气象学与气候学要点及试题-仅知识点

《气象学与气候学》要点及试题*教学要点及试题：绪论重点：1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系气象（meteor）:气象学（meteorology）运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。气象学主要研究内容是什么?1）大气一般的组成、范围、结构及各种要素等；（2）大气现象的发生、发展及能量来源；（3）探求大气现象的本质及其变化规律；（4）将大气现象中的规律应用于实践。气候：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一般指30年以上）大量天气过程的综合。。天气与气候简析。某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有区别的二个不同概念：a.天气:一个地区短时间内大气的具体状态。例如：三亚市某日的最高气温30°C，最低气温20°C，午后有雷阵雨b.气候：指一个地方多年的天气平均状况。例如：在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C，昆明四季如春，这些都属于气候现象。气候学研究任务:气候系统及其组成：1大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？大气的圈层组成及各圈层特点饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。绝对湿度：相对湿度：比湿（q）混合比（γ）露点（Td）当风（wind）云：降水变率空气状态方程：虚温:Tv，思考题：1.某气象台站测得某日某时f=40%，t=15℃，p=1000hPa，求该时段的e、d、a、q、γ值。2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山，试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素（T、p、e、E、f、td）的分布及山南与山北的差别。3.简介大气主要成分在大气层中的作用及微量气体（CO2、O3）影响气温垂直分布的原因及机制。4.人类用什么方法来限制大气系统中二氧化碳含量的增加和臭氧层遭到破坏？5.对流层的三个基本特征是怎样形成的？对人类生存自然环境有何影响？6.对流层顶气温分布为何高纬高,低纬低?7.说明状态方程物理意义.8.说明各气象要素定义及单位.9.干湿空气哪个重,为什么?10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°,求该湿空气密度.一、填空题：１.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。用（）表2示。2.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。4.气候学是研究地球上的（）、（）、（）规律的科学，以（）为研究对象。5.气候是指在（）、（）、（）和（）长时间相互作用下，在某一时段内大量（）的综合。6.气象学是气候学的（）基础，天气学是气候学的（）基础，气候学是（）和（）的综合。二.问答题：1.天气与气候的区别和联系？第一章大气概述重点:1.干洁空气的概念、成分及作用2.对流层、平流层的特点及成因#1-1大气的组成要求:1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用2.掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布3.理解固体杂质、液体微粒的作用一.填空题：1.大气中物质的存在有三种形态，即（）、（）、（）2.干空气是指不包含（）、（）、（）的大气。