天气学原理复习思考题
天气学原理复习提纲

第一章大气运动的基本特征重点及难点:1、影响大气运动的作用力 2、“P”坐标系中的基本方程组 3、风场和气压场的关系思考题:1。
观测者站在转动地球上观测单位质量空气块所受到的力有哪些?写出其表达式及说明物理意义。
2。
在“Z”坐标系及“P”坐标系中,固定点温度变化由什么决定? 3.质量通量散度定义及其表达式是什么?4.及含义是什么? 5.大尺度系统运动可作为什么处理? 6.位势及位势高度含义是什么? 7.实际工作中分析高空图为什么分析等压面图而不分析等高面图? 8.“Z”坐标系中,水平气压梯度力可以用“P”坐标系中什么表示? 9.“Z”坐标系及“P”坐标系地转风表达式及其意义是什么? 10.大尺度系统运动中,低压中心周围风场为什么逆时针旋转?高压中心周围风场为什么顺时针旋转?11.大尺度系统运动中,高压边缘等压线为什么可以分析密集些?风为什么可以加大或无限加大? 12.热成风表达式及其意义是什么? 13.正压大气、斜压大气定义及其意义是什么? 14.解释某气层间风随高度逆转有冷平流。
15.注意地转风,梯度风,热成风在天气分析中应用。
16.会画图分析摩擦层中地转偏差的方向。
17.掌握自由大气中地转偏差分解。
第二章气团与锋重点及难点:1、锋的空间概念 2、锋及锋面附近气象要素场的特征3、物理解释锋生、锋消的原因思考题:1。
锋、锋区、锋面、锋线定义是什么? 2.等压面图中,锋区内等温线为什么会密集? 3.用密度零级不连续面模拟锋时,锋面坡度公式是什么?其意义如何?4.会画冷式、暖式锢囚锋剖面图。
5.用密度零级不连续面模拟锋时,锋面附近气压场、风场、变压场有何特征? 6.锋生条件是什么?锋生锋消公式及其物理意义请说明。
7.稳定大气与不稳定大气中,冷锋爬山是锋生还是锋消?第三章气旋与反气旋重点及难点:1、用涡度方程及位势倾向方程解释天气系统的发生发展2、用“ω”方程诊断天气系统的上升及下沉运动区3、用动力因子及热力因子解释高空槽及温带气旋变化思考题:1。
复习思考题(一)-天气学原理和方.doc

复习思考题(一)天气学原理和方法1.作用于大气的基本力有哪些?2.描述大气运动的方程组由哪些方程组成?3.研究地球上大气运动的最合适坐标是什么坐标?4.局地直角坐标的定义是什么?5.P坐标系下的方程是什么?6.气象上常用的风场与气压场的关系有几类?分别说明其意义。
7.气团的概念,如何分类?试解释气团变性?8.什么叫锋?有儿种类型?9.锋面附近气象要素场的特征?10.冷锋和静止锋会带来怎样的天气?11.什么是锢囚锋?锢囚锋附近天气有什么特点?12.锋生的定义是什么?影响锋生的因子有哪些?请从热力和动力机理上说明。
13.我国主要锋生带有哪几个?与之相对应的锋面气旋有哪些?14.气旋、反气旋的基本观念,它们如何分类?15.什么是涡度,其意义是什么?涡度方程及其意义。
16.位势倾向方程与Omega方程及其意义。
17 .请描述温带气旋的经典模型。
18.锋而气旋的天气过程有哪几个?19.温带气旋与反气旋的概念。
20.东亚气旋与反气旋有哪几类?21 .什么是大气环流,地球大气在垂直方向上分为儿层?22.大气平均流场特征。
23.控制大气环流的基本因子。
24.极地环流、热带环流和三圈环流定义。
25.冬夏季极地环流的特征如何?近地面温度特征是什么?26.什么是极夜急流?请叙述我国冬季寒潮与极涡的联系。
27.冬夏季全球平均纬向风分量和经向风分量如何分布?28.什么是大气活动中心?全球海平面图上冬夏季有哪几个大气活动中心?对流层中层北半球冬夏季大气环流形势有什么特征?平流层中部乂如何?29.西风带扰动特征。
