气象气候学第一章作业一
《气象学与气候学基础》第一章：绪论.
• 在研究方法上，当代气候学除了继承并发展了传统气候学的 统计方法外，还要求对气候系统进行全面系统的观测和综合 分析，并对气候系统相互作用过程和气候形成、变化的动态过 程进行物理-动力学理论研究和数值模拟。
特点是：天气变化快，周期短。 气候：周期分季际、年、十年、百年、千年、万年 等。
特点是：气候变化慢，时间长。
3、各自研究的系统不同
天气：仅是大气中所产生的天气现象，是个单纯 的系统
气候：包括大气、水、冰雪、陆地、生物（动物、 植物、人）五个子系统。是个庞大的系统，各 个系统相互联系、作用、，并决定着气
哈尔滨气候特点是：夏季多雨，炎热；冬季寒冷干燥。 温度、降水的平均状况：T=3.5℃ P=554mm 温度、降水的极端状况：Tmax=36.7℃ Tmin=-38.7℃
Pmax= mm Pmin= mm
2、变化周期不同
天气：短期天气过程：活动时间≤5天 中期天气过程：活动时间5—10天 长期天气过程：活动时间10天—3个月
候的长期平均状况。气候具有地方性的特点。
一、气候的概念
• 100多年来，“气候”的概念随人们对气候现象认识的不 断深入，而不断地变化：
– 洪堡（A.V.Humboldt, 1845）本、阿里索夫等
• 经典的气候概念：（三个要素）
– 月平均气温 – 月总降水量 – 月平均气压 – 30年的观测值
•
物理过程：增温、冷却、蒸发、凝结。
2、研究对象：
地球上的四大圈层之一——大气圈 主要研究内容：
气象学与气候学思考题
气象学与气候学思考题第一章引论1．气候系统气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈、和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理体系。
2．大气圈可分为哪些层？对流层有何重要特征？大气圈可分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
对流层的特征：①气温随高度的增加而降低。
②垂直对流运动显著。
③气象要素水平分布不均。
3．什么叫露点、降水、降水量？①在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却到饱和时的温度，称为露点温度，简称露点（T d）。
其单位与气温相同。
②降水是指从天空降到地面的液态或固态水，包括雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒和冰雹等（但露不属于降水）。
③降雨量是指降水落到地面后（固态降水则经融化后），未经蒸发、渗透、流失而在水边面上积聚的深度，降水量以毫米为单位。
4．写出干空气状态方程并阐明其意义。
①干空气状态方程为P=pR d T,其中第二章大气的热能与温度1．什么叫太阳常数？就日地平均距离来说，在大气上界，垂直于太阳光线的1cm2面积内，1分钟内获得的太阳辐射能量，称太阳常数，用I0表示，多取I0=1370W/m2.2．什么叫太阳辐射光谱？其能量是如何分布的？①太阳辐射中辐射能按波长分布，称为太阳辐射光谱。
②太阳辐射能量主要分布在在可见光区，占太阳辐射总量的50%，其次是红外区，占总能量的43%，而紫外区的太阳辐射能很少，只占总能量的7%。
3．大气对太阳辐射的削弱方式有哪几种？为何雨后天晴时的天空特别蓝？①大气对太阳辐射的削弱方式有吸收、散射、反射三种。
②雨后天晴时的天空特别蓝是因为空气中杂质、水汽等凝结物少，基本上是属于分子反射，而太阳辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射。
4．为何有云的夜晚气温比较高？有云的夜晚气温比较高是因为云能强烈吸收地面辐射并且能反射回地面，也就是大气的逆辐射，因此，当天空有云，特别是浓密的低云时，逆辐射就更强了。
5．写出泊淞方程，并说明其物理意义。
气象学与气候学复习题第一章
第一章引论一、填空题：１.气象学是研究发生于中的一切和的科学，以为研究对象。
用表示。
2.天气学是研究不同的区域内所发生的的及规律，并在上应用的科学，以为研究对象。
3.天气是指在某一地区，或内大气中的和天气现象的综合。
4.气候学是研究地球上的气候、、规律的科学，以为研究对象。
5.气候是指在、、和长时间相互作用下，在某一时段内大量的综合。
6.气象学是气候学的，天气学是气候学的，气候学是和的综合。
7. 是气候系统的能源，在气候系统的五个子系统中是主体部分，也是最可变的部分。
8.地面—90km的范围中大气的组成是、、。
9.大气是的混合物，主要成分是，此外还有含量不定的、。
10.干洁空气是指不包含、、的大气。
11.90km以下大气的分子量是，90km以上大气主要成分是。
12.大气中的氧参与有机物的、、过程。
13.CO2在大气中具有时空分布特点。
参与植物的作用，能吸收和的长波辐射。
14.O3的作用是，使大气增暖，另一个作用就是。
15.大气中的水汽量随高度而，随纬度而。
16.水汽是大气中唯一具有变化的气体，可以吸收来自于地表的辐射，也可以放出辐射。
17.大气中的固体杂质具有时空分布特点，其作用是和。
18.液体微粒是指悬浮于大气中的、等水汽凝结物19.在0℃、760mmhg条件下， 50%的大气集中距地面 km以下的层次中，离地 km的大气中质量仅占 %，大气中的和随高度而逐渐变小。
