中小尺度习题集
中尺度 复习资料
1.背风波:当风速随高度增大时,则可在背风坡出现波动气流,这种波动成为背风波。
2.多单体雷暴:由一些处于不同发展阶段的生命期短暂的对流单体组成,是具有统一环流的雷暴系统3.龙卷风暴:产生龙卷的强风暴系统称为龙卷风暴。
4.温带飑线:为—种带(或线)状中尺度系统,是非锋面性狭窄的活跃的雷暴带(或不稳定线)。
其中有许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的,是风向、风速、气压、温度等突变的狭窄强对流云带。
为破坏力严重的灾害性天气。
5.对流复合体(MCC):指由若干对流单体或孤立对流系统及其衍生的层状云系所组成的对流系统,其空间尺度和时间尺度具有幅度很广的谱。
最简单的是二维的线状对流系统,最大而复杂的是一种具有近于圆形团状结构的MCC这两种系统位于对流复合体波谱的两端。
6. 对称不稳定:在流体静力、地砖平衡且具有水平切变的情况下,浮力和旋转会共同起作用,这两种效应会导致一种新的浮力惯性不稳定,即对称不稳定,对称不稳定是中尺度雨带与雨团形成的主要不稳定机制。
7.条件性不稳定:对干空气是静力稳定的,而对饱和湿空气静力不稳定的情况。
8.对流性不稳定:不论气层原先的层结性如何,在其被抬升达到饱和后,如果是不稳定的则称对流性不稳定。
9.第二类条件性不稳定:大尺度流场通过摩擦边界层的抽吸作用,为积云对流提供了必须的水汽辐合与上升运动,反过来积云对流释放凝结潜热又成为驱动大尺度扰动所需要的能量,于是小尺度积云对流和大尺度流场通过相互作用,相辅相成的都得到了发展。
这种通过不同尺度运动的相互作用使对流和大尺度流场不稳定增长的物理机制称为第二类条件性不稳定。
10. 超级单体风暴:直径达20~40km 以上,生命期达数小时以上,即比普通的成熟单体雷暴更巨大、更持久、天气更猛烈的单体强雷暴系统。
它具有近于稳定的、高度有组织的内部环流,并且连续地向前传播可达数百公里。
11. .暖输送带:在槽前辐合区的边界上通常可以看到一支狭长的云带。
中尺度气象学习题集
精心整理
中尺度气象学习题集
)小概率和频谱宽、大振幅事件
.滞弹性近似与包辛内斯克近似的比较,滞弹性近似的连续性方程形式为
无辐散;滞弹性近似中密度的变化不仅考虑热膨胀效应,而且也考
;
;
<,对于未饱和大气是静力稳定的,而对饱和湿空气来说是静力不稳定。
:这个方法是以空中环境气流作为引导气流,
同时根据回波的大小和发展情况,
算出来的降水区的移动。
典型的超级单体有以下主要特征:
①在风暴移动的右边有一个持续的有界弱回波区
,弱毁波区经常呈园锥形,伸展到整个风暴的一半到三分之服的高度,穹窿高空,形成弱回波区。
②在平面上,超级单体是一个单一的细胞状结构,其外形呈圆到椭圆形。
它的水平特征尺度
15km。
的左边,在紧靠
④风暴中存在从中心向下游伸展的大片卷云羽,
①粗选只是考虑单个因子的预报能力,一般可按下列步骤进行:
第一步:列出可供选择的因子,并对所有样本查算这些因子的值;
;
<xmin;
确定极值剔除数;
第五步:确定极值剔除数的临界值
第六步:如果满足条件
(4)中尺度大气运动不稳定研究;
(5)中尺度天气数值模拟和预报研究;
(6)中尺度灾害性天气的短期、甚短期和临近预报方法研究。
中小尺度复习
中小尺度中尺度带状对流系统由对流单体侧向排列而成的中尺度对流系统一般称为带状对流系统。
结构:飑线作为一个中尺度系统,应包括对流区和非对流(层状云)区两部分。
对流区包含强烈的、垂直延伸的强回波核,而层状区域由一些降水构成均匀(不是绝对均匀)纹理。
概念:为—种带(或线)状中尺度系统,是非锋面性狭窄的活跃的雷暴带(或不稳定线)。
其中有许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的,是风向、风速气压、温度等突变的狭窄强对流云带。
为破坏力严重的灾害性天气。
飑线的一般特征○!发生地点:出现在中纬度的某些大陆地区以及主要的热带大陆和热带海洋地区。
温带地区的飑线常发生在春夏之交的过渡季节,有的出现在冷锋前或气旋波的暖区,有的在冷锋后的冷区里,还有在冷暖锋上或切变线(辐合线)附近生成的。
并大致与锋面相平行。
○2尺度:长约几百千米,宽度约50~100km。
飑线由若干“飑段”组成。
每个飑段包含若干大而孤立的相互分离的风暴。
○3时间尺度:几小时至十几小时。
○4飑线的地面要素场的结构:飑线由雷暴单体侧向排列而成,每个单体成熟期都有地面冷丘及水平外流和阵风锋;小冷丘和阵风锋结合起来形成小尺度雷暴高压和阵风锋。
阵风锋又称为飑锋:处在雷暴高压边缘。
具有很强的温度梯度、气压梯度和风速和风向水平切变,它也叫气压涌升线或跳跃线。
○5过境特征:由于飑锋附近是各种气象要素水平梯度很大的地带,因此当飑锋过境时,气象要素将发生急剧的变化。
通常表现为气压涌升、气温急降、风向突变、风速剧增以及强烈降水等。
飑线前低压:飑锋前方一般有中尺度低压。
它的形成可能与飑线前方高层的补偿下沉气流引起的绝热增温有关。
尾流低压:雷暴高压后方的中尺度低压,它的形成与雷暴高压后部的尾流效应相联系。
飑中系统:包括飑线、飑线前低压、雷暴高压以及尾流低压统称为飑中系统。
※飑中系统的全部系统一般只在成熟阶段才同时出现。
不同阶段系统的强度和结构是不同的。
两类比较常见飑线:1、具有前导对流线和尾随层状云区以及具有由前向后和由后向前两支入流的飑线发生在风垂直切变相对小的环境中的飑线飑线的前方有一支由前向后的入流迎着飑锋上升,到高层分裂成向前和向后的两支气流,其后部中层则另有一支由后向前的入流。
中小尺度天气动力学课件 第1章+中尺度数值模拟-绪论
中尺度数值模拟—第一章
α中尺度 β中尺度
突发性强对流天气演变机 理和监测预报技术研究
γ中尺度
1.1中尺度天气及重要性
乳山个例 12小时 时段强降 水预报图
中尺度数值模拟—第一章
北京
山东 半岛
南京
基于15km粗网格数值模式
“今天下午,本市局部 地区有时有雷阵雨”
设置专门的中尺度观测网 。如美国在1966年就设置了中尺度观测 网,高空站距28km,每隔1.5h或3h施放一次探空仪,地面站距20-30km。 日本、瑞典、英国、法国、加拿大等国家也建立了试验监测网。
