气象学实习报告总结

气象学实习报告总结
气象学实习报告总结

篇一:气象学实习报告

小气候综合实习报告

班级:

姓名:

学号:

第五小组

小组成员:

2014年12月2日

摘要

本组选择的下垫面为干裸地。通过一天对小气候的观察与测量,影响小气候的因素主要有云量,温度,湿度,风,周围植被情况及建筑物情况。选择了下垫面和周围环境的不同测点进行了对比分析。

太阳直接辐射根据太阳高度角、大气质量数和大气透明系数的变化而变化;散射辐射随云量增多而增加;反射辐射取决于总辐射以及土壤湿度;反射率大小主要与下垫面的的颜色、湿度、粗糙程度及太阳高度角等因素有关。随着深度增加,土温日较差减小,位相也逐渐落后;不同高度气温一天中出现了一个最高值和一个最低值,最高值出现在午后两点钟左右,最低值出现在清晨日出前后;水气压与相对湿度在一天中变化皆较大且变化趋势相反;从风的特性上讲,越近地面风速越小,在风速和风向两方面都有阵性,近地面层风速白天最大,早晚变小。

关键词:小气候辐射湿度气压日变化对比

一、前言

1.1 小气候的相关知识

因下垫面性质不同,或人类和生物的活动所造成的小范围内的气候。在一个地区的每一块地方(如农田、温室、仓库、车间、庭院等)都要受到该地区气候条件的影响,同时因下垫面性质不同、热状况各异,又有人的活动等,就会形成小范围特有的气候状况,

与大范围气候相比较,小气候有五大特点:⑴.范围小,铅直方向大概在100米以内,主要在2米以下,水平方向可以从几毫米到几十公里。⑵.差别大,无论铅直方向或水平方向气象要素的差异都很大,例如:在靠近地面的贴地层内,温度在铅直方向递减率往往比上层大2~3个量级。⑶.变化快,在小气候范围内,温度、湿度或风速随时间的变化都比大气候快,具有

脉动性。⑷.日变化剧烈,越接近下垫面,温度、湿度、风速的日变化越大,例如:夏日地表温度日变化可达40℃,而2米高处只有10℃。⑸.小气候规律较稳定。只要形成小气候的下垫面物理性质不变,它的小气候差异也就不变。因此,可从短期考察了解某种小气候特点。

1.2 实习目的、意义

⑴.通过小气候特征观测,了解小气候观测的原理、观测仪器和安装方法。⑵.掌握辐射、空气温度、湿度、土壤温度、风等气象要素垂直梯度观测方法。

⑶.学会整理小气候观测资料,分析小气候要素形成的原因,揭示不同下垫面小气候特征,了解不同下垫面产生的小气候效应,以便进一步改善小气候环境。⑷通过对单点太阳辐射、空气温度、湿度、土壤温度、气压、风等气象要素的观测分析,了解这些气象要素的日变化规律;同时通过与对比点间这些气象要素的对比分析,了解不同下垫面的小气候特征,掌握小气候的研究方法。

⑸发现不同下垫面气温的日变幅不同; 不同绿地结构, 不同植物种类产生的湿度效果也不同。【1】~【2】

二、材料和方法

2.1测点概况

2.1.1北京概况:

北京位于北纬39°,东经116°。地处华北大平原的西北边缘, 山地与平原的过渡带。海拔43.71 m。东西宽约160 km, 南北长约176 km, 土地面积16 410.54 km2 , 平原面积约占38% , 山地面积约占62%。北京属于暖温带半湿润大陆性季风气候, 四季分明, 春季干旱多风, 夏季炎热多雨, 秋季晴朗雨少, 冬季寒冷干燥。四季雨量分布很不均匀, 年平均降雨量731.7 mm, 为华北地区降雨最多的地区之一,年平均气温13.1 ℃ , 全年无霜期180~ 200 d。【3】

2.1.2测点概况

测点位于北纬40°,东经116°19’,海拔40m,北京林业大学气象站东侧,西侧有建筑物遮挡,太阳直接辐射不强烈,通风状态较差,下垫面为少量植物覆盖,测点周围为水泥地围绕,所以湿度较小,日出后温度回升较快。土壤为棕壤,下层土壤较为湿润。

2.2 观测项目

直接辐射、散射辐射、反射辐射、总辐射、反射率,20cm、1.5m空气温、湿度,1m风向、风速,0~20cm土壤温度,0cm地面最高、最低温度,气压。

2.3 观测仪器及时间

各个小气候要素均为正点每小时观测一次:

利用天空辐射表和直接辐射表观测太阳直接辐射、散射辐射、反射辐射、总辐射;

利用通风干湿表观测0.20m和1.5m高度处的气温和空气湿度;

利用三杯轻便风向风速表观测1m高度的风向、风速;

利用地面、地面最低、最高温度表及曲管地温表观测地面和土壤温度。

2.4 观测程序(08点~19点每小时正点观测,共12次观测)

56′ 通风干湿表上水、通风(上发条3圈);观测日光情况、云量;

57′ 观测地温(0、5、10、15、20cm)。(注:最高温度下午15点观测,最低温度在气象站早08点观测一次即可);58′ 调整直接辐射表进光筒,使之对准太阳;调整天空辐射表遮光板,使之遮住太阳直接辐射;

59′ 通风(上发条1圈),观测20 cm干、湿球温度,连读3个读数;读

1.5m干、湿球温度,连读3个读数;第二次观测20 cm干、湿球温度,连读3个读数;60′ 按直接辐射、散射辐射、反射辐射顺序观测辐射,各连读3个读数;01′ 松开轻便风速表罗盘套管,按下启动杆,读取风向及指示风速;03′ 第二次观测地温(0、5、10、15、

20cm);读取气压和附属温度;04′ 处理数据,订正、查算、填表。

三结果与分析

3.1 太阳辐射的时间、空间变化

图1 本测点水平面上直接辐射日变化

太阳直接辐射主要与太阳高度角、大气质量数和大气透明系数有关。本组到达地面的直接辐射日变化如图,从八点起,随着太阳高度变大,直接辐射值也随之增大,到11点达到最大值为265.237w/m,12时左右由于大气透明度降低,直接辐射开始下降。12时后略有上升。然后随着太阳高度角的减小,直接辐射持续下降,在15时时,辐射降为0。

图二本测点水平面上散射辐射日变化散射辐射的强弱和太阳高度角及大气透明度有关,云对太阳辐射的散射也十分强烈。本组散射辐射日变化规律如图。随着太阳高度角增大,到达近地面层的直接辐射增强,散射辐射也就相应增大。由于正午时分云雾增多,使散射辐射的最大值提前,到11点达到最大值154.622w/m2,之后随着云雾散去,散射辐射降低,太阳高度角的

减小,至15点降为0。8时到9时散射辐射量增长快速,之后一直到11时增长速率开始减小,之后又开始增加直至最大时间14时。

图三本测点水平面上总辐射日变化总辐射的日变化与直接辐射的日变化基本一致,变化趋势如图,日出之后逐渐增加,由于中午云量突然增多,直接辐射变小,最大值提前,出现于11时,

篇二:气象学实习报告

气象学实习报告

孙明升指导老师:田志会

同组人员一.实习目的及要求

通过大气候实习使我们掌握各气象要素的日变化特征,对课堂所学理论知识进行巩固,通过小气候实习,可使我们从感性上了解大气候的各气象要素与小气候的气象要素的差异,并能应用所学理论知识解释这些现象,最后所提交的论文要求有数据的处理、数据的分析及实习结果。

二.达到的能力目标

学生能独立的观测、解决实际问题,能够独立的进行数据的处理、对数据进行分析,并能得出结论,对论文的规范写作进行初步的训练。三.实验仪器

(1)大气候实习:百叶箱,干湿球温度表,地温表,净辐射表,总辐射表

(2)小气候实习:干湿球温度表,光度计,通风干湿表四.观测内容

1.大气候实习:

观测内容:1)辐射的观测:包括净辐射、太阳总辐射、散射辐射、直接辐射。

2)气温、空气湿度(利用湿度查算表查出空气的相对湿度和实际水汽压)

3)土温的观测:包括0cm、5cm、10cm、15cm、

20cm的土壤温度

观测时间:9:00点开始观测,每隔半小时观测一次,直至3:00点结束

2.大棚内外气温、湿度、光照度的测定(小气候实习)观测内容:大棚内外气温、相对湿

度、绝对湿度(水气压)、光照度的观测以及大棚透光率的计算

观测方法:第一步:在大棚内任意选取三个点;

第二步:利用通风干湿表和照度计分别测量这三个点

干、湿球温度和光照度。(注意:利用通风干湿表测量这三个点干、湿球温度时要距离地面150cm,利用照度计测量三个点的光照度时应在地面测定,并使感应面保持水平);

第三步:在大棚外空旷地任选一点,测定150cm的

干、湿球温度和地面的光照度;

第四步:利用湿度查算表查出空气的相对湿度和实际

水汽压。

第五步:计算大棚透光率,大棚透光率=(大棚内光照度均值/大棚外光照度)*100

观测时间:9:00点整开始观测,每隔半小时观测一次,3:00最后一次观测结束

注意:利用通风干湿表观测空气湿度时,要求湿球在每个时

间点的观测之前湿润一次。例如:9:00观测完之后,9:30开始第二次观测,这时湿球要重新湿润一次。五.数据处理

1.辐射表电流表读数值转换成相应的辐射瞬时值,(包括净辐射、太阳总辐射、散射辐

射、直接辐射),然后按按时间顺序列表:

辐射表输出毫伏值(mv)?1000

净辐射表正瞬时值(w/m)?

2

辐射表白天灵敏度辐射表输出毫伏值(mv)?1000

总辐射表瞬时值(w/m)?

辐射表灵敏度

2

2.将气温、绝对湿度、相对湿度按时间顺序列表:

3.将不同土壤深度(0cm 、5cm 、10cm、15cm、20cm )的地温按时间顺序列表:

4.将大

棚内外干球温度、湿球温度、光照度、大棚透光率按时间顺序列表。

大气候观测数据

光照情况;无云净辐射表灵敏度;9.821 总辐射表灵

敏度;10.888

六.数据分析

1、画图分析净辐射、大气逆辐射、太阳总辐射、散射辐射、直接辐射的日变化特点,并分析原因。

2、画图分析气温、绝对湿度、相对湿度的日变化特点,并分析原因。

3、画图分析不同深度的地温随时间的变化特点(要求将五个深度的曲线画在同一张图上),并分析原因。

5、画图分析大棚内外气温、相对湿度、绝对湿度、光照

篇三:气象学实习报告

气象学实习报告

实习目的:

气象观测是气象工作的基础。它对一定范围内的气象状况及其变化,进行系统的、连续的观察和测定,为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据。加强对课本知识的认识和理解,培养用目测手段对风、云变化测量和估计的能力熟悉室外数据采集过程和对有效数据的整理过程,培养对气象与气候数据资料收集和整理的思维方法,加强时间概念在气象与气候的数据收集的有效性的过程中的作用和地位,培养严谨的科学态度和良好个人素质。激发对气象学与气候学的兴趣。

实习概况:

本次实习为期一周,4月2号在邯郸气象观测站观测场进行各种观测仪器的认识和学习;4月3号进行防雷避险常识,防雷避险注意事项,暴雨预警,雷电预警的认识和学习;4月4号的见习包括短期天气预报、短时预报和气象预警系统的观测和实习;4月5号我们跟随那里的气象工作人员学习卫星通讯、网络系统、天气预报影视制作;4月6号见习参观见习地面要素观测(人工观测、自动观测)、高空观测及人工降雨基地;4月7号我们对这次实习工作进行了整理和总结,巩固此次实习的成果;4月8号根据实习内容如实完成实习报告。实习内容:

一、认识仪器

4月2号在邯郸气象观测站观测场进行各种观测仪器的认识和学习。

民共和国行政许可法》等法律、法规的有关规定,制定本办法。在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域内从事防雷减灾活动的组织和个人,应当遵守本办法。本办法所称防雷减灾,是指防御和减轻雷电灾害的活动,包括雷电和雷电灾害的研究、监测、预警、防护以及雷电灾害的调查、鉴定和评估等。防雷减灾工作,实行安全第一、预防为主、防治结合的原则。

三.天气预报4月4号的见习包括短期天气预报、短时预报和气象预警系统的观测和实习。平时我们都是学完一个部分的观测项目就进行这部分的观测,现在可以进行综合的观测我们都很兴奋。感受一下气象观测员所做的工作。今天我们要进行三次的气象观测。气象观测包括百叶箱气温、湿度和最高、最低温度观测,地面0厘米温度和最高、最低温度观测,地中5、10、15、20厘米温度观测,还有降水量、蒸发、日照、风向、风速、气压、云、天气现象等项目的观测。

早上8点我们就开始了第一次观测,我们拿着观测记录本分组去校园气象观测场进行观测。按照平时老师教导的知识去操作。首先观测百叶箱,先读干球再读湿球,然后读最高、最低温度表。最读数时先读干球的小数部分,再读整数部分。因为在打开百叶箱箱门的时候,温度表感应很快,外界条件会影响温度表。其他温度表也一样,且动作要迅速。观测记录好后要百叶箱的箱门关上,以避免往后时间的数据的错误。观测完这些就去观测自记温度继和自记湿度计。自记计可以记录下每个时间的温度和湿度,河南天气。看自记纸上的曲线可以很清楚地了解一天的温度和湿度的变化,还可以和人工观测的数据进行对比,可以检测出人为记录的错误。接着观测地面温度,包括0厘米和最高、最低温度。还有地中温度,然后去观测降水量、蒸发项目,广西天气。

在气象观测场观测完大部分气象要素后,我们就去观测风向、风速。风速、风向的观测仪器是电接风向风速仪。它包括感应器、指示器和记录器三部分组成的有线遥测仪器。感应器安装在气象观测场的杆子上,指示器和记录器安装室内,所以我们就在室内观测。通过指示器观测瞬时风速瞬时风向。记录器的自记纸整理后可以得出任意10分的平均风速和风向。我们今天观测都没有风所以风速记为0米?秒,风向c。

观测完风速风向后,我们就到地理楼六

楼去观测气压。观测室内的气压表是动槽式

水银表。使用动槽式水银气压表要进行调节

才可以读数。① 观测附属温度表(简称“附温

表”),读数精确到0.1℃。当温度低于附温表

最低刻度时,应在紧贴气压表外套管壁旁,

另挂一支有更低刻度的温度表作为附温表,

进行读数。② 调整水银槽内水银面,使之与象牙针尖恰恰相接。调整时,旋动槽底调整螺旋,使槽内水银面自下而上地升高,动作要轻而慢,直到象牙针尖与水银面恰好相接(水银面上既无小涡,也无空隙)为止。如果出现了小涡,则须重新进行调整,直至达到要求为止。③ 调整游尺与读数。先使游尺稍高于水银柱顶,并使视线与游尺环的前后下缘在同一水平线上,再慢慢下降游尺,直到游尺

