气象学考试资料
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⽓象学考试资料
1、天⽓与⽓候的区别。
概念不同
天⽓:某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态(温度、相对湿度、⽓压等)和⼤⽓现象(风、云、⾬、雪、降⽔等)的综合。
属于短时间内的微观现象。
⽓候:是指在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动长时间相互作⽤下,在某⼀时段内⼤量天⽓过程的综合。
不仅包括该地多年平均天⽓状况,也包括某些年份偶尔出现的极端天⽓状况,多属于长时间宏观现象。
变化周期不同
天⽓:短期天⽓过程:活动时间≤5天
中期天⽓过程:活动时间5—10天
长期天⽓过程:活动时间10天—3个⽉
特点:变化快,周期短。
⽓候:周期分季际、年、⼗年、百年、千年、万年等。
特点:变化慢,时间长。
研究对象不同
天⽓:仅是⼤⽓中所产⽣的天⽓现象,是个单纯的系统。
⽓候:包括⼤⽓圈、⽔圈、冰雪圈、岩⽯圈、⽣物圈(动物、植物、⼈)五个⼦系统,是个庞⼤的系统,各⼦系统间相互联系、相互作⽤,共同决定着⽓候的长期平均状况。
⽓候具有地⽅性的特点。
2、⽓象与⽓候学在国民经济中的意义。
1.)⽓象⽓候情报服务
对⽓象观测资料进⾏整理分析,找出它们的规律性,共⽣产建设部门应⽤。
a. 农业⽣产;
b. ⽔利建设;
c. 建设规划;
2.)天⽓预报服务
天⽓预报就时效的长短通常分为三种:短期天⽓预报(2~3天)、中期天⽓预报(4~9天),长期天⽓预报(10~15天以上)。
3.)⽓候预报服务
4)⽓候资源的开发利⽤
5)⼈⼯影响天⽓和改善⽓候环境
⼈⼯影响天⽓是⽤⼈⼯⽅法改变天⽓的发展过程。
⼈⼯影响天⽓是⽤⼈⼯⽅法改变天⽓的发展过程。
如⼈⼯增⾬、⼈⼯防雹、⼈⼯消雾、⼈⼯除云、⼈⼯防霜、⼈⼯抑制闪电等。
⼈类对⽓候环境的改善,有⼤范围的(跨流域调⽔、兴建⼤型⽔库等),也有⼩范围的(城市绿化、温室⼤棚等)。
3、⽓象与⽓候学在公共安全管理领域中的应⽤。
1)防灾减灾(⼈⼯影响天⽓、⽓象灾害预报预警);
2)⽓象灾害风险评估与风险管理;
3)公共安全规划;
4)应急救援中的天⽓服务;
4、⼤⽓圈的垂直结构。
对流层、平流层、中间层、热层/暖层、散逸层
5、对流层的主要特征。
1、⽓温随⾼度增加⽽降低,⽓温直减率(⽓温垂直梯度)约为0.65 ℃/hm。
2、垂直对流运动,低纬较强,⾼维较弱;夏季较强,冬季较弱。
3、⽓象要素⽔平分布不均匀,对流层受地表影响⼤,⽽地表具有海陆分异、地形起伏等差异,故温度、湿度等⽔平分布不均。
6、⽔汽和⼤⽓⽓溶胶的作⽤
作⽤:通过⽔的相变和⽔分循环不仅把⼤⽓圈、海洋、陆地和⽣物圈紧密地联系在⼀起,⽽且对⼤⽓运动的能量转换和变化,以及对地⾯和⼤⽓温度都有重要的影响。
作⽤:可成为⽔滴和冰晶的凝结核,对云雾的形成起重要作⽤;固体微粒能散射、反射和吸收⼀部分太阳辐射;减少地⾯长波辐射外逸,对地⾯和空⽓温度有⼀定影响;降低⼤⽓能见度。
7、太阳常数和天⽂辐射的概念。
太阳常数:在⽇地平均距离条件下,在⼤⽓上界,垂直于太阳光线的单位⾯积、单位时间内获得的太阳辐射能量。
天⽂辐射:太阳辐射在⼤⽓上界的时空变化与分布主要是由太阳与地球之间的天⽂位置决定的,⼜称天⽂辐射。
8、为什么说地⾯才是⼤⽓的主要热源?