20.气象学规定在大气中有出现的最大高度，称为，其高度为 km。
密度法规定的大气上界高度为 km。
21.在垂直方向上根据大气、、和将大气分为个层次。
22.对流层的上界因纬度而不同，低纬，高纬；又因季节而不同，夏季，冬季。
在本层中集中了大气，水汽。
23.对流层中的平均温度递减率为℃/100m。
24.在对流层中按和分为三层。
最下层称为，范围是 km。
25. 层又称电离层，具有的能力。
26.表示大气状态的物理量，称为27.气压的大小主要决定于28.在气象学上，气压的单位是、、29.标准大气压是指在的海平面上，温度为℃时，所测到的水银柱的为高度为的大气压强。
气象学与气候学作业题答案
第一次作业家庭作业一1、大气组成2、大气分层（结构）家庭作业二一、以下描述哪些是指“天气”？哪些是指“气候”？1. 今天的足球比赛因下雨停赛。
2. 北京的1月最冷。
3. 今天下午最高气温15℃。
4. 昨晚台风从广东省登陆。
5. 昆明是个旅游胜地，因为那四季如春。
6. 昨晚最低气温－20℃，是这个地方记录到的最低气温。
7. 今天多云。
答：天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）。
气候是指在某一时段内大量天气过程的综合，不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。
“天气”：1、3、4、7“气候”：2、5、6、昨晚最低气温－20℃，是这个地方记录到的最低气温：前半句是天气，后半句是气候。
二、某地区海平面气温23℃，估计其2km上空大气温度多少？解：已知气温直减率为0.65℃/100m2km上空大气温度T=23-0.65×2000/100=10℃答：其2km上空大气温度约为10℃。
三、某地区春季海平面气温10℃，假设气温直减率为0.65℃/100m，对流层顶温度为-55℃，求该地对流层顶高度，并说明该地区所在纬度是：高、中、低纬哪个纬度？解：该地对流层顶高度h=［10-（-55）］÷0.65×100＝10000m＝10km因为对流层在中纬度地区的厚度平均为10~12km，所以该地区为中纬度地区。
（对流层低纬平均高度17-18Km，中纬10-12km，极地8-9km）答：该地对流层顶高度为10km，是中纬度。
四、位于赤道某地区海平面气温25℃，假设气温直减率为0.65℃，其对流层顶高度为16km，求该地对流层顶温度？解：该地对流层顶温度T=25-0.65×16000/100＝-79℃答：该地对流层顶温度是-79℃第二次作业家庭作业一一、设到达大气顶界的太阳辐射为100个单位，根据下图，描述地-气系统辐射平衡过程。
气象气候学第一章作业一
第一章引论第一节气象学与气候学概述第二节气候系统概述第三节气象要素与状态方程【主要内容】本章概述了气象气候学的研究对象、任务、内容；简述了气象气候学的，发展历史、取得的成果；论述了气候系统的组成和各部分的作用；介绍了主要的气象要素和状态方程。
【名词解释】气象、天气、气候；气象学、气候学、大气物理学、天气学；大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈；下垫面；气候状态、气候系统；世界气候计划；干洁大气、大气气溶胶粒子；大气的上界（大气的物理上界）、气温直减率（气温垂直梯度）、气温、气压、水气压、饱和水气压、相对湿度、绝对湿度、比湿、露点、降水、风（风速与风向）与风压、云量、能见度、虚温【填空】1、盖特斯把气候状态定义为该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。
2、气象气候学的发展经历了萌芽时期、发展初期、发展时期等三个阶段。
3、1593年意大利学者伽利略发明了温度表；1643年意大利学者托里拆利发明了气压表。
4、挪威学者贝坚克尼父子创立了气旋形成的锋面学说；瑞典学者罗斯贝创立了气长波理论；20世纪30年代贝吉龙-芬德生提出了降雨学说。
5、1992年4月在巴西里约热内卢召开了“世界环境与发展大会”，提出了《世界气候框架公约》。
6、我国现代气象学与气候学的奠基人是竺可桢。
他的主要代表作是《地学通论》《物候学》。
7、气候系统由大气圈，水圈，陆地表面，冰雪圈和生物圈组成，其中是气候系统中最易变化的部分。
气候系统的能源是太阳辐射。
8 、标准状况下大气的密度为1293g/m3 ；干洁空气的分子量是28.97 。
9、大气中臭氧含量最大的高度是20-30km 。
10、大气中出现高度最高的现象是极光，其高度约为1200 千米。
11、大气的物理上界约为1200 千米。
12、平均而言，在对流层中高度每增加1 千米，气温则下降0.65 。
13、在20千米以上的高度，有时早晚可观测到贝母云。
在高纬度75-90千米的高度，有时可观测到夜光云。
气象学与气候学作业
⽓象学与⽓候学作业1.为什么可以把90km以下的⼲洁空⽓看成为有固定分⼦量的单⼀⽓体成分? 答：由于⼤⽓中存在着空⽓的垂直运动、⽔平运动、湍流运动和分⼦扩散，使不同⾼度、不同地区的空⽓得以进⾏交换和混合。
2.⼤⽓的上界有多⾼？在此⾼度内分为哪⼏层？对流层的主要特点有哪些？答：⼤⽓的物理上界为1200km，着眼于⼤⽓密度的⼤⽓上界为2000-3000km。
