天气学原理考题及答案

《天气学原理》第一阶段练习题
一 填空题
1 大尺度系统运动遵循 (准地转准静力 ) 关系。

2 大尺度系统运动的自由大气中，空气作水平运动受力有 (水平气压梯度力及地转
偏向力) 。

3.P 坐标系连续方程是
0=∂∂+∂∂+∂∂p y v x u ω 。

4. Z 坐标系，x 方向地转风表达式是 (y
P f u g ∂∂-
=ρ1) 。

5..用密度零级不连续面模拟锋时，锋面坡度公式成立条件是 (锋面是物质面，x 轴
由暖指向冷，y 轴平行锋线) 。

6. 绕Z 轴旋转，绝对涡度由（ζ + f ) 组成。

7. 我国大陆冬季盛行(东北季风)风， 我国大陆夏季盛行(西南季风)风。

*8. 绝对涡度守恒条件是 (正压、无水平辐散、辐合) 。

9. 数值预报产品释用的含义是(研究如何把数值预报的产品用于作天气要素预报)。

10. 0h h V ζ-•∇>表示固定点 (正相对涡度) 增加。

11、形势预报一般方法中的五流是指(涡度平流、温度平流、热成风涡度平流、引导气
流、平均气流。

)。

12.对于波长L ≤3000KM ，固定点相对涡度变化，主要由 (相对涡度平流)决定。

13. 热力因子作用能使高空槽 (加深) 。

14.重力是 (地心引力和惯性离心力) 的合力。

15.正圆形低压中心向 (变压梯度方向)移动。

16、高、低压中心强度可以用 (变压) 表示。

17 暖锋前变压代数值是小于 (小于锋内变压代数值)。

18 锋生条件是 (在锋生带（线）上0,0,022<∂∂=∂∂>n
F n F F ，锋生线是物质线。

)
19 在等压面图上，有水平辐合是 (气旋性) 涡度增加。

20气团形成条件是 (广大范围性质比较均匀的下垫面，还需要下沉辐散气流使得大
范围各种物理属性分布相对比较均匀。

)
二．单择题
*1. 在等压面图上，等高线密表示等压面坡度（B ）
A 、小；
B 、大
*2、摩擦层中，地转偏差指向摩擦力（ A ）
A 、右方；
B 、左方
3、实际工作中，在大尺度系统运动、自由大气中，实际风常采用（ A ）近似。

A 、地转风；
B 、梯度风
4、槽后脊前区域有相对涡度平流（ B ）
A 、正；
B 、负
*5. 如果某地上空存在冷锋，则在该地的高空测风记录上有（ A ）
A. 风向随高度逆时针转；
B. 风向随高度顺时针转。