大学农业气象学知识点汇总

农业气象学 第一章地球大气 1、大气圈:大气是指包围在地球表面的空气层,整个空气圈层称为 大气圈。 2、大气组成:干洁大气、水汽、气溶胶粒子。 3、水汽的作用:(1)在天气、气候中扮演了重要角色;(2)保温效 应 4、气溶胶粒子的作用:(1)保温;(2)削弱太阳辐射;(3)降低大气透明度 5、温室效应:是指大气吸收地面长波辐射之后,也同时向宇宙和地面发射辐射,对地面起保暖增温作用。 6、气象要素:表征大气状态(温度、体积和压强等)和大气性质(风、云、雾、降水等)的物理量成为气象要素。 7、大气垂直结构:对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层。 (1)对流层特点:①气温随高度升高而降低。 ②空气具有强烈对流运动。 ③主要天气现象都发生于此。(天气层) ④气象要素水平分布不均匀。 (2)平流层:温度随高度的增加而升高。 (3)中间层:温度随高度增加而降低。 (4)热成层:温度随高度的增加而升高。 (5)散逸层:温度随高度升高变化缓慢或基本不变。 第二章辐射 1、辐射:通过辐射传输的能量称为辐射能,也常简称为辐射。 辐射的波粒二相性:波动性,粒子性。 2、辐射的基本度量单位 (1)辐射通量:单位时间内通过任意面积上的辐射能量,单位J/s 或W (2)辐射通量密度:单位面积上的辐射通量,单位J/(s ?^)或W/

m2 o (辐射强度:即单位时间内通过单位面积的辐射能量。) (3)光通量:单位时间通过任意面积上的光能,单位为流明(Im)。 (4)光通量密度:单位面积上的光通量,单位为(Im/ m2) 亦称为照 o 度,单位勒克斯(lx )。 3、辐射的基本定律: (1)基尔荷夫定律:在一定温度下,物体对某波长的吸收率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。 (2)斯蒂芬一玻尔兹曼定律:黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。说明物体温度愈高,其放射能力愈强。 (3)维恩位移定律:绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本 身的绝对温度成反比。表明物体的温度愈高,放射能量最大值的波长愈短。随温度增高,最大辐射波长由长波向短波方向位移。 4、太阳常数(S。):当日地距离为平均值,太阳光线垂直入射的天文辐射通量密度,称为太阳常数。 5、太阳高度角(h):太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。 6、正午太阳高度角:一天中太阳高度角的最大值(当地正午12时的太阳高度角)。 7、正午太阳高度角随纬度、季节的分布规律。 (1)太阳高度角由直射点向两侧递减。 (2)夏至日:由北回归线向南北两侧递减(北回归线以北的地区达到一年中最大值,南半球各地达到一年中的最小值) (3)冬至日:由南回归线向南北两侧递减(北半球各地达到一年中最小值,南回归线以南的地区达到一年中的最大值) (4)春分、秋分:由赤道向南北两侧递减 8可照时数(昼长):从日出至日落的时间长度,称为太阳可照时数。 9、日照百分率:实照时数与可照时数的百分比。 10、昼长岁纬度、季节的变化规律

卫星气象学复习题

1、极轨卫星和静止卫星的观测特点是什么?优缺点。 (1)极轨卫星(太阳同步轨) 1)优点有:①由于太阳同步轨道近似为圆形,轨道预告、接收和资料定位都很方便;②有利于资料的处理和使用;③太阳同步轨道卫星可以观测全球,尤其是可以观测两极地区;④在观测时有合适的照明,可以得到充足的太阳能。 2)缺点是:①可以取得全球资料,但观测间隔长,对某—地区,一颗卫星在红外波段取得两次资料;②观测次数少,不利于分析变化快,生命短的中小尺度天气系统。③相邻两条轨道的资料不是同一时刻,这对资料的利用不利。 (2)静止卫星 1)优点:①是卫星高度高,视野广阔,一个卫星可对南北70°S--70°N,东西140个经度,约占地球表面1/3约1.7亿平方公里进行观测;②是可以对某一固定区域进行连续观测,约半小时提供一张全景圆面图,特殊需要时,3—5分钟对某小区域进行一次观测;③是可以连续监视天气云系的演变,特别是生命短,变化快的中小尺度天气系统。如果把间隔为5分钟的图片连接成电影环,可以连续观察天气云系的演变。2)不足是:①它不能观测南北极区。②由于其离地球很远,若要得到清楚的图片,对仪器的要求很高。 ③卫星轨道有限。 2、什么是可见光云图?有什么特征? 可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段测量来自地面和云面反射的太阳辐射,如果将卫星接收到的地面目标物反射的太阳辐射转换为图像,卫星接收到的辐射越大就用越白的色调表示,而接收到的辐射越小则用越暗的色调表示,就可得到可见光云图。 特点: 1、反照率对色调的影响,在一定的太阳高度角下,反照率越大色调越白,反照率越小,色调越暗 (1)水面反照率最小,厚的积雨云最大 (2)积雪与云的反照率相近,仅从可见光云图上色调难以区分 (3)薄卷云与晴天积云,沙地的反照率项接近难以区分 2、太阳高度角对色调的影响,太阳高度角决定了观测地面照明条件,太阳高度角越大光照条件越好,卫星接收到的反射太阳辐射也越大,否则越小 3、什么是红外云图?有何特征? (1). 卫星在红外波段选用的通道有:3.55—3.93微米和10.5—12.5微米。把3.55—3.93微米通道云图称短波红外云图,而把10.5—12.5微米通道云图称长波红外云图。被测物体温度越高,卫星接收的辐射越大,温度越低,辐射越小。将这种辐射转换成图象,辐射大温度高用黑色表示,辐射小温度低用白色表示。即为一张黑白色红外云图。红外云图是一张物体的亮度温度分布图,而不是实际的温度分布图。 (2). 红外云图的特点 ①红外(IR)图象表示辐射面的温度。在黑白图象中,暗色调代表暖区,亮色调代表冷区。云由于其温度比较低而通常显得比地表白。在这一点上,红外(IR)图象与可见光(VIS)图象有些相似,但在其他方面,两种图象之间存在重要的差异。 ②云顶温度随高度递减,在红外(IR)图象中,不同高度上的云之间存在鲜明的对照。 ③陆表和洋面之间有强烈温度反差的地方,海岸线在红外(IR)图象上清晰可见,白天,陆地可比海洋显得更暗(更暖),但在夜间,陆地可比海洋显得更亮(更冷)。当陆表和洋面的温度相同时,从红外(IR)图象上,将识别不出海岸线。陆地和海洋之间的温度反差在夏季和冬季最大,在春季和秋季最小。 ④在红外(IR)图象上卷云清晰可见,尤其是当它位于比它暖得多的地面之上时。可提供有关云纹理结构的信息。 ⑤红外(IR)资料可以定量应用,根据观测到的云温来估算相应的云顶高度。增强处理多采用红外云图。 4、什么是水汽图像?有何特征? (1) 红外波段5.7—7.3微米是水汽强吸收带,中心波长约为6.7微米。卫星在这一吸收带测得的辐射主要是大气中水汽发出的。将卫星在这一波段测得的辐射转换成图象就得到水汽图,通常在水汽图上色调

