气象学与气候学复习要点

气象学与气候学复习要点
名词解释
1.气象学:研究大气的构造、特性及其中所发生的物理过程和物理现象的科学。

2.可变气体成分：含量随时空变化而变化的大气成分。

3.不变气体成分：含量基本稳定，不随时空变化而变化的大气成分。

4.气溶胶质粒：悬浮在大气中的、沉降速率很小的固态或液态的微粒。

5.气象要素：表征大气状态的物理量和物理现象,及对大气状态有显著影响的
物理量。

6.降水量：降水落至地面后（固态降水则需经融化后），未经蒸发、渗透、流
失而在水平面上积聚的深度，以毫米（mm）为单位。

7.辐射通量：单位时间内通过某一截面的辐射能。

8.辐射通量密度：单位时间内，单位面积上所接受的辐射能量。

9.太阳常数：日地平均距离条件下，在大气上界，垂直于太阳光线方向上的太
阳辐射强度。

10.太阳高度角：太阳直射光线与地平面的夹角。

11.太阳方位角：太阳直射光线与子午线的夹角。

12.大气散射：太阳辐射投射到大气质点上，以质点为中心射向四面八方的现象。

13.地面有效辐射：地面长波辐射减去大气向下的大气逆辐射。

14.热容量：单位质量（或体积）物质温度升高（或降低）1度，所吸收（或释
放）的热量。

15.导热率：保持单位温度梯度条件下，以分子热传导的方式单位时间通过单位
面积的热量。

16.导温率：单位容积的物质，通过热传导，获得或失去λ焦耳热量时，温度升
高或降低的数值。

17.气温年较差：一地最高月平均温度与最低月平均温度之差。

18.气温直减率：高度升高或降低100m空气温度的变动值。

19.逆温现象:气温随高度升高而升高。

20.气温绝热变化：在没有热量交换的条件下，空气块在上升或下沉过程中由于
体积变化而出现温度的降低或升高。

21.大气稳定度：气块受任意方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。

22.相对湿度：空气的实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比值。

23.降水距平：某地一段时间内实际降水量与常年平均的差值。

24.低压中心：由封闭等值线构成的，气压从中心向外逐渐增大的区域。

25.高压槽和槽线：由低压中心向外延伸的狭长区域．曲率最大的点的连线即为
槽线。

26.高压中心：由封闭等值线构成的，气压从中心向外逐渐减小的区域。

27.高压脊和脊线：由高压中心向外延伸的狭长区域．曲率最大的点的连线即为
脊线。

28.季风：大范围盛行的、风向随季节变化显著变化的风系。

29.海陆风：因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种昼夜交替的风
系。

30.山谷风：由于山谷与其附近空气之间的热力差异而引起白天吹谷风，夜晚吹
山风。

31.焚风：气流越山在背风坡下沉而变得干热的一种地方性风。

32.气团：占据广大空间的空气团，水平要素均匀、垂直方向变化一致、控制地
区天气相同大规模空气团。

33.锋：不同性质的气团相遇而形成的过渡区域。

34.台风：形成于热带海洋上、具暖心结构、强烈的热带低压，地面中心风力在
12级以上。

35.气候：某一地区长时期的大气平均状态或统计状态。

填空题
1.气象学可大致分成以下四个分支学科：普通气象学、天气学、气候学和应用
气象学。

2.大气中重要的物理过程有：辐射交换、热能交换、水分输送等。

3.大气臭氧层的被称为地球生物保护层是因为其能强烈吸收太阳辐射中的紫
外辐射。

4.水汽是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分，是天气演变的重要
角色。

5.根据温度垂直分布特点，把大气层分成以下5个层次：对流层、平流层、中
间层、热成层和散逸层。

6.一物体对不同波长的吸收率不同的特性称为选择吸收性。

7.大气中水汽的主要作用是：天气变化的主角、地－气间能量传递、影响大气
温度。

8.基尔霍夫定律的意义：联系了辐射能力与吸收能力；联系了普通放射体与绝
对黑体
9.大气在平流层中吸收太阳紫外辐射，产生吸收作用的的主要是O
3。

10.大气中H
2O、CO
2
对太阳辐射的吸收主要发生在对流层，主要吸收太阳红外辐
射。

11.太阳辐射的削弱规律可由布给-朗伯特定律描述。

12.地面对太阳辐射的吸收率主要取决于地面性质和太阳高度角。

13.我国年太阳辐射总量最小的地区是四川盆地。

14.自然界的热量交换方式有以下四种：辐射热交换，分子热传导，流体的各向
流动热交换和潜热热交换。

15.就温度时间变化而言，土壤某深度的温度较之地面温度有两点不同：位相落
后，振幅减小。

16.一天之中，土壤温度随土壤深度的变化规律有四种类型，分别为：辐射型，
日射型，清晨转变型和傍晚转变型。

17.与土壤相比较，对热状况有很大影响的水特殊物理性质有：热容量大，是有
各向运动的流体，对太阳辐射而言是透明的，有自然相变。

18.影响植被蒸散的三大因素是气象因素、植物因素和土壤因素。

19.使空气中水汽达到过饱和的主要方式有增加水汽供应和降温两种。

20.空气中水汽凝结或凝华的两个条件是：水汽的饱和或过饱和、有一定的凝结
核心。

21.动力过程和热力过程是导致云形成的两个重要过程，其中动力过程是指空气
的上升运动，热力过程是指上升过程中的绝热降温。

22.形成降水的必要的宏观条件是充沛的水汽和空气的上升运动。

23.形成降水的微观过程是云滴增长成为降水质粒。

24.重力碰并是暖云降水的物理基础，冰晶效应是冷云降水的物理基础。

25.气压场的表示方法有二：等高面上的等压线图和等压面上的等高线图。

26.水平方向上，作用在大气上的力主要有四个：气压梯度力、地转偏向力、惯
性离心力和摩擦力
27.考虑太阳辐射和地球自转的影响，形成三圈环流格局，即：低纬度环流圈、
中纬度环流圈、高纬度环流圈。