*6．在北半球大尺度高压系统中，地转偏向力、气压梯度力、惯性离心力三力之间的平
衡关系应为：（ A ）
（A ） 地转偏向力指向高压中心，与气压梯度力、惯性离心力的合力相平衡；
（B ） 气压梯度力指向高压中心，与地转偏向力、惯性离心力的合力相平衡；
（C ） 惯性离心力指向高压中心，与地转偏向力、气压梯度力的合力相平衡；
（D ） 地转偏向力和气压梯度力指向高压中心，与惯性离心力相平衡；
7. 下面列出的大气运动系统中，属于大尺度运动系统的为：（A ）
（A ） 波槽脊、副热带高压、行星波；
（B ） 长波槽脊、飑线、行星波；
（C ） 长波槽脊、副热带高压、龙卷；
（D ） 长波槽脊、副热带高压、飑线；
*8.设Z 坐标系中的垂直速度为W ，P 坐标系中的垂直速度为ω，则上升运动对应有：
（ B ）
（A） W>0，ω>0
（B）；W>0，ω<0；
（C）W<0，ω<0；
（D）W<0，ω>0；
*9. 下面对于热成风方向的描述中，正确的为：（ B ）
（A）热成风与等温线平行，在北半球，背风而立，高温在左，低温在右；
（B）热成风与等厚度线平行，在北半球，背风而立，高温在右，低温在左；
（C）热成风与等温线平行，背风而立，高温在右，低温在左；
（D）热成风与等厚度线平行，在北半球，背风而立，高温在左，低温在右；
*10. 从日常天气图上定性判断大气的斜压性强弱可依据：（ C ）
（A）；等压面上地转风的大小
（B）等压面上等高线的密集程度；
（C）等压面上等温线的密集程度；
（D）等压面上等温线的数值大小；
*11. 自由大气中的地转偏差是由于以下哪些原因造成的：（ C）
（A）风速的局地变化、等高线的弯曲、摩擦力；
（B）风速的局地变化、摩擦力、风速的垂直切变；
（C）风速的局地变化、等高线的弯曲、风速的垂直切变；
（D）摩擦力、等高线的弯曲、风速的垂直切变；
*12. 根据梯度风理论：( D )
（A）气旋性环流、反气旋性环流中心的风速均不可能很大；
（B）气旋性环流中心风速不可能很大，反气旋性环流中心风速可以非常大；
（C）气旋性环流、反气旋性环流中心的风速均可以非常大；
（D）气旋性环流中心风速可以非常大，反气旋性环流中心风速不可能很大；
*13. 对于相对于地球表面静止的气块的受力情况，下面说法中正确的为：( A ) （A）有惯性离心力，没有地转偏向力；
（B）没有惯性离心力，有地转偏向力；
（C）有惯性离心力，有地转偏向力；
（D）没有惯性离心力，没有地转偏向力；
*14. 东亚地区为典型的季风区，影响东亚夏季风活动的两个大气活动中心是：( B ) （A）；蒙古高压和阿留申低压；
（B）印度热低压和西太平洋副热带高压
（C）印度热低压和蒙古高压；
（D）阿留申低压和西太平洋副热带高压；
15. 运用外推法做天气预报时，下面说法正确的是：( C )
（A）等速外推需要3张连续的天气图，等变速外推需要3张连续的天气图；（B）等速外推需要2张连续的天气图，等变速外推需要2张连续的天气图；
（C）等速外推需要2张连续的天气图，等变速外推需要3张连续的天气图；
（D）等速外推需要3张连续的天气图，等变速外推需要2张连续的天气图；
16. 采用运动学方法预报气旋、反气旋的强度变化时，有以下规则：(D )
（A）气旋中心有负变压时，气旋将加深；反气旋中心有负变压时，反气旋将加强；
（B）气旋中心有负变压时，气旋将填塞；反气旋中心有正变压时，反气旋将加强；
（C）气旋中心有正变压时，气旋将加深；反气旋中心有正变压时，反气旋将加强；
（D）气旋中心有负变压时，气旋将加深；反气旋中心有正变压时，反气旋将加强；
*17. 地转涡度平流对于南北向槽脊的作用可概括为：( A )
（A）对槽脊的移动有影响，不影响槽脊的发展；
（B）对槽脊的发展有影响，不影响槽脊的移动；
（C）对槽脊的移动和发展均有影响；
（D）对槽脊的移动和发展均无影响；
18、若用密度的一级不连续面模拟锋面，则绘制锋面附近的等压线时：( B )
（A）须将等压线绘成气旋式弯曲，且锋区内的曲率远小于锋区外；
（B）须将等压线绘成气旋式弯曲，且锋区内的曲率远大于锋区外；
（C）须将等压线绘成反气旋式弯曲，且锋区内的曲率远大于锋区外；
（D）须将等压线绘成反气旋式弯曲，且锋区内的曲率远小于锋区外；
19. 下面关于气压梯度力的说法中，不正确的为：( C )
（A）气压梯度力的方向由高压指向低压，垂直于等压线；
（B）气压梯度力是由于气压空间分布不均匀而出现的；
（C）气压梯度力正比于气压梯度，而与空气密度无关；
（D）水平气压梯度力的大小远远小于垂直方向的气压梯度力；
20、控制大气环流的基本因子是（ B）
（A）. 太阳辐射、地球自转、地心引力、地面摩擦
（B）. 太阳辐射、地球自转、地球表面不均匀、地面摩擦
（C）. 下垫面加热、地球自转、地球表面不均匀、地面摩擦
（D）. 太阳辐射、地球自转、地形影响、地面摩擦
三．多选题
*1. 下列叙述错误的是：（ AD ）。

