2009年气象预报业务技能试题简答题

2009年简答题

山东省

1. 简述低空急流与暴雨的相互作用。

答：低空急流与暴雨相互作用就是经向垂直环流与暴雨的相互作用。

当高空急流入口区右侧产生经向垂直反环流后，低层西南涡东移，在西南涡与副热带高压之间产生弱的低空急流。

垂直反环流低层的偏南气流将低空急流南侧的潮湿不稳定空气主要从急流之下的边界层内向北输送，在低空急流北侧生成暴雨。

暴雨的生成又加强了垂直反环流及低空急流。如此循环二者皆得到加强。

随着南支槽和西南涡的东移，暴雨和低空急流一起向东发展或延伸。

2. 热带气旋（台风）与中纬度西风带中气旋的形成机制有什么不同？

热带气旋是形成在热带或副热带洋面上的，具有有组织的对流和确定的气旋性地面风环流的非锋面存在的天气尺度系统。热带气旋形成可通过第二类条件不稳定（CISK）理论给予解释，与中纬度气旋形成的机制不同。CISK理论描述的是这样的一个过程：一个弱的热带低压扰动，通过边界层的摩擦作用，造成热带潮湿空气的大量辐合流入和抬升（即Ekman抽吸），形成积云对流。积云释放的潜热，使低压中心上空大气的温度升高，高层等压面抬高形成辐散流出，结果使地面气压降低，出现指向地面低压中心的更大流入。由于绝对角动量守恒关系，切向风速增大，低层的气旋性环流增强。结果导致低层的辐合上升运动加强，积云对流发展更旺盛，凝结潜热释放更多，加热更大，地面气压更低，〃〃〃〃〃〃如此循环，造成积云对流对低层环流间的正反馈，使得低压扰动不断发展。在积云对流和热带低压的相互作用过程中，边界层摩擦不只是耗散能量的因子，而且通过Ekman 抽吸和积云对流成为能量的制造者。

大尺度的边界层湿空气摩擦辐合激发了小尺度积云对流的发展小尺度积云对流发展，大量潜热释放又为大尺度扰动发展提供能量，这种自激反馈使大尺度，中小尺度系统共同发展的机制就叫第二类条件不稳定。

中纬度西风带上气旋的形成有多个不同的模式（模型），但概括起来有下列基本的特征和过程。一是要先有斜压锋区的存在或者锋生过程的存在，这样才有大气中斜压有效位能的存在；二是锋区上出现扰动，即出现冷锋和暖锋，气旋波动就发展起来了；温度槽脊落后高度槽脊，斜压有效位能不断转变为扰动动能，气旋加强。气旋的消亡过程也就是斜压有效位能释放的结束，等温线与等高线重合。

可见，热带气旋（台风）与中纬度西风带中气旋的形成，同为低压系统，但在能量来源上完全不同。

3. 我国东部作为受季风影响的地区，天气和气候受哪些系统的影响？季节变化的过程怎样？

影响我国东部地区天气和气候的大气环流系统有随季节变化的大气活动中心，如冬季控制我国东部广大地区的蒙古高压。由于青藏高原的存在，蒙古冷高压，也为极地冷气团多从我国东部南下，形成影响我国东部地区的一次次寒潮过程。夏季的情况比较复杂，影响系统有西太平洋副热带（暖）高压和印度热低压。高原对流层高层还存在南亚高压。亚洲高纬度地区还常常有阻塞高压出现。在比较稳定的上述大型环流系统和高原地形作用下，高原南北两侧会出现南支暖湿气流和高原北支冷干气流。这两支气流多以短波形式活动在我国东部地区，形成区域降水等天气。

在东亚地区，行星锋区也具有“多层结构”特征。由于高原地形作用我国东部也出现北方锋区和南方锋区，对应不断出现的我国南方气旋和北方气旋。这些气旋是造成我国降水天气的主要系统。

气候上，南海季风在5月中旬突然爆发，标志着东亚夏季风的开始。南海夏季风爆发前，华南就有春雨，是西风带与副高相互作用形成的静止锋降水。南海季风爆发后，华南首先进入季风汛期。到6月中旬季风降水到达长江流域，即为梅雨天气。7月中旬到8月降水出现在华北和东北地区，它的气候特征表现为：主要年降水集中在７月中旬到８月中旬，更多的集中在几次降水事件。

上述季风降水向北推进的季节变化直接与副高强度和位臵（脊线）阶段性变化相联系。

4. 涡度、水汽通量、水汽通量散度的定义及它们的单位。

涡度是衡量空气质块旋转运动强度的物理量，单位为1/秒，逆时针旋转时为正，顺时针旋转时为负。

水汽通量表示水汽输送强度的物理量。是指在单位时间内流经某一单位面积的水汽质量，以克/秒为单位。

水汽通量散度表示输送来的水汽集中程度的物理量。是指在单位时间，单位体积（底面积1厘米2，高1百帕）内汇合进来或辐散出去的水汽质量。单位为克/（秒〃厘米2〃百帕）。

