气象学复习题(2012年)

第一章地球大气（8分）

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：指除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒的整个混合气体；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、大气中的臭氧的作用：1）吸收太阳紫外辐射中全部的紫外C和部分的紫外B，保留对地面生物有利的紫外A；2）同时影响大气温度的垂直分布。

5、大气中二氧化碳浓度白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季小。

大气中的二氧化碳的作用：1）二氧化碳是绿色植物进行光合作用不可缺少的原料；2）二氧化碳能够强烈吸收和放射地面和大气长波辐射，对地面和空气有增温效应。

6、列举大气中水汽的重要作用：1）天气、气候变化的主角；2）直接影响地面和空气的温度；3）自然界中水分由海洋向陆地转移的使者；4）影响动植物的生长发育。

7、列举大气中气溶胶粒子的重要影响：1）吸收太阳辐射，削弱到达地面的太阳辐射；2）吸收地面长波辐射并放射大气逆辐射，缓冲地面的辐射冷却；3）降低大气能见度；4）充当水汽凝结核，对成云致雨有重要作用。

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、对流层大气的主要特点：1）集中了3/4以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最为复杂的层次；2）温度随高度升高而降低；3）空气具有强烈的对流和乱流运动；4）气象要素的水平分布不均匀。

第二章辐射（16分）

1、名词解释

辐射强度：单位时间内垂直投射于单位面积上的太阳辐射能称为太阳辐射强度，以S表示，单位W/m2

光照度：阳光在物体表面的照度，大小决定于可见光的强弱（P56）

太阳常数：当日地距离为平均值时，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线平面

表示，通常采用1382W/m2

上的太阳辐射强度称为太阳常数，以S

太阳高度角：太阳平行光线与地表水平面之间的夹角称为太阳高度角，用h表示（00<=h<=900）可照时数：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数，以小时、分为单位（即昼长）

日照百分率：是实照时数与可照时数的百分比，它的大小说明阴晴情况，数值大说明晴天多光照时间：可照时数与暮曙光的总称（日出前和日出后的一段时间内，高空大气的散射辐射仍能投射到地面，称为暮曙光，持续时间高纬长于低纬，夏季最长，冬季最短）

大气质量数：指太阳辐射路径上单位截面积空气柱的质量（在标准状况下，太阳光垂直投射到地面所经过的路径中，单位截面积空气柱的质量称为一个大气质量数，是无量纲量）

地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差，称为地面有效辐射

地面净辐射：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面净辐射，亦称地面辐射差额

光合有效辐射：能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区（在这个波谱区内量子能量使叶绿素分子呈激发状态，并将自身能量消耗在形成有机化合物上），这段波普称光合有效辐射

2、基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律的内容和应用（P36——38）

3、太阳高度角的影响因素：1）一年中太阳直射纬度的位置；2）一天中太阳直射点的位置。正午太阳高度角的计算(P39)自己看书

4、北半球昼长的变化规律：1）相同纬度，昼长随季节变化，冬短夏长，春秋介于二者间；2）夏季昼长随纬度升高而加长，冬季昼长随纬度升高而缩短，春、秋分昼长不随纬度变化，全球各纬度上均昼夜平分

北半球日出日落太阳方位角的变化规律：除北极外，春分日和秋分日，日出正东，日落正西；夏半年，日出东偏北，日落西偏北；冬半年，日出东偏南，日落西偏南。

5、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。

6、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。

7、分子散射的特点：只改变辐射的方向，使原来传播方向上的太阳辐射减弱；

解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色，阴天天空呈灰色的原因：当晴朗无云、大气干洁时，被散射的光线以波长较短的蓝光为主，故天空呈现蔚蓝色；而阴天，质点半径＞10000nm时，入射光的各种波长具有同等散射能力，散射系数不再随波长改变，称之为漫射，故呈灰白色；而清晨和傍晚时，波长较长的红光则被散射减弱得较少而蓝紫光散射损失较多，加之大气对红橙光透明度大，大气对红橙光透过得较多而对蓝紫光则透过得较少，这就是旭日及落日时因为通过的大气量大，蓝紫光被散射殆尽，遂呈现红色的原因。P44

8、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：太阳高度角愈小，阳光穿透的大气量愈多，太阳直接辐射愈低，故太阳总辐射低；

高海拔地区太阳辐射强度大的原因：海拔愈高，大气柱愈短，大气稀薄且含水量和尘粒少，太阳直接辐射愈强，散射辐射愈弱，则地面接收的太阳总辐射愈强P47

9、太阳辐射能主要集中在波长 0.15~4μm 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% 。

直接辐射和散射辐射光谱与太阳高度角的关系：随着太阳高度角降低，太阳直接辐射光谱中，波长较长的部分逐渐增加，波长较短的部分逐渐减少；太阳高度角增大，散射辐射中波长较短的部分逐渐增大，波长较长的部分逐渐减少P48-49

10、温室气体：指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体；大

气中的温室气体主要有 CO

2、H

2

O、CH

4

等。

11、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。为什么多云的夜间地面温度比晴朗的夜间高：云多云厚时，放射辐射受阻，大气逆辐射显著增强，从而地面有效辐射就减弱，地面降温慢P51

12、植物光合作用中最有效的光谱成分是红橙光和蓝紫光。光合有效辐射的波长范围是 380~710nm 。高山地区植物矮小和花色艳丽的原因。P53

13、根据植物对白昼长短的反应，植物可分为长日照植物、短日照植物和日中性植物。长、短日照植物的光周期特性及其代表植物：P55

长日照植物：在植物发育前期，要在较长白昼条件下，才能进入开花结实的植物，如小麦、大麦、燕麦、马铃薯、油菜、甜菜等

短日照植物：在植物发育前期，要在较短白昼条件下，才能进入开花结实的植物，如水稻、玉米、高粱、棉花、大豆、烟草、甘薯等

日中性植物：对日照长短不敏感，如荞麦、茄子、黄瓜等

根据长日照植物和短日照植物的开花结实与光照时间的关系，分析中纬度地区长、短日照植物的开花结实时间。（找不到..）

第三章温度(13分)