我国也分别在京津冀、长江三角洲、武汉和珠江三角洲四个地区 建立起中尺度监测网,设置了一定数量的自动地面站。
CISP (英国,2007)
TOMACS (日本,2010-2013)
1.1中尺度天气及重要性
中尺度数值模拟—第一章
美国国家天气局强天气预报研究计划(WoF)
观测雷达回波
观测
高分辨率(1km)实时试验预报
预报
1.1中尺度天气及重要性
三个国家重点基础研究发 展计划“973”项目
我国重大天气灾害的形成 机制和预测理论研究
需要定时、定点、定量
1.1中尺度天气及重要性
研究方法
中尺度数值模拟—第一章
新的探测工具的使用和加密观测 野外观测实验 中小尺度天气分析 模式的发展及应用 动力学研究
1.1中尺度天气及重要性
中尺度数值模拟—第一章
新的探测工具的使用和加密观测:
雷达、卫星、新型飞机、大气风廓线仪 ,另外也利用声雷达、激 光雷达、微波辐射仪、灵敏微压计、天电观测等 。
中尺度数值模拟—第一章
中尺度天气系统的特征
26
END
27
10
1. 早期的经验分类
天气系统——大尺度、中尺度和小尺度 空间尺度分别为:106m、105m和104m 时间尺度对应为:105s、104s和103s
11
2. 依据物理本质对天气系统进行分类
(动力学分类方法)
• Emanuel(1983)依据无量纲数罗斯贝数Ro和拉格朗日
时间尺度T的尺度分类,其中 Ro 2 fT
在西风切变环境中典型涡 管与对流单体相互作用的 示意图
(a) 初始阶段:此时涡管在上 升气流的作用下形成一对涡偶
(b) 分裂阶段:此时分裂的上 升气流使得涡管向下倾斜, 形 成下沉气流,出现两对涡偶。
其中左上角图示为环境风分布、 柱状箭头表示风暴相对气流的 方向,粗实线代表涡线,环状 箭头表示旋转,阴影箭头表示 促使上升气流和下沉气流发展 的外力,垂直方向上的虚线区 为降水区。
1) 空间尺度范围广,生命周期跨度大; 2) 气象要素梯度大; 3) 散度、涡度与垂直速度; 4) 非地转平衡和非静力平衡; 5) 质量场和风场的适应; 6) 小概率和频谱宽、大振幅事件
16
中尺度大气运动的基本特征
1)空间尺度范围广,生命周期跨度大 按照Orlanski的划分标准,中尺度系统的水
平尺度在2km~2000km之间,时间尺度为几十分钟 至几天之间。
着重要作用。
23
§1.4 中尺度运动方程组
du 1 p fv
dt x
•
运动方程:
dv 1 p fu
dt y
dw 1 p g
dt z
Hale Waihona Puke 忽略湍流扩散的 大气动力学和热 力学基本方程组
• 连续方程: d ( u v w) 0
中小尺度气象学总结
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。
中小尺度终结版
以下均为老师的重点,按顺序整理1.简述Orlanski分类法对中尺度的分类?2.简述中尺度天气系统的基本特征?(1)空间尺度小,生命期短。
β中尺度系统的水平尺度(L)一般为20-200 km,垂直尺度(H)为10 km左右,因而形态比H/L为10-1-100β中尺度系统的生命史一般在几小时到十几小时,(2)气象要素梯度大。
中尺度天气系统气象要素的梯度很大,气压达1~3 hPa/10 km,温度3℃以上/10 km,中尺度系统如飑线过境时,变温为10℃/15 min左右,变压为6 hPa/15 min 左右。
中尺度天气系统产生的天气现象一般比较激烈(3)非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动。
尺度分析表明,中尺度系统的动量方程中,加速度项与地转偏向力和气压梯度力具有相同的量级,不能满足地转平衡关系对于β中尺度,尤其是γ中尺度运动,准静力平衡假定对所描述的中尺度系统有明显的歪曲,垂直运动速度也明显大于大尺度运动(4)小概率和频谱宽、大振幅事件。
中尺度系统在统计的意义上是小概率的它的空间尺度跨越的范围宽(频谱宽)且中尺度系统影响时的要素变化激烈,表明它是频谱宽的大振幅事件。
3.滞弹性近似、包辛内斯克近似及适用条件?1.包辛内斯克近似:(1)在连续性方程中不考虑密度的个别变化,是完全非弹性,因此是速度无辐散的;(2)与重力相联系的方程中要部分考虑密度的影响,(3)状态方程或热流量方程中要考虑密度变化的影响,(主要是由受热不均匀即温度变化引起的密度变化),不考虑压力效应对密度变化的影响;它主要适用于浅对流的中尺度运动2.滞弹性近似比包辛内斯克流体在弹性近似方面更接近实际流体,其主要特征是:(1)连续性方程中虽然不考虑密度的个别变化,但保留了平均密度的垂直变化,因而是滞弹性的,或称之为质量无辐散,(2)与重力相联系的方程及状态方程和热流量方程中要同时考虑压缩效应和热膨胀效应引起的密度变化。
因而滞弹性流体主要适用于研究深对流的中尺度运动,它是另一种形式的包辛内斯克近似4.什么是“对称不稳定”?所谓对称不稳定,从物理上看就是大气运动在垂直方向上是对流稳定的和水平方向上是惯性稳定的情况下,作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定大气现象5.简述强风暴发生的天气学必要条件?①位势不稳定层结,并常有逆温层存在;②低层有水汽辐合;③有不稳定的释放的机制;④强的风垂直切变;⑤低空急流;⑥中空干冷空气等6.什么是条件不稳定、对流不稳定?其适用条件各是什么?对流性天气一般发生在条件性不稳定层结的情况下,但有时在上干下湿的条件性稳定层结下,如果有较大的抬升运动,特别是发生整层大气得到抬升时,原先的条件性稳定层结变成不稳定的了,这种不稳定层结称为对流性不稳定,其适用于气层。
中小尺度复习资料
中小尺度中尺度带状对流系统由对流单体侧向排列而成的中尺度对流系统一般称为带状对流系统。
结构:飑线作为一个中尺度系统,应包括对流区和非对流(层状云)区两部分。
对流区包含强烈的、垂直延伸的强回波核,而层状区域由一些降水构成均匀(不是绝对均匀)纹理。
概念:为—种带(或线)状中尺度系统,是非锋面性狭窄的活跃的雷暴带(或不稳定线)。
