大气物理学复习资料
大气物理学
◇地球大气的温度、气压可直接测量,体积不可以。 地球大气的温度、气压可直接测量,体积不可以。 大气中含有水汽, ◇大气中含有水汽,可分为未饱和湿空气系统和含 液态水(或冰)饱和湿空气系统等。 液态水(或冰)饱和湿空气系统等。
二、对于与外界无质量交换的封闭系,可简化 对于与外界无质量交换的封闭系,
U 2 − U1 = Qs + A
三、对于系统经历一个无穷小的过程
dU = δQs + δA
实质: 热力学第一定律的实质 热力学第一定律的实质: 是一能量转化和守恒定律 热力学第一定律的物理意义: 热力学第一定律的物理意义: 物理意义 系统内( 能的变化= 系统内(热)能的变化 外界传给系统的热能+外界对系统所做的功 外界传给系统的热能 外界对系统所做的功
◇未饱和湿空气系统:通常的大气可当做由
干空气和水汽组成的二元单相系
◇含液态水(或冰)饱和湿空气系统:含液态 含液态水(或冰)
水或冰的饱和湿空气系统,是指由水滴或冰晶组成 水或冰的饱和湿空气系统, 的云和雾,它含有干空气和水物质(水汽、 的云和雾,它含有干空气和水物质(水汽、液态水和 固态水的总称), ),所以是二元多相系 固态水的总称),所以是二元多相系
本章内容: 本章内容:
◇回顾普通热力学的基本原理 ◇热力学函数在大气中应用的具体形式 ◇对流层中常见的几种大气热力过程: 对流层中常见的几种大气热力过程:
干绝热过程、湿绝热过程(如云雾形成) 干绝热过程、湿绝热过程(如云雾形成)、等压降 温过程(如露、霜形成) 等压绝热蒸发(如露、 温过程(如露、霜形成)、等压绝热蒸发(如露、 霜消失) 霜消失)过程等
空气动力学复习(1)
空气动力学复习一.大气物理构成成分:主要是氮气和氧气;按体积计算:氮气约78%;氧气约21%;其它约1%。
物理参数:温度、压力、密度;与飞行有关的其它参数:粘性、压缩性、湿度、音速;1.密度单位:公斤/平方米;大气密度随高度的变化规律:高度升高,密度下降;近似指数变化;2.温度单位:摄氏温度C、华氏温度F、绝对温度K;不同温度单位的对应公式:C=(F-32)*5/9; K=C+273.15大气温度与高度的关系,对流层每上升1000M,温度下降6.5摄氏度。
3.大气压力单位:毫米汞柱,帕,平方英寸磅,平方厘米千克,国际计量单位:帕.海平面15摄氏度时的大气压力:几种表示单位,数值;29.92inHg,760mmHg,1013.25hPa,14.6959psi,1.03323kg/cm2.4.粘性:特性;流体内两个流层接触面上或流体与物体接触面上产生相互粘滞和牵扯的力。
大气粘性主要是由于大气中各种气体分子不规则运动造成的.气体的粘度系数随温度升高而增大;没有粘性的流体称为理想流体。
5.可压缩性:一定量的空气在压力或温度变化时,其体积和密度发生变化的特性;6.湿度:相对湿度:大气中所含水蒸汽的量与同温度下大气能含有的水蒸气最大量之比。
温度越高,能含有的最大量越大,露点温度:大气中相对湿度为100%时的温度;7.音速:在同一介质中,音速的速度只与介质的温度有关;大气中的音速:V=20.1(T)1/2 M/S从地球表面到外层空间。
气层依次是:对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层;对流层的高度:极地8KM,中纬度11KM,赤道12KM.二、空气动力学1基本概念1.1相对运动原理:1.2.连续性假设:1.3.流场、定流场、非定流场:流场:流体流动所占据的空间;定常流:流动微团流过时的流动参数(速度、压力、温度、密度等)不随时间变化的流动;非定常流:流动微团流过时的流动参数(速度、压力、温度、密度等)随时间变化的流动;与之对应的流场称为定流场和非定流场。
大学大气物理知识点总结
大学大气物理知识点总结一、大气的组成地球的大气由多种气体组成,包括氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、氩气等。
其中,氮气占据了大气的78%,氧气占据了21%,水蒸气占据了0-4%,二氧化碳、氩气等稀有气体的含量很低。
这些气体通过物理和化学过程相互作用,形成了大气层的稳定结构。
大气中的水蒸气是影响天气和气候的重要因素之一。
水蒸气的含量会随着温度、湿度等因素的变化而发生变化,从而影响大气的密度、压强等。
同时,水蒸气还会通过凝结和降水等过程,对大气运动和地球气候产生重要影响。
二、大气运动大气运动是指大气层内空气的运动和变化。
大气层内的运动主要是由于地球的自转和日照等自然因素的影响。
通过大气运动,大气能够输送热量、水汽等物质,在地球表面形成风、云、降水等现象,对地球气候和环境产生重要影响。
大气运动包括大尺度的环流和小尺度的局地风等。
大尺度的环流是指大气层内的大规模运动,包括赤道附近的热带风暴、北极附近的极地环流等。
而小尺度的局地风则是指在地表上的局部风速变化。
大气运动的规律是气象学和大气物理学研究的重要内容之一。
通过对大气运动规律的研究,可以更好地理解和预测天气、气候等现象,为人类生产和生活提供重要的依据。
三、大气层的特点大气层是地球表面以上的气体层,它具有一些独特的特点和结构。
大气层的结构可以分为对流层、平流层、中间层、热层和电离层等。
每个大气层都有不同的特点和功能,对地球的气候和环境产生着重要影响。
对流层是地球大气层的最底层,高度大约为8-18公里。
这一层的特点是温度随着高度的增加而减小,湿度变化较大,大气运动较为活跃。
对流层的地表风、云层、降水等现象都与地球的气候和环境密切相关。
平流层位于对流层之上,高度大约为18-50公里。
这一层的特点是温度随着高度的增加而增加,大气运动较为平稳,大气密度逐渐减小。
平流层对地球的外界辐射和宇宙射线等有一定的屏蔽作用,为地球的生物和人类活动提供了一定的保护。
中间层、热层和电离层则位于平流层之上,高度分别为50-80公里、80-550公里、550公里以上。
上海市考研地球物理学复习资料大气科学基本原理梳理
上海市考研地球物理学复习资料大气科学基本原理梳理地球物理学是研究地球内部结构、物理性质和地球表层环境的学科。
而大气科学是地球物理学的一个重要分支,它研究的是地球的大气层及其变化规律。
在上海市考研地球物理学的复习过程中,了解大气科学的基本原理是至关重要的。
本文将对大气科学的基本原理进行梳理,帮助考生更好地复习。
一、大气层概述大气层是指地球围绕在地球表面外部的一层气体环境,由多种气体组成。
大气层可以分为对流层、平流层、中间层和热层,其中对流层和平流层是考研中需要重点掌握的。
1. 对流层对流层是大气层的最底层,也是最容易受到地面影响的一层。
它的特征是温度随高度下降,这种变化规律通常被称为大气递减率。
对流层的厚度大约为10到15千米,在这个层次中存在着大部分的气象现象,如云、降水、风等。
2. 平流层平流层位于对流层之上,其特点是高度上温度基本保持不变,即温度层。
