气象学复习重点

复习思考题

第一章大气概述

1.大气中臭氧，二氧化碳，水汽在气象学上的意义。

臭氧能大量吸收紫外线，使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布；同时，臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害，对地球上生物有机体生存起了保护作用。

二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料，它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影。二氧化碳是温室气体，它能强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应。水汽能强烈吸收长波辐射，参与大气温室效应形成，对地面起保温作用。大气中水汽含量多少，影响云雨及各种降水，对植物生长发育所需水分有着直接影响，最终影响到植物及农作物的产量。

2.大气垂直分层的依据是什么。各层的主要特点有哪些。

依据:世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质，把大气分为五层。

特点:

对流层是靠近地表的大气最底层，气温随高度增加而降低，空气具有强烈的对流运动，气象要素水平分布不均匀。

平流层位于对流层顶到距地面约50~55km的高度，气温随高度的上升而升高，空气以水平运动为主，水汽含量极少。

中间层是从平流层顶到距地面85km左右的高度，气温随高度的

增加迅速降低，有空气的垂直运动，几乎没有臭氧存在。

热成层又称暖层，位于中间层顶至500km左右，气温随高度的增加迅速升高，大气处于高度的电离状态。

散逸层是大气的最高层，又称外层，气温随高度的增加很少变化。

3.名词解释:饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差。

饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这时的空气称饱和空气。饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压，它是温度的函数。

相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。

露点温度:当空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却到饱和时的温度称露点温度。

饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差。它表示实际空气距离饱和的程度。

4.饱和水汽压和相对湿度与温度有何关系。

在气压一定的条件下，饱和水汽压是随温度升高而很快增大的。相对湿度U=e/E*100% e不变时，气温升高，E上升，导致U 下降，反之，气温下降，导致U上升。

5.已知气温和相对湿度后，如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和差、露点温度。

水汽压 e=UE*100% 饱和差d=E-e

第二章辐射

1.名词解释：辐射通量密度，太阳常数，大气透明系数，总辐射，光合有效辐射。

辐射通量密度：自然界物体在单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量称为辐射通量密度，单位为（W/m²）

太阳常数：在日地平均距离条件下，地球大气上界垂直于太阳光线的面上所接受到的太阳辐射通量密度，称为太阳常数。

大气透明系数：太阳辐射在大气中被减弱的程度还与大气透明程度有关，常用大气透明系数P表明大气透明的程度。

总辐射：到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为总辐射。光合有效辐射：太阳辐射中对森林植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射，其占太阳直接辐射的比例随太阳高度增加而增加。

2.基尔霍夫定律，斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律。

基尔霍夫定律是表明在一定温度下，物体辐射能力与吸收率之间关系的定律。____α=ε____在一定的温度T 下，物体对某波长λ的吸收率α等于该物体在同温度下对波长的发射率ε。

斯蒂芬-波尔兹曼定律_________________

Et是温度为t的绝对黑体发射的辐射总能量，σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数。

维恩位移定律黑体辐射极大值所对应的波长与其热力学温度成反比。

λm=2897/T.

3.太阳辐射光谱分为哪三段，气象学中习惯把太阳辐射和地面辐射与大气辐射又分别叫什么。

通常把太阳光谱分为紫外，可见光，红外3个光谱区。

可见光区又分为七色光波段，波长~4微米的辐射为近红外辐射，波长4~100微米为远红外辐射。

太阳辐射能简称太阳能。

地面和大气辐射称为长波辐射。

4.试解释天空蔚蓝色、天空乳白色，旭日和夕阳呈红色的原因。当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射中波长较短的蓝紫被散射的多，所以天空呈蔚蓝色地面辐射与大气辐射又分别叫什么。地面辐射与大气辐射又分别叫什么。由于空气中的粉尘微粒较多，大气中的水蒸汽与其形成胶体，在云层的映衬下，看上去就成乳白色了.日出，日落时，因光线通过大气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以看上去太阳呈红色。

5.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素，如何计算到达地面的直接辐射。

计算公式sinh=sinδsinφ+cosδcosφcosω

φ是纬度，δ是赤纬(太阳倾角或日偏角)，ω是时角。

6.什么叫地面有效辐射，有哪些影响因子。

地面有效辐射是地面发射的长波辐射与地面吸收的大气逆辐射之差。影响因子主要有地面温度、空气温度、空气湿度和云况，还和海拔有关。

地面温度增高时，地面辐射增强，如果其他条件不变，则地面有效辐射增大；空气温度升高时，大气逆辐射增大，如果其他条件不变，则地面有效辐射减小；空气湿度加大时，加强了大气逆辐射，地面有效辐射减弱；有云时，大气逆辐射更强，地面有效辐射减弱。海拔高度增加时，大气逆辐射减弱，地面有效辐射增强。

7.地面净辐射的概念，地面净辐射公式和各项的意义。

地面吸收太阳辐射获得的能量与地面有效辐射失去的能量之差。或单位时间、单位面积的水平地表面吸收的辐射能与失去的辐射能之差称为地面净辐射，也称地面辐射平衡。

B=(Sb+Sd)（1-r）-Ln或B= Sb+Sd-Sr- Lo+La

其中Sb代表太阳直接辐射，Sd代表漫射辐射，r是反射率，Sr地面反射辐射，Ln是地面有效辐射，Lo是地面辐射， La是大气逆辐射。

第三章温度

1.土壤的热特性有哪些，它们是如何影响土壤温度的。

热容量：质量热容量和容积热容量。热容量大的物质，温度升高或降