A、涡度是衡量速度场辐散、辐合强度的物理量。

B、一般把出现在850hPa或700hPa等压面中风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。

C、在日常工作中常把850hPa或700hPa等压面上，风速≥12米/秒的西南
风极大风速带称为低空急流。

D 、地转风是在假定地转偏向力与气压梯度力相平衡时的空气等速直线运动。

*2. 罗斯贝三圈经向环流圈指的是（ BCD ）
A. 北极环流圈
B. 哈特来环流圈；
C. 费雷尔环流圈，
D. 极地环流圈。

3. P 坐标系地转风矢量正确表达式有（ABD ） A. 1g h V k f
φ=∧∇ B. 9.8h k H f
∧∇ C y
P f u g ∂∂-=ρ1 D 9.8h k Z f
∧∇ 4. 对于大尺度运动包含以下那些重要特征（ABC ）
A 垂直气压梯度力与重力保持平衡
B 大尺度空气运动是在气压梯度力与地转偏向力基本平衡条件下进行的
C 大尺度运动中空气密度在水平方向基本是不可压缩的
D 密度的局地和水平变化下进行的
*5. 下面关于地面气温预报的理论依据说法正确的是（AB ）
A. 由温度平流和非绝热作用造成
B. 在非绝热作用很小时，是由温度平流所致
C. 由温度平流、非绝热作用和高空的垂直运动作用造成
D. 由非绝热作用和高空的垂直运动作用造成
6. 关于分析天气图的理论依据说法正确的是（ BCD ）
A. 地转风与等压线平行，在北半球高压在右，低压在左
B .地转风速大小与气压梯度力大小成正比
C. 当实际风向分布呈弯曲时，等压线分析也应随之弯曲
D . 地转风速大小与纬度成反比
*7. 下面关于锋区附近温度场的基本特征的说法正确的是（ ABCD ）
A. 锋区内温度的水平梯度远比其两侧气团中大；
B 锋区走向与地面锋线基本平行；
C. 锋区在空间上是向冷空气一侧倾斜，所以高空图上锋区的位置是偏在地
面锋线的冷空气一侧；等压面高度越高，向冷空气一侧偏的越多；
D. 等温线越密集，水平温度梯度越大，锋区越强。

8 大气环流季节转化发生在（ BC ）月份
A .5 月
B. 6月
C. 10月
D. 11月
*9. 引导气流是指下列那些气流 （ ACD ）
A 平均温度平流
B. 冷暖平流
C 厚度平流
D 平均层的气流
10. 关于广义的长波调整下面说法正确的有（ BC ）
A. 广义的长波调整包括长波的前进或衰减
B. 广义的长波调整包括长波的位置变化和长波波数的变化
C. 广义的长波调整包括长波波数的变化及长波的更替
D. 广义的长波调整包括长波波数的稳定和长波的前进或后退
*11. 大气平均流场特征是（ AB ）
A. 纬向风大于经向风，但经向风不能忽略
B. 它可以使水汽热量、动量发生交换。

C. 大气不断地加速或减速运动
D. 在位势梯度力的作用下，空气在极地将上升
12. 大气活动中心有哪些系统成员（ABCD ）
A. 阿留申低压、冰岛低压
B. 格陵兰高压
C. 西太平洋副热带高压
D. 大西洋副热带高压
*13. 汇合槽的变化是由（ABC ）因子决定
A. 汇合槽中有负相对涡度平流输送
B. 槽线固定点有负相对涡度增加（t
∂∂ς<0） C. 槽固定点等压面高度增高（t
H ∂∂>0） D. 负变高使汇合槽减弱。