平流层的厚度大约为15到50千米,平流层以上的大气变化较小,通常称为大气稳定层。
二、大气的物理性质大气作为地球的外部环境,具有一些特殊的物理性质。
了解这些物理性质对于研究大气科学具有重要意义。
1. 大气压力大气的压力是指大气分子对单位面积的压力。
通常使用毫巴(mb)或帕斯卡(Pa)来表示,地面上的平均大气压力约为1013.25毫巴。
2. 大气密度大气密度是指单位体积内包含的空气分子数。
通常使用千克/立方米(kg/m³)来表示,密度随高度的增加而递减。
3. 大气温度大气温度是指大气中分子的平均动能。
温度的度量单位通常使用摄氏度(℃)或开尔文(K)。
三、大气循环大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。
了解大气循环对于理解气候和天气变化具有重要意义。
1. 热力循环热力循环是由太阳的热量输入地球,使得大气中的热量在地球上不断重新分布的过程。
热力循环通过对流、辐射和蒸发等形式来实现。
2. 水循环水循环是指地球上水分在大气、地表和地下之间不断循环的过程。
大气物理学复习资料
大气物理学复习资料第一部分名词解释第一章大气概述1、干洁大气:通常把除水汽以外的纯净大气称为干结大气,也称干空气。
2、气溶胶:大气中悬浮着的各种固体和液体粒子。
3、气团:水平方向上物理属性比较均匀的巨大空气块。
4、气团变性:当气团移到新的下垫面时,它的性质会逐渐发生变化,在新的物理过程中获得新的性质。
5、锋:冷暖性质不同的两种气团相对运动时,在其交界面处出现一个气象要素(温度、湿度、风向、风速等)发生剧烈改变的过渡带称为锋。
6、冷锋:锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动。
7、暖锋:锋面在移动过程中,暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动。
8、准静止锋:冷暖气团势力相当,锋面很少移动,有时冷气团占主导地位,有时暖气团占主导地位,使锋面处于来回摆动状态。
9、锢囚锋:当三种冷暖性质不同的气团(如暖气团、较冷气团、更冷气团)相遇时,可以产生两个锋面,前面是暖锋,后面是冷锋,如果冷锋移动速度快,追上前方的暖锋,或两条冷锋迎面相遇,并逐渐合并起来,使地面完全被冷气团所占据,原来的暖气团被迫抬离地面,锢囚到高空,这种由两条锋相遇合并所形成的锋称为锢囚锋。
10、气温垂直递减率:在垂直方向上每变化100米,气温的变化值,并以温度随高度的升高而降低为正值。
11、气温T:表示空气冷热程度的物理量。
12、混合比r:一定体积空气中,所含水汽质量和干空气质量之比。
r=m v/m d13、比湿q:一定体积空气中,所含水汽质量与湿空气质量之比。
q=m v/(m v+m d)14、水汽压e:大气中水汽的分压强称为水气压。
15、饱和水汽压e s:某一温度下,空气中的水汽达到饱和时所具有的水汽压。
16、水汽密度(即绝对湿度)ρv:单位体积湿空气中含有的水汽质量。
17、相对湿度U w:在一定的温度和压强下,水汽和饱和水汽的摩尔分数之比称为水面的相对湿度。
18、露点t d:湿空气中水汽含量和气压不变的条件下,气温降到对水面而言达到饱和时的温度。
《大气物理与大气探测学》知识点
《大气物理与大气探测学》知识点《大气物理与大气探测学》知识点熟悉大气物理与大气探测学研究的内容,也要明白大气物理与大气探测的区别。
大气物理学是研究大气的物理现象(声光电等)、物理过程及其演变规律的学科,是大气科学的一个分支。
大气探测学是大气科学的另一个基础性学科分支,主要研究大气状态和过程的信息探测技术、观测方法和信息处理技术。
探测的对象包括地面和高空的大气状态和过程参数。
2.基本名词的理解,从大气科学的角度解释,温室效应,温室气体,阳伞效应,ENSO,酸雨,大气污染,雾,露点(霜点),沙尘暴,极光,臭氧空洞,湖陆风(焚风),城市热岛,大气中的光现象解释(如海市蜃楼,虹,天空蓝色,海洋蓝色等),平流层急剧增温(SSW)1)温室效应:太阳(短波)辐射通过大气层到达地面并被其吸收,地面(长波)辐射则几乎全部被大气所吸收,大气向外太空和地面发出长波辐射,后者称为大气逆辐射,使地面升温。
2)温室气体:指二氧化碳、甲烷、一氧化二氮及水汽等。
其中CO2是最主要的温室气体,主要来自火山喷发、有机物的燃烧、腐烂及动植物的呼吸等。
3)阳伞效应:由于排入空气的烟尘不断增加,使到悬浮在大气中的气溶胶颗粒就象地球的遮阳伞一样,反射和吸收太阳辐射,引起地面降温。
4)ENSO:ENSO循环:ENSO(ElNiño-Soullation)circulation赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。
其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系,即南方涛动现象(SO)。
在拉尼娜期间,东南太平洋气压明显升高,印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。
厄尔尼诺期间的情况正好相反。
鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系,气象上把两者合称为ENSO (音“恩索”)。
这种全球尺度的气候振荡被称为ENSO循环。
厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSO循环过程中冷暖两种不同位相的异常状态。
大气物理学第十二章
一、水滴均质核化和开尔文方程
水汽转化成水滴,水分子和原子排列变得 有序,在核化发生时,必须克服能量障碍, 表现为潜热和感热的转化。 水汽分子的热运动不断产生分子碰撞,其中 小部分碰撞为非弹性碰撞,形成分子数多少不一 的胚团,其生命期很短,只有当最大的水汽分子胚团 达到可以生存的尺度时,才完成核化。 按此方式产生的胚滴不仅使分子结构和分子运动特征 改变,而且必须为它提供表面能。随着水汽过饱和度的 增加,当提供的潜热等于或大于表面能时,胚滴才能 稳定存在。
D
24 / Re
FD 6 rv
对于不同尺度段的水滴,根据试验结果可以 总结出对应的阻力系数与雷诺系数的关系, 从而得出水滴下落速度的经验公式:(r取代m)
(1)m 50 m; (3)m 500 m;
vw Ar 2 vw Br vw C r
12.2 云粒子的异质核化
实际上,悬浮在大气中的气溶胶粒子是无处 不在的。另外,由于大气中存在电离过程,产生 大量离子。
气溶胶粒子提供了汽—粒转化的基底,大气 离子则提供了有利于水汽凝聚的中心。
自然云、雾的产生主要通过凝结核、冰核的异质核化
作用,正因为大气气溶胶中一部分粒子可充作云核,才 使大气中的饱和比一般处于s=1.01-1.001之间。 (比s=4.7大大减少了!)
