂直方向每变化100m气温的变化值。

气温随高度增加而降低，平均而言，每上升100m，气温下降0.65℃，这称为气温垂直递减率，也称气温垂直梯度。

饱和水汽压（E）：在一定温度下，单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这是的空气成为饱和空气。

饱和空气产生的水汽压力成为饱和水汽压，它是温度的函数。

相对湿度（U）：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示），即U=e/E·100%露点温度（t d）：在空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却达到饱和时的温度称为露点温度, 简称露点。

饱和差（d）：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差。

d=E-e2.气候与天气有哪些不同？①气候：一个地方较长时间内发生的天气状态，既包括平均状态又包括极端状态，一般比较稳定。

一个地方的气候特征受它所在的纬度、高度、海陆相对位置等影响较大。

②天气：一个地方较短时间内大气状态和大气现象的综合成为天气，一般具有多变性。

3.平流层和对流层的主要特点有哪些？①平流层：a．气温随高度的上升而升高b．空气以水平运动为主c．水汽含量较少，大多数时间天气晴朗，有时对流层中发展旺盛的积雨云也可伸展到平流层下部②对流层：a．气温随高度上升而降低b．空气具有强烈的对流作用c．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。

①臭氧：a．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。

（b．臭氧层的存在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的生存起了保护作用。

）②二氧化碳：a．CO2对太阳短波辐射吸收很少，但能强烈吸收和放射长波辐射，使得地表辐射的热量大部分被截留在大气层内，因而对地表有保温效对空气和地面有增温效应。

b．在所有温室气体中，CO2对大气温室效应的贡献占到53%。

气象学第一章大气

臭氧的时空分布规律
空间变化特点： 10km以下含量很少，20～25km浓度最大，称为臭氧层（ozone layer)
纬度变化特点：从赤道向两极增加
时间变化特点：随季节而变化，春季最大，夏季最小
臭氧的作用
能强烈地吸收太阳辐射中的紫外线B、C 波段，保护了地球上的生命。
对高层大气有“加热”作用，使10至 50km高度的气层温度增高。
1.气温随高度很少变化 2.空气非常稀薄 3.空气质点的运动速度很快，可逃逸到星际空间
二、大气污染(pollutant in the atmosphere)
大气中的污染物质：
定义：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全
球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。
分布：垂直:主要集中在3km以下的低层大气中；
臭氧洞(ozone hole）
产生原因：人类活动释放的大量含氯氟烃（CFC），对臭氧层有破坏作用。
CFC在高层带电粒子的作用下会离解出氯离子Cl- ，而Cl-在以下过程中可起催化作用：
O3+O Cl- O2+O2
臭氧层破坏所造成的后果
由于缺少臭氧层的屏障作用，大量对人类和其它生物有害的太阳紫外线可以到达地面，对生物产生严重的伤害。
世纪工业革命前，全球平均大约为280ppm，2006年底创新高381.2ppm，比前一年上升了0.53%；2007年底， 383ppm，比前一年增加0.5% ；2008年底，385.2ppm； 2009年底，386.8ppm。
大气中CO2浓度的年变化
夏威夷1992年至2001年平均二氧化碳浓度的年变化曲线
二次污染物：进入大气的一次污染物互相作用或与大气
正常组分发生化学反应，以及在太阳辐射线的参与下引起光化学反应而产生的新的污染物。

天气学原理和方法

天气学原理和方法第一章大气运动的基本特征1、大气运动受什么定律支配？质量守衡、动量守衡和能量守衡定律2、影响大气运动的真实力有哪几种？气压梯度力、地心引力、摩擦力。

3、影响大气运动的视示力（外观力）有哪几种？惯性离心力、地转偏向力。

4、气压梯度力的方向？气压梯度力的大小与气压梯度和空气密度有什么关系？方向指向—▽P 的方向，即由高压指向低压的方向；气压梯度力的大小与气压梯度成正比，与空气密度成反比。

5、地转偏向力的向量表达式？? ? ? A ? ?2? ? V 6、地转偏向力的几个重要特点？（1）地转偏向力A 与Ω 相垂直，而Ω 与赤道平面垂直，所以A 在纬圈平面内；（2）地转偏向力A 与V 相垂直，因而地转偏向力对运动气块不作功，它只能改变气块的运动方向，而不能改变其速度大小。

（3）在北半球，地转偏向力 A 在V 的右侧，南半球，地转偏向力A 在V 的左侧。

（4）地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例。

当V=0 时，地转偏向力消失。

7、连续方程的表达式：P19 ?? ?t ? ? ? ( ?V ) ? 0 1 8、尺度分析是针对某类运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。

通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。

9、气象学中的静力方程表达式？P26 0?? 1 ?p ?g ? ?z 10、什么是重力位势？P28 单位质量的物体从海平面上升到高度Z 克服重力所作的功。

位势的单位是焦耳/千克。

11、为什么应用等压面图比用等高面图要方便？P30 因为在等高面上计算水平气压梯度力时，只知道气压梯度还不够，还必须知道该处的空气密度才能计算，而在等压面上计算时，只要根据等位势线计算位势梯度即可，不必考虑密度的大小，所以用高空各层等压面上的位势梯度就可以比较各层上的水平气压梯度力的大小。

而用等高面时，则各层的水平气压梯度力就不能作简单的比较。

因此，应用等压面图比用等高面图要方便得多。

12、什么是地转风？在水平方向上满足地转偏向力和气压梯度力平衡的风称为地转风。