气象学复习题

1、气象、天气、气候的联系？答：气象是大气各种物理、化学状态和现象的统称；天气是以气象要素值和天气现象表征的瞬时或较短时期的天气状况，是指特定时间、地区气象要素综合状况；气候则指一个地区多年的大气状况，包括平均状况和极端状况，通过各种气象的统计量来表示，是天气的综合状况。

2、气象学、天气学、气候学的联系？答：气象学是关于大气中发生的物理现象和过程的科学；天气学是关于天气变化规律的科学，包括天气系统、天气形势和天气现象形成演变规律及分析预报方法；气候学是关于气候形成、分类、变迁的科学。

3、天气、气候与日常生活的关系？答：（1）干旱，致使土壤因蒸发而水分亏损，河川流量减少，破坏了正常的作物生长和人类活动，其结果造成农作物、果树减产，人民、牲畜饮水困难，及工业用水缺乏等灾害。

（2）暴雨使得在地势低洼、地形闭塞的地区，雨水不能迅速排泄造成农田积水和土壤水分过度饱和给农业带来灾害；暴雨甚至会引起山洪暴发、江河泛滥、堤坝决口给人民和国家造成重大经济损失。

（3）热带气旋（台风）造成狂风、暴雨、巨浪和风暴潮等恶劣天气，破坏力很强，给人民和国家造成重大经济损失。

（4）冰雹是一种严重的自然灾害，常常砸毁大片农作物、果园，损坏建筑物，威胁人类安全。

（5）雪灾，长时间大量降雪造成大范围积雪成灾，严重影响甚至破坏交通、通讯、输电线路等生命线工程，对人民生产、生活影响巨大。

4、天气、气候与农业生产的关系？答：农业生产过程主要是在自然条件下进行的，气候和土壤条件是最基本、最重要的自然环境和资源因素。

而土壤的形成、水热状况和微生物活动等，在很大程度上又受气候条件的制约。

不仅气象灾害给农业造成巨大损失，全球气候变化对未来农业可持续发展也带来巨大的影响。

（1）大气提供了农业生物的重要生存环境和物质、能量基础。

农业生产的对象是植物、动物、微生物等生命有机体，其生长发育和一切生命活动都离不开温度、水分、光照、气体成分、气流等气象要素。

特别是绿色植物光合作用的基本原料都来自大气环境，农业动物和农用微生物的物质转换过程又都建立在消耗和分解绿色植物的基础上。

（2）大气提供了可供农业生产利用的气候资源。

农业生物顺利完成生长发育或完成预定农事活动都需要一定的物质基础、能量积累或有利环境，其中有利的气象条件可称为农业气候资源。

（3）气象条件还对农业设施和农业生产活动的全过程产生影响。

气象条件还对温室、畜舍、仓库等农业设施的小气候及生产性能产生影响，对农机作业、化肥和农药等生产资料的使用效率，以及农产品加工、运输、贮藏等产后活动有很大影响。

（4）大气还影响着农业生产的宏观生态环境和其他自然资源。

土壤、植被、水体等其他环境系统的形成演变很大程度上受到大气环境的影响和制约，土地、水资源、生物等其他自然资源的数量、质量及其气候资源的相互配置关系到农业生产类型分布和经济效益，特别是人类活动产生的温室效应导致的全球气候变化及其应对措施直接关系到人类社会、经济的可持续发展。

（5）农业生产活动对大气环境的影响。

大规模垦荒、植树造林、水利工程等人类活动对局地大气环境产生各种影响，稻田和饲养的反刍动物是一种温室气体——CH4的主要来源，但种植业又可吸收CO2、减低温室气体浓度。

5、大气的主要成份、作用？答：主要成分：干洁大气（即干空气）、水汽、悬浮在大气中的固液态杂质。

（1）干洁空气：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。

A：氮气（N2，），78%：大气中含量最多的气体，是地球上生命体的基本成分，并以蛋白质的形式存在于有机体中。

自然条件下,氮气只能通过闪电雷暴作成形成,通过降水过程被植物和土壤吸收利用。

B：氧气（O2），21%：是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参与大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。

C：臭氧（O3）：对紫外线有着极其重要的调控作用。

对高层大气有明显的增温作用。

（55～60km，含量极少。

20～25km，达最大值，形成臭氧层；12～15km以上，含量增加特别显著；从10km 向上，逐渐增加；近地面，含量很少；）D：二氧化碳（CO2）0.03%：绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。

强烈吸收红外辐射，产生“温室效应”。

（来源于生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧和分解、火山喷发作用等。

）（2）水汽：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。

在天气气候变化中扮演了重要角色，水是生命之源；能强烈吸收红外辐射，产生“温室效应”，影响温度变化。

（3）大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。

气溶胶粒子：大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm之间的固态和液态微粒。

（PM2.5）。

作用：吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；降低大气透明度，影响大气能见度；充当水汽凝结核，对云、雾及降水形成有重要意义。

6、大气层分几层？分层依据？各层的主要特点?答：大气从地面到大气上界分为5层：对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

