大气科学基础必考内容

大气水汽的作用：

1，通过潜热交换来重新分配热量

2，水蒸气凝结降水,为地球表面的提供所需的新鲜水的植物和动物。

3．通过温室效应使地球大气层加热。

影响温度变化的因子：

1太阳辐射加热

2冷暖平流

3凝结、蒸发潜热

4云覆盖

●为什么低气压往往与降水等天气相伴随？而高气压区却总是晴朗天气？

答：因为低气压区伴随着上升运动，而高气压区却总是下沉运动。

●为什么低气压往往伴随着上升运动？而高气压区却总是下沉运动？

答：自由大气的大尺度运动是准地转运动，亦即是地转偏向力和气压梯度力的平衡。

在北半球，地转偏向力与风向垂直，且偏向右侧

因此，在北半球，低气压对应着逆时针的气旋运动；高气压对应着顺时针的反气旋

运动

边界层摩擦作用使气旋区辐合上升，反气旋区辐散下沉

鞍型气压场——鞍型气压场是指两个高压中心和两个低压中心交错相对的区域，是一种有利于锋生或锋消的典型变形场。

地球自转作用——三圈环流的形成

赤道地区受热上升的气流，流向极地；在地球自转偏向力的作用下，逐步变为偏西气流，阻滞了空气的北上，在300附近积聚下沉；下沉到达地面后一支回流赤道，形成了Hadley （哈得莱）环流圈或信风环流圈（最强）；另一支继续北上，与极地下沉的南流气流在600附近汇合上升；上升到高空一支南流形成中纬度Ferrel（费雷尔）环流圈（最弱）；一支北流形成极地环流圈。

海陆风：在沿海地区的白天，近地面层风从海面上吹向陆地；在某一高度以上风又从陆地吹向海洋。夜间近地面层风从陆地吹向海洋；在某一高度以上风又从海上吹向陆地，这种有明显变化的风系称为海陆风环流。白天由海上吹向陆地的称为海风，夜间由陆地吹向海上的称为陆风。

山谷风：在山区，白天风从山谷吹向山坡，夜间风从山坡吹向谷底，这就是山谷风。

大气静力学是研究静止大气所受力的作用，以及在力的作用下质量和压强分布规律的科学。

多元大气：大气在垂直方向上温度的递减率为一常数

标准大气：能够粗略地反映出周年、中纬度状况的，得到国际上承认的，假定的大气温度、压力和密度的垂直分布。

对流不稳定怎样发展

1) 标准大气：就是能够粗略地反映出周年、中纬度状况的，得到国际上承认的，假定

的大气温度、压力和密度的垂直分布开始时气块的上下端都按照干绝热上升

2) 由于气层底部湿度较大而先达到饱和状态，按湿绝热上升，温度递减率下降

3) 气层上部湿度较小仍未饱和，按照干绝热过程上升

4) 因为气块上下按不同的递减率上升，导致层结发生变化，最终导致不稳定的发生 。

ρρρρg - p equation c hydrostati the becomes Which g - z

p 1 - 0fu - y

p 1 - dt dv fv x

p 1 - dt du =∂∂∂∂=∂∂=+∂∂=z

2、利用压高公式分析天气系统的垂直结构

• 气压场的分布与温度场密切相关。由于温度分布不同，使气压系统随高度发生各种

不同的变化。当某地地面为高压（或低压）控制时，到高空是否仍为高压（或低压）时系统，即地面高低压系统垂直结构的改变是由温度场的配置决定的。

• 深厚系统：暖高压、冷低压（冷涡）

• ·浅薄系统：冷高压、热低压

• 另外

• 气旋中心随高度向冷区倾斜

• 反气旋中心随高度向暖区倾斜

上述现象可以用压高公式进行解释

气块被整层抬升而引起大气层结

的变化

,010101<-=∆∆-=∆-

=-∆-≈∆-=∂∂p p p here p p RT p p RT p p RT p

RT p m

m m m m

m φφφφφφ温度高时，同一等压面位势高度增加的快 • 暖性高压：高温中心和高压中心相伴的高气压

• 冷性高压：低温中心和高压中心相伴的高气压

• 若气块比周围空气暖时，可获得向上的加速度

• 若气块比周围空气冷时，可获得向下的加速度

• 若气块与周围空气无温差时，气块的垂直加速度为零

静力稳定度判椐为

> γ = γS

<

gdz T g T Te T g T dz Te dz T dt dw e i e i e i i γγγγ-+-=+--=0000g T T T g dt dw e

e i i i e -=-=ρρρ