分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。
①⽓温随⾼度增加⽽降低；②垂直对流运动；③⽓象要素⽔平分布不均。
3.⾼⼭常年积雪、云峰⾼耸，反映了哪⼀层的特点？为什么？答：反映了对流层的特点，因为⾼⼭处于⼤⽓的对流层，对流层具有⽓温随⾼度增加⽽降低。
4.试分析对流层、中间层温度随⾼度降低的不同原因；平流层和暖层温度随⾼度迅速升⾼⼜是为什么?答：①对流层主要从地⾯获得热量，因此⽓温随⾼度增加⽽降低；②中间层由于⼏乎没有臭氧，⽽氮和氧等⽓体所能直接吸收的那些波长更短太阳辐射⼜⼤部分被上层⼤⽓吸收掉了，因此⽓温随⾼度增加⽽降低；③平流层由于紫外线辐射很强烈，因此⽓温随⾼度增加⽽升⾼；④暖层由于波长⼩于0.175微⽶的太阳紫外辐射都被该层中的⼤⽓物质所吸收，因此⽓温随⾼度增加⽽升⾼。
5.试从微观的分⼦运动论⾓度说明温度的实质。
答：在⼀定的容积内，⼀定质量的空⽓，其温度的⾼低只与⽓体分⼦运动的平均动能有关。
当空⽓获得热量时，其分⼦运动的平均速度增⼤，平均动能增加，⽓温也就升⾼。
6.已知10oC时，E为12.3hpa；18oC时，E为20.6hpa。
某地上午8时⽓温为23oC，e为12.3hpa；次⽇8时⽓温为23oC，e为20.6hpa。
求两天8时的Td ，⽤此说明Td的⾼低直接与什么因⼦有关。
答：第⼀天上午8时e为12.3hpa,⽽10时E为12.3hpa，所以第⼀天8时的Td 为10℃。
第⼆天上午8时e为20.6hpa,⽽18时E为20.6hpa，所以次⽇8时的Td为18℃。
气象学与气候学
三是抗旱水源之少历史罕见。大江大河出现“洪水不洪”、“汛期枯水” 的现象。嘉陵江内载重船已经禁航。全市有２／３的溪河断流，２７５ 座水库水位处于死水位。１０８１个乡镇（街道）中有２／３出现供水 困难。截至目前，全市水利工程蓄水量不足９．５亿立方米，只占应蓄 水量的３３％。 四是干旱范围之广历史罕见。除秀山、酉阳、石柱为严重干旱外， 其余３７个区县为特大干旱。受灾人口突破２１００万人，农作物受灾 面积近２０００万亩，７９５万人、７３５万头牲畜出现饮水困难。 五是旱灾损失之重历史罕见。全市秋粮作物将减产２至３成，烟叶、 药材、商品菜等高附加值经济作物大面积减产甚至绝收；２５８万亩柑 橘不同程度受灾，其中有６４万亩绝收；近两年退耕还林的３８１万亩 在土苗木死亡率超过５０％，江津市５０万亩花椒基地死亡花椒树３０ ００余万株；全市发生森林火灾９２起，过火面积８１３０亩；受灾畜 禽３６６４余万头（只）；潼南县琼江流域网箱养鱼近日出现“翻塘” 现象，一次性死鱼１２００多吨；因高温、限电、供水困难等造成企业 限产停产减少产值３４亿元。旱灾直接经济损失达到６３．７５亿元， 其中农业经济损失５１．２８亿元。 陈光国披露，在重庆特大旱灾中，中央和市级财政安排的救灾资金 累计达到２．２３亿元，市政府社会捐助接收办公室接收捐赠资金 １．１４亿元（含认捐资金），各区县接收１６００多万捐赠资金，共 计３．５亿多元。
气象学与气候学 第一章 引 论（1）
资源与环境科学学院
2006年7月3日上午8：30分，一层大雾飘向山东蓬莱市沿海，将蓬莱阁 景区掩住。时隐时现的蓬莱阁景区如同披上了神秘面纱的仙山。登高远 眺，整个景区仿佛在云海中浮游。云雾将蓬莱阁景区拦腰裹住，唯有田 横山尖清晰可见，景致很是壮观。此景观持续了两个多小时，许多市民 和游客目睹了这一美妙奇观。 据气象专家介绍，这种如梦如幻的平流雾，是蓬莱市特有的海上三奇 观（海市、海滋、平流雾）之一，海雾被海风吹过后，飘浮空中，然后 冉冉生起，就形成了悬在半空中的“飘带雾”，附在海面而随风平流， 则得名为“平流雾”。 （来源：天气预报网）
气象学与气候学 第一章 引论
O + O
O2 + O
O3
原因： 原因：
在上层大气中，紫外线强度很大， 在上层大气中，紫外线强度很大，氧气分子多分 离成氧原子。 离成氧原子。
在较低层大气中， 数量充足， 在较低层大气中， O2和O数量充足，为O3形成提供了 物质条件，因而在距地面30千米处臭氧混合比最大， 物质条件，因而在距地面30千米处臭氧混合比最大， 30千米处臭氧混合比最大 再通过下沉作用， 20 25千米处最多。 25千米处最多 再通过下沉作用，在20—25千米处最多。 在低层大气中由于，短波紫外辐射减弱， 在低层大气中由于，短波紫外辐射减弱，氧原子形成 微弱，故臭氧比重减少。 微弱，故臭氧比重减少。
通论自然地理学 自然地理学基本理论 综合自然地理学 综合自然地理学 气象学与气候学 地质学基础 自然地理学 部门自然地理学 土壤地理学 水文学 植物地理学 中国自然地理学 区域自然地理学 外国自然地理学 地貌学
本课作业： 本课作业：
1、气象学研究的基本内容是什么？气候学研究的基本内容 气象学研究的基本内容是什么？ 是什么？ 是什么？
2、何谓天气？何谓气候？二者有何区别？ 何谓天气？何谓气候？二者有何区别？
*3、简述气象学、气候学与自然地理学的关系。 *3、简述气象学、气候学与自然地理学的关系。
第二节 气候系统概述
一、气候系统的组成
气候系统一般包括五个物理组成部分，即大气圈、 海洋） 气候系统一般包括五个物理组成部分，即大气圈、水圈（海洋）、 冰雪圈、陆地表面和生物圈。各部分简述如下： 冰雪圈、陆地表面和生物圈。各部分简述如下：