其中有许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的,是风向、风速气压、温度等突变的狭窄强对流云带。
为破坏力严重的灾害性天气。
飑线的一般特征○!发生地点:出现在中纬度的某些大陆地区以及主要的热带大陆和热带海洋地区。
温带地区的飑线常发生在春夏之交的过渡季节,有的出现在冷锋前或气旋波的暖区,有的在冷锋后的冷区里,还有在冷暖锋上或切变线(辐合线)附近生成的。
并大致与锋面相平行。
○2尺度:长约几百千米,宽度约50~100km。
飑线由若干“飑段”组成。
每个飑段包含若干大而孤立的相互分离的风暴。
○3时间尺度:几小时至十几小时。
○4飑线的地面要素场的结构:飑线由雷暴单体侧向排列而成,每个单体成熟期都有地面冷丘及水平外流和阵风锋;小冷丘和阵风锋结合起来形成小尺度雷暴高压和阵风锋。
阵风锋又称为飑锋:处在雷暴高压边缘。
具有很强的温度梯度、气压梯度和风速和风向水平切变,它也叫气压涌升线或跳跃线。
○5过境特征:由于飑锋附近是各种气象要素水平梯度很大的地带,因此当飑锋过境时,气象要素将发生急剧的变化。
通常表现为气压涌升、气温急降、风向突变、风速剧增以及强烈降水等。
飑线前低压:飑锋前方一般有中尺度低压。
它的形成可能与飑线前方高层的补偿下沉气流引起的绝热增温有关。
尾流低压:雷暴高压后方的中尺度低压,它的形成与雷暴高压后部的尾流效应相联系。
飑中系统:包括飑线、飑线前低压、雷暴高压以及尾流低压统称为飑中系统。
※飑中系统的全部系统一般只在成熟阶段才同时出现。
不同阶段系统的强度和结构是不同的。
两类比较常见飑线:1、具有前导对流线和尾随层状云区以及具有由前向后和由后向前两支入流的飑线发生在风垂直切变相对小的环境中的飑线飑线的前方有一支由前向后的入流迎着飑锋上升,到高层分裂成向前和向后的两支气流,其后部中层则另有一支由后向前的入流。
高考地理空间尺度变化的考查
高考空间尺度变化的考查地理学科是关于空间的学科,空间尺度变化是地理学科研究的特殊视角;提高对空间尺度的敏感性,能够根据不同空间尺度从不同角度对问题进行分析;空间尺度的变化意味着思考角度的变化。
空间尺度有大中小尺度,大尺度一般关注整体,忽略细节,注重“普适性”;小尺度一般关注“特殊性”,注重细部特征的探究。
如果一组题中多问出现同类型问题,那么基本上就是在考查空间尺度的变化,需要从空间尺度大小的角度来思考问题的差异。
一般情况下区位条件类的设问、分布特征类的设问最容易出现空间尺度变化的考查,设问特点都是最后的设问方向都是一样的,但前面的限定范围不一样,这时就要有非常的敏感性。
从这个角度考虑,我们平时在设置问题时就要有意识的从尺度变化角度训练学生的思维。
下面提供的题都是体现空间尺度由大到小变化进行思考,尺度越小,思考角度越细微,内容越“特殊”,越具体。
(2014年全国卷一)37.(22分)阅读图文资料,完成下列要求。
沙特阿拉伯人口主要集中在沿海和内陆绿洲地区。
21世纪初,该国甲地发现便于开采、储量丰富的优质磷酸盐矿(位置见下图)。
初期开采的矿石运往乙地加工。
2013年,该国在甲地附近筹建磷酸盐工业城,使其成为集开采、加工于一体的国际磷酸盐工业中心。
(1)分析沙特阿拉伯建设国际磷酸盐工业中心的优势条件。
(8分)(2)分析在甲地附近建设磷酸盐工业城需要克服的不利地理条件。
(8分)参考答案(1)沙特阿拉伯(靠近亚洲、非洲、欧洲市场)濒临海洋,产品运输方便;磷酸盐矿品位高,储量大,易开采;油气资源丰富,能源成本低;资金雄厚。
(2)高温干燥,淡水资源短缺,施工环境差;地处偏远地区,人口稀少,劳动力缺乏;地区开发历史短,工业与基础设施薄弱。
(2018年全国卷二)36.阅读图文资料,完成下列要求。
(24分)数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所。
数据中心的规模以设备运行耗能的多少来衡量,规模越大,运营成本越高。
中小尺度气象学总结
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。
中小尺度模拟试题
中小尺度数值模拟参考慎入,这是我同学去年的参考题。
而且只有数值模拟部分,至于中小尺度天气动力学,就请诸位自求多福吧。
重申,这只是去年的参考题,要是今年考试时一道都中不了,哪天走路上你看见本人可千万不要往过来拍拖鞋。
再次重申,期末考试请认真复习,以下仅供参考。
(我只提供参考题,答案什么的,请诸位从老师的课件里面找吧……虽然那课件有好多都是英文的)一共三十道题,下面开始:1、简述数值模式和数值模拟的科学基础。
2、Richardson数值预报实验失败的主要原因。
3、Charney数值预报试验成功的原因。
4、现代数值模式、数值模拟发展的主要方面有哪些?5、数值模式的不确定性主要表现在哪些方面?如何减少数值模拟的不确定性?6、中尺度天气系统的基本特征。
7、什么是数值模式?什么是数值模拟?8、数值模拟的优点。
9、发展中尺度数值模式的难点。
10、简述地形跟随坐标。
11、数值模式的控制方程组与一般意义下的控制方程组有何不同?12、什么是次网格过程?为什么会存在次网格过程?13、气象上常用地图投影有哪些?数值模拟过程中如何确定使用何种地图投影?14、简述数值求解的主要方法及适用范围。
15、什么是差分方程的一致性、收敛性和稳定性?16、什么是差分方程的非线性计算不稳定?产生原因是什么?17、如何消除差分方程的非线性不稳定?18、差分方法对方程的解有何影响?19、何谓混淆误差?产生的原因是什么?20、为何能量只会有短波上发生虚假的自反馈?21、数值模拟中,模拟区域和格距大小的设置有哪些要求?22、为何会交错网格?为什么垂直方向要拉伸网格?23、为什么观测资料不能直接作为模式的初始场而需要进行初始化处理?24、大气边界层的特点、结构、主要过程有哪些?25、简述湍流和对流的区别。
26、什么是积云参数化?27、数值模拟中,双向嵌套和单向嵌套有何区别?28、使用WRF模式进行数值模拟的具体步骤是怎么样的?(我吐下槽:这个现在还有谁不会么?WPS里的三个*.exe,加上WRFV3里的两个*.exe,实际上一共就五步)29、WRF模式每个运行步骤的作用是什么?(啥也不说了,同上……)30、WRF模式如何设置水平网格和垂直分层?。