1)太阳辐射虽然是地球上的主要能源,但因为⼤⽓本⾝对太阳辐射直接吸收很少(20%左右),⽽地球表⾯(下垫⾯)却能⼤量吸收太阳辐射,并经转化供给⼤⽓。
2)地⾯能吸收太阳短波辐射,同时按其本⾝的温度不断向外发射长波辐射。
⼤⽓对太阳短波辐射⼏乎是透明的,吸收很少,但对地⾯的长波辐射却能强烈吸收。
9、全球热量平衡模式。
10、⼤⽓稳定度的概念。
⼤⽓稳定度是指⽓块(⽓团)受任意⽅向扰动后,返回或远离原平衡位置的趋势和程度。
它表⽰在⼤⽓层中的个别空⽓块是否安于原在的层次,是否易于发⽣垂直运动,即是否易于发⽣对流。
11、逆温的概念及形成条件。
在⼀定条件下,对流层中也会出现⽓温随⾼度增⾼⽽升⾼的逆温现象。
逆温形成过程: 辐射逆温、湍流逆温、平流逆温、下沉逆温、锋⾯逆温、融雪逆温、洼地逆温等。
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(⼀)辐射逆温
概念——由于地⾯强烈辐射冷却形成的逆温。
形成条件——晴朗、⽆云、⽆风(或微风)、夜晚
(⼆)湍流逆温
(三)概念:由于低层空⽓的湍流混合⽽成的逆温。
形成原因:上升的湍流空⽓降温速率⽐⽓温直减率⼤,从⽽使湍流混合层空⽓温度降低。
(三)平流逆温
概念——暖空⽓平流到冷的地表或冷的⽔⾯上形成的逆温。
其形成与湍流和辐射作⽤紧密相关。
风速作⽤下,较强的湍流作⽤使平流逆温近地⾯遭破坏,使逆温层不能与地⾯相联,且湍流的垂直混合作⽤使逆温层底部⽓温降得更低,逆温更明显。
此外,夜间地⾯辐射冷却使平流逆温加强,⽩天地⾯增温使平流逆温减弱。
(四)下沉逆温
概念----整层空⽓下沉、压缩形成的逆温
当某⼀层空⽓发⽣下沉运动时,因⽓压逐渐增⼤,以及因⽓层向⽔平⽅向的辐散,使其厚度减⼩(h'<h)。
如果⽓层下沉过程是绝热的,且⽓层内各部分空⽓的相对位置不发⽣改变,这样空⽓层顶部下沉的距离要⽐底部下沉的距离⼤,所以,其顶部空⽓的绝热增温要⽐底部多。
于是有这样的情况,当下沉到某⼀⾼度上,空⽓层顶部的温度⾼于底部的温度,⽽形成逆温。
(五)锋⾯逆温
对流层中,冷暖空⽓相遇,暖空⽓密度⼩,爬到冷空⽓的上⾯,两者之间形成⼀个倾斜的过渡区锋⾯,可出现逆温,这种逆温称为锋⾯逆温。
(六)融雪逆温
冰雪覆盖的地表⾯,在回暖的季节由于冰雪融化,需从低层⼤⽓中吸收⼤量热量,也可形成逆温。
(七)洼地逆温
在⼭⾕及洼地,夜间由于临近的⼭坡、⾼地或平地的冷空⽓沿坡下滑、沉向⼭⾕及洼地的底部,⽽把原来较暖的空⽓向上抬升⽽形成的逆温。
第五章
1.相对湿度和露点的概念。
相对湿度空⽓的实际⽔汽压与同温度下的饱和⽔汽压的百分⽐值。
露点对于含有⽔汽的湿空⽓,在不改变⽓压和⽔汽含量的情况下,降低温度⽽使空⽓达到饱和状态时的温度。
2.冰晶效应的概念。
冰晶效应----在云中,冰晶和过冷却⽔共存的现象是很普遍的。
如果当时实际⽔汽压介于⼆者饱和⽔汽压之间,就会产⽣冰⽔之间的⽔汽转移现象。
⽔滴会因不断蒸发⽽缩⼩,冰晶会因不断凝华⽽增⼤。
这就是冰晶效应。
3.影响饱和⽔汽压的因素有哪些?它们是如何影响的?