山脉对太阳辐射、大气运动和云雨分布都有不同的影响， 山脉对太阳辐射、大气运动和云雨分布都有不同的影响，往往是气 候的分界。 候的分界。 土壤是大气中游离物质的主要的一个来源，在气候变化中有巨大影响。 土壤是大气中游离物质的主要的一个来源，在气候变化中有巨大影响。
第一章 气象学与气候学
这一时期气象学与气候学的主要 研究成果有：关于海平面上风压关系 定律、气旋模式和结构、大气中光电 现象和云雨形成的初步解释、大气环 流的若干现象解释等。
我国气象学处于长期停顿状态。 在这一时期，帝国主义为了侵略我国， 纷纷在我国设立气象观测机构，收集 气象资料为其军事、经济侵略服务。
总之，在气象学萌芽时期，我国和希 腊是露过锋芒的，这时从学科性质来讲， 气象学与天文学是混在一起的，可以说具 有天象学的性质。
㈡发展初期
发展初期包括16世纪中叶到19世纪 末。1593年意大利学者伽利略 （Galileo)发明温度表。1643年意大 利学者托里拆利（Torricelli）发明气 压表。1783年索修尔（Saussure)发 明毛发温度表。1653年在意大利北部 首先建立气象台，此后其它国家亦相
在地理系、环境科学系等系科开设的 气象学与气候学是以普通气象学为基础， 以气候学为重点的专业基础课程，也是基 础技术训练课程，它的基本任务是：
㈠通过实践，掌握气象观测，气候统 计分析和气候调查的方法，来记叙所观测 到的气候现象，从定性和定量两方面说明 它们的特征。
㈡探讨它们的正确解释和研究它们的 发展规律，特别要掌握天气演变和气候形 成的规律性，了解和解释各不同地区的气 候特征，弄清气候资源及其地理分布，进 行气候分类和气候区划，研究气候变迁的 原因及其规律。
大气中的氧是一切生命所必须的，氧还 决定着有机物质的燃烧 、腐败及分解过程。
大气中的氮能够冲淡氧，使氧不致太浓，
氧化作用不过于激烈。
大气中的水汽来自江、河、湖、海及潮湿
物体表面的水分蒸发和植物的蒸腾，并借助 空气的垂直交换向上输送。空气中的水汽含 量有明显的时空变化，一般情况是夏季多余 冬季。低纬度暖水洋面和森林地区的低空水 汽含量最大，按体积来说可占大气的4％，而 在高纬度寒冷干燥的陆面上，其含量则极少， 可低于0.01％。从垂直方向而言，空气中的 水汽含量随高度的增加而减少。观测证明， 在1.5～2km高度上，空气中水汽含量已减少 为地面的一半；在5km高度，减少为地面的 1/10；再向上含量就更少了。
01《气象学与气候学》习题集及答案
《气象学与气候学》习题集及答案一、名词解释1、天气：指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。
2、干洁大气：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。
3、热岛效应：城市气温高于郊区，傍晚时分最明显。
4、位势高度：是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。
5、切变线：对流层中层风向风速不连续的区域，两侧温差较小。
6、白贝罗风压定律：自由大气中背风而立，右手高压，左手低压。
7、虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。
8、浅薄系统：在温压场对称的系统中，如冷高压和暖低压。
9、位温：把气块沿干绝热过程移到1000百帕时的温度。
10、白贝罗风压定律：在北半球自由大气中，背风而立，右手高压，左手低压。
11、梯度风：自由大气中，空气作曲线运动时，当气压梯度力、惯性离心力、地转偏向力达到平衡时的风。
12、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。
13、大气环流：指水平尺度在数千公里以上，垂直范围达10km以上，时间尺度在2天以上的大规模空气平均运动。
14、急流：强而窄的气流带，其中心最大风速在对流层上部必须≥30m／s。
15、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上。
16、海陆风——由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。
17、山谷风——大山区，白天日出后，山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。
夜间，山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。
下层风由山坡吹向山谷，称为山风。
气象学与气候学所有作业
⽓象学与⽓候学所有作业第1—2章1）简述⽓候系统。
答:⽓候系统是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、雪圈和⽣物圈在内的，能够决定⽓候形成、⽓候分布和⽓候变化的统⼀物理系统。
太阳辐射是⽓候系统的能源。
在太阳辐射的作⽤下，⽓候系统产⽣了⼀系列复杂的过程，这些过程在不同的时间尺度上和不同的空间尺度上有着密切的相互作⽤，各个组成部分之间，通过物质和能量交换，紧密地结合成⼀个复杂的、有机联系的⽓候系统。
2）名词解释：天⽓、⽓候、天⽓系统、天⽓过程、天⽓预报、⽓象要素、辐射通量密度、⽐辐射率答：天⽓：某地在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和⼤⽓现象的综合。
⼤⽓状态：⼤⽓的⽓压、⽓温和湿度等。