中尺度天气学课后习题答案
中尺度气象学(第二版)课后习题第一章中尺度天气系统的特征1. 什么是“中尺度”?Ligda,Emanuel,Orlanski和Pielke等怎样定义“中尺度”?目前,“中尺度”一般被描述性地定义为时间尺度和水平空间尺度比常规探空网的时空密度小,但比积云单体的生命期及空气尺度大得多的一种尺度。
Ligda(1951)最早提出“中尺度(mesoscale)”这一概念。
他根据对降水系统进行雷达探测所积累的经验指出,有些降水系统,太大以致不能由单站观测全,但又太小以致即使在区域天气图上也不能显现,他建议把具有这种尺度的系统称为“中尺度系统”。
Emanuel把具有状态比L/D=Uz/f和时间尺度T=f-1的运动定义为“中尺度”运动(L水平尺度,D垂直尺度亦即不稳定层厚度,Uz纬向风垂直切变尺度,f科氏参数)。
Orlanski(1975)根据观测和理论的总和分析结果,提出了一个比较细致的尺度划分方案,即:天气系统可粗分为大、中、小尺度三类,其中大尺度系统可再分为α、β两类,中尺度和小尺度系统则可分别分为α、β、γ三类,相邻两类的空间尺度相差1个数量级。
按照这种划分,中尺度成了一个范围很宽的尺度,即2~2000km。
小至某些通常称为小尺度的系统如雷暴单体等,大至某些通常称为大尺度的系统如锋、台风或飓风等都可以包括在中尺度的范围内。
但其核心则为20~200km的系统,即β中尺度系统。
β中尺度系统具有典型的中尺度特性,而α和γ中尺度系统则分别兼有大尺度和小尺度的特性。
Pielke(1984)提出,典型的中尺度也可以定义为符合以下判据的一种特殊尺度:①其水平尺度足够大,以至于可以适用静力平衡关系;②其水平尺度足够小,以致地转偏向力项相对于平流项和气压梯度力项时小项。
2. α、β、γ中尺度系统在性质和对强天气形成的作用方面有什么不同?按Orlanski的划分标准,中尺度系统的水平尺度在2×100~2×103km之间,时间尺度在几十分钟至几天之间。
中小尺度天气学
第一章1. (选填)简述Orlanski分类法对屮尺度的分类?Meso: a中尺度200—2000km ; 3 中尺度20—200km ; 丫屮尺度2—20km2. (选简)简述屮尺度天气系统的基本特征?(按时空细分)①空间尺度小,生命期短。
②气象要素梯度大。
③非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动。
④小概率和频谱宽、大振幅事件。
第二章1 什么是〃对流近似” ?只有与重力联系的项屮保留了密度扰动,而在气压梯度力项屮,则略去了密度扰动的影响,这样的近似称为对流近似。
2 什么是“对称不稳定” ?判断用气块法所谓对称不稳定,从物理上看就是大气运动在垂直方向上是对流稳定的和水平方向上是惯性稳定的情况下,作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定大气现象。
第三章1 (★反复记忆)简述强风暴发生的天气学必要条件?①位势不稳定层结,并常有逆温层存在②低层有水汽辐合③有不稳定的释放的机制④强的风垂直切变⑤低空急流⑥中空干冷空气等。
2 (★)什么是条件不稳定、对流不稳定?其适用条件各是什么?①条件不稳定:丫m<Y <Y d,对于未饱和大气是静力稳定的,而对饱和湿空气来说是静力不稳定,这种大气层结称为“条件不稳定”层结。
适用于气块②对流性不稳定:对流性天气一般发生在条件性不稳定层结的情况下,但有时在上干下湿的条件性稳定层结下,如果有较大的抬升运动,特别是发生整层大气得到抬升时,原先的条件性稳定层结变成不稳定的了,这种不稳定层结称为对流性不稳定。
适用于气层3 逆温层和干暖盖的作用是什么?在强对流爆发前,屮低层常常有逆温层和稳定层,它相当于一个阻挡层,暂时把低空湿层与对流层上部的干层分开,阻碍了对流的发展,这样使风暴发展所需要的高静力能量得以积累,当大气低层出现阻挡层时,一般称为干暖盖。
具有稳定层结的干暖盖抑制对流的作用是十分清楚的,另一方面它对于大气低层不稳定能量又有储存和积累作用。
4 普通积云的云外下沉气流与强风暴屮尺度环流的下沉运动对对流运动各起什么作用?①普通积云对流的云外下沉运动的出现,使对流运动的发展受到不利的影响。
语法知识—经济生活—价值尺度职能的全集汇编附答案
一、选择题1.“花明天的钱,圆今天的梦”不失为一种可行的生活选择。
完成下面小题张某想购买一套标价为108万元的住房,在首付38万元现金的同时,他又向银行通过公积金贷款70万元。
这里的“108万”、“38万”、“70万”的职能分别是( )A.价值、支付手段、流通手段B.价值尺度、流通手段、支付手段C.价值、价值尺度、流通手段D.价值尺度、支付手段、支付手段2.我们在商场购物时往往是“一手交钱,一手交货”。
这时货币所执行的职能是A.价值尺度B.流通手段C.支付手段D.贮藏手段3.2018年五一假期前,王某一家人决定趁五一假期去云南旅游,选择了标价为每人4000元的大理、丽江三日游,王某在地摊上花了60元买了几件富有云南民族特色的小饰品。
材料中涉及的货币的职能依次是A.支付手段、流通手段B.流通手段、价值尺度C.支付手段、价值尺度D.价值尺度、流通手段4.2019年中秋节期间,李磊在商场看上了一台价值7000元的笔记本电脑,经过打折后,他最终支付了6000元购买了这台笔记本电脑。
这里的“7000元”和“6000元”分别体现的货币职能是:①价值尺度②支付手段③流通手段④商品流通A.①②B.①③C.②④D.③④5.小李采用银行按揭方式购买了一套15万元的住房。
首付5万元,15年内付清10万元贷款和3万元利息。
其中3万元利息、15万元的房价、5万元首付分别体现了货币的A.价值尺度 流通手段 支付手段B.支付手段 价值尺度 流通手段C.流通手段 支付手段 价值尺度D.支付手段 流通手段 价值尺度6.2019年双十一,大学生小杨在淘宝购网买了一台标价为4788元的华为5G手机,采取分期付款方式,首付2200元,剩余钱款分12个月付清,每月付150元。