30.什么是阻塞高压和切断低压,阻塞高压必须具备哪几个条件?对中国天气有何影响?31 .阻塞高压的建立有哪儿个共同特点?建立时.期各等压面之间冷暖平流如何配置?32.什么是热低压和地形低压?什么是准两年周期振动?33.急流的概念和分类,急流附近天气特征和原因。
34.什么是急流?全球有哪儿个高空急流?请叙述低空急流的概念和基本特点。
气象学复习思考题答案

复习思考题第一章1.名词解释:气温垂直递减率P12 ,饱和水汽压P16,相对湿度P16 ,露点(温度)P17,饱和差P172.气候与天气有哪些不同?P23.平流层和对流层的主要特点有哪些?P11-134.臭氧,二氧化碳,水汽和气溶胶的气候效应。
P7-85.如何用饱和差(d)、露点温度(td)来判断空气距离饱和的程度?P17饱和差当空气饱和时,d=0;当未饱和时,d>0;当过饱和时,d<0。
6.已知气温和相对湿度以后,如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和差、露点温度。
饱和水汽压与温度的关系P16水面:a=7.45 b=235 冰面: a=9.5 b=265露点温度第二章第三章1.名词解释太阳常数P36 、大气透明系数(P)P40 、太阳高度P32 、太阳直接辐射P39 、总辐射P42 、大气逆辐射P47 、地面有效辐射P47、地面净辐射P48、逆温平流逆温辐射逆温P78、活动积温有效积温P85大气之窗(8~12um处大气对长波吸收率最小,透明度最大,因此称此波段为“大气窗口”。
这一波段内的辐射,正好位于地面辐射能力最强处,所以地面辐射有20%的能量透过这一窗口射向宇宙空间。
)、2.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素?P323.太阳辐射在大气中减弱的一般规律是什么?贝尔减弱定律的公式。
P414. 到达地面的太阳总辐射由哪两部分组成?试比较二者的异同及影响因子。
P39-425. 地面有效辐射的公式。
有哪些影响因子?P476. 地面净辐射公式和各项的意义。
P487. 画图并说明土壤温度的铅直变化类型。
P698. 写出地面(土壤)热量平衡方程和解释各项的意义。
P679. 常见的逆温有哪几种?P78 辐射逆温形成的条件是什么?天气:晴朗而有微风的夜晚,无云或云层很薄很高。
地形:在山谷或凹地、干燥地区有利于辐射逆温的形成。
10. 什么叫土壤日较差P68、气温日较差P74?影响土壤日较差、气温日较差的因子有哪些?P68 P7511. 如何计算活动积温、有效积温?P85积温在林业生产中有何意义?P87第四章大气中的水分1. 影响蒸发的气象因子有哪些?P89道尔顿定律。
《天气学原理》复习题

天气学原理复习题1、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些?各作用力定义、表达式及意义如何?答:气压梯度力、地心引力、惯性离心力、重力、地转偏向力及摩擦力的分析(1)、气压梯度力:当气压分布不均匀时,单位质量气块上受到的净压力称为气压梯度力。
表达式:拉普拉斯算子:-▽p 为气压梯度,由气压分布不均匀造成。
G 的大小与ρ成反比,与▽p 的大小成正比 G 的方向垂直等压线,由高压指向低压 (2)、地心引力:地球对单位质量的空气块所施加的万有引力。
表达式: 其中:K :万有引力常量,M :地球质量 , a :空气块到地心的距离 大小: 不变,常数方向: 指向地心。
(3). 摩擦力:单位质量空气所受到的净粘滞力。
表达式:其中: 为粘滞系数 大气为低粘性流体,一般只在行星边界层(摩擦层)考虑摩擦作用,自由大气中则忽略摩擦作用。
(4)、视示力:由旋转坐标系的加速作用而假想的力(惯性离心力、地转偏向力)1. 惯性离心力:观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用,但站在转动地球上( ) 观测它的运动,发现它是静止的( ),这必然引入一个与向心力大小相同,方向相反的力,此力称为惯性离心力。