⼤⽓现象：⼤⽓中的风、云、⾬、雪等现象。
⽓候：在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动的长期作⽤下，在某⼀时段内⼤量天⽓的综合。
不仅包括该地多年的平均天⽓状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天⽓状况。
天⽓系统：指引起天⽓变化和分布的⾼压、低压、⾼压脊、低压槽等典型特征的⼤⽓运动系统。
天⽓过程：天⽓系统的发⽣、发展、消失和演变的全过程。
天⽓预报：⼈们根据对天⽓演变规律的认识，利⽤多种观测及模拟⼿段，对未来⼀定时期内天⽓变化作出主、客观的判断。
⽓象要素：⽓象要素是指表⽰⼤⽓属性和⼤⽓现象的物理量，如⽓温、⽓压、湿度、风向、风速、云量、降⽔量和能见度等等。
辐射通量密度：单位时间内通过单位⾯积的辐射能量称辐射通量密度（E），单位是W/m2。
⽐辐射率：3）哪些⾃然现象能证实⼤⽓圈的存在？答：a. 蓝⾊的天空。
这是由于⼤⽓中的⼀些⾮常细⼩物质成分，如⽓体、粉尘等，它们的直径较阳光的波长⼩得多，因此，蓝⾊的散射量较之于其他任何⼀种颜⾊能更多地被选择散射。
这种散射称瑞利散射。
b. ⽩云。
如果形成散射粒⼦的形状是球形的，⽽且其直径并不⽐阳光的波长⼩，所有的波长都是平均地被散射的，这种散射称迈耶散射。
因此，云是⽩⾊的。
c.风。
有风就说明有物质的存在，因为风是由于⼤⽓不同部位的压⼒差别造成的。
气象学与气候学作业
气象学与气候学作业第一章1.在标准状态下干空气和湿空气哪个密度大？证明之。
2.有一团湿空气，其中水汽压强占0.8％，温度为17℃，问其虚温是多少？设当时的气压为1000百帕，湿空气的密度是多少？3.如果一块30℃的空气的比湿为19.6克/千克，求它的虚温，如果湿空气的总压强是1014百帕，它的密度是多少？4.计算温度为20℃，水气压为9百帕时水汽的密度。
5.为什么人们特别关心大气中的臭氧？南极臭氧洞是怎么回事？有什么特点？形成机制是什么？第二章1.已知某黑体最大放射能力对应的波长为0.5微米，求该黑体的温度。
2.当地面温度为27℃时，地面放射的红外辐射为多少？并求地面辐射能极大值对应的波长。
3.已知干空气在500百帕处的温度为 - 24 ℃，求其位温。
4. 有一部分干空气从温度为 15℃，气压为1013.3百帕的海平面上升，求：①上升到760百帕等压面上的温度，②空气的位温。
5.若未饱和的湿空气流经3000米一座高山，已知山脚处温度 t=20 ℃，对应的地面露点温度为 15 ℃，γm =0.5℃/100m ，γ d =1 ℃/100米，试求①凝结高度是多少？②山顶温度是多少？③气流翻越高山后在背风坡山脚处温度是多少？（提示：凝结高度 Z=123（ t0 - td）+ Z，td——露点温度，Z——其始高度）思考题1. 名词：太阳常数；大气透明系数；大气质量；大气逆辐射；地面有效辐射；地面辐射差额；黑体；位温；干绝热过程；湿绝热过程；大气层结稳定度。
2. 太阳辐射经过大气时受到那些削弱？削弱规律如何？3. 海陆热力差异表现在那几方面？对温度变化有何影响？4. 如何判断大气层结稳定度？第三章1. 温度为21℃，f=80％的10公斤空气，在p=1000百帕下，由于辐射冷却，使气温降低 5 ℃，可产生多少克露？2. 甲、乙两部分空气质量都是一吨，甲气温10 ℃，f=90％；乙气温20 ℃，达饱和。
在p=1000百帕处混合产生雾，不计潜热影响，可形成多少雾量？3.解释下列概念：冰晶效应，水滴的连锁反应，辐射雾，平流雾4.饱和水汽压决定于那些因子？他们如何影响饱和水汽压？5.根据上升运动的特点，云可以分成那几大类？各类云的主要特征？与什么样的降水相连系？第四章1、已知海平面气压为1013.0百帕，气温为15℃，1500米处气温为6℃，求1500米处的气压。
气象学与气候学要点及试题总结(1)
《气象学与气候学》要点及试题*教学要点及试题：绪论重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系●气象（meteor）: 大气中的冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、雾、霜、雷电、光等各种物理现象和物理过程的统称。
●气象学（meteorology）：运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。
（研究对象：地球上的大气）●气象学主要研究内容是什么：1.大气一般的组成、范围、结构及各种要素等；2.大气现象的发生、发展及能量来源；3.探求大气现象的本质及其变化规律；4.将大气现象中的规律应用于实践。
●气候（climatology）：指一个地方多年天气的平均状况。
●天气：某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合。
●天气学：天气学是研究一定地理条件下，不同区域内所产生的天气系统、天气过程的成因演变规律，并在天气预报上应用的科学。
（研究对象：地球上的天气）●天气与气候简析：1.气候和天气关系密切，既有联系又有区别。
（概念不同）2.气候是长期天气状况的综合，但不是天气状况的简单平均。
3.变化周期不同，气候变化慢，周期长；天气变化快，周期长。