◇碰撞破碎
降水粒子发生碰撞时也可能破碎成若干小滴,这种 破碎称为碰撞破碎。
12.4.2 水滴的下降末速度 一、下降末速度定义
在重力作用下,水滴的下降速度不断提高,与此 同时,阻力也随之增加,当水滴受力达到平衡时, 水滴匀速下降,此时的下降速度称为下降末速度。 在静止介质中,重力、浮力和阻力平衡
dv m mg 1 FD dt w FD为水滴运动时受到的阻力 FD为水滴运动时受到的阻力
大气物理学(复习版)
⼤⽓物理学(复习版)⼤⽓物理学第六章⼤⽓热⼒学基础⼀、热⼒学基本规律1、空⽓状态的变化和⼤⽓中所进⾏的各种热⼒过程都遵循热⼒学的⼀般规律,所以热⼒学⽅法及结果被⼴泛地⽤来研究⼤⽓,称为⼤⽓热⼒学。
2、开放系和封闭系(1) 开放系:⼀个与外界交换质量的系统(2) 封闭系:和外界互不交换质量的系统(3) 独⽴系:与外界隔绝的系统,即不交换质量也不交换能量的系统。
3、准静态过程和准静⼒条件(1)准静态过程: 系统在变态过程中的每⼀步都处于平衡状态(2) 准静⼒条件:P ≡Pe 系统内部压强p 全等于外界压强Pe4、⽓块(微团)模型⽓块(微团)模型是指宏观上⾜够⼩⽽微观上含有⼤量分⼦的空⽓团,其内部可包含⽔汽、液态⽔或固态⽔。
⽓块(微团)模型就是从⼤⽓中取⼀体微⼩的空⽓块,作为对实际空⽓块的近似。
5、⽓象上常⽤的热⼒学第⼀定律形式【⽐定压热容cp 和⽐定容热容cv 的关系cp= cv+R ,(R ⽐⽓体常数)】6、热⼒学第⼆定律讨论的是过程的⾃然⽅向和热⼒平衡的简明判据,它是通过态函数来完成的。
7、理解熵、焓(从平衡态x0开始⽽终⽌于另⼀个平衡态x 的过程,将朝着使系统与外界的总熵增加的⽅向进⾏;等焓过程: 绝热和等压;物理意义:在等压过程中,系统焓的增加值等于它所吸收的热量)8、⼤⽓能量的基本形式:(1)内能;(2)势能;(3)动能;(4)潜热能9、⼤⽓能量的组合形式(1)显热能:单位质量空⽓的显热能就是⽐焓。
(2)温湿能:单位质量空⽓的温湿能是显热能和潜热能之和。
(3)静⼒能: 对单位质量的⼲(湿)空⽓,⼲(湿)静⼒能:(4)全势能: 势能和内能之和称全势能10、⼤⽓总能量⼲空⽓的总能量: 湿空⽓的总能量: ⼆、⼤⽓中的⼲绝热过程1、系统(如⼀⽓块)与外界⽆热量交换(δQ=0)的过程,称为绝热过程。
286.0000)()(p p p p T T d ==κ(对未饱和湿空⽓κ= κd=R/Cp=0.286计算⼤⽓的⼲绝热过程)例:如⼲空⽓的初态为p=1000hpa,T0=300K ,当它绝热膨胀,⽓压分别降到900hpa 和800hpa 时温度分别为多少?2、⼲绝热减温率定义:未饱和湿空⽓块温度随⾼度的变化率的负值为⼲绝热减温率γv ,单位°/100mdp ρ1-dT c =αdp -dT c =δQ p p 2p k d V 21+gz +T c =E +Φ+U =E Lq +V 21+gz +T c =Lq +E +Φ+U =E 2p k m m C m k km K c g o pdd 100/1100/98.0/8.9≈===γ3、位温θ定义: 把空⽓块⼲绝热膨胀或压缩到标准⽓压(常取1000hpa )时应有的温度称位温。
空气动力学期末复习题1
第一章一:绪论;1.1大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么?——风筝2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。
——95)32(⨯-T =T F C15.273+T =T C K6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο 二:1.1大气的重要物理参数1、海平面温度为15C ο时的大气压力为多少?——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。
3、下列不是影响空气粘性的因素是(A)A 、空气的流动位置B 、气流的流速C 、空气的粘性系数D 、与空气的接触面积4、假设其他条件不变,空气湿度大(B)A 、空气密度大,起飞滑跑距离长B 、空气密度小,起飞滑跑距离长C 、空气密度大,起飞滑跑距离短D 、空气密度小,起飞滑跑距离短 5、对于音速.如下说法正确的是: (C)A 、只要空气密度大,音速就大B 、只要空气压力大,音速就大C 、只要空气温度高.音速就大D 、只要空气密度小.音速就大6、大气相对湿度达到(100%)时的温度称为露点温度。
三:1.2 大气层的构造;1.3 国际标准大气1、大气层由内向外依次分为哪几层?——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。
2、对流层的高度.在地球中纬度地区约为(D)A 、8公里。
B 、16公里。
C 、10公里。
D 、11公里3、现代民航客机一般巡航的大气层是(对流层顶层和平流层底层)。
4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于(对流层)。
5、国际标准大气指定的依据是什么?——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。
6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)A 、P=1013 psi T=15℃ ρ=1、225kg /m3B 、P=1013 hPA 、T=15℃ ρ=1、225 kg /m3C、P=1013 psi T=25℃ρ=1、225 kg/m3D、P=1013 hPA、T=25℃ρ=0、6601 kg/m37. 马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。
高等大气动力学 复习重点
高等大气动力学1、自由大气:是指行星边界层以上,湍流摩擦力可忽略,空气运动不受地表摩擦影响的大气。
大致在1.5km 以上,水平气压梯度力和科氏力相平衡(准地转)。
在中、高纬度,自由大气中空气运动基本遵守地转风或梯度风法则,气流几乎与等压线平行。
D 是由于空气的内摩擦或湍流动量传输所导致的的耗散力,忽略D 就是所谓的“自由大气近似,除靠近地表面的“摩擦层”以外,对于以一天为时间单位的运动来说,使用自由大气近似大体上是可以的。
2、绝热近似:在空气运动的短期变化过程中,可以认为空气微团与外界无热量交换,这就是绝热过程。
热力学第一定律可写成热流量方程的形式:忽略dQ/dt 就是“绝热”近似,除靠近地表的“热力边界层”内、位于平流层中的臭氧层内以及有着严重的水汽相变过程的区域外,对于以一天为时间单位的运动来说,使用绝热近似大体上是可以的。
3、薄层近似:大气中90%以上的质量集中在离地表的一薄层中,其有效厚度约为几十公里,远比地球平均半径小,因此在推导球坐标系下的基本方程组时,可取r a z a =+(z 0)<<,其中a 是地球半径,z 是离地表的铅直高度。
