大气物理 复习
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。
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。
大气压强复习
大气压强、流体压强与流速的关系基础知识：1、大气压的存在（1）大气压产生的原因：包围地球的大气由于受到________的作用，而且能够_________，因而空气对浸在它里面的物体，产生压强。
空气内部向_________方向都有压强。
空气中某一点向各个方向的压强大小______。
（2）证明大气压存在的实例：最早证明大气压强存在的实验是______________,覆杯实验、用皮碗模拟马德堡半球实验、鸡蛋被空气压入瓶中的实验等。
（3）人们在很多活动也直接利用了大气压，例如：_______________________、______________________、__________________________________等。
2、大气压强的测量（1）准确测量大气压数值的实验：___________________（2）托里拆利实验的步骤：a、取一根一端开口、一端封闭的长约1米的玻璃管，往里面灌满水银。
b、将开口一端朝下，浸没在水银中，且将玻璃管竖直放置（管顶是真空）。
c、用刻度尺测出水银的高度，即得所测的大气压的值，在一个标准大气压下，水银的高度为_________。
d、大气压数值的计算：P大气=P水银柱=ρ水银gh=____________×________×_______=1.013×105Pa=_____mmHg。
（3）一个标准大气压约等于______________Pa，这么大的压强，为什么我们感觉不到？因为_____________________________________________。
（4）托里拆利实验注意事项：a、托里拆利管中要充满水银，不能留有气泡。
b、在做实验时要将玻璃管______放置。
c、管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化，与管得粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。
3、大气压的变化与高度有关，大气压随海拔高度的增加而______，而且是不均匀______。
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。
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。
大气动力学复习要点.
学习必备欢迎下载复习要点（知识点） ：1、 动力气象学理论的基本假设主要包括什么？(1) 大气是连续流体(2)大气是可压缩流体(3) 大气近似为理想气体2、 地球大气的动力学和热力学主要特征有哪些？ 一、大气是重力场中的旋转流体(1)大气的垂直厚度比水平范围小的多，大气运动具有准水平性。
大尺度系统中，铅直速度远远小于水平速度，铅直方向大气所受作用力（气压梯度力、重力）近似平衡。
(2)大气随地球一起绕地轴旋转，致使大气必然受到科里奥利力（即科氏力）的作用－－地球的自转对大气的 运动影响深远（所以，地球流体力学是旋转流体力学）。
二、大气是层结流体 大气密度随高度的增加而递减，但可以将大气近似看作许多密度不同的薄层叠加而成三、大气中含有水汽 大气中含有水汽，它既改变了空气的密度分布，又改变了大气的热力性质、影响着大气能量的转换。
四、大气所处的下边界是不均匀的大气的下边界就是地表，全球地表起伏不平、性质迥异，对天气、气候变化影响显著。
3、 什么是个别变化？什么是局地变化？两者的关系如何？ 全导数dTlimδT limT ( xδx , y δy ,z δz ,t δt ) T ( x , y , z , t )dtδt 0δtδt 0δt表示个别空气微团在不同地点、不同时刻的温度变化率，称为空气微团温度的个别变化。
局地导数T T ( x , y , z , tδt )T ( x , y , z , t ) tlimδtδ t0表示某一地点、不同时刻的温度变化率，称为温度的局地变化。
4、 什么是冷平流？什么是暖平流？V T 表示由于水平运动引起的温度的重新分布对温度局地变化T( t)的贡献，称为温度的平流变化率，简称温度平流。