4.●气候学：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一般指30年以上）大量天气过程的综合。
（研究对象：地球上的气候）●气象学、天气学、气象学的关系：气象学是基础，天气学是纽带，气候学是综合。
●气候学研究任务:1.掌握方法、记叙现象，说明特征；2.探讨规律，弄清分布，进行区划3.应用规律，采取措施，防御灾害；4.为有关后续课程奠定基础。
●气候系统及其组成：指一个包括（大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈）在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？气溶胶：空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称。
《气象学与气候学》要点及试题
《气象学与气候学》要点及试题黄秀英佳木斯大学理学院《气象学与气候学》要点及试题佳大理学院资源与环境科学系黄秀英教学目的:本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生系统地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理；天气演变和气候的形成、分布、变化的基本规律；了解人类对天气的影响和改造的基本原理;使学生能胜任中学的教学任务,带领中学生开展课外气象活动.教学任务:第1-4章:气象学基础理论 (讲授54学时,实习20学时)第 5 章:天气学基础理论 (讲授18学时,实习4学时)第6-8章:气候的形成,分布,变化及人类活动对气候的影响.(讲授38学时,实习12学时)*课程安排如下：*试题类型1.选择题（含多项选择和单项选择） 15 - 20分2.填空题 20 - 25分3.判断并改错（找出唯一的一处错词或字并改成正确的） 15 - 20分4.根据要求作图 10 - 20分5.连线题 5 - 10分6.根据要求填图 10 - 20分7.根据温度、降水柱状图判断气候类型 5 - 10分8.根据所给温度、降水资料回答问题 10 - 15分9.简答题 10 - 20分10.读图并回答问题 10 - 15分*教学参考书：*教学要点及试题：绪论重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系一.选择题：1.（）是气象学的研究范围a.风b.雨c.冷却d.台风e.雪f.龙卷g.蒸发2.（）是天气学的研究范围a.霜b.台风c.凝结d.龙卷e.温度3.气象学与气候学的关系是（）a.气候学包含气象学b.气象学是气候学的基础c.气象学和气候学是独立的二、填空题：１.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。
用（）表示。
2.天气学是研究（）不同的区域内所发生的（）的（）及（）规律，并应用这些规律（）的科学，以（）为研究对象。
3.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。
气象学与气候学 第一章
基本概念
气象学：研究大气现象和过程（大气组成、范围、
结构、温度、湿度、压强和密度等），探讨其演 变规律和变化，并直接或间接用于指导生产实践 为人类服务的科学。
天气：研究某一地区瞬间或短时间内大气状态(气
温、湿度了、压强等)和大气现象的综合过程 （风、云、雾、降水等）。它是短期过程。
气候学：研究某一地区多年间大气的一般状态及
。
托克逊
降水量 （毫米）
1600 800
400 200
50
降水量 （毫米） 1600
800 400
200 50
我国年降水量分布图
我国降水的时空分布规律
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降水量 （毫米）
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400 200
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降水量 （毫米） 1600
800 400
200 50
我国年降水量分布图
我国降水的时空分布规律
厄尔尼诺
影响我国的气团及天气
气团类型
源地
活动范围
天气状况
变性极地大陆
冬 季 变性热带海洋
变性极地大陆
西伯利亚、蒙 古 西北太平洋
西伯利亚
全国大部分地区
华南地区 黄河以北
晴或少云、小雨天 气 温暖、降水天气
凉爽、连续性降水
变性热带海洋 西北太平洋
全国大部分地区（除西部 气团不稳定、雷雨 山地高原、北方少数地区）天气
6/10
低气压
低气压 太 平 洋
印度洋
影响我国的夏季风
我国降水的时空分布规律
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低气压
低气压 太 平 洋
印度洋
影响我国的夏季风
我国降水的时空分布规律
8/10
非季风区
01气象学与气候学第一章绪论1
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yqun