球坐标的运动方程中,当r 处于系数时,r 用a 代替;当r 处于微商地位时,用z 代替r 。
这一近似郭晓岚称之为薄层近似。
4、标准层结近似:针对热力学量(p,ρ,θ,T )引入一个垂直方向的标准分布,亦即所谓的标准层结(气候态)。
我们据此引入标准层结近似,在运动、连续、热力学及状态方程中将这些热力学量表示成标准分布加上一个扰动量。
这样在预报、诊断等问题中只计算扰动量或其变量,而把标准分布视为已知。
好处在于降低了方程的非线性程度,易于求解,从而减少了计算误差。
()()0''0;,,,ρρρρρ<<+=t z y x z5、地球流体的基本属性⑴层结性,使之更具“弹性”。
密度和温度在垂直方向上的分布是不均匀的,这种介质的物理性质的不均匀分布,使大气具有层结的分布。
大气动力学复习要点.
梯度风的定义:当水平气压梯度力、水平科氏力、惯性离心力三力平衡时形成的流场称作梯度风场。
注意:离心力总指向圆外、科氏力指向运动方向的右侧、气压梯度力由高压指
向低压
气旋式环流VG<0,无意义
(RT>0)
正常气旋
不可取
正常反气旋
反气旋环流
(RT<0)
无意义
所谓效应,就是科氏参数f随纬度有变化,即,并且系统有南北运动时( ),引起系统的牵连涡度发生变化,为保证绝对涡度守恒,系统的相对涡度也要发生相应的变化。这就产生了涡旋性波动~Rossby波,这种变化机制就称为效应。
传播
其中,k是沿纬圈的波数
无基流时( ),Rossby波向西传播
有西风基流时,要比较的量级大小,才能确定Rossby波向西抑或向东传播
当或时,下游扰动的能量会向上游传播,使波动所在地的上游产生新的波动或加强上游原有的扰动,这种现象叫做下游效应。
大气长波有可能出现上游效应
31、重力内波、惯性重力内波、重力外波、惯性重力外波的产生机制各是什么?各具有哪些波动特点?
重力外波产生的物理机制:
这种流体自由表面的扰动,
是由于个别流体柱受扰后在
8、位温的含义及其数学表达式是什么?如何证明干绝热过程中位温守恒?
位温:把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压(常取1000hpa)时应有的温度称位温。
取对数再微分:
利用热力学方程:
干绝热过程中,
即位温守恒
9、什么是尺度分析法?对于大尺度运动,如何利用尺度分析法对大气运动方程组进行零级简化?
尺度分析法:在大气运动基本规律的支配下,根据不同天气系统具有的不同尺度之间的关系,估计方程中各项量级的大小,保留量级较大的项,忽略量级较小的项,从而进行方程简化的一种分析方法
气象学复习题(1~9章)
第一章地球大气1、大气是由干洁大气、水汽和液态和固态微粒组成的混合物。
2、什么是干洁大气?干洁大气的主要成分是氮、氧和氩。
3、高层大气中的臭氧主要是在太阳紫外辐射作用下形成的,大气中臭氧浓度最大的高度是20~30km 。
4、大气中的臭氧具有什么作用?5、大气中二氧化碳浓度白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季小。
大气中的二氧化碳具有什么作用?6、列举大气中水汽的重要作用。
7、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。
8、根据大气物理性质的垂直分布,可将大气从低到高依次分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
9、对流层大气有哪些主要特点?10、为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化?第二章辐射1、名词解释辐射强度、可照时数、光照时间、太阳常数、太阳高度角、大气质量数、地面有效辐射、地面净辐射、光合有效辐射2、理解基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律。
3、太阳高度角的影响因素。
正午太阳高度角的计算。
分别计算春分日、夏至日和冬至日广州、上海和北京的正午太阳高度角。
(广州:23︒N,上海:31︒N,北京:40︒N)4、北半球昼长的变化规律。
北半球日出日落太阳方位角的变化规律。
5、光照时间与可照时数的区别和联系。
6、大气对太阳辐射的减弱作用有吸收、散射和反射。
影响大气对太阳辐射减弱作用的因素有大气质量数和大气透明系数。
7、大气对太阳辐射的吸收具有选择性的特性,其吸收光谱主要是紫外线和红外线。
8、解释晴朗的天空呈蓝色,旭日和落日呈橘红色的原因。
9、到达地面的太阳总辐射强度取决于太阳高度角、大气质量数和大气透明系数。
太阳高度角如何影响到达地面的太阳辐射强度?10、太阳辐射能主要集中在波长 150~400nm之间,其中,可见光区的能量占总能量的 50% ,红外线占 43% ,紫外线占 7% 。
11、什么是温室气体?大气中的温室气体主要有 CO2、H2O、CH4等。
12、影响地面有效辐射的因素有地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等。
大气复习提纲
一.袋式除尘器:除尘效率:1.新鲜滤料的除尘效率较低;2.粉尘初层形成后,成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率;3.随着粉尘在滤袋上积聚,滤袈两侧的压力差增大,会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去,使除尘效率下降影响除尘效率的因素;滤布及粉尘层的影响–积尘厚度的影响:对于效率而言:积尘后>正常工作>振打后>清洁滤料–清洁滤料的影响–粒径大小:dp=0.3μm的粒子效率较低。
因为恰是惯性与拦截捕集作用的下限,扩散的上限。
滤布结构和性能的影响–滤布结构与性质不同,效率也不同。
绒布的效率大于素布的效率;长绒的大于短绒的。
过滤速度的影响–过滤速度大小,主要影响惯性碰撞和扩散作用。
粒径为1~10μm以上的较大颗粒,惯性碰撞起主导作用,增大滤尘效率η,要求增加uf;若扩散作用起主导作用,说明粒子小于1μm,要增大滤尘效率η,要减少uf。
–过滤速度的选择因气体性质和所要求的除尘效率不同而不同。
一般选用范围为0.6~1.0m/min。
提高过滤风速可以减少过滤面积,提高滤料的处理能力。
但风速过高会把滤袋上的粉尘压实,使阻力加大,同时由于挤压作用,会使细微粉尘透过滤料,而使除尘效率下降。
风速低,阻力也低,除尘效率高,但处理量下降。
设计计算:1.确定滤袋尺寸:直径d和高度L;2.计算每条滤袋面积:a=πdl;3.计算滤袋条数:n=A/a;4.滤袋布置:在滤袋条数多时,根据清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组,每组内相邻两滤袋之间的净距一般取50~70mm;组与组之间以及滤袋与外壳之间的距离,应考虑到检修、换袋等操作;5.壳体的设计,包括除尘箱体、排气、进气风管形式、灰斗结构、检修孔及操作平台等;6.清灰机构的设计和清灰制度的确定;7.粉尘的输送、回收及综合利用系统的设计,包括回收有用粉料和防止粉尘的再次飞扬。