表达式: 大小:与纬圈半径成正比,即:与纬度成反比 ;方向:在纬圈平面内,垂直地轴指向外2.地转偏向力(科氏力)观测者站在旋转地球上观测单位质量空气块运动( ),发现在北半球有一个向右偏的力,在南半球向左偏的力。
称此力为地转偏向力,又名科氏力。
表达式:V A ⨯Ω-=2地转偏向力的大小:(1)与相对速度|V|大小成正比(因角速度为常 数);当|V|=0时,A=0,只有在做相对运动时,A 才存在。
(2)与速度夹角也成正比。
水平地转偏向力:大气中垂直运动一般也较小,气块主要受x 方向和y 方向地转偏向力,即:水平地转偏向力的影响。
地转偏向力方向:与垂直地轴和速度方向垂直,只能改变气块的运动方向,不能改变其大小。
(完整版)《天气学原理》复习题

(完整版)《天气学原理》复习题天气学原理复习题1、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些?各作用力定义、表达式及意义如何?答:气压梯度力、地心引力、惯性离心力、重力、地转偏向力及摩擦力的分析(1)、气压梯度力:当气压分布不均匀时,单位质量气块上受到的净压力称为气压梯度力。
表达式:拉普拉斯算子:-▽p 为气压梯度,由气压分布不均匀造成。
G 的大小与ρ成反比,与▽p 的大小成正比G 的方向垂直等压线,由高压指向低压(2)、地心引力:地球对单位质量的空气块所施加的万有引力。
表达式:其中:K :万有引力常量,M :地球质量, a :空气块到地心的距离大小:不变,常数方向:指向地心。
(3). 摩擦力:单位质量空气所受到的净粘滞力。
表达式:其中:为粘滞系数大气为低粘性流体,一般只在行星边界层(摩擦层)考虑摩擦作用,自由大气中则忽略摩擦作用。
(4)、视示力:由旋转坐标系的加速作用而假想的力(惯性离心力、地转偏向力)1. 惯性离心力:观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用,但站在转动地球上()观测它的运动,发现它是静止的(),这必然引入一个与向心力大小相同,方向相反的力,此力称为惯性离心力。
表达式:大小:与纬圈半径成正比,即:与纬度成反比;方向:在纬圈平面内,垂直地轴指向外2.地转偏向力(科氏力)观测者站在旋转地球上观测单位质量空气块运动(),发现在北半球有一个向右偏的力,在南半球向左偏的力。
称此力为地转偏向力,又名科氏力。
表达式:V A2地转偏向力的大小:(1)与相对速度|V|大小成正比(因角速度为常数);当|V|=0时,A=0,只有在做相对运动时,A 才存在。
(2)与速度夹角也成正比。
水平地转偏向力:大气中垂直运动一般也较小,气块主要受x 方向和y 方向地转偏向力,即:水平地转偏向力的影响。
地转偏向力方向:与垂直地轴和速度方向垂直,只能改变气块的运动方向,不能改变其大小。
在不考虑w 和Az 的情况下,在北半球,地转偏向力指向运动方向右侧,在南半球,地转偏向力指向运动方向左侧。
天气学原理复习思考题

天气学原理复习思考题《天气学原理》复习思考题第一章大气运动的基本特征1.影响大气运动的作用力有哪些?各作用力的大小和方向如何?2.个别变化、局地变化、平流变化的含义?表达式?联系?3.沿气流方向温度的代数值减小是冷平流还是暖平流?4.控制大气运动的基本方程有哪些?各方程的形式如何?5.速度散度的表达式和意义?辐合、辐散的含义?6.大气运动系统的分类与特征尺度?7.大尺度系统运动的基本特征?8.地转平衡、静力平衡的概念和方程式?9.“P”坐标系与“Z”坐标系有什么不同?“P”坐标系有哪些优越性?10.