动力气象学要点

名词解释 1、β平面近似及f 平面近似; 所谓的β平面近似是对f 参数作高一级的近似,其主要内容是: ⑴当f 处于系数地位不被微商时,取常数=?0f f ; ⑵当f 处于对y 求微商时,取常数==βdy df 。 采用β平面近似的好处是:用局地直角坐标系讨论大尺度运动将是方便的,而球面效应引起的f 随纬度的变化对运动的作用被部分保留下来。 在低纬度大气动力学研究中,取0f ≌0,f ≌βy,这称为赤道β平面近似。 f 平面近似:这是对地转参数f=2Ωsin ?采用的一种近似。在中纬度地区,若运动的经向水平尺度远小于地球半径时,可以取常数=?0f f ,即把f 作为常数处理,这种近似称为0f 近似。这种近似完全没有考虑f 随纬度的变化。 2、斜压大气与正压大气; 斜压大气是指:当大气中密度的分布不仅随气压而且还随温度而变时,即ρ≡ρ(P,T),这种大气称为斜压大气。所以斜压大气中等压面和等密度面(或等温面)是相交的,等压面上具有温度梯度,即地转风随高度发生变化。在中高纬度大气中,通常是斜压大气。大气中斜压结构对于天气系统的发生、发展有着重要意义。 正压大气是指:当大气中密度分布仅仅随气压而变时,即ρ≡ρ(P),这种大气称为正压大气。所以正压大气中等压面也就是等密度面,由于p=ρRT,因此正压大气中等压面也就是等温度面,等压面上分析不出等温线。由此,也没有热成风,也就是地转风随高度不发生变化。 3、地转偏差与地转运动; 地转偏差是指实际风和地转风的矢量差,地转偏差和水平加速度方向垂直,在北半球指向水平加速度的左侧。 地转运动是指等压线为一族平行的直线时的平衡场,在地转运动中,水平气压梯度力和科里奥利相平衡。 4、Rossby 数与Rossby 参数; L f U Ro 0==水平科氏力尺度水平惯性力尺度,称为罗斯贝数,它是一个无量纲参数, 若Ro 《1,表示水平惯性力相对于科氏力的量级要小得多,则水平气压梯度力与科氏力的量级相同(这被称为地转近似的充分条件及其物理意义);若Ro ~1,则水平惯性力、科氏力与水平气压梯度力的量级相同;若Ro 》1,则水平惯性力远大于科氏力,水平气压梯度力与水平惯性力量级相同。 y f y y f f f β+=??+=00)/(

中小尺度气象学总结word资料16页

第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度气象学:水平尺度: 10-1000km 对象:中尺度环流系统 内容:中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法 意义:①许多灾害性天气(如暴雨、大风、冰雹、龙卷等)都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。 (长期>10天,中期3-10天,短期1-3天,甚短期0-12h,临近0-2h) ③中尺度环流系统是大气环流重要成员(大尺度背景场依存条 件) 2、天气系统的尺度划分: (一)经验分类法(经典方法) 小尺度系统(雷暴、龙卷)和大尺度系统(锋面、气旋)中尺度系统(飑线、中气旋等) (二)动力学定义 可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力) (三)实用(几何)分类 3、中尺度大气运动的基本特征

(1)尺度:水平尺度在2-2000km之间,时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。 (2)散度、涡度、垂直速度:取V~10m/s,H~10km,对α,β,γ中尺度W分别为10-1m/s, 100m/s和 101m/s,垂直速度、散度、涡度都比大尺度运动大1到几个量级。 (3)地转偏向力和浮力的作用:中尺度运动中,地转偏向力和浮力的作用都必须考虑。 大尺度运动:地转偏向力重要,浮力可略 小尺度运动:浮力重要,地转偏向力可略 中尺度运动:地转偏向力和浮力都考虑 (4)质量场和风场的适应关系:质量场(气压场)适应风场。 大尺度运动: 风场适应质量场(气压场)。 中尺度运动: 质量场(气压场)适应风场。 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统分为:地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波:一般把气流过山所引起的气流称为地形波。 3、地形波的基本类型: 层状气流(山脉波):山脉上空的平滑浅波 ,风小。 驻涡气流(驻涡):山脉背风面的半永久性涡旋,山顶以上风速大。 波动气流(背风波):山脉背风面的波动气流,风切变大。 转子气流(闭合涡旋):山脉背风波的一种特殊形式,风速有极大值。 4、背风波形成的大气条件:山顶附近有逆温、风的垂直切变较强。

农业气象学知识点要点讲解学习

农业气象学知识点要 点

3.五大气象要素,及其周期性变化,对农业生产的影响 答:气象要素:光:辐射、日照 热:温度 水:空气湿度、降水、蒸发 气:气压 风:风向、风速 4.辐射的特点:1、辐射要有温度;2、辐射是一种物质运动,具有能量、质量; 3、辐射可以产生热效应; 4、辐射具有二象性。即波动性和粒了性。 5.太阳高度角: 太阳高度角的计算:Sinh=Sin φSin δ+Cos φCos δCos ω 其中,φ为纬度。 δ为赤纬角,ω为时角。 赤纬角(δ) :太阳直射到地球表面的一点到地心的连线与赤道面组成的夹角,即地球上太阳直射点所处地理纬度叫赤纬。在南北回归线之间变化,在北半球取正值,南半球取负值,即 –23.5°≤δ≤23.5° 。 时角与时间的关系:ω=(t-12)×15 ° 正午时刻太阳高度角:ω=0, h=90-φ+ δ 特殊日期正午时刻太阳高度角的计算:夏至日太阳高度角:h=90-φ+ 23.5° 冬至日太阳高度角:h=90-φ-23.5° 春、秋分太阳高度角:h=90-φ 太阳高度角的变化:日变化:日出、日落,h=0;正午,h=90° 年变化:在北半球:夏季太阳高度角大,冬季小。 计算武汉(30°N)二分、二至日出、日落时间和可照时间。 可照时间:从日出到日没的时间间隔,称为可照时数(昼长) 日出日没时角的计算: δ ?ωtg tg -=cos ? =152t ω

全天可照时间(t)为: φ为纬度。δ为赤纬角,ω为时角。ω=(t-12)×15 ° 春秋分日出正东、日没正西(春分、秋分日的赤纬为 0°) 夏至:δ=23.5°冬至:δ=-23.5° 第三章温度 1.土壤的热容量主要由什么决定?为什么? 答:在一定过程中,物体温度变化1°C所需吸收或放出的热量,称为热容量。它取决于物质本身的性质与温度。分为容积热容量和质量热容量。 2.何谓导热率?它表示什么意义? 定义:单位厚度间、保持单位温差时,其相对的两个面在单位时间内,通过单位面积的热量。单位:J/(m·s·℃) 导热率意义:表示物质内部由温度高的部分向温度低的部分传递热量的快慢的一种能力。 3.土壤导热率随土壤湿度如何变化? 答;它随土壤湿度的增加而增大,导致潮湿土壤表层昼夜温差变化小 4.何谓导温率?它表示什么物理意义? 定义:单位体积的土壤,在垂直方向上流入或流出J焦耳的热量时,温度升高或降低的数值,也称热扩散率。单位:m2/s K=λ/ Cv 意义:表示土壤因热传导而消除土层间温度差异的能力,直接决定土壤温度的垂直分布。 5.土壤的热容量、导热率、导温率三种热特性怎么变化 答:导温率语与热率成正比,与热容量成反比;在土壤湿度较小情况下,随着土壤湿度增大而增加,当土壤湿度超过一定数值后,导温率反而减小。 9.何谓温度的铅直梯度?它和干绝热直减率、湿绝热直减率有什么不同? 答:气温垂直梯度:指高度每相差100m,两端温差,也称气温垂直递减率,或称气温直减率。单位℃/100m 。与干绝热直减率及湿绝热直减率是完全不同的概念,前者表示实际大气中温度随高度的分布,后两者指气块在升降过程中气块本身温度的变化率。 10.温带山区山体的什么部位最易引种亚热带作物?为什么? 答:山腰。因为山腰易出现你逆温现象,能搞保证作物安全过冬。

卫星气象学期末复习重点

精心整理倾角:这是指卫星轨道平面与赤道平面之间的夹角,单位度。 轨道周期:指卫星绕地球运行一周的时间。 星下点:?指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点,用地理坐标的经纬度表示。太阳同步卫星轨道?:卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向。由于这一种卫星 或辐射温度。 空间分辨率:指卫星在某一时刻观测地球的最小面积。 相函数:综合方向上每单位立体角内的粒子散射能量与粒子所有方向平均的每单位立体角内的散射能量之比,记为p(θ),θ为散射角。 云带:带状云系宽度大于一个纬距称做云带。