VT|V||T | Cos0 即T 0 本地气温将下降；t风由冷区吹向暖区，冷平流V T|V ||T | Cos0 即0 本地气温将上升；Tt风由暖区吹向冷区，暖平流5、 惯性坐标系中空气微团受到哪些外力的作用？旋转坐标系中又受到哪些力的作用呢？1、气压梯度力：由于空间各处气压分布不均，周围空气介质对单位质量的空气微团所产生的压力称为气压梯度力。
大气污染复习
第一章绪论1.大气组成干洁空气（N2、O2、Ar、CO2、臭氧）水汽（0.02％～6％）杂质：悬浮颗粒和气态物质2.干洁空气物理性质：分子量：29密度：1.293kg/m3 (标准状态, 273 K， 101.3 kPa )假设空气只有氮气和氧气组成，N2：O2=3.78:1几种常见元素的物质的量：N:14 O:16 H:1 C:12 Ca:40 S:323.大气污染的定义：由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境的现象。
气溶胶粒子系：沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合粒子。
4.大气污染物分类：气溶胶态污染物：（1）粉尘（2）烟（3）飞灰（4）黑烟（5）霾（6）雾气态污染物一次污染物：直接从污染源排到大气中的原始污染物质。
二次污染物：由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物。
二次污染物中比较重要的是硫酸烟雾和光化学烟雾。
5.大气污染分类（了解）①煤烟型（还原型）污染：主要污染源是燃煤。
主要污染物是煤炭燃烧时放出的烟尘、SO2等一次污染物，以及由这些污染物发生化学反应而产生的硫酸、硫酸盐类二次污染物。
它们遇上低温、高湿的阴天，且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。
②石油型（交通型或氧化型）污染 :(光化学烟雾形成的原因:污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。
主要污染物是CO、NOX和HC。
在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染——光化学烟雾。
)③混合型污染：包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其它氧化物所形成的气溶胶；以石油为污染源而排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物。
此类污染，其反应更为复杂。
6.我国大气污染的特点：以煤烟型为主,主要污染物为颗粒物和SO27.全球性大气污染问题(定义):温室效应:大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯烃、水蒸汽等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。
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。
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。
初中物理大气压强难点复习
大气压强经典复习
1、说明：“大气压”与“气压”，如高压锅内的气压——指部分气体压强。
高压锅外称大气压。
2、产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。
3、大气压强的存在：
小实验有覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗都是模拟马德堡半球实验。
4、大气压的测定实验。
⑴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再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。
⑵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。
⑶结论：大气压p
=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
⑷说明：
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。
5、若外界大气压为H cmHg
液体为水银）。
H cmHg (H+h)cmHg