压力损失:1.意义:压力损失是除尘器重要的技术经济指标,不仅决定着能量消耗,而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等二.静电除尘器1.单区电除尘器:集尘极和电晕极在同一区域内,颗粒荷电和捕集在同一区域内完成。
高等大气物理复习题第2版
1. Please draw an illustration of how the static stability of a region of theatmosphere varies with different values of the lapse rate –dT/dz when the effects of condensation are included.请画出的静态稳定大气受冷凝影响时随不同递减率-dT/ dz 的变化初始状态的未饱和气块被外力抬升而干绝热上升,其温度按干绝热减温率δγ下降,因为比湿0q 对应着露点0d T ,在干绝热过程中没有相变所以气块的比湿不变,故其露点将沿着等比湿线0q 降低。
当气块干绝热上升到温度与露点相等处,就达到饱和而发生凝结。
该点的气压c p 和温度c T 分别称为凝结气压和凝结温度,凝结气压所在的高度就是抬升凝结高度LCL 。
之后,饱和湿空气块将以假绝热过程上升,温度按湿绝热减温率s γ下降,其比湿等于该空气块的温度和压强所对应的饱和比湿。
the initial state of the unsaturated air block is raised by external force, thus rises dry adiabatically, its temperature declines with the dry adiabatic cooling rate ofδγ. The specific humidity 0q corresponds to the dew point 0d T . The specific humidity of the air block remain unchangedbecause there ’s no phase transition during the dry adiabatic process. In this way the dew point of the air block will reduce along the isohygrometric line0q . When the air block dry adiabatic rise to where the temperature and the dew point equals, it would saturate and condensate. The pressure c p and the temperature c T of the point is called the condensation pressure and the condensationtemperature. The height of the condensation pressure is the lifting condensation level(LCL). After that, the saturated moist air block would rise in fake adiabatic process and the temperature would decrease with moist adiabatic lapse rate s . Its specific humidity equals the saturated specific humidity of the temperature and the pressure of the air block.2. How to comprehend that the atmosphere is a physical system?如何理解大气是一个物理系统?The atmosphere is a physical system 。
大气科学概论-分章节重点概括复习题总结(全)
绪论1.*大气科学是研究地球大气中各种现象的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
2.*大气科学的研究对象主要是覆盖着整个地球的大气圈,特别是地球表面的低层大气和地球的水圈、岩石圈、生物圈、是人类赖以生存的主要环境。
3.*大气科学的内容可概括成四个方面:①地球大气的一般特征(如大气的组成、范围、结构等);②大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化;③解释大气现象,研究其发生、发展的规律;④如何利用这些现象预测、控制和改造自然(如人工影响天气、大气环境预测和控制)。
4.大气科学研究的特点:①研究大气科学不能仅限于大气圈;②大自然是大气科学研究的实验基地;③国际合作是推动大气科学发展的必要途径。
学科分支:主要为气象学和气候学。
5.大气化学是研究大气组成和大气化学过程的学科。
研究内容主要包括大气的化学组成及演变、大气微量气体及其循环、大气气溶胶、大气放射性物质和降水化学等。
第一章大气概述一、问答题:1.说明“天气”和“气候”的定义和区别,答:天气描述的是一个特定时间与一个特定地点的大气状态和大气现象。
气候是指在影响天气的各因子(太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动等)长期相互作用下所产生的天气综合,不仅包括某些多年经常发生的天气状况,还包括某些年份偶然出现的极端状况。
也就是说,气候是在一定时段内由大量天气过程综合平均得出的,它与天气之间存在着统计联系。
2.大气中二氧化碳成分增加的原因及其可能的后果是什么?答:大气中二氧化碳成分增加的原因归因于化石燃料(如煤炭、石油、天然气等)燃烧量的不断加大。
后果是低层大气的温度会由此而升高,从而引起全球气候的变化。
3.为什么水汽和尘埃是大气的重要成分?答:水汽是云和降水的源泉。
水汽是唯一能在常态中以三种相态存在的物质(固态、液态、气态)随着大气的垂直运动,空气中的水汽会发生凝结或凝华,形成雨滴或冰晶,进而产生云和降水。
尘埃可以作为大气中水汽凝结或冻结的核心,是形成云、雾和降水的重要条件;它们能吸收和散射太阳、大气和地面的辐射,改变地球的辐射平衡;使大气能见度和空气质量变坏。
南京信息工程大学大气物理学期末复习题库
1. 大气气溶胶:含有分散、悬浮的固态和液态粒子的大气称为大气气溶胶。