什么是位势米?等位势面与等高面哪一个是水平面?11. 与w有什么不同?12.地转风的定义?各坐标系中的表达式和意义?13.在北半球大尺度系统运动中,为什么低压中心周围的风做逆时针旋转?高压中心周围的风做顺时针旋转?14.在北半球大尺度系统运动中,为什么高压中心附近等压线稀疏,风力微弱?15.热成风的定义?表达式和意义?16.为什么暖平流区风随高度顺转?17.为什么中纬度对流层高层盛行西风气流?18.中纬度系统温压场结构的主要特点?19.为什么在正压大气中等压面就是等密度面也是等温面?20.什么是斜压大气?为什么在斜压大气中会产生热成风?21.地转偏差的定义和存在的意义?地转偏差产生的根本原因?22.为什么摩擦层中风斜穿等压线指向低压一侧?23.自由大气中的地转偏差,在低层和高层各以什么为主?24.变压风的方向如何?25.说明高空槽前脊后这块区域高低层散合情况?第二章气团与锋1.气团的定义,气团的变性,气团形成的两个条件。
2.冷气团与暖气团的区别3.我国境内冬夏两季气团活动特点4.锋的概念.锋的空间结构特征。
5.冷锋,暖锋,准静止锋,锢囚锋的定义.6.锋附近温度场的特征.7.在剖面图上,锋区内等位温线为什么相对密集并与锋面近于平行?8.解释说明锋附近气压场的特征.9.解释说明锋附近变压场的特征.10.气压倾向方程的物理意义.11.锋附近风场的特征.12.影响锋面天气的因素主要有哪些?13.什么是第一型冷锋和第二型冷锋?它们的天气有什么不同?14.准静止锋天气有什么特点?15.如何应用高空等压面图定锋?16.如何应用单站高空风图定锋?17.如何利用地面图定锋?18.锋生和锋消的含义和特征?19.什么是锋生函数(强度)?影响锋生锋消的因素主要有哪些?20.解释说明在稳定大气中冷锋上山、下山是加强还是减弱?21.我国主要的锋生区在何处?22.我国有利锋生的天气形势有哪些?第三章气旋和反气旋1.气旋和反气旋的定义和分类2.涡度定义和物理意义3.地转风涡度与地转涡度有什么不同?4.绝对涡度的表达式。
高等天气学思考题讲解

第一单元绪论1、天气学发展史,取得了哪些重要成就?(1)、单站预报方法阶段——气压计的发明大气科学研究开始由单纯定性的描述进入了可以定量分析的阶段。
(2)、地面天气图阶段(1860~1900)历史上第一张天气图,开创了近代天气分析和天气预报方法,为大气科学向理论研究发展开辟了途径。
(3)、单站与天气图预报方法结合阶段(1900 ~1920)随后他们又将低压中心的暖锋和冷锋结合起来,创立了近代锋面-气旋模式,并一直被沿用至今。
(4)、高空天气图的引入与波动理论的建立阶段(1920 ~1950)由于无线电探空技术的发展使人们对高空气象资料的获取成为可能,对高空气象状况有了进一步了解。
(完成了点平面空间;一维二维三维)。
(5)、开展数值天气预报的研究与应用阶段随着计算机的发展,使得利用动力气象中的偏微分方程来定量预报大气要素与状况成为可能,同时使天气学和动力学更加紧密地结合起来。
(6)、数值预报与卫星、雷达等先进探测技术综合应用阶段由于科技进步,卫星、雷达和自动监测站的进一步应用,已使天气预报的方法有了很大的变化。
在概念上也发生了改变。
如近年来提出的临近预报或现时预报(Nowcasting),就是利用先进的观测手段和通讯卫星以及各种统计方法作出及时的短期(0~6h)天气预报。
2、大气科学的发展有哪些新趋势,有何规律(可以发挥)?(1)、新世纪初大气科学发展的一个显著特点是学科交叉大气科学的研究已从大气圈、水圈、生物圈、冰雪圈和岩石圈的相互作用来理解全球气候,理解发生在大气中的各种运动和过程。
(2)、重视观测系统的建设和新观测技术的应用更多地运用气象卫星、海洋观测卫星、多普勒雷达和各种特殊装备的飞机等多种探测手段,以及新的大气化学观测和分析方法,进行各种特殊项目的观测。