其含量占整个大气的（）%，主要成分是（、、），占干空气的（）%；次要成分是（、、、、），占干空气的（）%。3.CO2在大气中的含量比为（）%，主要集中于（）km以下，具有（）分布特点。参与植物的（）作用，能吸收（）和（）的长波辐射。4.O3的作用是（），使大气增暖，另一个作用就是（）。5.大气中的水汽量随高度而（），随纬度而（）。36.水汽是大气中唯一具有（）变化的气体，可以吸收来自于地表的（）辐射，可以放出（）辐射。7.大气中的固体杂质主要集中于（）。并具有（）分布特点，其作用是（）和（）。二.简答题：1.二氧化碳的来源及作用2.臭氧在高空中的分布特点及原因、作用3.水汽在大气中的作用三.作图题：臭氧在大气中的分布曲线#1-2大气的垂直结构要求：1.熟练掌握大气垂直方向的五个分层，温度分布特点及原因2.理解大气高度的划分一.填空题：1.气象学规定在大气中有（）出现的最大高度，称为（），其高度为（）km。密度法规定的大气上界高度为（）km。2.在垂直方向上根据大气（）、（）、（）和（）将大气分为（）个层次。3.对流层的上界因纬度而不同，低纬（），高纬（）；又因季节而不同，夏季（），冬季（）。在本层中集中了（）大气，（）水汽。4.对流层中的平均温度递减率为（）℃/100m。5.在对流层中按（）和（）分为三层。最下层称为（），范围是（）km。二.问答题：1.在对流层中温度随高度变化的特点是什么？为什么？2.在对流层中水平方向上温度、湿度有何特点？为什么？3.在对流层中空气运动的特点是什么？为什么？4.为什么低纬对流层顶高度高，而高纬对流层顶高度低？三.作图题：画出大气垂直结构中温度随高度的变化曲线#1-3大气的基本物理特性要求:41.熟练掌握各主要气象要素的定义、单位及公式2.掌握干空气、湿空气的状态方程3.能利用仪器准确测定主要的气象要素一.填充题：1.标准大气压是指在（）的海平面上，温度为（）℃时，所测到的水银柱的为高度为（）的大气压强。2.气温表示大气（）程度的物理量，单位有（）、（）和（）3.摄氏温标与华氏温标换算的表达式是（）4.绝对湿度的单位是（）和（）5.相对湿度是指空气中的（）和同温度下的（）的百分比，表达式是（）6.在表示空气湿度的物理量中，其中表示空气中水汽含量的物理量有（），表示空气距离饱和程度的物理量有（）7.理想气体的状态方程是（）8.干空气状态方程的表达式是（）第二章大气的热能和温度重点:1.太阳辐射及太阳常数2.干绝热直减率和湿绝热直减率3.全球水平气温的分布特点4.如何判别大气稳定度难点：1.大气稳定度能量的判别2.乱流逆温的形成过程辐射：基尔荷夫(Kirchhoff)定律及其内涵：斯蒂芬—波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律及其意义5维恩(Wein)位移定律及其意义：黑体：太阳辐射常数：太阳辐射在大气中的衰减方式及其作用规律直接辐射及其影响因素太阳总辐射强度及其影响因素：总辐射随维纬度的分布一般规律是:大气窗口，阳伞效应：地面有效辐射：潜热交换：绝热增温：绝热冷却：绝热变化：干绝热变化：绝热直减率（γd）-湿绝热直减率（γm）及其影响因素：干、湿绝热线的比较：位温:假相当位温:层结曲线：大气静力稳定度：1)判定大气稳定度的基本方法：PPT中的概念及思考题辐射强度、辐射通量、太阳常数、直接辐射、散射辐射、地面有效辐射、地面辐射差额、气温日较差、气温年较差、气温直减率、干绝热直减率、湿绝热直减率、位温、假相当位温、大气静力稳定度、逆温层。1.试分析青藏高原和长江流域平原地表接受太阳辐射总量的差别。2.辐射的实质是什么？短波辐射和长波辐射分别以哪种方式影响大气层中的热能分布？3.大气逆辐射对自然界的贡献有哪些？4.为什么总辐射随海拔升高而增加，气温却呈相反变化？65.地表上高、中、低纬度气温的日、年变化哪儿大，哪儿小？为什么？6.试述干、湿绝热气温直减率的变化方式。7.简述1月、7月全球海平面气温变化特点。8.简述气温垂直分布的不同方式及各自特点。9.太阳辐射光谱分几区?各自有何特征?10.太阳辐射通过大气层是如何被削弱的.11.