2. 大气窗:大气中主要吸收气体对长波辐射的吸收有明显的选择性,在某些波段有强的或较强的吸收带,二者这些吸收带之间有些很弱的准透明区,称为“大气窗”,为8-12微米波段。
地面发生的长波辐射可以透过大气射向太空。
3. 位温:位于任意温压状态(P ,T )下的空气,干绝热移动到P=1000hpa 处具有的温度称为位温。
4. 梯度风:在水平面上沿曲线运动的空气,在水平气压梯度力、科里奥利力和离心力的平衡下的风称为梯度风。
5. 以表示大气上界在日地平均距离 d0时,与日光垂直平面上的太阳分光辐照度,此时的太阳积分辐照度称为太阳常数。
6. 辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能,单位为W.m -2。
7. 由于云和气溶胶(特别是火山灰)对太阳辐射的强散射作用,导致到达地面的太阳辐射能减少,称为阳伞效应或反射效应。
8. 焚风效应:潮湿的气流经过山脉时被强迫抬升,达到凝结高度后水汽就凝结而形成云。
气流继续上升后其温度将按假绝热减温率变化,凝结出的水分部分或甚至全部降落。
气流越过山顶以后,由于水分已全部降落或部分降落,将干绝热下沉或先湿绝热下沉待剩余水分蒸发完后再干绝热下沉。
因此,在山前山后的同一高度上,气流的温度、湿度都不同,背风面出现了温度高、湿度小的干热风。
9. 假相当位温:空气由原来的状态沿干绝热过程上升,到达抬升凝结高度LCL 后再沿假绝热过程上升到水汽全部凝结脱离,再按干绝热过程下降到1000hPa 处所具有的温度。
10. 大气透明窗:在地气辐射中的8~12um 波段,大气的吸收作用很弱,地面长波辐射可以透过此窗口发送到宇宙空间。
11. 光学厚度:沿辐射传输路径,单位截面上所有吸收和散射物质产生的总削弱。
是无因次量。
'00llex ex k dl k dl δρ==⎰⎰ 12. 抬升凝结高度:未饱和湿空气块被外力强迫抬升时,因为上升速度快,可以认为是绝热的。
大气科学基础复习要点
大气科学基础复习要点第一章大气概述1.大气是地球表面运输能量与水分的主要方式,厚度大约100km,尽管相对于地球很浅薄,但大气层里包含了相当大的质量:5。
14 X 10^15公斤.97%的大气是在地球表面30公里(18英里)以内。
2.大气的密度随着高度的上升而下降.3.大气组成:永久气体(固定比例在大气中)99。
999 %的大气质量氮气、氧气、氦、氖、氩氪、氪(),氙(氙)、氢可变气体:占很小的百分比,但影响大气的行为的气体,如水汽,二氧化碳,臭氧,甲烷,N2O,氟化物等.4.大气演变:原始大气氢和氦; 次级大气水汽,二氧化碳、和其它的由于火山喷发而从地球内部带出来的气体;最终CO2含量减小,O2含量上升,演变成现在的大气。
5.其它气体如氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮和臭氧对地球生物圈的健康是极为重要的。
6.氮气和氧气是大气的主要成分。
整合上述两种气体大约占干大气的99%。
7。
甲烷是一种很强烈的温室气体.自从1750年,大气中甲烷浓度已经上涨了超过140 %。
8。
臭氧在提升温室效应过程中扮演了重要角色,大多数的臭氧(大约97 %)发现是集中在平流层海拔15至55公里以上的地球表面。
臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线。
9.氟氯化合物能破坏大气中的臭氧 Cl+O3=ClO+O2 ClO+O=Cl+O2 O3+O=2O2目前科学家已发现南极上方的臭氧空洞。
10。
水汽的重要作用;(1)它通过相变潜热在地球上重新分配热能的能量交换。
(2)水汽凝结降水,坠落到地球表面提供所需的新鲜水给植物和动物,形成各种天气现象;(3)它通过温室效应帮助温暖地球大气层.11。
气溶胶粒子对辐射的吸收和散射、云雾降水的形成、大气污染以及大气光学与电学现象的产生都具有重要的作用。
气溶胶粒子的来源可分为人工源和自然源两大类。
12。
大气的物理性质和化学性质无论在水平方向还是在垂直方向上都是不均匀的。
13.划分:按照大气的化学成分划分,大气垂直方向可分为均质层和非均质层。
物理大气压强知识点总结
物理大气压强知识点总结在现实学习生活中,大家都背过各种知识点吧?知识点是知识中的最小单位,最具体的内容,有时候也叫“考点”。
哪些知识点能够真正帮助到我们呢?下面是店铺为大家收集的物理大气压强知识点总结,希望对大家有所帮助。
物理大气压强知识点总结 11. “大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强。
高压锅外称大气压。
2. 托里拆利实验需注意:①实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
②本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m。
③将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
【典型例题】例析:如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板A 的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M。
不计圆板与容器内壁之间的摩擦。
若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中的气体压强P等于()物理大气压强知识点总结 21、大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
2、产生原因:气体受到重力,且有流动性,故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。
3、著名的证明大气压存在的实验:马德堡半球实验其它证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料。
4、首次准确测出大气压值的实验:托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:在管内与管外液面相平的`地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa (其值随着外界大气压的变化而变化)(4)几点说明:A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
大气物理学(复习版)
大气物理学(大三)第六章 大气热力学基础一、热力学基本规律1、空气状态的变化和大气中所进行的各种热力过程都遵循热力学的一般规律,所以热力学方法及结果被广泛地用来研究大气,称为大气热力学。