材料中的“4788元”“2200元”“150元”体现的货币职能分别是( )A.价值尺度、支付手段、 流通手段B.流通手段、支付手段、价值尺度C.流通手段、价值尺度、支付手段D.价值尺度、流通手段、支付手段7.2019年11月2日,“不止是李健”巡回演唱会(宁波站)在宁波奥体中心上演,大麦网抢票价380-1280元。
中小尺度复习解剖
中小尺度中尺度带状对流系统由对流单体侧向排列而成的中尺度对流系统一般称为带状对流系统。
结构:飑线作为一个中尺度系统,应包括对流区和非对流(层状云)区两部分。
对流区包含强烈的、垂直延伸的强回波核,而层状区域由一些降水构成均匀(不是绝对均匀)纹理。
概念:为—种带(或线)状中尺度系统,是非锋面性狭窄的活跃的雷暴带(或不稳定线)。
其中有许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的,是风向、风速气压、温度等突变的狭窄强对流云带。
为破坏力严重的灾害性天气。
飑线的一般特征○!发生地点:出现在中纬度的某些大陆地区以及主要的热带大陆和热带海洋地区。
温带地区的飑线常发生在春夏之交的过渡季节,有的出现在冷锋前或气旋波的暖区,有的在冷锋后的冷区里,还有在冷暖锋上或切变线(辐合线)附近生成的。
并大致与锋面相平行。
○2尺度:长约几百千米,宽度约50~100km。
飑线由若干“飑段”组成。
每个飑段包含若干大而孤立的相互分离的风暴。
○3时间尺度:几小时至十几小时。
○4飑线的地面要素场的结构:飑线由雷暴单体侧向排列而成,每个单体成熟期都有地面冷丘及水平外流和阵风锋;小冷丘和阵风锋结合起来形成小尺度雷暴高压和阵风锋。
阵风锋又称为飑锋:处在雷暴高压边缘。
具有很强的温度梯度、气压梯度和风速和风向水平切变,它也叫气压涌升线或跳跃线。
○5过境特征:由于飑锋附近是各种气象要素水平梯度很大的地带,因此当飑锋过境时,气象要素将发生急剧的变化。
通常表现为气压涌升、气温急降、风向突变、风速剧增以及强烈降水等。
飑线前低压:飑锋前方一般有中尺度低压。
它的形成可能与飑线前方高层的补偿下沉气流引起的绝热增温有关。
尾流低压:雷暴高压后方的中尺度低压,它的形成与雷暴高压后部的尾流效应相联系。
飑中系统:包括飑线、飑线前低压、雷暴高压以及尾流低压统称为飑中系统。
※飑中系统的全部系统一般只在成熟阶段才同时出现。
不同阶段系统的强度和结构是不同的。
两类比较常见飑线:1、具有前导对流线和尾随层状云区以及具有由前向后和由后向前两支入流的飑线发生在风垂直切变相对小的环境中的飑线飑线的前方有一支由前向后的入流迎着飑锋上升,到高层分裂成向前和向后的两支气流,其后部中层则另有一支由后向前的入流。
中尺度天气学课后习题答案
中尺度气象学(第二版)课后习题第一章中尺度天气系统的特征1. 什么是“中尺度”?Ligda,Emanuel,Orlanski和Pielke等怎样定义“中尺度”?目前,“中尺度”一般被描述性地定义为时间尺度和水平空间尺度比常规探空网的时空密度小,但比积云单体的生命期及空气尺度大得多的一种尺度。
Ligda(1951)最早提出“中尺度(mesoscale)”这一概念。
他根据对降水系统进行雷达探测所积累的经验指出,有些降水系统,太大以致不能由单站观测全,但又太小以致即使在区域天气图上也不能显现,他建议把具有这种尺度的系统称为“中尺度系统”。
Emanuel把具有状态比L/D=Uz/f和时间尺度T=f-1的运动定义为“中尺度”运动(L水平尺度,D垂直尺度亦即不稳定层厚度,Uz纬向风垂直切变尺度,f科氏参数)。
Orlanski(1975)根据观测和理论的总和分析结果,提出了一个比较细致的尺度划分方案,即:天气系统可粗分为大、中、小尺度三类,其中大尺度系统可再分为α、β两类,中尺度和小尺度系统则可分别分为α、β、γ三类,相邻两类的空间尺度相差1个数量级。
按照这种划分,中尺度成了一个范围很宽的尺度,即2~2000km。
小至某些通常称为小尺度的系统如雷暴单体等,大至某些通常称为大尺度的系统如锋、台风或飓风等都可以包括在中尺度的范围内。
但其核心则为20~200km的系统,即β中尺度系统。
β中尺度系统具有典型的中尺度特性,而α和γ中尺度系统则分别兼有大尺度和小尺度的特性。
Pielke(1984)提出,典型的中尺度也可以定义为符合以下判据的一种特殊尺度:①其水平尺度足够大,以至于可以适用静力平衡关系;②其水平尺度足够小,以致地转偏向力项相对于平流项和气压梯度力项时小项。
2. α、β、γ中尺度系统在性质和对强天气形成的作用方面有什么不同?按Orlanski的划分标准,中尺度系统的水平尺度在2×100~2×103km之间,时间尺度在几十分钟至几天之间。
中考物理总复习物质结构与物体尺度专项训练含解析试题
物质构造与物体尺度制卷人:打自企;成别使;而都那。
审核人:众闪壹;春壹阑;各厅……日期:2022年二月八日。
一、单项选择题1.以下微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的选项是〔〕A. 质子原子核原子B. 原子原子核质子C. 原子核质子原子D. 原子质子原子核2.以下微粒的空间尺度按从大到小的顺序排列正确的选项是〔〕A. 分子、夸克、质子、电子 B. 分子、原子、电子、原子核C. 原子核、电子、质子、分子 D. 分子、原子核、质子、夸克3.以下粒子中,带正电的是〔〕A. 电子B. 原子核C. 中子 D. 原子4.关于粒子和宇宙,以下说法中错误的选项是〔〕A. 宇宙是一个有层次的天体构造系统B. 分子是由原子构成的,分子间没有空隙C. 电子的发现提醒了原子是有构造的D. 分子间同时存在互相作用的吸引力与排挤力5.科学家观察组成物质的分子构造,需要借助〔〕A. 普通光学显微镜B. 超级电子显微镜 C. 高倍天文望远镜 D. 大型强子对撞机6.以下各项排列中,按尺度的数量级由小到大排列正确的选项是〔〕A. 质子、原子核、电子、原子 B. 电子、夸克、中子、原子C. 夸克、中子、质子、电子 D. 质子、电子、原子核、原子7.在如下图的各种现象中,主要说明分子间存在引力的是( )A. 滴在热水中的墨水比滴在冷水中的扩散得快B. 