14 天气系统是指（ BD ）
A. 天气图上所展现出的高、低压和锋面分布特征
B 锋面、低压、高压
C 、云雨、风、温度
D. 气旋和反气旋等
15.大气模式有（ BCD ）
A . 经验模式
B. 数值模式
C. 天气学模式
D. 统计学模式
16. 下面关于数值预报产品释用中的“PP ”法的含义正确的是（CD ）
A. 首先从历史天气图资料中，用天气学方法，找出相同时刻天气形势特
征因子（0x ）与预报要素量0y （如降水量）之间相关关系式
B. 首先从历史的数值预报资料中，用统计学方法，找出相同时刻数值
预报形势特征因子（t x ）与预报要素量t y 之间相关关系式
C. 首先从历史天气图资料中，用统计学方法，找出相同时刻天气形势特
征因子（0x ）与预报要素量0y （如降水量）之间相关关系式
D. 然后用数值预报的形势特征因子t x ，代入关系式
而求得t 时刻预报要素量t y ，)(2t t x f y
*17. 横槽强度有变化的因子是（ BC ）
A. 横槽内有正涡度平流
B 横槽内有地转涡度平流
C. 考虑准地转，有负变高，横槽加深。

D. 横槽内有相对涡度平流
*18. 锋生锋消判断的条件是（ABCD ）
A 在等压面图中等温线加密或变得更密集为锋生反之为锋消
B. 当有水平风辐合时使等温线加密或变得更密集是锋生反之为锋消
C. 稳定大气冷锋上山易锋消
D. 在大气层结稳定条件下，暖空气下沉增温，冷空气上升降温有锋生作用。

19.下面关于斜压大气的说法不正确的是（AB ）
A. 所谓斜压大气是指：当大气中密度分布仅仅随气压而变时，即ρ≡ρ(P),这种大气称为斜压大气。

B. 斜压大气中等压面也就是等密度面
C. 所谓斜压大气是指：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。

D. 斜压大气中等压面和等密度面（或等温面）是相交的
20. 北半球东北信风形成条件 （ ABCD ）
A. 低纬0°-30°N 之间有一经向哈德来环流圈
B. 在高层30°N 空气堆积下沉到低层
C. 有一支向南运动向右偏转的东北风
D. 在太阳辐射、地球自转作用下形成。

三．简答题
*1. 作用于大气的力，除了真实力之外，还有什么力？并做简单讨论（力大小及方向）。

答：答：地转偏向力 惯性离心力
地转偏向力方向：垂直地轴（Ω ）及运动方向V ，在北半球指向其右方。

大小：速度大此力大，反之即小。

地转偏向力只能改变运动方向，不能改变
速度大小。

惯性离心力方向：垂直地轴，在纬圈平面指向外。

大小：随纬度增加而减小，赤道最大。

2. 极锋锋区与副热带锋区有何不同？
a 副热带锋区处在较低纬度30︒N 附近上空，而极锋锋区在较高纬度60︒N 附近上空；
b 副热带锋区在高层有，而在低层近地面辐散，无副热带锋区存在。

极锋锋区在低层近地面明显。

C 副热带锋区伸展高度比极锋锋区高。

3. 简要说明锋面附近气压场的特征
答： 由锋面坡度公式1c w c w
p p x x tg g αρρ∂∂-∂∂=-可知锋面两侧气压梯度是不连续的，等压线通过锋面有弯曲且折角指向高压一侧，即锋线在低压槽内。

4. 采用地转风近似，在自由大气中当等高线呈辐合状态时，画图简述地转偏差指向及实际风如何运动。

g V g V
图中a 为加速度，D 为地转偏差指向加速度左方，根据地转偏差定义有实际风h V
（见图）实际风穿越等高线（等压线）往低的方向运动见图h V 。

*5. 写出旋转坐标系中的大气运动方程表达式并说明各项物理意义。

根据牛顿力学原理大气运动方程为：
F g V 2p 1dt V d ++⨯Ω-∇-=ρ 等号左边是大气运动加速度，等号右边第一项是气压梯度力；第二项是地转偏向力；第三项是重力；第四项是摩擦力。

6. 做地面天气系统预报需要考虑什么？
地面系统预报考虑：平均层用500Hpa 上相对涡度平流输送。

因为一般波长L ≤ 3000公里，地转涡度平流输送是次要项，可以忽略；还要考虑，热成风涡度平流输送，冷暖平流输送，同时还要考虑500Hpa 以下到地面平均温度平流变化，稳定度及垂直运动变化，非绝热变化。

a D H 2。