纹理:纹理是指云顶表面或其它物像表面光滑程度的判据。 涡旋云系:涡旋云系是一条或多条不同云量和云类的螺旋云带朝着一个公共中心辐合形成的,与大尺度涡旋相联系。 色调:也称亮度或灰度,指卫星云图上物像的明暗程度。 结构形式:指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度 雹暴云团与暴雨云团的特点: 雹暴云团特点: 1.云团初生时表现为边界十分光滑的具有明显的长轴椭圆型,表明出现在强风垂直 切变下,长轴与风垂直切变走向基本一致;在雹暴云团成熟时,云团的上风边界十分整齐光滑,下风边界出现长的卷云砧,拉长的卷云砧从活跃的风暴核的前部

流出,强天气通常出现于云团西南方向的上风一侧,可见光云图上出现穿透云顶区(风暴核),红外云图上有一个伴有下风方增暖的冷v型。出现大风的边界常呈出现大风的边界长呈现出弧形,这时整个云型可以为椭圆型,有事表现为逗点状云型。 2.飑线云团按其尺度可以再分成两种情况,一种是云团尺度较大时(约2个纬距), (约1 3. 4. 1. 2. 孤立,四周很少有中低云相伴。 3.暴雨云团一般出现于急流云系的右侧,源源不断暖湿气流头部、脊线处,而且在靠赤道一侧不存有急流;暴雨云团也可出现于急流左侧,但云团远离急流轴,无强风垂直切变。

中尺度气象学课后习题

1、中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为哪些类型? 答:中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为三类: 孤立对流系统:包括普通单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、龙卷风及小飑线 带状对流系统:飑线、锋面中尺度雨带 中尺度对流复合体(MCC) 2、什么叫孤立对流系统?有哪些基本类型? 答:所谓孤立对流系统就是指以个别单体雷暴、小得雷暴单体群以及某些简单得飑线等形式存在得范围相对较小得对流系统。 孤立对流系统有三种基本类型,即普通单体风暴、多单体风暴以及超级单体风暴。 3、什么就是普通雷暴?普通雷暴得生命史包括哪些阶段?每个阶段得主要特征 有哪些? 以一般常见得闪电、雷鸣、阵风、阵雨为基本天气特征得雷暴称为普通雷暴而伴以强风、大雹、龙卷等激烈灾害性天气现象得雷暴则称为强雷暴 普通雷暴得生命史包括:塔状积云、成熟、消散阶段 每个阶段得主要特征得差异主要表现在云内得垂直环流、温度与物态等几个方面 在塔状积云阶段,云内为一致得上升运动,云内温度高于云外,基本在0℃以上,物态主要为水滴。 到成熟阶段:上升气流变得更强盛,上升气流最强盛处得云顶出现上冲峰突,同时,降水开始发生,并由于降水质点对空气产生拖曳作用,在对流单体下部产生下沉气流。雨滴蒸发使空气冷却,下沉气流受负浮力作用而被加速。当下沉气流到达地面时,形成冷丘与水平外流,其前沿形成阵风锋。云体中上层得温度达到0℃以下,云中物态有水滴、过冷水、雪花、冰晶以及霰与雹等固态降水物。 到消散阶段:云内下沉气流逐渐占有优势,最后下沉气流完全替代了上升气流,云内温度低于环境,最后云体逐渐消散。 4、什么就是多单体风暴?其内部结构有何特点?

农业气象学-知识点-复习

绪论 1.什么是气象?什么是气象学?答:气象是大气各种物理、化学状态和现象的总称。 气象学是研究气象变化特征和规律的科学,是农业气象学的理论基础之一。 2.农业气象学的概念,研究内容?答:气象学是研究大气中各种物理现象和物理过程的形成原因,时、空分布和变化的科学。 研究内容:农业气象探测;农业气候资源的开发、利用和保护;农业小气候与调节;农业气象减灾与生态环境建设;农业气象信息服务;农业气象基础理论研究;应对气候变化的农业政策 3.农业生产与气象条件的关系?答a.大气提供了农业生物的重要生存环境和物质、能量基础b.大气提供农业生产利用的气候资源c.气象条件对农业设施和农业生产活动的全过程产生影响d.大气还影响着农业生产的宏观生态环境和其他自然资源e.农业生产活动对大气环境的反作用 第一章 1.什么是大气圈?答:整个空气圈层成为大气圈(地球表层是由大气圈、水圈、土壤圈,生物圈及岩石圈组成。大气是指包围在地球表面的空气层) 2.大气的成分答:干洁大气、水汽和气溶胶粒子 3大气污染的概念、环节.。答大气污染是指由于人类活动或自然过程,直接或间接地把大气正常成分之外的一些物质和能量输入大气中,其数量和强度超出了大气净化能力,以致造成伤害生物,影响人类健康的现象。环节:污染源排除污染物;大气的运送扩散;污染对象 4.大气污染防治的方法和途径答:工业布局和减排;煤烟型污染防治;减少交通污染;合理使用农药和化肥;绿色植物和覆盖。 5.什么是气温,气压,风,湿度,云 气温:通常就是指地面气象观测场内处于通风防辐射条件下的百叶箱中离地面1.5m处的干球温度表读数气压:是作用在单位面积上的大气压力,即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的质量。以百帕(hPa)为单位 风:空气运动产生的气流称为风 湿度:表示大气干湿程度的物理量。 云:云是悬浮在大气中的小水滴,过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体;有时也包含一些较大的雨滴,冰粒和雪晶,其底部不接触地面。 6.大气的垂直结构,对流层的作用 答:大气在垂直方向上分为对流层,平流层,中间层,热层和散逸层共五层。(P21) 对流层的特点及其作用:气温虽高度增高而降低。在不同地区、不同季节、不同高度,气温见底的情况是不同的。(2)空气具有强烈的对流运动。空气的垂直对流运动,高层和低层的空气能够交换和混合。使得近地面的热量、水汽固体杂质等向上运送。对层云致雨有重要作用。(3)气象要素水平分布不均匀。由于地流层受地面影响最大,而地表有海陆,地形起伏等性质差异,使对流层中温度、湿度、CO2等水平分布极不均匀。在寒带大陆上空的空气,因受热较少和缺乏水源就显得寒冷而干燥;在热带海洋上空的空气,因受热多,水汽充沛,就比较温暖而潮湿。温度,适度的水平差异,常引起大规模的空气水平运动。 第二章 1、太阳常数、四季形成的原因。太阳常数:在大气上界,当日地距离处于平均值,垂直于太阳入射光表面的太阳辐射时的辐射度。各地得到的太阳辐射的差异是产生一年四季变化的原因。 2、太阳高度角、赤纬、可照时数 太阳高度角:太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。赤纬:太阳光线垂直照射地球的位置,以当地地理纬度来表示,称为赤纬。赤纬的变动范围是+23.5o—-23.5o。 可照时数:从日出到日落的时间长度,称为太阳可照时数。 3、什么是地球辐射?地面发射的长波辐射称为地面辐射,大气发射的长波辐射称为大气辐射,地面辐射和大气辐射的总称为地球辐射。