江苏

1．什么是极地高压？(4分)

（1）500百帕图上有完整的反气旋环流，能分析出不少于一根闭合等高线（1分）

（2）有相当范围的单独的暖中心与反气旋高压相结合（1分）

（3）暖性高压主体在70°N以北（1分）

（4）这个暖高压维持在3天以上。（1分）

2．台风在垂直方向上可以分为那几层，低空风场的水平结构可以分为那几个部分？（8分）

答：（1）在垂直方向上，台风可分为三层。（1分）

流入层，指从地面大约到3公里以下的对流层下层，特别是在1公里以下的行星边界层内，有显著向中心辐合的气流。（1分）

中层，指从3公里到7～8公里的层，这里气流主要是切向的，而径向分量很小。（1分）

流出层，指从中层以上到台风顶部的对流层高层。这层内气流主要是向外辐散。成熟的台风的最大流出层常在12公里附近。（1分）

（2）水平结构可以分为三个不同的部分。（1分）

台风的大风区，亦称台风外围区。它是从台风外围向内到最大风速区外缘，其直径一般约为400～600公里，有的可达8～10个纬距。（1分）

台风旋涡区，亦称台风中圈。它是围绕台风眼分布着的一条最大风速带，宽度平均为10～20公里。台风中最强烈的对流、降水都出现在这个区域里，是台风破坏力最猛烈、最集中的区域。一般在台风前进方向的右前方风力最为强大。（1分）

台风眼区，亦称台风内圈。在此圈内，风速迅速减小或静风。其直径一般为10～60公里，大多呈圆形。（1分）

3．影响东亚季风的形成有那些基本因子？（6分）

答：影响东亚季风形成的基本因子主要是下垫面附近的热力因子：（1分）

（1）太阳辐射的经向季节差异，引起行星风系的南北位移，形成季风。（1分）

（2）海陆热力差异。冬季大陆是冷源，海洋是热源；反之，夏季大陆是热源，海洋是冷源。（1分）由于地球表面海陆分布不均匀，特别是欧亚大陆连成一片，而使欧亚大陆近地层，夏季为强大的低气压区所控制，冬季为强大的冷高压区所控制，从而形成了季风区。（1分）

（3）青藏高原与大气之间的热力差异。（1分）与海陆热力差异相似，由于高原与自由大气的热力性质不同，造成高原与周围自由大气之间的热力差异，加强了海陆热力差异的作用，而使亚洲季风更为明显。（1分）

4．请根据位势倾向方程说明涡度平流与气压场变化的关系。（7分）

()dt dQ p p c R f p V p f f V f t p f p 2g 2g g 2222∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∇⋅-∂∂++∇⋅-=∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∇σφσςφσ 答：等号左边是等压面位势高度φ的局地变化项，从理论分析或实际计算都证明有近似关系：t t p f 2222∂∂-∝∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∇φφσ （1分）

因此可改写为：

()dt dQ p p c R f p V p f f V f t p 2g 2g g ∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∇⋅-∂∂++∇⋅-∝∂∂-σφσςφ （1分）

上式右边第一项为绝对涡度平流作用项。对于常见的短波（小于3000公里）槽脊系统而言，主要决定于相对涡度平流，即g g V f ς∇⋅- 项（1分），这一项在槽前脊后为正值，由上式可知：它产生降压作用 （1分）；在槽后脊前为负值，它产生升压作用（1分）；而在槽（脊）线上，涡度平流为零，对气压变化不起作用（1分）。

由此可见：相对涡度平流只对槽脊系统产生向下游移动作用，对槽脊的强度变化不起作用。这正反映出“涡度平流”的“平流”或“平移”的物理含义。（1分）

5.根据《精细化天气预报业务规范》，精细天气预报的内涵是什么？（5分）

（1）精细天气预报的“精”，是指天气预报要精确，准确率要高，是开展精细天气预报的前提和条件。（2）精细天气预报的“细”，是指气象要素和气象及相关灾害的时间、空间分辨率以及强度、量级的细化程度，是精细天气预报的核心和关键。（3）与传统天气预报相比，精细天气预报更注重对气象要素演变过程的描述和定量预报。（4）精细天气预报对常规气象要素预报而言，就是制作数值天气预报可用时效内所有需要地点的预报。（5）精细天气预报对气象及相关灾害预报而言，就是短期预报要明确灾害性天气落区，短时和临近预报要明确灾害性天气出现的具体时间、位臵和强度。

贵州

1．简述等压面图上地转风的基本性质。

答：一是地转风的方向与等高线平行；二是地转风风速大小与高度梯度成正比，与科氏参数成反比。

2．什么是对称稳定度？

答：指大气垂直方向上的静力稳定度和水平方向上的惯性稳定度相结合而产生的一种倾斜方向运动的稳定度判据。