2、开放系和封闭系(1) 开放系:一个与外界交换质量的系统(2) 封闭系:和外界互不交换质量的系统(3) 独立系:与外界隔绝的系统,即不交换质量也不交换能量的系统。
3、准静态过程和准静力条件(1)准静态过程: 系统在变态过程中的每一步都处于平衡状态(2) 准静力条件:P ≡Pe 系统内部压强p 全等于外界压强Pe4、气块(微团)模型气块(微团)模型是指宏观上足够小而微观上含有大量分子的空气团,其内部可包含水汽、液态水或固态水。
气块(微团)模型就是从大气中取一体微小的空气块,作为对实际空气块的近似。
5、气象上常用的热力学第一定律形式【比定压热容cp 和比定容热容cv 的关系cp= cv+R ,(R 比气体常数)】6、热力学第二定律讨论的是过程的自然方向和热力平衡的简明判据,它是通过态函数来完成的。
7、理解熵、焓(从平衡态x0开始而终止于另一个平衡态x 的过程,将朝着使系统与外界的总熵增加的方向进行;等焓过程: 绝热和等压;物理意义:在等压过程中,系统焓的增加值等于它所吸收的热量)8、大气能量的基本形式:(1)内能;(2)势能;(3)动能;(4)潜热能9、大气能量的组合形式(1)显热能:单位质量空气的显热能就是比焓。
(2)温湿能:单位质量空气的温湿能是显热能和潜热能之和。
(3)静力能: 对单位质量的干(湿)空气,干(湿)静力能:(4)全势能: 势能和内能之和称全势能10、大气总能量干空气的总能量: 湿空气的总能量: 二、大气中的干绝热过程1、系统(如一气块)与外界无热量交换(δQ=0)的过程,称为绝热过程。
286.0000)()(p p p p T T d ==κ(对未饱和湿空气κ= κd=R/Cp=0.286计算大气的干绝热过程) 例:如干空气的初态为p=1000hpa ,T0=300K ,当它绝热膨胀,气压分别降到900hpa 和800hpa 时温度分别为多少?2、干绝热减温率定义:未饱和湿空气块温度随高度的变化率的负值为干绝热减温率γv ,单位°/100mdp ρ1-dT c =αdp -dT c =δQ p p 2p k d V 21+gz +T c =E +Φ+U =E Lq +V 21+gz +T c =Lq +E +Φ+U =E 2p k m m C m k km K c g o pdd 100/1100/98.0/8.9≈===γ3、位温θ定义: 把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压(常取1000hpa )时应有的温度称位温。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大气物理学复习资料第一部分名词解释第一章大气概述1、干洁大气:通常把除水汽以外的纯净大气称为干结大气,也称干空气。
2、气溶胶:大气中悬浮着的各种固体和液体粒子。
3、气团:水平方向上物理属性比较均匀的巨大空气块。
4、气团变性:当气团移到新的下垫面时,它的性质会逐渐发生变化,在新的物理过程中获得新的性质。
5、锋:冷暖性质不同的两种气团相对运动时,在其交界面处出现一个气象要素(温度、湿度、风向、风速等)发生剧烈改变的过渡带称为锋。
6、冷锋:锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动。
7、暖锋:锋面在移动过程中,暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动。
8、准静止锋:冷暖气团势力相当,锋面很少移动,有时冷气团占主导地位,有时暖气团占主导地位,使锋面处于来回摆动状态。
9、锢囚锋:当三种冷暖性质不同的气团(如暖气团、较冷气团、更冷气团)相遇时,可以产生两个锋面,前面是暖锋,后面是冷锋,如果冷锋移动速度快,追上前方的暖锋,或两条冷锋迎面相遇,并逐渐合并起来,使地面完全被冷气团所占据,原来的暖气团被迫抬离地面,锢囚到高空,这种由两条锋相遇合并所形成的锋称为锢囚锋。
10、气温垂直递减率:在垂直方向上每变化100米,气温的变化值,并以温度随高度的升高而降低为正值。
11、气温T:表示空气冷热程度的物理量。
12、混合比r:一定体积空气中,所含水汽质量和干空气质量之比。
r=m v/m d13、比湿q:一定体积空气中,所含水汽质量与湿空气质量之比。
q=m v/(m v+m d)14、水汽压e:大气中水汽的分压强称为水气压。
15、饱和水汽压e s:某一温度下,空气中的水汽达到饱和时所具有的水汽压。
16、水汽密度(即绝对湿度)ρv:单位体积湿空气中含有的水汽质量。
17、相对湿度U w:在一定的温度和压强下,水汽和饱和水汽的摩尔分数之比称为水面的相对湿度。
18、露点t d:湿空气中水汽含量和气压不变的条件下,气温降到对水面而言达到饱和时的温度。
19、风:指空气相对于地面的水平运动。
20、云:悬浮在大气中的小水滴或冰晶微粒,或两者混合的可见聚合体,有时也包含一些较大的雨滴、冰晶或雪粒,它底部不接触地面,有一定的厚度。
21、降水:指从云中降落到地面的液态或固态水。
22、降水量:是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的降水,未经蒸发、渗透、流失而积聚到水平面上的水层深度,它以mm为单位。
23、气象能见距:指视力正常的人,在当时的天气条件下,能从天空背景中看到和辨认出目标物(黑色、大小适度)的最大水平距离。
能见距的记录以km单位。
24、能见度:透过大气能分辨远处目标物的程度,分为10个等级25、虚温T v :同一压强下,干空气密度等于湿空气密度时,干空气应具有的温度。
第二章大气压力1、大气压强或气压:物体表面单位面积所受的大气分子的压力称为大气压强或气压。
2、大气流体静力平衡:大气处于静止时垂直气压梯度力和重力相平衡。
3、重力位势:单位质量的空气通过任意路径由海平面上升到某一高度时克服重力所作的功。
4、大气标高:气压、密度随高度的变化趋势。
气压标高:指使气压减少到初始气压1/e倍时所需要的高度增量。
5、等温大气:大气层的虚温(或温度)不随高度变化,称为等温大气。
6、多元大气:指气温(或虚温)是高度的线性函数的大气层。
7、均质大气:大气密度不随高度变化,而是整层都保持其海平面值的等密度大气模式,称为均质大气。
8、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。
它的典型用途是作为压力高度计校准、飞机性能计算、飞机和火箭设计、弹道制表和气象制图的基准,假定空气服从使温度、压力和密度与位势发生关系的理想气体定律和流体静力学方程,在一个时期内,只能规定一个标准大气,这个标准大气,除相隔多年做修正外,不允许经常变动。
第三章大气热力学基础1、干绝热过程:在绝热过程中,气块内的水汽始终未达到饱和,没有相变发生的过程。
2、位温:就是把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压(常取1000hpa)时应有的温度。