卫星气象学复习课

卫星气象学复习课 第一章绪论 1、卫星气象学与卫星遥感 气象卫星、卫星气象学、遥感及其分类;气象卫星遥感; 2、气象卫星的种类及我国气象卫星发展概况 第二章卫星运动规律和气象卫星轨道 1、卫星的轨道参数 地理坐标中的轨道参数:星下点、升交点和降交点、截距、倾角 2、气象卫星轨道的分类(按卫星轨道参数分类:如倾角、高度、偏心率) 第三章卫星遥感辐射基础 1、电磁波段的划分 2、辐射能、辐射通量、辐射通量密度、吸收率、发射率、黑体、灰体 第四章卫星观测仪器和观测要素及分辨率 1、卫星探测分辨率 卫星探测的分辨率有三种:空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率和时间分辨率;几种分辨率之间的关系; 2、卫星对地的扫描方式大致有四种: 1)单个探测器线扫描 2)多探测器扫描 3)线性阵列探测器前推式扫描 4)圆锥扫描: 2、卫星云图的图像表示和增强处理 图像的数字化、卫星云图的增强处理(反差增强、分层增强) 第五章卫星云图分析基础 1、可见光云图的基本特点:可见光云图色调的主要影响因子—反照率和太阳高度角 2、红外云图的基本特点:影响红外云图色调的因子; 3、卫星云图上识别云的六个判据:结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理 4、卫星云图上各类云的识别:积云、积雨云、卷云、层云等 第六章中纬度天气系统的卫星云图分析 1、大尺度云系类型:带状云系、涡旋云系

2、逗点云系、斜压叶状云系、变形场云系、细包状云系(云型及其与高低流场的配置) 3、水汽图的边界分析:头边界、内边界、干涌边界和底边界、回流边界 4、利用卫星云图分析500hPa槽线: 1)逗点云系定槽线;2)由大片中高云云区定槽线位置; 5、卫星云图确定地面高压脊线位置; 6、利用卫星云图确定地面冷锋的位置;冷锋云系的强度变化、我国南方冷锋云系及其移动特征。 7、暖锋云系、锢囚锋云系、静止锋云系的云图特征 8、我国夏季梅雨锋云系特点 9、确定高空急流轴的四条规则 第七章卫星云图在热带天气分析和预报中的应用 1、热带地区云的类别和云系的尺度分类 2、热带云团的垂直空间结构、云团种类; 3、热带辐合带(ITCZ)云系特点,及其长、短期变化特征;热带辐合云带的类型; 4、台风的云系结构、判断热带扰动发展成台风的云图特征、台风云型的主要类型、卫星云图上确定台风中心。 5、热带气旋强度的估算方法--Dvorak方法的基本思路 6、热带气旋路径的卫星云图预报方法: 1)由台风环境云场预报台风路径; 2)由台风本身云系特征预报台风路径; 第八章夏季对流性系云图分析 1、对流发生的水汽条件分析: (1)水汽带北侧暗区干区触发的对流; (2)水汽回流南边界处对流的发生; (3)水汽羽北端对流的生成发展 2、由早晨层云(雾)和午后积云浓积云分析对流性云系发生发展 3、中尺度对流系统分析: 1)飑锋云型:飑锋云系的天气系统分类--锋后飑线、锋上飑线、干线飑线、台风飑线; 2)雷暴低层外流边界和弧状云线的形成; 3)在雷暴不同阶段,雷暴中高压在卫星云图上的表现特征 4)利用卫星监视和预报短时雷雨大风 复习题 1、气象卫星的观测特点是什么? 2、什么是卫星的倾角?什么是星下点?GMS-5和FY-2的星下点在何处? 3、什么是近极地太阳同步卫星?太阳同步卫星轨道如何实现? 4、什么是地球同步卫星?其高度和运行周期为多少? 5、什么是大气窗? 6、如何区分红外云图、可见光云图? 7、卫星的空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率、时间分辨率的含义,以及它们之间的关

《应用气象学》课程复习提纲

知识点准备(题型:填空、选择、名词解释、简答) Chap1 绪论 1、开展应用气象学研究的意义 2、开展应用气象学研究的途径与方法 3、科学系统的行业气象指标,应具有的“三性”和“二化”主要是什么? Chap2 农业气象 1、农业气象学概念 2、农业气象学研究的主要内容 4、太阳辐射对农作物生长发育和产量的影响——光强、光质、光周期几个方面涉足的基本概念、基 本理论。 5、热量条件对农作物生长发育和产量的影响----三基点温度、五基点温度、农业界限温度、积温、温 周期方面涉足的基本概念、基本理论 6、水分条件对农作物生长发育和产量的影响--作物的需水规律、大气降水的影响、土壤水分类型及 其有效性、田间持水量、凋萎湿度、水分关键期等基本概念 7、CO2对农作物生长发育和产量的影响-----农田上CO2 的日变化和垂直变化 8、农业上主要气象灾害类型及各灾害的分类 9、农业气候指标的表达形式及举例 Chap3 建筑工程气象 1、风与城市规划, 2、如何改善建筑日照条件 3、城市建设对局地气候的影响 4、采暖区划的气象指标 5、全国集中采暖区划标准及我国划分情况 6、采暖室外计算标准 7、冻胀划分及其强弱的表示方法 8、气象信息,天气预报在建筑施工中的应用 9、基本雪压、基本风速、基本风压定义 10、外场施工的天气影响 11、风速、风压在非规定高度处的计算 Chap4 交通运输与气象 1、飞行湍流、飞机积冰、海洋气象导航、公路翻浆、温度力、锁定轨温、飞机颠簸等定义 2、飞机飞行的基本原理及气温、风、气压对飞行的影响 3、高原机场跑道与一般机场跑道哪个更长?为什么? 4、影响飞机飞行的气象要素以及机场关闭的标准 5、低空风切变定义及各类低空风切变对飞机飞行、起飞、降落的影响

气象学知识点总结(河北农业大学)

《气象学与农业气象学基础》 目录 绪论 第一节气象学与农业气象学 第二节大气的组成 第三节大气的结构 第一章辐射 第一节辐射的一般知识 第二节太阳辐射的基本概念 第三节太阳辐射在大气中的减弱第四节到达地面的太阳辐射 第五节地面有效辐射 第六节地面净辐射 第七节太阳辐射与农业生产 第二章温度 第一节土壤温度 第二节水层温度 第三节空气温度 第四节温度与农业生产的关系 第三章大气中的水分 第一节空气湿度 第二节蒸发 第三节水汽凝结 第四节降水 第五节人工影响天气 第六节水分循环和水分平衡 第七节水分与农业生产 第四章气压与风 第一节气压和气压场 第二节空气的水平运动——风第三节大气环流 第四节地方性风 第五节风与农业第五章天气与天气预报 第一节天气系统 第二节天气预报 第六章农业气象灾害 第一节农业气象灾書概述 第二节由水分条件异常引起的气象灾害第三节由温度异常引起的气象灾害 第四节由光照异常引起的气象灾害 第五节由气流异君导致的气象灾害 第七章气候与农业气候资源 第一节气候的形成 第二节气候带和气候型 第三节气候变迁 第四节中国气候特征和中国农业气候特点第五节中国农业气候资源 第六节农业气候生产潜力分析 第七节气候要素的一般表示方法 第八节季节与物候 第八章小气候 第一节小气候形成的物理基础 第二节农业小气候环境的改善 第三节农田小气候 第四节设施农业小气候 第五节农田防护林小气候