(H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg
6、标准大气压：把760mm水银柱所产生的压强，即1.01×105Pa 的大气压叫做1
个标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
2标准大气压=2.02×105Pa，可支持水柱高约20.6m。
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。
气象基本知识点总结
气象基本知识点总结一、大气结构1. 大气的分层结构：大气主要分为对流层、平流层、中间层、热层和辐射层等5个大气层。
2. 大气的成分：大气主要由氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳和稀有气体等组成。
3. 大气的压强：大气的压强随高度的增加而减小，通常用巴（bar）来表示，地面上的气压大约是1013毫巴。
二、大气动力学1. 大气运动的原理：大气运动主要受到地球的自转、辐射加热和地形影响。
2. 大气环流系统：大气环流系统包括赤道低压带、副热带高压带、副極地低压带和极地高压带等环流。
3. 大气的热传递：大气通过辐射、对流和传导等方式进行热传递。
三、气象观测1. 气象仪器：气象观测主要通过气压计、温度计、湿度计、风速仪、降水计等气象仪器来完成。
2. 气象观测站点：气象观测站点通常包括地面站、浮标、卫星和雷达等不同观测平台。
四、气象预报1. 天气预报：天气预报是根据气象观测数据和气象模型进行的天气预测，通常包括短期预报、中期预报和长期预报。
2. 气象灾害预警：气象灾害预警是根据天气预报结果进行的预警，包括暴雨、龙卷风、冰雹、大风等气象灾害的预警。
五、气象学科1. 动力气象学：研究大气环流、动力过程和天气现象等内容。
2. 热力学气象学：研究大气中的热传递、湿度变化等内容。
3. 气象物理学：研究大气中的物理现象，如云、雨、雪等。
六、气象与生活1. 气象与农业：气象数据和预测结果对农业生产、灌溉和疾病监测等都有着重要的作用。
2. 气象与航空航天：气象对于航空航天活动的影响很大，例如飞行条件、气象雷达等方面都需要考虑气象情况。
3. 气象与环境保护：气象对环境污染、气候变化等都有一定的影响。
以上是关于气象基本知识点的总结，希望对大家对气象有更全面的了解。
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2、实际空⽓量与理论空⽓量之⽐称为。
3、由元素分析法可知，煤中主要有、、、、等元素。
4、燃烧烟⽓中，硫酸烟雾的浓度越⾼，则酸露点。
（越⾼/越低）5、粒径分布的累积频率等于50%所对应的粒径称为。
大气运动--(热力环流问题)(课件)高考地理二轮复习
水1有．循北T环大1、活西T跃洋2在，暖（海流陆经A温过）差，①小可7月，以7因增0此加°N7西，0部°都N海较，岸小T1温②、度1T月，2都3减0较小°N小海，，陆都①温正差确，。②1正月确为。北大半陆球中冬部季青，藏南高北原
温较的差小存大在③，加7月3大04了°0N°东N大，岸陆都的西较冬岸大季冬④陆季1地受月的西5寒0风°冷N带，程控都度制较，，大增温加和A了．少东①雨岸②，温海差陆，热③交错换误较。多1，月海亚陆欧温大差陆小形，成T亚2 较 降B洲．小低高①；的压④海3，0洋东°N水部C大温陆．陆，地②东使受③岸得西冬海北季D陆季受．温风西③差影北④变响季2小，．风，寒1控月T冷制1亚干较，欧燥小在大，，冬陆海②季4陆正5风°温确N的差。以推大7动月，下4④0，°正N沿确大岸。陆南C西下正岸的确是冷。地水中流海较气强候，， 夏北季，炎△T热较少大雨的，主陆要地气温高，T2较大；大陆东岸是季风气候，夏季高温多雨，海陆热交换 较多，T1较小，③错误。1月50°N大陆西岸冬季受西风带控制，附近有暖流经过，温和多
由于地冷面冷热不均形成的空气热垂直运动和水平运动，冷即
为热力环流。由于水平方向空气密度(气压)发生改变导致
原本水平分布的等压面发生形变(如下图)。
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96.24hPa
E极 6.1110
7.5 （-40） 237.3-40
0.18hPa
e热 E热 2%=1.925hPa
a热 217 a热 7.7 a极 e热 1.93 217 =1.31g / m3 T热 273+45