• 到20世纪初，气象学从地理学分出，逐渐发展而成为地学 的一个大的分支。 • 20世纪20年代，地面气象观测网的建立，以及30-40年代 高空气象观测网的发展，增进了人类对大气的认识，加速 了气象科学的发展。 • 60年代以来，电子计算机、卫星、雷达等的应用，使气象 科学呈蓬勃发展之势，研究内涵日渐丰富，外延不断拓展。 • 到了20世纪90年代，气象科学的概念，已逐渐被大气科学 的概念所取代。随着现代科学技术在气象学中的应用，其 研究范畴日益扩展，因而20世纪60年代以来，“大气科学” 术语得到日益广泛的应用，它大大扩充了传统气象学的研 究内容。
人工影响天气——研究如何通过影响云和降水的微物理过程，使某
些大气现象、大气过程发生改变的技术和方法。如人工降水、人工防 雹、人工消雾等。人工影响天气是人类改造自然的一个组成部分。
应用气象学——将气象学的原理、方法和成果应用于农业、水文、航
海、航空、军事、医疗等方面，同各个专业学科相结合而形成的边缘 性学科。
（但从雨带形成的时间阶段来看，7月21日以来的连续阴雨并没有发生在 春末夏初，而是发生在一段持续高温后，历史上大多数梅雨期都不是这样。 如果今年7月8日出梅后，上海还没经历盛夏天气，只让降水间歇几天之后， 便又阴雨连绵，那么可称作“二度梅”。所以，最近这段日子属于夏季连阴 雨，而不能算“二度梅”或“倒黄梅”。）
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yqun
（2）气候学
天气: • 某一地区，在某一瞬时或某一短时间内大气中的大气状态， 如（气温、气压、温度）和大气现象（风、云、雾、降水 等）的综合。是瞬时的、多变的、不稳定的。如天气预报。 气候： • 在太阳辐射、大气环流（自身运动）、下垫面性质（海陆、 平原、高山）和人类活动在长时间相互作用下，在某一时 段内大量天气过程的综合。或研究四种关系多年作用下的 天气统计状态。
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第一章引论
第一节气象学与气候学概述
第二节气候系统概述
第三节气象要素与状态方程
【主要内容】本章概述了气象气候学的研究对象、任务、内容；简述了气象气候学的，发展历史、取得的成果；论述了气候系统的组成和各部分的作用；介绍了主要的气象要素和状态方程。
【名词解释】气象、天气、气候；气象学、气候学、大气物理学、天气学；大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈；下垫面；气候状态、气候系统；世界气候计划；干洁大气、大气气溶胶粒子；大气的上界（大气的物理上界）、气温直减率（气温垂直梯度）、气温、气压、水气压、饱和水气压、相对湿度、绝对湿度、比湿、露点、降水、风（风速与风向）与风压、云量、能见度、虚温
【填空】
1、盖特斯把气候状态定义为该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。
2、气象气候学的发展经历了萌芽时期、发展初期、发展时期等三个阶段。
3、1593年意大利学者伽利略发明了温度表；1643年意大利学者托里拆利发明了气压表。
4、挪威学者贝坚克尼父子创立了气旋形成的锋面学说；瑞典学者罗斯贝创立了气
长波理论；20世纪30年代贝吉龙-芬德生提出了降雨学说。
5、1992年4月在巴西里约热内卢召开了“世界环境与发展大会”，提出了《世界气候框
架公约》。
6、我国现代气象学与气候学的奠基人是竺可桢。
他的主要代表作是《地学通论》
《物候学》。
7、气候系统由大气圈，水圈，陆地表面，冰雪圈和生物圈组成，其中
是气候系统中最易变化的部分。
气候系统的能源是太阳辐射。
8 、标准状况下大气的密度为1293g/m3 ；干洁空气的分子量是28.97 。
9、大气中臭氧含量最大的高度是20-30km 。
10、大气中出现高度最高的现象是极光，其高度约为1200 千米。
11、大气的物理上界约为1200 千米。
12、平均而言，在对流层中高度每增加1 千米，气温则下降0.65 。
13、在20千米以上的高度，有时早晚可观测到贝母云。
在高纬度
75-90千米的高度，有时可观测到夜光云。
14、气温表示空气的冷热程度，其实质是气体分子运动的平均量
度。
15、大气温度的测量一般以百叶箱中的干球温度表示。
16、一般情况下，气压的测量用水银气压表进行。
17、当选顶温度为0℃，纬度为45°时，海平面的气压值为1013.25 hPa。
18、干空气的状态方程可表示为P=pRdT ；湿空气的状态方程可表
示为P=pRTv 。
【问答】
1、天气和气候有何联系与区别？
联系：天气是气候的基础，气候是大量天气过程的综合，天气和气候存在着统计联系，从时间上反映微观与宏观的关系。
区别：天气是单一的大气活动，过程简单，而且天气是大气中的短暂过程。
气候是多个
圈层内的过程，过程复杂，时间较长。
2、气象气候学是怎样发展的？取得了哪些重要成果？
1.萌芽时代：我国最早发明气象观测仪器，用于测量风向，空气湿度等，我国对雨量和水旱灾记录丰富。
公元前4世纪希腊亚里士多德发表著作《气象学》。
2.发展初期：1593年伽利略发明温度计，1643年托里拆利发明气压表，1783年索修尔发明毛发湿度表，1653年意大利背部建立气象台。
3.发展时期：1.早期贝坚克尼父子创立气旋形成的锋面学说，罗斯贝提出长波理论，贝吉龙-芬德生提出降雨学说；2.近期开展大规模的观测试验，对大气物理现象进行数值模拟试验，对大气系统性的研究，1974气象国际讨论会提出世界气候计划。
.