绪论 第一节气象学与农业气象学 一、气象学概念、研究内容与气象要素 1气象学(概念:研究大气中各种物理过程和物理现象形成原因及其变化规律的科学。) 物理过程:物质和能量的输送与转化过程,如大气的増热与冷却,水分的蒸发与凝结等; 物理现象:风、云、雨、雪、、冷、暖、干、湿、雷电、霜、露等。 2 研究内容 (1)物理气象学。它从物理学方面来研究大气中的过程和现象,揭露这些过程和现象发展的物理规律。 (2)天气学。在一定地区和一定时间内,由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态,称为天气。研究天气过程发生发展的规律,并运用这些规律预报未来天气的学科,就是天气学。 (3)气候学。气候是在一较长时间阶段中大气的统计状态,它一般用气候要素的统计量表示。研究气候形成和变化的规律、综合分析与评价各地气候资源及其与人类关系的学科,就是气候学。 (4)微气象学。微气象学是研究大气层及其它微小环境内空气的物理现象、物理过程及其规律的科学,是物理气象学的一个分支。 二、气象要素(概念:表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。) 1.主要的气象要素有:气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。 三、农业气象要素学的定义、任务及研究方法 1.农业气象学概念:研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。 2.农业气象要素:在气象要素中和农业生产相关的称农业气象要素,包括:辐射、温度、湿度、风、降水等。 3.农业气象的研究内容: (1)农业气象探测:包括一起研制、站网设置、观测和监测方法等。 (2)农业气候资源的开发、利用和保护 (3)农业小气候利用与调节 (4)农业气象减灾与生态环境建设 (5)农业气象信息服务:气象预报与气象情报 (6)农业气象基础理论研究 (7)应对气候变化的农业对策 4.农业气象学的任务:(1)农业气象监测。(2)农业气象预报与情报(3)农业气候分区、区划、规划与展望 (4)农业气象措施、手段的研究(5)农业气象指标、规律、机制与模式的研究 5.研究方法:通过调查、观测、试验等结合完成。 6.平行观测法:(1)生长发育状况和产量构成 (2)主要气象要素、农田小气候要素、农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载。 7.在平行观测的普遍原则和指导下,还采用下列方法: (1)地理播种法。(2)地理移置法或小气候栽种法。(3)分期播种法。 (4)地理分期播种法。(5)人工气候实验法。(6)气候分析法。 四、我国气象及气象学的发展简史 第二节大气的组成 一、大气的组成 大气(按成分)分类:干洁空气、水汽、气溶胶粒子 (一)干洁空气组成(25km以下)(%)

卫星气象学-1.1

卫星气象学 ——绪论 授课教师:刘毅 中国科学院大气物理研究所 2015.3.11

绪论 卫星气象学是利用卫星探测资料研究大气的一门学科,它是随着人造地球卫星的出现,而发展起来的大气科学分支。 (气象)卫星遥感:利用(气象)卫星作为探测平台(对大气)进行的遥感探测。 气象卫星的组成\分类\观测对象\探测原理\ 反演方法\如何应用\发展现状\发展趋势

历史进程 卫星气象学是二十世纪60年代初开始出现一门新兴学科。从1960年4月1日发射第一颗专用气象卫星TIROS-泰罗斯后,经历几个重要发展阶段。 70年代以前,气象卫星获得的主要资料是云图,并定性地应用于天气分析、天气预报和气象研究;70年代初期,卫星红外辐射仪投入业务应用,地面资料处理能力提高,使定量或半定量卫星探测资料,开始应用于大气科学各个分支。 80年代,随着气象卫星探测能力和对探测资料的处理能力提升,气象卫星提供更广泛资料,使卫星云图分析工作由纯定性分析向半定量和定量分析发展;以大尺度天气系统为主,向中小尺度天气系统发展;以气象分析应用为主,向气象、水文、海洋等多学科分析应用发展。 90年代,随着气象卫星对温度、风和湿度等探测精度提高,将资料更有效地应用于大气模式,以改进数值天气预报的结果,这是目前卫星气象学研究一个重要方面。 2000年以来,卫星观测臭氧、气溶胶、温室气体浓度、大气辐射平衡,都极大促进了数值天气预报、气候变化、环境监测研究。

Paul Crutzen, Mario Molina, and Sherry Rowland receive the 1995 Nobel Prize in Chemistry for their seminal discoveries concerning the chemistry of ozone

动力气象学

一、地球大气的动力学和热力学特征: 答:特性一:受重力场作用,大气大尺度运动具有准水平的特征及静力平衡性质。特性二:大气是重力场中的旋转流体,在中高纬度大气的大尺度运动具有地转近似平衡性质。特性三:大气是层结流体,层结稳定度对大气的垂直运动具有重要作用。特性四:大气中含有水汽,水汽所释放的潜热是大气运动发展的一种重要能量来源。特性五:大气的下边界是不均匀的,对大气的运动也具有重要影响。 二、大气运动遵循哪些规律? 答:大气运动遵守流体力学定律。它包含有牛顿力学定律,质量守恒定律,气体实验定律,能量守恒定律,水 汽守恒定律等。由牛顿力学定律推导出运动方程(有三个分量方程)、由质量守恒定律推导出连续方程、由气体实验定律得到状态方程、由能量守恒定律推导出热力学能量方程、由水汽守恒定律推导出水汽方程。这些方程基本上都是偏微分方程。这些方程构成了研究大气运动具体规律的基本出发方程组。 三、何谓个别变化?何谓局地变化?何谓平流变化?何谓对流变化?及它们的数学表达式? 答:1、个别变化 2、局地变化 3、平流变化 4、对流变化 四、大气运动受到那些力的作用? 答:受到气压梯度力、地球引力(也称为地心引力)、摩擦力、惯性离心力和地转偏向(科里奥利)力等作用。其中气压梯度力、地球引力、摩擦力是真实力,或称牛顿力。而惯性离心力和地转偏向力是“视示力”,是虚拟的力。

答: 3、地转偏向力的大小与相对速度v大小程正比。对于水平运动的地转偏向力,它随地理纬度减小而减小。 六、根据牛顿力学原理大气运动方程表达式: 答: 七、热力学能量方程的数学表达式及其物理意义 答: 八、何谓局地直角坐标系?(局地直角坐标系的取法及其特点?) 答:所谓局地直角坐标系是指:这个直角坐标系的原点(或称0点)设在地球表面某一地点,则其三个坐标轴(x,y,z)中x轴指向这个地点水平面上的东方;y轴指向这个地点水平面上的北方;z轴指向这个地点的天顶方向,与球坐标相同。因此这个坐标系的三个坐标轴的指向也随地点不同而不同。可以认为它是球坐标系中略去球面曲率影响后的简化形式,对于所研究的水平范围不太大的气象问题,这种简化所产生的误差是比较小的。在这个坐标系中重力只出现在z轴方向,使运动方程变得比较简单些。

气象学知识整理

气象学知识整理 ㈠名词解释5×2′㈡填空20×1′㈢判断10×1′㈣选择10×1′㈤填图2×5′㈥简答3×5′㈦计算2×5′㈧论述1×15′ 名词解释 1.气象学:气象学就是研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的形成原因,时、空分布和变化规律的学科。 2.农业气象学:农业气象学就是研究气象条件与农业生产相互 关系及相互作用规律的一门学科,它是广义农学(含农、林、牧、渔、农经等)与气象学之间相互渗透的交叉学科。 3.大气污染:由于自然过程和人类活动的结果,直接或间接地把大气正常成分之外的一些物质和能量输入大气中,其数量和强度超出了大气的净化能力,以致造成伤害生物、影响人类健康的现象称大气污染。 4.黑体(绝对黑体):吸收率等于1的物体为黑体。如果有一物体,在任何温度下,对任何波长的入射辐射能的吸收率都等于1,即对投射于其上的辐射能全部吸收,这种物体就成为绝对黑体,简称为黑体。 5.灰体:如果一个物体的吸收率为小于1的常数,并且不随波长而改变,这种物体称为灰体。 6.*太阳常数:当日、地间处于平均距离时,在大气上界垂直于太阳入射光线表面的太阳辐射的辐照度称为太阳常数。建议取值1367±7W?m﹣2,通常采用1367W?m﹣2.