e极 E极 100%=0.18hPa
a极 217 e极 T极 217 0.18 =0.17 g / m3 273 40
e e g z
则气块的垂直加速度与其内外 dw g e B dt 密度差的关系为：
空气密度与温度高低以及所含的水汽多少有关，故 常用其外内外虚温差来讨论静力稳定度。 根据准静力条件和状态方程，有：
e Tv Tve
Tv Tev dw g dt Tve
7.520 237.3 20
E-20 6.1110
则
7.5 （-20） 237.3-20
23.37hPa
1.25hPa
e20 23.37 217 =17.3g / m3 T20 273+20 e 1.25 217 -20 217 =1.1g / m3 T-20 273-20
• 气体的状态方程及计算 • 大气静力学方程、适用条件、应用 • 气压场的基本形式及位势高度
例：求温度为20℃和-20℃时，1立方米空气中所含 的最大水汽质量，第一个比第二个大多少倍。
解：分别求出温度为20℃和-20℃时的饱和水汽压
E20 Байду номын сангаас 6.1110
a20 217 a-20 a20 15.7 a-20
5 X E 3
(6)
将（4）（6）代入（3）有
第三讲 大气热力学基础
• 干空气和未饱和的湿空气的绝热过程 –干绝热过程、干绝热方程、干绝热递减率 –位温的定义 –位温的应用 –抬升冷凝高度 –抬升冷凝高度的估算 • 饱和湿空气的绝热过程 –假湿绝热过程、假湿绝热递减率 –假相当位温、假相当温度
• T-lnP图的应用 • 大气静力稳定度及其判别方法 • 厚气层的静力稳定度判别方法：
Tv , Tve分别为气块和同高度环境大气的虚温
T Te Tv Tve
T Te dw g dt Te
第四讲 大气动力学基础
• • • • • • • • 大气动力学基本方程组及其近似分析 地转风 热成风 梯度风 地转偏差 地转适应的尺度理论 重力内波产生原因及其气象意义 罗斯贝波产生机制及其特征
谢谢！
南风在科氏力作用下 产生西风分量
气压梯度力与科氏力 达到平衡（地转风）
第六讲 云雾和降水水物理
• • • • • • • • • 湿空气达到饱和的途径 云雾形成的宏观条件 积状云的宏观特征 层状云、卷云的宏观特征 云降水的微观特征 云滴谱、雨滴谱、冰雹 云粒子的均质核化 云粒子的异质核化 大气凝结核
则热带沙漠地区绝对湿度大，大约大7.7倍
第二讲 大气辐射
• 描述辐射场的物理量
–辐射通量 –辐射通量密度 –辐射强度
• 辐射的基本定理
–基尔霍夫定律 –普朗克定律 –史蒂芬-波尔兹曼定律 –维恩位移定律 –平方反比关系
• 大气的吸收光谱 –吸收光谱 –水汽、氧气、臭氧、二氧化碳的吸收光谱 –大气窗 • 大气对辐射的散射 –大气散射和吸收的不同 –瑞利散射、米散射的特点 –利用散射的原理解释天空为什么是蓝色
地转适应机理 • 只有风场而没有气压场
假定 风场 是西 风场 在科 氏力 作用 下产 生北 风 西风场减弱 气压梯 度力与 科氏力 达到平 衡（地 转风）
空气在南边堆积， 南边出现高气压， 北面出现低气压
• 只有气压场而没有风场
南边高气压 北面低气压 在气压梯度力 作用下产生南风
西风出现 由北向南的科氏力
某气块温度为T，密度为ρ，其环境温度为Te，密度为ρe，其 重力加速度为 g，试证明该气块在静力平衡时的运动加速度为 T T dw g
e
dt
Te
任取单位体积气块，取铅直向上方向为正，铅直方 向上的运动方程为： dw 1 p g dt z 式中w为气块垂直运动速度，ρ为气块密度。 假设环境空气密度为 e ，由于处于静力平衡，有：
1 1 X Z Y E 4 2
(2)
2
2
1 1 对顶层而言，其辐射能收支为 X Z 2Y 0 4 2
(3)代入（2）式， Y E 代入（1）式，有 将（5）代入（2）
X 1 7 EZ E EZ 4 6
1 3
(3)
(4) (5)
17 1 1 E Z Z EE 46 3 2
降水粒子的碰撞效率，和碰撞粒子的直径之 间的关系。 • 碰撞的小水滴数和大水滴所扫过的几何截 面内全部小水滴数（可能碰撞小水滴数） 之比称为碰撞效率（系数），用E表示。 • r2/r1 趋近于0时E很小，小粒子惯性小，易 绕过大滴。 • 当r2/r1 > 0.6后E下降，当粒子的尺度接近 ，导致粒子间相对速度减小，不利于互相 碰撞 • r2/r1趋近于1时: 两个粒子速度几乎相同时 ，E增大，尾涡俘获可使E>1
4
黑体放射的总的辐射能为：