影响因素:
蒸发⾯温度:
蒸发⾯性质:
蒸发⾯形状
⽔汽分⼦电荷
(1)
(2)和纯⽔⾯相⽐,溶液⾯的饱和⽔汽压⼩于纯⽔⾯的饱和⽔汽压
-----溶液浓度越⼤,则饱和⽔汽压越⼩
(3)温度相同时,凸⾯的饱和⽔汽压最⼤,平⾯次之,凹⾯最⼩。
凸⾯的曲率愈⼤,饱和⽔汽压愈⼤;凹⾯的曲率愈⼤,饱和⽔汽压愈⼩。
(4)云雾中的⽔滴常带有电荷,电荷使⽔滴的饱和⽔汽压减⼩
4.⾬滴增长的物理过程。
云滴增⼤的过程是以下两个过程同时作⽤的结果:
1、云滴的凝结(凝华)增长:指⽔汽分⼦凝结(凝华)在云滴(冰晶)表⾯上,使云滴(冰晶)增长的过程。
⽔汽扩散转移现象:云层内部存在冰⽔云滴共存、冷暖云滴共存或⼤⼩云滴共存的任何⼀种条件时,产⽣⽔汽从⼀种云滴转移到另⼀种云滴上的扩散转移过程 2、云滴的冲并增长:云滴经常处于运动之中,他们可能发⽣冲并,⼤⼩云滴之间发⽣冲并⽽增⼤的过程,成为云滴的冲并。
第六章
1、低空的⽓压系统有哪⼏种类型?
1、低⽓压(简称低压):
其等压线闭合,中⼼⽓压值低,向外逐渐增⾼;空间等压⾯向下凹陷,形如盆地。
2、低压槽(简称槽):
它是低压向外伸出的狭长区域或⼀组未闭合的等压线向⽓压较⾼⼀⽅突出的部分。
3、⾼⽓压(简称⾼压):
由闭合等压线构成,中⼼⽓压⾼,向外逐渐降低,空间等压⾯呈上凸状,类似⼭丘。
4、⾼压脊(简称脊):
它是由⾼压向外伸出的狭长区域或⼀组未闭合的等压线向⽓压较低的⼀⽅突出的部分。
5、鞍形⽓压场(区)(简称鞍部):
是两个低压与两个⾼压交错组成的中间区域,其附近空间等压⾯形如马鞍。
2、作⽤于空⽓中的⼒有哪些?