28.行星气压带：赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压带。

29.行星风带：低纬东北信风带、中纬盛行西风带、高纬极地东风带。

30.根据热力分类法，可把气团分成暖气团和冷气团两类。

31.根据地理分类法，北半球气团可分为：北极气团、极地气团（海洋、大陆）、
热带气团（海洋、大陆）、赤道气团。

32.按受害机制的不同，干旱可分为：土壤干旱、大气干旱和生理干旱。

33.成熟的台风，按辐合气流速度分为三个区域：外圈（大风区）、中圈（涡旋
区）、内圈（台风眼区）。

34.根据焦金斯基大陆度计算结果，我国东南沿海和四川盆地具有海洋性气候特
点。

常识判断（正确内容)：
1、中国气象事业的奠基人是竺可桢。

2、扬州（Φ=32.5°N）夏至日正午的太阳高度角为81°。

3、通常认为臭氧层高度是：20-30 km。

4、大气出现逆温现象时，通常对流受到抑制。

5、正常情况下，当地表面出现最高温度时，地面的热量收支=0。

6、斯蒂芬-波尔兹曼定律揭示，黑体的辐射能力与温度的关系是与温度的四次方成正比。

7、“十雾九晴天”，这里所指的雾主要是通过辐射降温方式形成的。

8、当气温直减率r =1.2℃/100米，该大气层结对干空气块来说是不稳定层结。

9、大气单圈环流模式主要是考虑太阳辐射对大气环流的影响而形成的。

10．有利于夜间辐射降温的天气条件是晴朗、微风。

11．就对地面有效辐射的直接影响，相对而言，下列因素中影响不大的因素是太阳辐射强度。

12．饱和水汽压 E 的大小跟水汽含量关系不大。

13．当大气处于不饱和状态时，大气的实际温度比露点温度高。

14．就春、秋两季的温度而言，一般地，新疆、内蒙等地春温高于秋温。

15．FAO推荐的植被蒸散的计算法是Penman-Monteith公式。

16．自然条件下，大气成云的最主要途径是绝热降温。

17．根据降雨强度等级标准，暴雨是指24h降雨量> 50mm的降雨。

18．地转风出现在：平直气压系统中。

19．长江中下游地区各种连阴雨的出现概率大小关系如下：初夏连阴雨最大，春季连阴次之雨，秋季连阴雨最小。

20．作为应用最广泛的分类系统，柯本气候分类法对全球气候的分类主要考虑：气温和降水，并结合考虑自然植被。

21、单位体积下列物质温度降低1℃时所放出热量最多的是水。

22、根据大气温度垂直分布特征，可以把大气分为对流层、平流层、中间层等五个层次。

23、大气CO2浓度时间变化特点是：白天低、夜间高，夏天低、冬天高。

24、通常，地面长波辐射：白天﹥夜间。

25、地面对太阳辐射的吸收率主要受哪两个因素影响：地面性质和太阳高度角。

26、地球上昼夜长短变化的根本原因是地轴与公转轨道面成66°33'的夹角。

27、比较干绝热直减率γd和湿绝热直减率γm，其相对大小为:γd > γm。

28．我国，冬季风控制时间最长的地区是：西北地区。

29、当气温直减率r =0.8℃/100米，该大气层结对干空气块来说是稳定。

30．对一个气团的形成，以下哪个因素并不重要：温度随高度升高而降低。

31、900毫米的等年降水量线通常作为湿润区和半湿润区的分界线。

33．一般来说, 低凹地形条件下的气温日较差大于凸出地形。

34．其它条件不变，气压降低时水面蒸发速度减小。

35．大气中水汽含量不变的条件下，降低温度可使空气相对湿度增大。