Fb S 3.402W
例：一个物体的辐射通量密度为w/m2，吸收率 kT ，试求其 温度为多少度？其辐射的最大能量对应的波长是多少？
FT 解：根据基尔霍夫定律： kT FTb
其中：FTb 为黑体的辐射通量密度。所以
FT kT FTb kT T 4
约大15.7倍。
例：在热带沙漠常常温度高达45℃或更高，而相对湿度却抵 达2%，而在极低，温度降低到零下40℃或更低，相对湿度 却近100%，试问哪个地区绝对湿度大，大多少倍？ 解：分别求出温度45℃与-40℃时的饱和水汽压E与它们的实 际水汽e
E热 6.1110
7.545 237.345
E Y S
Z X
X为行星表面反射的辐射通量密度，Z为底 层放射的辐射通量密度，Y为顶层放射的辐 射通量密度，a为反射率，对行星表面来说 ，其辐射能收支为 1 1 X Y Z S 1 a Y Z E (1) 对大气上界而言，行星向太空放射的辐射等 于大气和行星表面向太空放射的辐射通量密 度之和。
什么是云中水循环次数？什么是降水效率？ 一般降水有哪两个特点？
• 降水量比上云内含水量是云中水循环 次数 • 降水量比上入云水汽输送量为降水效 率 • 一般云雾降水的降水量大于云内含水 量而小于入云水汽输送量
• • • •
飑线、超级单体、多单体的特征 零度层亮带及其形成原因 云滴的凝结增长 降水物的降落与碰并 –微滴下落末速度 –碰并效率、碰撞效率、并合效率 • 冰雹的干湿增长
–气体成分、干洁大气、相变特征、空气密度:、平均 分子量 –水汽的特点及分布规律 –CO2、O3的作用及分布 –气溶胶及其在大气中的作用
• 大气的垂直结构
–对流层、平流层的特点
• 大气的状态参数及其变化
–气压随时间和空间变化情况 –三种温标之间的转换、气温随时空变化情况 –逆温层及其形成原因 –各种湿度参量的定义及计算
假设气块是绝热等压混合，且没有发生凝结，故等 压绝热过程就是等焓过程，可以采用态函数焓来计 算。以下标1和2分别表示两个气块，有：
H m1h1 m2 h2 0 h1 c p1 T T1 c pd 1 0.86q1 T T1 h2 c p 2 T T2 c pd 1 0.86q2 T T2
（3）因设凝结的水全部下降掉，故在背风波气流是 沿干绝热下沉的，所以山脚处的温度为：
t t3000 d 3000 32℃
' 0
某两个位于等压面的气团，其质量、温度、比湿、水汽压和 位温分别为m1、T1、q1、e1、θ1和m2、T2、q2、e2、θ2 ，当两个气团绝热等压混合，混合后质量为m，且没有发生 凝结，试求混合后的温度、比湿、水汽压和位温。
m1T1 m2T2 0.86 m1q1T1 m2q2T2 T m 1 0.86q
因为：
m1q1 m2 q2 q m m1T1 m2T2 T m
忽略水汽的影响，可得等压绝热混合温度的简化：
根据水汽压和比湿的关系，有：
m1e1 m2 e2 e m m11 m2 2 m
若有一未饱和湿空气流经一座高3000米的高山，已知 ， t0 20℃, 0 15℃, p 1000hPa ，试问（1）凝结高 度等于多少？（2）在山顶处的温度等于多少？（3） 在背风山麓处温度等于多少？（注：取 m 0.5℃/100m ，凝结的水全部下降掉） 解：（1）直接带入凝结高度公式： Zc 123t0 0 123 20 15 615m （2）设山顶处的温度为t3000 ，凝结处高度为 tZc 。 气流在凝结高度以下是根据干绝热直减率上升的， 所以： tZc t d Zc 20 1 6.15 13.85℃ 在凝结高度以上气流是根据湿绝热直减率上升，所 以山顶的温度为 t3000 =tZc - m 3000 615 2℃
大气物理复习提纲
电子工程学院 汤志亚 tangzhiya@
考试题型 • • • • 一、选择题，20题，30分 二、简答题，2题，20分 三、证明题，1题，15分 四、计算题，3题，35分
第一讲大气概述
• 大气的演变
–第一代大气、第二代大气、现代大气
• 大气的成分及分布：地球大气是由多种气 体以及漂浮于其中的固态、液态等颗粒物 质组成的。
T
4
FT (K ) kT
根据维恩位移定律： mT 2884mK 所以 m 2884 m
T
假定有一反射率为a的行星，其大气由两个等温层组成，它 们对太阳辐射的吸收均为零，对行星的反射率的吸收均为 0.5，设行星表面具有黑体性质。试证行星辐射的通量密度 在顶层为1/3E，在底层为2/3E，在行星表面为5/3E，其中为 行星向太空反射的辐射通量密度。 证：按题意作图