（1）对流层的厚度随维度和季节的不同而有变化。

随纬度增加，厚度降低。

低纬地区：平均厚度为17～18km；中纬地区：平均为10～12km；高纬地区：平均为8～9km。

就季节而言，夏季厚，冬季薄。

主要特征：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。

（2）平流层位于对流层顶到距地面50--55km的高度。

在该层内，最初气体温度随高度的增加不变或稍有上升；到25-30km以上，气温随高度上升有显著升高。

平流层也是地球大气中臭氧集中的地方，尤其在20-25km高度上臭氧浓度最大，成为臭氧层。

主要特征：1）气温随高度的上升而升高，这种分布特点是由于受地面温度影响很小，特别是由于此层存在的大量臭氧能直接吸收太阳紫外线的缘故。

2）空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。

3）水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适宜于飞机航行。

（3）中间层是从平流层到距地面85km的高度。

主要特征：1）气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至-83℃以下。

2）空气有强烈的垂直运动，故又称之为“高空对流层”。

（4）热层是从距地面80～800km 的高度。

主要特征：1）气温随高度增加迅速上升。

2）空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生电离现象。

（5）散逸层是大气的最高层，又称外层。

这一层中的大气物质具有向星际空间散逸的特性，是大气圈与星际空间的过渡地带。

7、大气与生物的关系？答：1）创造合适的生态环境，如光、温、湿度等；2）防止紫外线、流星雨等，保护生物；3）O2是代谢过程中必须的；4）外星生物；5）没有独特的大气，就没有生物的存在。

8、对流层的定义、厚度、特点？答：见上9、为什么对流层温度随高度降低，平流层则升高？答：由于对流层与地面相接触，空气从地面获得热量，温度随高度的增加而降低。

在不同地区、不同季节、不同高度，气温降低的情况是不同的。

平均而言，每上升100m，气温下降0.65℃。

而平流层这种分布特点是由于受地面温度影响很小，特别是由于此层存在的大量臭氧能直接吸收太阳紫外线的缘故。

10、臭氧层为何只分布在平流层？答：臭氧层的臭氧是由阳光中的紫外线照射到普通的氧分子上生成的。

它本身在不断扩散，同时也在不断生成，处于动态平衡中。

比平流层高的大气层由于空气十分稀薄，无法生成臭氧层，而平流层以下的大气层由于平流层中的臭氧层吸收了高能的紫外线，到达下层的紫外线已不足生成臭氧，所以臭氧层存在于平流层。

第二章1、名词解释：黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。

故有：a＝１，r ＝d＝０。

灰体：透射率d＝０，吸收率a＝（１－r），且a不随波长而变化的物体。

辐射：物体向外发射电磁波。

[任何物体(＞－273℃)都会向外发射电磁波，（也吸收外来电磁波）] 辐射能：电磁波这种形式的能量。

电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把他们排列成谱，叫做电磁波谱。

净辐射：单位时间、单位面积地表面吸收的太阳总辐射和大气逆辐射与本身发射辐射之差。

辐射差额：指一个物体或系统的辐射能量的收入和支出之间的差值。

地面辐射：水、陆、植被等地球表面（又称下垫面）按其本身的温度不断向外发射长波辐射。

地面有效辐射：地面发射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，是地表实际失去的辐射能。

大气逆辐射：大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。

大气辐射的方向既有向上的，也有向下的.大气辐射中向下的部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。

分子散射：太阳辐射遇到的散射质点的直径比入射辐射的波长要短，则对于入射辐射中波长较短的辐射的散射强，而对波长较长的辐射散射弱。

对于一定大小的分子来说，散射能力与波长的四次方成反比，这种散射是有选择性的，成为分子散射。

漫反射：是投射在粗糙表面上的光无规则地向各个方向反射的现象。

短波辐射：波长小于4μm的电磁辐射。

长波辐射：波长大于4μm的电磁辐射。

近红光：远红光：波长为0.7—0.8μm的辐射称为远红光。

近红外光：指波长在0.75～2.5μm范围内的电磁波。

远红外光：指波长在25～1000μm范围内的电磁波。

太阳常数：当地球位于日地平均距离时(约为1.496×108km)，在地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。

光合有效辐射：太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分。

太阳高度角h：太阳光线与地表水平面之间的夹角。

(0°≤h≤90°)方位角A：太阳光线在水平面上的投影和当地子午线的夹角。

昼长（可照时数）：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。

太阳辐射强度：单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能量。

2、物体辐射的基本规律？答：任何物体都在辐射。

温度越高，辐射越强，波长越短；温度越低，辐射越弱，波长越长。

物体也吸收辐射，有选择性。

3、太阳辐射的波长范围？可分为几部分？各部分能量比例？答：太阳辐射波长范围大约在0.15-4微米之间。

主要分为可见光部分（0.4-0.76μm）、波长大于可见光的红外线（>0.76μm）和小于可见光的紫外线（<0.4μm）三部分。

能量分布为波长较短的紫外光占7％，波长较长的红外光区占43％，可见光区占50％。

4、大气对太阳辐射有哪些影响？答：P37（1）吸收作用：太阳辐射穿过大气层到达地面时，要受到一定程度的减弱，这是因为大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。