端面磨平的铅块压紧后连在一起可以吊住大钩码C. 铅板和会金板长时间是压紧在一起,铅和金会互相浸透D. 抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合均勺“日心说〞的物理学家是〔〕A. 哥白尼B. 牛顿C. 伽利略 D. 爱因斯坦二、多项选择题9.以下说法中正确的选项是〔〕A. 扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规那么运动B. 固体、液体很难被压缩,说明分子间没有间隙C. 墨水在热水中比冷水中扩散得快,说明物体温度越高,分子运动越剧烈D. 两个端面削平的铅柱紧压在一起后能吊起一个钩码,说明分子间存在引力10.以下说法中正确的选项是〔〕A. 扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规那么运动B. 固体、液体很难被压缩,说明分子间没有间隙C. 墨水在热水中比冷水中扩散得快,说明物体温度越高,分子运动越剧烈D. 两个端面削平的铅柱紧压在一起后能吊起一个钩码,说明分子间存在引力11.下面物体不具有一定形状的是〔〕A. 牛奶 B. 氧气 C. 铜块 D. 冰三、填空题12.将50mL的水和50mL的酒精充分混合,测得质量为90g,混合后水与酒精的总体积将________〔选填“大于〞“等于〞或者“×103kg/m3,上述现象说明________.13.1879年,英国物理学家汤姆逊首先发现了________,从而揭开了人们对________内部的认识.14.一定量的水和酒精混合总体积变小,是由于分子之间存在________ ;两块外表干净的铅块互相压紧可以吊住重物,说明分子间存在________ .15.如下图,是水物质三种状态下的物理模型,甲图的物质处于________状态,该物质由乙图直接变成甲图的过程中物体的内能________〔选填“变大,不变或者变小〞〕.16.如下图,把两块外表很平且干净的铅块压紧,两块铅就结合在一起,甚至下面挂一个重物都不能把它们拉开,这一现象说明________ .四、实验探究题17.每天清晨,太阳从升起,黄昏,太阳从西方落下,日复一日,年复一年,从古至今,直至永远,太阳是何等辛苦.何止是太阳,我们看到的月亮和星星,不也是围绕我们地球团团转吗?据此,公元2世纪,托勒密认为地球是宇宙的中心,其他星星围绕地球转动,教会还认为这是HY为了地球上的人类而特意创造的.请问:〔1〕日出日落现象是否因太阳绕地球运转而产生?假如不是,又是什么原因引起的?〔2〕1543年,哥白尼提出一个与上述不同的学说,叫什么?五、综合题18.如以下图所示,根据粒子和宇宙相关知识答复以下问题:〔1〕如图1所示甲杯中盛的是5℃的冷水,乙杯中盛的是80℃的热水,甲、乙两杯中水的质量相等.它们都静静地放置在程度桌面上,同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水,过几分钟后观察到如下图的现象.由此可知,温度越________,分子无规那么运动越剧烈.〔2〕如图2所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开,这个实验现象说明了________.〔3〕往装有50cm3水的量筒中注入50cm3的酒精,水和酒精混合后的总体积________〔选填“大于〞、“小于〞或者“等于〞〕100cm3.这说明________.〔4〕如图4所示是小华模拟宇宙膨胀的实验,气球上的小圆点可以看成是宇宙中的天体,充气使气球不断膨胀时,任意两个小圆点之间的间隔都在________.在实际的观察中,天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移,称为谱线“线移〞,这一现象说明星系在逐渐________〔选填“靠近〞或者“远离〞〕我们.大多数科学家认为宇宙诞生于________.19.“嫦娥三号〞探月卫星,经屡次“刹车制动〞实现变轨,最终在月面成功着陆.〔1〕月球是一颗________ 〔选填“恒星〞、“行星〞或者“卫星〞〕,月球着陆器不能利用降落伞进展月面着陆,因为月球外表没有________〔2〕卫星“刹车制动〞时,沿运动方向喷射出高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是________ 的.〔3〕经过漫长的寒冷的月夜之后,“玉兔号〞月球车成功清醒,并传回大量的照片,月球自转和绕地球公转周期一样,那么月球的一夜大约地球上的________ 天.六、解答题20.谈一谈你对宇宙组成的认识.答案解析局部一、单项选择题1.【答案】B【解析】【分析】物质由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,质子和中子又由夸克构成,因此从小到大的顺序应为:原子、原子核、质子.应选B.【点评】此题考察物质世界微观的构成,是一道根底题.2.【答案】D【解析】【解答】解:根据物质的微观构造,物体是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子由原子核和电子组成,原子核是由质子和中子构成的,质子和中子又是由更小的微粒夸克组成.故分子是最大的,接着是原子核、质子,最小的是夸克.应选D.【分析】物体是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,质子和中子又是由更小的微粒夸克组成.3.【答案】B【解析】【解答】解:正常情况下,原子不带电,根据原子构造的相关知识可知,原子中带正电的是原子核.应选B.【分析】在原子构造中,原子是由原子核和带负电的核外电子构成的,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的.4.【答案】B【解析】【解答】解:A、宇宙是由物质组成的,宇宙中有很多的星系,星系中又有很多星体,宇宙是一个有层次的天体构造系,故A正确; B、分子是由原子组成的,分子间存在空隙,故B错误;C、电子的发现使人们认识到原子是可以再分的,原子由居于原子中心的原子核与核外电子组成,电子的发现提醒了原子是有构造的,故C正确;D、分子间同时存在互相作用的引力与斥力,故D正确;应选B.