3、抬升凝结高度:湿空气块因绝热抬升而达到饱和的高度称为抬升凝结高度。
4、湿绝热过程:未饱和湿空气干绝热上升达到凝结高度以后,假如在上升过程中是绝热的,全部凝结水都保留在气块内,当气块下沉时凝结的水分又会蒸发,仍然沿着绝热过程回到原来的状态,这个过程是可逆的。
5、假绝热过程:如果在饱和气块上升过程中,凝结物一旦形成便全部从气块中降落,并带走一些热量(不过此热量极少),在气块下沉时必然会沿着干绝热过程变化,无法再回到原来的状态,这是一个开放系的不可逆过程,严格来说也不是绝热的。
6、焚风:气流过山后形成的干而暖的地方性风。
7、(掌握焚风形成原理,教材P139最后一段)8、大气层结:一个地区上空大气温度和湿度的垂直分布。
9、路径曲线(状态曲线):空气块温度随气压(或高度)的变化曲线。
10、相当温度Te:系统经等压绝热蒸发过程成为湿空气(p,T,r)以前,绝对干燥的空气所应具有的温度。
是这个等压绝热蒸发过程中可能有过的最高温度。
11、湿球温度:在等压绝热过程中,系统内的液态水蒸发使空气降温而达到饱和时空气所具有的温度,是这个过程中最低的温度。
12、假湿球温度:空气由原来的状态沿干绝热线上升,达到抬升凝结高度后再沿假绝热线下降到原来的气压处,这时的温度。
13、假湿球位温:将假湿球温度沿假绝热线降到1000hpa处所具有的温度。
14、假相当位温:气块沿干绝热线上升,到达抬升凝结高度后按假绝热线上升,直到所有水汽耗尽,再沿该假绝热线的渐近线——干绝热线下降到1000hpa处所应具有的温度。
15、假相当温度:令气块干绝热上升,达到凝结高度后又按假绝热过程上升,直到所有水汽耗尽,再沿干绝热过程下降到原来气压处所应有的温度。
16、静力稳定度(也称层结稳定度):层结大气所具有的影响空气团块垂直运动的特性。
第四章大气动力学1、气压梯度力:单位质量的空气在气压场中由于气压分布不均而受到的力。
2、地转偏向力:因地球自转而使空气质点运动方向发生改变的现象。
3、惯性离心力:是物体做曲线运动时产生的,由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外的作用在物体上的力。
4、摩擦力:两个相互接触的物体再做相对运动时,接触面之间产生的一种阻碍相对运动的力。
5、内摩擦力:气层之间产生的一种牵制力,它通过湍流交换作用使空气流速发生改变,也称湍流摩擦力。
6、外摩擦力:下垫面对空气运动的阻力,方向与空气运动方向相反。
大小与空气运动的速度和摩擦力系数成正比。
7、热雷雨:指气团内因下垫面(森林、沙地、湖泊等)受热不均匀,由热力抬升作用形成的雷雨。
8、地转风:在自由大气中,平直等压线情况下,水平气压梯度力与地转偏向力达到平衡时,空气的等速直线水平运动。
9、梯度风:在自由大气中,不计摩擦力的影响,水平气压梯度力、水平地转偏向力及惯性离心力,三里达到平衡时,空气的等速水平的圆周运动。
10、旋转风:在忽略科氏力的情况下,(当大气梯度力大,惯性离心力大(旋转半径小)),对于自由大气中的匀速曲线运动水平气压梯度力与离心力二者的平衡称为旋转平衡,相应的空气运动称旋转风。
或旋衡风。
11、热成风:地转风在铅直方向上的速度矢量差。
计算题可能出处:1、(切记哈,可能考原题哦)重点复习例题:P33 例3.1P41 例3.2P163 例6.22、课后所做的习题及补充题。
第二部分 章末小结第一章小结1、大气演化的三个阶段及各自组分1)干结大气的的定义及组成成分2)CO 2、臭氧的来源和作用3)气溶胶的定义、来源、作用2、大气垂直分层(成分、压力、电离、温度)1)气温垂直递减率γ的定义和计算2)气团、气团变性、锋、冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋3、温湿参量定义及计算风、云、降水量、气象能见距的定义4、能独立推导湿空气状态方程。
虚温的概念、意义及相关计算第二章小结1、 通常可认为大气受到的重力和垂直方向的气压梯度力是平衡的,即处于静力平衡状态。
于是得到大气静力学方程:2、 结合湿空气状态方程,可得到压高公式:3、将单位质量的单位质量物体通过任意路经径从海平面上升到某一高度克服重力所做的功称为重力位势,(J/kg )(gpm )将位势高度代替几何高度,则压高公式简化成:气压标高、密度标高与大气标高 ⎰⋅=Φz dz g 04、引入三种大气模式,得到不同情况下大气的压强随高度的分布。
(1)等温大气T v =C将T v 替换成t v ,ln 替换为lg 得拉普拉斯压高方程:它主要用于海平面气压的订正。
压高公式主要应用于几方面:(1)海平面气压订正。
(2)气压测高。
根据不同高度两点的气压和它们之间的平均气温,来求两点的高度差。
比如,已知山顶、山脚处的气压、气温即可求出山的高度。
(3)求气层的平均气温(压高平均气温)第三章小结1、讨论大气中的热力过程时,以热力学第一定律的数学形式为基本出发点,并讨论了广泛应用热力学函数熵S 、焓H 和吉布斯函数G 。
掌握:热力学第一定律在大气中的应用形式,熵、比熵、焓、比焓、吉布斯函数、化学势等的基本表达形式和式中各项物理含义。
等熵过程为绝热可逆过程,等焓过程为绝热等压过程。
2、空气的多种热力过程中,以干绝热过程及湿绝热过程(可逆饱和绝热过程)最为重要,它们都是可逆过程。
在假绝热过程中,凝结物一旦形成便完全降落,是不可逆的。
空气块垂直上升时,湿绝热过程和假绝热过程的减温率差异很小,故常用假绝热过程的垂直减温率作为湿绝热减温率。
(1)概念:干绝热过程、湿绝热过程、假绝热过程、位温、假相当位温、焚风(包括解释原理)(2)掌握:泊松公式应用,位温计算,位温垂直分布与大气垂直减温率关系,抬升凝结高度计算,干湿绝热减温率关系。
3、研究大气热力学问题常用图解法。
我国台站上广泛使用的是温度对数压力图即埃玛图,它是用来分析预报雷雨、冰雹、飑线等强对流天气的一种基本图表。
各种图解上都有等温线、等压线、干绝热线、湿(假)绝热线及饱和等比湿线五组基本曲线。
1)ln (-∂∂-=Z H ρρ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=P H Z Z P P 1212exp 2121'012ln ln P P H P P g T R Z Z P v d =⋅=-2112lg )15.2731(18410P P t Z Z v ⋅+⋅=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎰21'012exp Z Z v d T dZ R g P P ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=v d T Z Z R g P P )(exp 12'012(1)掌握:埃玛图的构造,利用埃玛图确定比湿、饱和比湿、水汽压、饱和水汽压、抬升凝结高度、求等压面厚度和虚温、位温、假相当位温等。