(3)、年际和年代际的气候变化及其预测将是大气科学研究的重要前沿问题人类是否正在改变着地球的气候?人类的影响相对于气候的自然变化来说有多大?未来的气候在多大程度上可以被预测?人类应当如何应对地球气候的重大变化。
现代天气学原理(复习版)1

第二章 天气学基础知识和基本研究方法一、 基本天气图的分析方法1、天气图底图常用的正形投影法有极射赤面投影法(适用于中高纬度【南北纬度60°-90°)地区,得北半球图】、兰勃脱圆锥投影法【适用范围南北纬30°-90°我国天气图常用,得亚欧,东亚图】和麦卡托圆柱投影法【适用于南北纬度0°-30°适合于台风】 !2、等值线分析的基本规则:(1) 同一条等值线上要素值处处相等。
(2)等值线一侧的要素值总是高于或低于另一侧。
(3) 等值线不能相交、分支和在图中中断。
(4)高值区和低值区相邻的等值线,两者的数值总差一个间隔,而两个高值区或两个低值区之间相邻的等值线,其数值相等。
3、以1000hPa 为基线,每隔2.5hpa 画一条等压线,如:……1000.0,1002.5,1005.0,……500hpa 以500为基准 700pha 以300为基准,每4位势十米一线。
以0ºC 为基准,每隔4ºC 画一条等温线,如-4º,0º,4º,8ºC ,等。
3.地面天气图上分析的内容?高空天气图上分析的内容?地面(1)绘制等压线、等三小时变压线(2)分析天气区和锋(3)标注高、低压中心及中心数值;高空(1)绘制等高线、等温线(2)分析槽线、切变线(3)标注高低压中心及冷暖中心4.什么是槽线?什么是切变线?什么是流线?槽线和切变线有什么不同?槽线是低压槽区内等高线曲率最大点的连线。
切变线则是风的不连续线,在这条线的两侧风向或风速有较强的切变。
流线:某一时刻和风矢量处处相切的曲线,用箭头表示风的方向。
槽线是从气压场来定义的天气系统,而切变线是从流场来定义的。
但因为风场与气压场相互适应,所以槽线两侧风向必定也有明显的转变;同样,风有气旋性改变的地方,一般也是槽线所在处,两者又有着不可分割的联系:1在风向气旋性切变特别明显的两个高压之间的狭长低压带内和非常尖锐而狭长的槽内分析切变线,而在气压梯度比较明显的低压槽中分析槽线2不要把两个槽的槽线连成一个3切变线上可以有辐合中心,两条切变线可以连接在一起。
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《天气学原理》复习思考题
第一章大气运动的基本特征
1. 影响大气运动的作用力有哪些?各作用力的大小和方向如何?
2. 个别变化、局地变化、平流变化的含义?表达式?联系?
3. 沿气流方向温度的代数值减小是冷平流还是暖平流?
4. 控制大气运动的基本方程有哪些?各方程的形式如何?
5. 速度散度的表达式和意义?辐合、辐散的含义?
6. 大气运动系统的分类与特征尺度?
7. 大尺度系统运动的基本特征?
8. 地转平衡、静力平衡的概念和方程式?
9. “P”坐标系与“Z”坐标系有什么不同?“P”坐标系有哪些优越性?
10. 什么是位势米?等位势面与等高面哪一个是水平面?
11. 与w有什么不同?
12. 地转风的定义?各坐标系中的表达式和意义?
13. 在北半球大尺度系统运动中,为什么低压中心周围的风做逆时
针旋转?高压中心周围的风做顺时针旋转?
14. 在北半球大尺度系统运动中,为什么高压中心附近等压线稀
疏,风力微弱?
15. 热成风的定义?表达式和意义?
16. 为什么暖平流区风随高度顺转?
17. 为什么中纬度对流层高层盛行西风气流?
18. 中纬度系统温压场结构的主要特点?
19. 为什么在正压大气中等压面就是等密度面也是等温面?
20. 什么是斜压大气?为什么在斜压大气中会产生热成风?