7.温室效应:由于大气对太阳短波辐射吸收很少,易于让大量的太阳辐射透过而达到地面,同时大气又能强烈吸收地面长波辐射,使地面辐射不易逸出大气,大气还以逆辐射返回地面一部分能量,从而减少地面的失热,大气对地面的这种保暖作用,称为“大气保温效应”,习惯称“温室效应”。 8.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称为光合有效辐射(PAR) 9.*逆温现象:在对流层中,总的看来气温是随着高度的增加而递减的。但就其中某一层而言,在一定条件下,有时可出现气温随高度增高而增加(气温垂直梯度为负值)的现象,叫做逆温现象。按形成原因分辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温 10.三基点温度:温度对于植物生命、生长和发育过程的影响,从其生理过程来讲,都有3个基本点温度,简称三基点温度,即最适温度、最低温度和最高温度。 11. “温周期现象”:植物的生长和产品品质,在有一定昼夜变温的条件下比恒温条件下要好。这种现象称“温周期现象”。 12.饱和差:某一温度下的饱和水汽压与实际水汽压之差,称饱和差。单位hPa d﹦E-e d越小,空气越接近饱和即越潮湿d=0时空气达饱和 13.露点温度:当空气中水汽含量不变且气压一定时,通过降低温度,使未饱和空气达饱和时所具有的温度称露点温度,简称露点。 气压一定,水汽越多,露点越高;反之越低

卫星气象学期末复习

CH1 1.气象卫星:人造星体,在宇宙空间、确定的轨道上飞行,携带着各种气象探测仪器,以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的,测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。 气象卫星观测的特点:在空间固定轨道上运行;自上而下进行观测;全球和大范围的观测;使用新的探测技术(遥感探测);提供丰富的观测资料,受益面广(气象+其他领域) 2.遥感:1)概念:遥感是气象卫星的基础:在一定距离之外,不直接接触被测物体和有关物理现象,通过探测器接收来自被测目标物发射或反射的电磁辐射信息,并对其处理、分类和识别的一种技术。2)设备:传感器,运载工具,接收系统。3)卫星遥感探测研究主要内容:遥感信息获取手段的研究;各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究;遥感信息的处理与分析判读技术的研究。3)分类:按工作方式:主动遥感、被动遥感;按电磁波谱段:紫外~、可见光~、红外~、微波~;按探测对象:大气~、海洋~、农业~、地理~;按探测信息形式:图像~、非图像~ 气象卫星遥感:利用气象卫星对大气进行遥感探测。 3.卫星气象种类:(1)极地轨道卫星:中国风云1号 (2)静止轨道卫星:中国风云2号 p9/21 CH2 1.卫星轨道参数 1)升交点赤径(Ω)卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称为轨道的升段;卫星由北半球飞往南半球那一段轨道称为轨道的降段;把轨道的升段与赤道的交点称升交点。轨道的降段与赤道的交点称降交点,升交点用赤径Ω表示,表示了轨道平面的位置和其相对于太阳的取向 2)倾角(i)指赤道平面与轨道平面间的(升段)夹角 3)偏心率(e)指轨道的焦距与半长轴之比 4)轨道半长轴(a)在轨道的长轴方向由轨道中心到轨道上的距离,确定了卫星的形状 5)近地点角(ω)卫星在轨道平面内升交点与近地点之间的夹角,确定了轨道半长轴的方向 6)平均近点角(M);7)真近点角(θ);8)偏近点角(E) 2.地理坐标系中的轨道参数 1)星下点:指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点 2)升交点降交点(如上)(极轨卫星才有) 3)截距:连续两次升交点之间的经度数L=T*15度/小时 4)轨道数:指卫星从一升交点开始到以后任何一个升交点为止环绕地球运行一圈的轨道数目 3.气象卫星运动规律:设想地球是理想球体,均质,质心在地心;卫星质量<<地球质量,卫星对地作用可忽略;星地距离>>卫星本身尺度,质点;忽略其它因素对卫星的作用力根据理论力学,卫星在地球引力作用下的运动为平面运动。该平面成为轨道面,轨道面过地心。卫星的运动方程为:??????? 4.卫星运动三定律(开普勒运动定律):1)椭圆(轨道)定律:卫星运行的轨道是一圆锥截线(圆、椭圆、抛物线、双曲线),地球位于其中的一个焦点上;2)面积定律:卫星的矢径在相等时间内扫过的面积相等(即面积速度为常数);3)周期定律:卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比 5.卫星活力公式:v2 = μ( 2/r – 1/a ) 6.近极地太阳同步轨道气象卫星1)概念:近极地太阳同步轨道卫星是指卫星轨道平面与太阳始终保持固定的取向(每天过升交点的局地时间相同)。由于这一种卫星轨道的倾角接近90°,卫星近乎通过极地。2)实现:这种卫星是利用卫星随地球绕太阳公转时产生的转动抵消由于地球的扁率引起卫星轨道的摄动来实现的。3)优点:①轨道为圆形,轨道预告、接收和资料定位方便;②可实现包含极地的全球观测;③在观测时有合适的太阳照明,有利于资料处理和使用;④仪器可以得到充分的太阳能供给。缺点:①对中低纬度同一地点观测的时间间隔太长(相对于GEO),不利对中小尺度天气系统的监测;相临两条轨道的观测资料不是同一时刻的,需要进行同化 7.地球同步静止卫星轨道:1)概念:卫星的倾角等于0,赤道平面与轨道平面重合,卫星在赤道上空运

气象学知识点

气象:在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象,把这些统称为大气现象即气象。 天气:指某一地区的某一瞬时或某一段时间内发生的阴晴冷暖干湿风雨雪霜等用几个气象要素或几个天气情况来综合描述的。 气候:指一地长时间或多年的大气状态,包括平均状态和极端状态,通常用各种气象要素的统计量来表示。 农业气象学:是研究农业生产与环境条件之间的相互作用,相互联系以及其变化规律的一门学科。 大气组成:干洁大气,水汽,气溶胶粒子。 干洁大气:除水汽及其他悬浮在大气中的固液体质粒以外的整个混和气体。 酸雨:指PH值小于5.6的降水。 温室效应:是指大气吸收地面长波辐射直呼,也同时向宇宙和地面发射辐射,对地面起到保暖增温的作用。 农田中的CO2的主要来源为土壤和大气。 作物光合作用CO2的来源为大气。 辐射:自然界中一切物体,只要其温度高于绝对零度,就会不停地以电磁波的形式向外界传递能量,这种传递能量的方式称为辐射。 辐射的特性:波动性和粒子性 太阳辐射的波长观测范围为:0.15~4.0um 地面和大气辐射的波长观测范围为:3~120um 黑体:对于投射到该物体上的所有波长的辐射都能全部吸收的物体。 太阳常数:当地球位于日地平均距离时,在地球大气上界投射到垂直于太阳光线水平面上的太阳辐射强度。 散射:当太阳辐射通过大气时,遇到大气中的各种质点,使太阳辐射能向四面八方分散开来,这一现象称为散射。 直接辐射:太阳以平行光的形式投射到地面上的太阳辐射。 太阳高度角:太阳平行光线与水平地面之间的夹角。 散射辐射:阳光被大气散射后,以散射光形式到达地表的太阳辐射。 总辐射:到达地面的太阳总辐射是太阳直接辐射和天空散射辐射的总和。 地面辐射:地面按其本身的温度不断向外放射长波辐射,称为地面辐射(RLu) 地面反射辐射:到达地面的太阳辐射,有一部分被地面反射回大气空间,这部分辐射称为地面反射辐射。 大气逆辐射:大气辐射中传向地面的辐射。 地面有效辐射:地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。亦称净红外辐射。 地面净辐射:在单位时间内,单位面积上,地面所吸收的辐射与放出的辐射之差,称为地面净辐射(Rn),也称地面辐射差额。 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。 光饱和现象:在一定的光照强度范围内,光合作用随光照强度的增加而增加,但超过一定的光照强度以后,光合作用不再随光照度增大而增加了,这种现象称为光饱和现象。 光饱和点:光合作用达到最大值时的光照强度。 光补偿点:植物的光合强度随光照度减小而降低,当植物通过光合作用制造的有机物质与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度。 植物光周期现象:植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应,称为植物的光周期现象。热容量:在一定条件下,物体温度变化1°C所需吸收或放出的热量。

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