【分析】根据分子动理论、人类对宇宙的认识、原子构造等知识的掌握分析答题.5.【答案】B【解析】【解答】解:组成物质的分子体积非常小,假如将分子看成一个个的小球,其直径只有百亿分之几米,一般显微镜看不到,所以必须使用超级电子显微镜进展观察.应选B.【分析】物质是由分子组成的,分子是体积非常小,一般分子的直径只有百亿分之几米,通常以10﹣10m 做单位来量度.6.【答案】D【解析】【解答】解:根据原子构造理论,物质是由分子组成,分子由原子组成,原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核又包括质子和中子两局部组成,而中子由夸克组成,所以按照尺度的数量级由小到大排列为质子、电子、原子核、原子.故D正确.应选D.【分析】物质是由分子构成的;分子是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成的;原子核由质子和中子构成;质子和中子由夸克组成.7.【答案】B【解析】【解答】A、墨水在热水和冷水中扩散快慢不同,说明温度不同,分子运动的快慢不同,A不符合题意;B、端面磨平的铅块压紧后连在一起可以吊住大钩码,说明分子间存在着互相作用的引力,B符合题意;C、铅板和金板长时间是压紧在一起,铅和金会互相浸透,这是铅和金的分子不停运动的结果,属于扩散现象,C不符合题意;D、抽出挡板后两种气体混合均匀,说明分子是在运动,D不符合题意。
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第一章1.中尺度天气学研究的两类中尺度天气现象各是什么?一类是雷暴、暴雨、冰雹、大风、下击暴流等对流性天气;另一类是局地低云、浓雾等稳定性天气2.中尺度天气现象的特征?生命史短、空间范围小、天气变化剧烈。
3.简述Orlanski分类法对中尺度的分类?4.简述中尺度天气系统的基本特征?空间尺度小,生命期短。
气象要素梯度大。
非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动。
小概率和频谱宽、大振幅事件。
第二章1.浮力、地转偏向力在大、中、小尺度运动的作用?2.何谓“对流近似”?只有与重力联系的项中保留了密度扰动,而在气压梯度力项中,则略去了密度扰动的影响,这样的近似称为对流近似3.滞弹性近似、包辛内斯克近似及适用条件?(1)在连续性方程中不考虑密度的个别变化,是完全非弹性,因此是速度无辐散的;(2)与重力相联系的方程中要部分考虑密度的影响,(3)状态方程或热流量方程中要考虑密度变化的影响,(主要是由受热不均匀即温度变化引起的密度变化),不考虑压力效应对密度变化的影响;这样近似的流体在气象上常称为包辛内斯克流体。
它主要适用于浅对流的中尺度运动。
(1)连续性方程中虽然不考虑密度的个别变化,但保留了平均密度的垂直变化,因而是滞弹性的,或称之为质量无辐散,(2)与重力相联系的方程及状态方程和热流量方程中要同时考虑压缩效应和热膨胀效应引起的密度变化。
因而滞弹性流体主要适用于研究深对流的中尺度运动,它是另一种形式的包辛内斯克近似。
4.对于中尺度运动,主要是何种波动起作用?中尺度运动,重力波起着重要作用5.惯性重力波形成的机制?在层结大气中,空气微团受到扰动后偏离平衡位置,在重力作用下产生振荡并传播形成了重力波。
这是一种重力内波,它既可以向水平方向传播,也可沿铅直方向传播。
考虑地球旋转影响时称为惯性重力内波,6.有基本气流切变时,重力波的不稳定条件?并解其物理意义?不稳定的条件(理查森数):Ri<1/47.重力波的动力学性质有哪几点?1)非静力平衡时的重力波频率小于静力平衡时的频率;2)非静力平衡时的重力波水平波速小于静力平衡时的波速;3)非静力平衡时的群速度小于静力平衡时的群速度;4)重力波的群速度小于相速度8.什么是“对称不稳定”?判据?所谓对称不稳定,从物理上看就是大气运动在垂直方向上是对流稳定的和水平方向上是惯性稳定的情况下,作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定大气现象。
判据:Ri < f /η在层结稳定的大气中,q < 0 ,即基本气流位涡小于零由于通常η > f ,因此对称不稳定判据可以看作为 Ri < 1,即理查逊数小于1 9.非静力平衡条件下干对称不稳定的判据?对位涡:q<0;里查逊数: Ri<1即:水平温度梯度较大;或者里查逊数(Ri)较小;或者等位温面比等角动量(M)面更陡一些。
10.对流发生的触发机制?并举例说明?1)天气系统造成的系统性上升运动(锋面、槽线、切变线、低涡、低层辐合)2)地形抬升作用(迎风坡的抬升作用、山区多雷暴、冰雹天气)3)局地热力抬升作用(夏季午后的局地加热、不稳定、垂直环流)4)冷锋(抬升作用、锋前飑线)5)露点锋(又称干线、在露点锋上出现强对流天气)6)边界层的非均匀加热(有雾或云覆盖的地区,不利于对流发展、而四周的晴空区,午后对流会增强)7)密度流或弧状云线(从成熟或衰老的对流单体的低层流出的空气,常启动新单体的发展、卫星云图上可以看到呈弧状排列的层积云和积云,弧状云线)第三章1.简述强风暴发生的天气学必要条件?①位势不稳定层结,并常有逆温层存在;②低层有水汽辐合;③有不稳定的释放的机制;④强的风垂直切变;⑤低空急流;⑥中空干冷空气等。
2.什么是条件不稳定、对流不稳定?其适用条件各是什么?γ m <γ<γd ,对于末饱和大气是静力稳定的,而对饱和湿空气来说是静力不稳定,这种大气层结称为“条件不稳定”层结对流性天气一般发生在条件性不稳定层结的情况下,但有时在上干下湿的条件性稳定层结下,如果有较大的抬升运动,特别是发生整层大气得到抬升时,原先的条件性稳定层结变成不稳定的了,这种不稳定层结称为对流性不稳定。
条件性不稳定适用于气块,对流不稳定适用于气层3.什么是位势不稳定?当对流不稳定和条件性不稳定两者结合起来时,称之为位势不稳定。