21. 地转偏差的定义和存在的意义?地转偏差产生的根本原因?
22. 为什么摩擦层中风斜穿等压线指向低压一侧?
23. 自由大气中的地转偏差,在低层和高层各以什么为主?
24. 变压风的方向如何?
25. 说明高空槽前脊后这块区域高低层散合情况?
第二章气团与锋
1. 气团的定义,气团的变性,气团形成的两个条件。
2. 冷气团与暖气团的区别
3. 我国境内冬夏两季气团活动特点
4. 锋的概念. 锋的空间结构特征。
5. 冷锋,暖锋,准静止锋,锢囚锋的定义.
6. 锋附近温度场的特征.
7. 在剖面图上,锋区内等位温线为什么相对密集并与锋面近于平
行?
8. 解释说明锋附近气压场的特征.
9. 解释说明锋附近变压场的特征.
10. 气压倾向方程的物理意义.
11. 锋附近风场的特征.
12. 影响锋面天气的因素主要有哪些?
13. 什么是第一型冷锋和第二型冷锋?它们的天气有什么不同?
14. 准静止锋天气有什么特点?
15. 如何应用高空等压面图定锋?
16. 如何应用单站高空风图定锋?
17. 如何利用地面图定锋?
18. 锋生和锋消的含义和特征?
19. 什么是锋生函数(强度)?影响锋生锋消的因素主要有哪些?
20. 解释说明在稳定大气中冷锋上山、下山是加强还是减弱?
21. 我国主要的锋生区在何处?
22. 我国有利锋生的天气形势有哪些?
第三章气旋和反气旋
1. 气旋和反气旋的定义和分类
2. 涡度定义和物理意义
3. 地转风涡度与地转涡度有什么不同?
4. 绝对涡度的表达式。
绝对涡度守恒的条件是什么?
5. 自然坐标系中涡度的表达式及意义
6. 简化涡度方程式及各项的物理意义
7. 试用涡度平流输送项定性判断短波槽脊和长波槽脊的移动情况
8. 位势倾向方程各项的物理意义
9. 用方程判断斜压模式中上升、下沉运动分布情况
10. 定性说明斜压系统发展的物理机制
11. 什么是动力因子和热力因子?它们对高低空天气系统各起什么
作用
12. 锋面气旋发展各阶段温压场结构如何变化?影响因子又如何变
化?
13. 锋面气旋天气特点
14. 冷高压中天气分布特征
15. 东亚气旋再生的形式有哪几种?再生的原因是什么?
16. 热低压的形成原因是什么?热低压的天气特点?
17. 北方气旋、南方气旋主要活动区域和主要天气特点
第四章大气环流
1. 北半球对流层中部(500hpa)平均环流特点
2. 北半球海平面气压场特点
3. 大气环流的季节转换特点
4. 控制大气环流的基本因子
5. 三圈经向环流的形式和成因
6. 极锋与副热带锋的概念、形成和区别。
7. 海、陆分布对大气环流的影响
8. 青藏高原对大气环流的影响
9. 信风与季风的含义
10. 西风指数与指数循环
11. 长波与短波的区别
12. 辨认长波的方法
13. 长波波速公式及意义
14. 何谓长波调整?何谓上下游效应?
15. 阻塞高压和切断低压的定义和形成
16. 高空急流的定义。
急流温度场、风场的特征
17. 东亚冬夏环流基本特征
第五章天气系统与天气形势的天气学预报方法
1. 变速外推的公式。
2. 使用外推法做预报时的注意事项。
3. 用变压法预报槽脊线移动的规则
4. 用变压法预报气旋、反气旋中心移动的规则
5. 用变压法预报系统强度变化的规则
6. 试用运动学公式推导锋面移速公式并讨论
7. 高空形势预报方程及讨论
8. 用相对涡度平流判断非对称槽脊的强度变化
9. 地面形势预报方程及讨论
10. 引导气流的概念与原理
11. 为什么气旋过山时,在山前减弱、山后发展?
12. 青藏高原对槽脊移动有什么影响?
13. 锋的移动预报方法可有哪几种?。