解释题：
1.大气CO2浓度的增加对地球系统具有增温效应。

CO2具有强烈吸收地面长波辐射，但几乎不吸收太阳辐射的特性（2分），因此，大气CO2浓度的增加可以改变地球系统的辐射平衡，导致能量积余，从而具有增温效应（2分）。

2.高处不胜寒。

这是对流层的温度随高度分布特点（2分）。

由于对流层空气不能直接吸收太阳辐射，其热量主要来自地表面，故对流层温度随高度升高而降低（2分）。

3.晴朗天空呈现蔚蓝色，而阴天呈现乳白色。

晴朗天空的辐射以分子散射为主，波长越短，散射强度越强，可见光中波长较短的蓝紫光强烈散射，天空呈现蔚蓝色（2分）；而阴天则以无波长选择性的粗粒散射为主，白光散射后仍为白光，故阴天一般呈现乳白色（2分）。

4.一般，山脉的背风坡的气流具有干、热的特点。

气流越山时，在迎风坡被迫抬升，在抬升过程中，绝热降温，降温幅度为0.5℃/100m（湿绝热直减率），（1分）由于绝热降温，导致迎风坡多雨水（1分）；因此，气流在背风坡下沉时，一方面，由于迎风坡的降雨使空气较为干燥，同时，由于气流下沉过程中的绝热升温是以1.0℃/100m的干绝热直减率进行的，同高度相比，背风坡的气流就有了干、热的特点（2分）。

5.风向的转变往往预示着天气的转变。

风向的转变通常预示着锋面过境（1分），而锋面附近由于有冷暖空气的相对运动，易造成暖空气沿锋面爬升，绝热降温导致空气饱和而成云致雨。

故有时可根据风向的变化大致判断天气变化（3分）。

6.四川盆地多夜雨。

在盆地这种特殊地形条件下，由于夜间地面强烈的长波辐射（1分），导致气温下降，而温度较低的空气由于密度比较大，易沿坡地下沉而在盆地堆积（1分），空气的持续堆积易造成强迫抬生，绝热降温，从而导致降雨（2分）。

7.十雾九晴天
这里的雾主要指辐射雾（1分）。

辐射雾是最常见的雾，其形成的有利条件之一是晴朗天空（1分），在晴朗天空条件下，地面的有效辐射比较强烈，导致地面降温明显，与地面接触的近地气层随之降温，至降至露点温度以下时可导致辐射雾的形成（2分）。

8.与内陆不同，沿海地区相对湿度表现出与温度同步的特点，即白天大、夜间
小。

通常情况下，因为空气相对湿度更多地取决于温度，温度高，相对湿度小，表现出与温度反相的时间变化规律（2分）。

但沿海地区，由于海洋和陆地的热力性状的不同，白天海洋是冷源，陆地是热源，陆地上空气上升，海洋上空气下沉，近地气层空气由海洋吹向陆地，称海风，受海风影响，相对湿度大（1分）；而夜间则相反，近地气层吹陆风，相对湿度小（1分），故出现白天相对湿度大，夜间相对湿度小的特点。

9.全球气温水平分布图上，北半球，1月等温线大陆南凸，海洋北凸；7月相
反。

由于海洋和陆地的物理性质的不同，造成其热状况不同，夏天（以7月为代表），海洋为相对的冷源，陆地为相对的热源，相同纬度下大陆温度高于海洋，等温线表现为大陆北凸，海洋南凸（2分）；冬天（以1月为代表），海洋为相对的热源，陆地为相对的冷源，相同纬度下大陆温度低于海洋，等温线表现为大陆南凸、海洋北凸（2分）。

简答题：
1、R = (Q+D) (1-A) – F 试问这是什么方程？并解释各项意义。

本方程为地面辐射收支平衡方程（1分）。

其中：
R —地面辐射收支差额（1分）
Q —到达地面的太阳直接辐射（1分）
D —到达地面的太阳散散辐射（1分）
A —地面对太阳辐射的反射率（1分）
F —地面有效辐射（1分）
2、简述春夏秋冬四季我国的主要气团活动。