4.逆温层和干暖盖的作用是什么?具有稳定层结的干暖盖抑制对流的作用是十分清楚的,另一方面它对于大气低层不稳定能量又有储存和积累作用5.普通积云的云外下沉气流与强风暴中尺度环流的下沉运动对对流运动各起什么作用?普通积云对流的云外下沉运动的出现,使对流运动的发展受到不利的影响。
强风暴中干冷空气的下沉运动,对于强风暴系统的强度和维持具有十分重要的作用,有可能使强对流组织化。
6.挟卷效应及对对流运动的影响?由于挟卷效应,云内空气的温度递减率比没有挟卷作用的温度递减率大;可见夹卷过程使云发展所要求的递减率变大,亦即夹卷效应是不利于对流运动发展的。
7.垂直风切变对对流运动的作用?1)对大小水滴有分离作用2)它增强中层干冷空气的吸入,加强了风暴中的下沉气流3)风的垂直切变对强风暴系统的传播有重要影响4)在风暴右侧有利于新的对流单体增长。
5)风的垂直切变使对流单体的分裂8.何为高空急流、低空急流?将600hPa以下的出现强而窄的气流带称为低空急流当对流层上部风速达30 m/s,且当风的垂直切变达到一定数量级[一般为5—10 m/(s.km)]时,并且水平切变达到每100 km为5m/s时形成强而窄的气流带即为急流,急流中心的长轴是急流轴,急流轴线有一个或多个风速极大值中心,急流轴在二维空间中呈准水平,多数为东西向,水平尺度长达上万公里,此为高空急流9.高低空急流的耦合作用对对流天气和强风暴发展有什么作用?强风暴发展;在有高低空急流耦合的情况下,特别是在高空急流出口区的高低空急流耦合常常有利于强对流风暴的发生和发展。
在这种形势下,低层低空急流造成暖湿空气输送,高空急流则造成干冷空气平流,从而加强了大气潜在不稳定。
而且高低空急流耦合产生的次级环流上升支将触发潜在不稳定能量的释放。
对流天气;低空急流轴线左前方是正切变涡度区,因此垂直于急流轴线的次级环流是左侧有上升运动、右侧为下沉运动,当高空急流出口区与入口区形成的次级热力环流与低空急流的次级环流形成不同方式的耦合时,对流天气的影响不一样10.低空急流的三个作用?高空急流的两个作用?低空急流有三个方面的作用:通过低层暖湿平流的输送产生位势不稳定层结;在急流最大风速中心的前方有明显的水汽辐合和质量辐合或强上升运动,这对强对流活动的连续发展是有利的;在急流轴的左前方是正切变涡度区,有利于对流活动发展。
高空急流的两个作用:一是抽气作用;二是通风作用。
11.第二类条件不稳定?指由热带地区大尺度扰动与积云对流小尺度运动相互作用所导致的大尺度系统不稳定性增长的过程。
12.简述积云对流潜热对高低空风场的反馈作用?对流性增温对高空风场的影响:高层增温使高层高压面抬高并引起高空质量外流,结果在暴雨区上空形成明显的辐散气流。
随着高空暖区的出现,还增强了暴雨区以北的水平温度梯度,根据热成风关系,在暴雨区以北建立了高空强风带,它又加速高空流出及把暴雨和周围高空多余的热量带走,加强暴雨区的对流不稳定和垂直环流。
对流性增温对低层风场的作用:在对流区内,由于对流活动对动量的输送,造成上下层动量混合,使对流体内风速垂直分布均匀化,因此,在高空急流建立以后,较大动量的空气下传到低层建立低空急流。
第五章1.中尺度对流复合体(MCC)的定义?一种圆形团状结构的中尺度对流系统,也称中尺度对流复合体2.局地对流系统的三种基本类型?普通单体雷暴、多单体风暴以及超级单体风暴,后二者又称为局地强风暴。
3.局地强风暴发生时环境场的重要特征?强位势不稳定和强垂直风切变4.解释:普通单体雷暴、多单体雷暴和超级单体雷暴通常把一个上升运动区(其垂直速度≥10 m/s,水平范围从十千米至数十千米,垂直伸展几乎达整个对流层)称为一个对流单体。
只由一个对流单体构成的雷暴系统叫做单体雷暴。
多单体风暴是由一些处于不同发展阶段的生命期短暂的对流单体所组成的,这些单体在风暴内排成一列,是具有统一环流的强雷暴系统,其水平尺度为30~50km,垂直伸展能达到整个对流层,有时穿入平流层几千米。
“超级单体”比通常的成熟单体更巨大,更持久,并带来更为强烈的天气,而且,它具有一个近于稳态的,有高度组织的内部环流,并与环境风的垂直切变有密切关系。
5.超级单体风暴发生的一般天气尺度环境?①强的不稳定层结;②强的云下层平均环境风;③强的环境风垂直切变;④风向随高度强烈顺转。
6.超级单体风暴的上升气流、下沉气流的位置及其作用?风暴生长在强切变环境中,其内部有组织化的的上升气流和下沉气流同时并存,上升气流来自对流层低层,下沉气流来自对流层中层。
7.飑线的定义及天气现象?一种范围较小、生命史较短、气压和风的不连续线。
其特点是,若干排列成行的雷暴单体或雷暴群组成的狭窄强对流天气带。
过境时,风向突变、风速急增、气压猛升、气温骤降等现象,还常伴有雷暴、阵雨或冰雹、龙卷等剧烈天气。
8.飑线形成的大尺度环境条件?大气层结呈条件性不稳定;低层水汽丰富;高、低层存在强风带(急流),风向通常向上顺转;大气中具有某些动力机制以释放不稳定9.中纬度飑线结构的主要特点?上升气流到达高层出流区前,空气的水平动量u、v近于守恒。
这个特征和云中的垂直速度足够大有关10.从形成、气象要素变化以及尺度方面简述飑线与锋面区别?飑线与锋面的相同:都是冷暖空气的分界面飑线与锋面的区别:锋面是不同气团的分界面,而飑线则是在同一气团中形成和传播的;从天气要素变化的激烈程度来看,飑线比锋面更为剧烈;飑线是中尺度系统,其长度一般只有二三百千米,生命期约十几小时,而锋面是大尺度系统,其长度可达千余千米,生命期可达数天。
11.龙卷的基本特征?龙卷是强旋转、长而细的气柱,其平均直经约为100 M,从积状云延伸到地面。
所以认为龙卷是一种和强烈对流云相伴出现的具有垂直轴的小范围强烈涡旋。
当有龙卷时,总有一条漏斗状云柱从对流云云底盘旋而下,有的能伸达地面,在地面引起灾害性风的称为龙卷;有的未及地面或未在地面发生灾害性风的称为空中漏斗;有的伸达水面,称为水龙卷。
在龙卷生命期内,漏斗云形状和大小经历相当大的变化,生命史可分为五个阶段:(1)尘旋阶段。
此时环流的第一特征是看得见尘埃由地面向上旋转,兼或有短漏斗云从云底下垂(有轻度破坏)。
(2)组织化阶段。
其特征是漏斗云整个向下沉,龙卷强度增大。
(3)成熟阶段。
此时龙卷达到它的最大宽度,而且几乎呈垂直状(破坏最激烈)。
(4)缩小阶段。