3、气候系统的组成及各部分对气候系统的作用如何？
组成：大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈。
大气圈是气候系统中最活跃、变化最大的组成部分，大气是由多种气体混合组成的，还有一些悬浮的固体杂质和液体微粒。
水圈包括海洋、湖泊、江河、地下水和地表上一切液态水，海洋在气候系统中具有最大的热惯性，是巨大的能量储存库。
陆面中海陆分布与山脉大地形在动力学和热力学两方面对大气环流的形成起重要作用。
冰雪圈中由于冰雪反射率极高对地表热平衡有很大影响。
生物圈中的植物动物以及人类对气候影响很大。
4、大气是如何垂直分层的？各层的特点如何？
大气从低到高：对流层、平流层、中间层、热层、散逸层
对流层：1.气温随高度增加而降低2.垂直对流运动，低纬较强，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱。
3.气象要素水平分布不均匀。
平流层：气流较稳定，温度到达一定高度，温度随高度增加而升高。
中间层：气温随高度增加而迅速下降，并有强烈的垂直运动。
热层：气温随高度增加而迅速升高。
散逸层：气温随高度增加很少变化。
5、二氧化碳、臭氧、水汽、气溶胶粒子在气象方面的作用如何？
大气中的二氧化碳是光合作用原料，可以对地面保温；臭氧用于吸收紫外线，避免紫外线过量；水汽可以成云致雨，并且对地面保温；气溶胶粒子是成云致雨的必要条件，同样可以吸收一定的太阳辐射。
气象：发生在天空中的云、风、雨、雪、霜等一切大气物理现象
天气：经常不断变化着的大气状态。
气候：长时间气象要素和天气现象的平均或统计状态。
气象学：研究大气层内各层大气运动的规律的学说
气候学：研究气候特征、形成、分布和演变规律，以及气候与其他自然因子和人类活动的关系的学科。
大气物理学：研究大气的物理现象，物理过程及其演变规律的大气科学的分支学科。
天气学：研究天气现象和天气过程的物理本质及规律，并用以制作天气预报的学科。
大气圈：地球外圈中最外部的气体圈层。
水圈：由海洋、湖泊、江河、地下水和地表上的一切液态水组成的圈层。
冰雪圈：由大陆冰原、高山冰川、海冰和地面雪盖组成的圈层
岩石圈：有由岩石组成，包括地壳和上地幔顶部。
生物圈：地球上所有生态系的综合整体。
下垫面：地球表面，包括海洋陆地及陆上的高原、山地、平原、城市等。
气候状态：该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。
气候系统：一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
世界气候计划：世界气象组织发起和组织的一项全球性气候研究国际合作计划。
干洁大气：除水汽，臭氧和固体，液体杂质的空气
大气气溶胶粒子：大气中悬浮的多种固体微粒和液体微粒。
大气的上界（大气的物理上界）：星际空间没有的物理现象确定的大气上界。
气温直减率（气温垂直梯度）：对流层中气温随高度增加而降低，高度每增加100m气温则下降约0.65.
气温：空气的温度
气压：大气压强
水气压：大气中水汽所产生的压力。
饱和水气压：水汽含量到达一定限度，空气呈饱和状态时的水汽压。
相对湿度：空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的比值。
绝对湿度：在一定温度时，单位体积的空气中所含水蒸气的分量。
比湿：在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量的比值。
露点：在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度。
降水：从天空降落到地面的液态或固态水。
风（风速与风向）与风压：空气的水平运动；风速的表示有时采用压力。
云量：云遮蔽天空视野的成数。
能见度：视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨出目标物的最大水平距离。
虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。