春季：西伯利亚气团和热带海洋气团势力相当、互有进退，带来多变天气；（2分）
夏季：极地大陆气团（西伯利亚气团）退居长城以北，全国大部分地区受热带海洋气团控制；有时受热带大陆气团影响、带来干热天气，赤道气团影响，可带来长江中下游地区强降水；（2分）
秋季：变性的西伯利亚气团占主导地位，带来宜人的秋高气爽天气。

（2分）
冬季：我国气团活动的基本格局：大部分地区受极地大陆气团控制、东南海上及沿海受热带海洋气团控制。

有时北极气团可南下，带来寒潮天气；（2分）
3、试分析高压中心和低压中心控制地区天气特点及形成的原因。

低压中心控制：多阴雨天气（1分）；高压中心控制：多晴朗天气（1分）。

低压中心控制下，空气运动在逆时针旋转的基本格局下有内流分量，造成空气的堆积，持续的堆积导致空气在该区域的强迫抬升，绝热降温，空气由不饱和变成饱和，水汽凝结，成云，致雨。

（2分）
高压中心控制下，空气运动在顺时针旋转的基本格局下有外流分量，造成空气向四周辐散，导致该区域空气下沉，绝热升温，即使饱和空气也在升温条件下变成不饱和，水滴蒸发，故控制区天气以晴朗为主。

（2分）
4、试述大陆性气候和海洋性气候气候特点。

大陆性气候：夏炎热，冬严寒；春温高于秋温，1月最冷，7月最热，年日较差大；日照丰富，相对湿度小，云雾少；降水少并集中夏季，变率大（3分）。

海洋性气候：夏凉爽，冬温和，秋温高于春温，最冷月和最热月均落后1月，气温年日较差小；日照少，相对湿度大，云雾多；降水丰富，季节性分配均匀，变率小（3分）。

5、简述我国气候的基本特点。

中国气候具有季风显著、大陆性强的特点（1分），具体地，季风显著表现在以下方面：
1）中国各地的季风进退存在明显的交替规律 a 冬夏季风进退快慢不一；b 冬夏季风各地维持时间不同（2分）
2）季风显著在气温上有明显的反映a夏季风控制时期，高温；冬季风相反； b 季风的进退与气温的升降跳跃对应（2分）
3）季风显著的降水反映：a 雨季的起讫日期与季风进退基本一致；b 年降雨量的季节分配以夏季为主；c 降雨量的地区分布总趋势是由东南向西北减少（2分）
大陆性强表现在:
1）除东南沿海和四川盆地，我国大部分地区以海洋性气候为主；（1分）
2）大陆性强在气温上的反映：a 气温年较差大；b 春温高于秋温。

（1分）
3）大陆性强在降水上的反映：
a雨量集中夏季；b 多对流性热雷雨，c 降水变率大（2分）
6、何谓蒸散（Evapotranspiration，ET）？试分析影响蒸散的主要因素。

土壤蒸发+植物蒸腾即为蒸散。

（1分）
蒸散的主要影响因素有以下三类：
气象因素，包括辐射差额、温度、湿度、风（1分）
植物因素：包括覆盖度、种类、生长状况、气孔结构（1分）
土壤因素：包括土壤结构、性质、含水量等特征（1分）
适当涉及到具体一些因素的具体影响（1分）。

7、试述台风的形成过程。

一般认为台风是由热带弱小扰动发展起来的（1分）
弱热带气旋在暖湿洋面产生，因摩擦作用产生内流分量，把洋面上暖、湿空气辐合到气旋中心，随上升运动输送到中、上部凝结（2分）
凝结释放的潜热加热气旋中心形成暖心（1分）
暖心的反馈作用又使空气变轻，气压下降，气旋性环流加强，进一步使摩擦辐合量加大，向上输送的水汽增多，继续促使中上部加热，地面气压继续下降，如此反复循环，直至增强成台风（2分）
8、试述季风气候和地中海气候的气候特点及成因。

季风气候：风向具有明显的季节变化特点，夏季高温多雨，具海洋性；冬季寒冷干燥，具大陆性；以副热带和暖温带大陆东岸为典型（2分）。

地中海气候：夏季高温干燥，具大陆性；冬季温暖多雨，具海洋性，以副热带和暖温带大陆西岸(地中海地区)为典型（2分）。

冬夏季风的交替控制形成了季风气候：夏季：偏南的夏季风；冬季：偏北的冬季风（1分）。

副热带高压（夏天）和西风带（冬季）的交替控制导致了地中海气候的形成。

夏季：副高控制下的高温干燥天气；冬季：来自西风带的暖湿气流（1分）。