除重⼒外,该作⽤⼒主要包括:
①由于⽓压分布不均⽽产⽣的⽓压梯度⼒(⽔平、垂直);
②由于地球⾃转⽽产⽣的地转偏向⼒;
③由于空⽓作曲线运动所产⽣的惯性离⼼⼒;
④由于空⽓层之间、空⽓与地⾯之间存在着相对运动⽽产⽣的摩擦⼒。
它们的综合作⽤,对⼤⽓中的⽔分、热量输送和天⽓、⽓候的形成和演变起着重要作⽤。
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第七章
画图说明三圈环流和三风四带。
第⼋章
1、⽓团的概念及形成条件。
⽓团是指⽓象要素(主要指温度、湿度和⼤⽓静⼒稳定度)⽔平分布上⽐较均匀的⼤范围空⽓团。
形成条件:
①范围⼴阔且性质⽐较均⼀的下垫⾯
空⽓中的热量和⽔分主要来⾃下垫⾯------下垫⾯属性决定⽓团的属性。
假若地⾯的性质在⽔平⽅向上有差异,那么在它之上存在的空⽓的物理属性在⽔平⽅向上也将有差异,也就形成不了⽓团。
以下地区有利于⽓团的形成:
⼴阔的海洋——太平洋、⼤西洋、印度洋、北冰洋;
⽆垠的沙漠——撒哈拉、阿拉伯、塔克拉玛⼲等;
冰雪覆盖的⼤陆——南极⼤陆;
极地地区——俄罗斯的西伯利亚
②有能使空⽓物理属性在⽔平⽅向均匀化的环流场
⼀般认为移动缓慢的⾼压系统有利于⽓团的形成。
这是因为:它们不仅能使空⽓有充⾜时间同下垫⾯进⾏热量和⽔分交换,以获得与下垫⾯⼀致的属性,⽽且⾼压中的低空辐散流场利于空⽓温度、湿度的⽔平梯度减⼩,趋于均匀化,成为有利于⽓团形成的环流条件。
2、锋的概念及类型。
锋:⼀个地区在单⼀⽓团长期控制下天⽓少变的。
但是当有另⼀个⽓团(性质不同)移来,对该地区影响时,在这两种⽓团的交汇处,往往是天⽓变化最剧烈的,⽽这两种性质不同的⽓团交汇处或过渡带就是锋。
根据锋两侧冷、暖⽓团移动⽅向和结构状况,⼀般把锋分为冷锋、暖锋、准静⽌锋和锢囚锋四种类型。
冷锋是冷⽓团前缘的锋,锋在移动过程中,锋后冷⽓团占主导地位,推动着锋⾯向暖⽓团⼀侧移动的锋。
暖锋是暖⽓团前沿的锋,锋在移动过程中,锋后暖⽓团起主导作⽤,推动着锋⾯向冷⽓团⼀侧移动的锋。
准静⽌锋是冷、暖⽓团势⼒相当或受地形阻挡,使锋⾯很少移动或来回摆动状态的锋。
锢囚锋是暖⽓团、较冷⽓团和更冷⽓团相遇时先构成两个锋⾯,然后其中⼀个锋⾯追上另⼀个锋⾯所形成的。
第九章
海陆风和⼭⾕风是如何现成的
⽩天,风从海洋吹向陆地,称为海风;夜晚,风从陆地吹向海洋,称为陆风。
⽩天近地⾯⽓流:海洋陆地海风
夜间近地⾯⽓流:陆地海洋陆风
当⼤范围⽔平⽓压场⽐较弱时,在⼭区⽩天地⾯风常从⾕地吹向⼭坡,晚上地⾯风常从⼭坡吹向⾕地,这就是⼭⾕风。
⽩天因坡上的空⽓⽐同⾼度上的⾃由⼤⽓增热强烈,于是暖空⽓沿坡上升,成为⾕风---风从⼭⾕吹向⼭坡。
夜间由于⼭坡上辐射冷却,使邻近坡⾯的空⽓迅速变冷,密度增⼤,因⽽沿坡下滑,流⼊⾕地,成为⼭风---风从⼭坡吹向⼭⾕。
夏季⾕风⽐⼭风强,冬季⼭风⽐⾕风强
第⼗章
1、温室效应(⼤⽓的保温效应):⼤⽓逆辐射使地⾯因发射⽽损耗的能量得到⼀定的补偿,因⽽对地⾯有⼀种保温作⽤
2、热岛效应:在近地⾯温度图上,郊区⽓温变化很⼩,⽽城区则是⼀个⾼温区,就象突出海⾯的岛屿,由于这种岛屿代表⾼温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。