对流层顶温度极地和赤道上空哪个高?为什麽?12.为何日出日落时太阳光呈红色?2-1太阳辐射要求：1．熟练掌握太阳辐射、太阳辐射光谱、太阳常数的概念，大气对太阳辐射吸收的特点，影响直接辐射的因素2．掌握太阳辐射的波长，大气对太阳辐射的散射，到达地面的太阳总辐射及影响因素一.填空题：1.在自然界中的一切物体，只要温度在（）以上，都在不停地以（）的形式向外放射能量，这种传递能量的方式称为（）。2.物体的Α、、P之间关系是（），分别代表物体的（、、）能力。3.太阳辐射最大放射能力所对应的波长是（），属于（）光，太阳辐射能量最多的是（），其次是（），再其次是（）。4.任一地点单位面积接受的太阳辐射能量是（），大气上界的太阳常数是（）。5.进入大气的太阳辐射有三种被削弱的方式（、、）6.大气层中主要的吸收物质是（、、、、），且具有（）吸收特性，仅占太阳辐射的（）%。7.天空出现白色是因为（）多。二.问答题：1.太阳高度角与直接辐射有何关系？2.大气对太阳辐射的吸收特点是什么？3.分子散射和粗粒子散射有何异同点？4.为什么天空有时是白色的，而有时则是青蓝色的？三.作图：1.太阳高度角大小与受热面积大小的关系图72.太阳高度角与大气层厚度的关系图#2-2地面辐射和大气辐射要求：1．熟练掌握地面有效辐射的概念及影响因素，地面辐射差额的概念、大气逆辐射的概念2．掌握地面辐射、大气辐射、大气窗、温室效应、辐射差额等概念一.填空题：1.地表面辐射能量的大小主要决定于（）。2.地面有效辐射击的公式是（），影响因素有（、、、）。3.地面辐射差额的公式是（），白天为（）值，气温（），夜晚为（）值，气温（）。纬度愈低，Ｒg0的时间愈（）。4.“大气窗”对地表起到（）作用。5.烟幕预防霜冻的原理是（）。6.高低纬间有水平气流的运动，是由于（）引起的。二.问答题：1.有云的夜晚为什么比晴朗的夜晚暖？2.大气窗是什么，作用是什么？#2-3大气的增温与冷却要求：1．熟练掌握干空气绝热直减率、湿空气绝热直减率及应用范围，大气稳定度的概念和判断方法，大气的不稳定能量2．掌握大气的非绝热变化的几个方面一.填空题：1.辐射发生于（）间、（）间，是（）最重要的热量交换方式。2.对流是（）重要途径。3.潜热交换主要是在（）中起作用。4.干空气任一高度处的温度表达式是（），其中温度递减率是（）。5.大气稳定度是指（）使（）具有（）或返回原来位置的（）或（）。6.当大气层结使气团加速运动时，称（），反之则（）。7.当0时称（），＝0称（），这样的大气层结是（）。8二.问答题：1.为什么rmrd？2.干空气的大气稳定度的判据是什么？3.什么是大气层结的不稳定能量，如何判断？三.作图：1.湿空气绝热上升过程示意图2.潜在不稳定能量示意图四.计算题：1.山高3000m，迎风坡山脚温度为20℃,对应的露点温度为15℃，rm=0.5℃/100m求：①凝结高度？Ｚ－Ｚ0＝123(t0－td)②高山顶的温度？③背风山脚的温度？#2-4气温的变化要求：1.熟练掌握气温的日较差、年较差、日变化的特点及原因，全球气温的水平分布特点；辐射逆温、乱流逆温的形成过程2.掌握影响气温日、年较差变化的因素，年变化的原因，平流逆温，下沉逆温和锋面逆温的形成一.填空题：1.气温随时间的变化主要有两种方式即（、）。2.气温的日较差是指一天中气温的（）和（）之差，影响因素有（、、、）。2.在中纬度地区影响气温年变化的主要有两个因素（、）。3.纬度愈高，太阳辐射的年变化愈（），相应的气温年变化也（），在我国华南的气温年较差比华北地区（）。4.温度梯度是指在（）图上，，垂直于（），（）的变化值，它表示温度在（）方向的变化程度。5.在海平面气温分布图上中，如果等温线愈密，温差（）；等温线愈弯曲，说明影响气温的因素是（）；等温线东西向分布，影响气温的因素是（）；若南北向或与海岸平行，则温度受（）影响大。6.热赤道是指月平均气温在冬、夏（），并随太阳直射点移动，平均位置在（）。97.１月份北半球陆上的等温线凸向（），海上则凸向（）。8.根据逆温的形成原因主要有五种类型（）、（）、（）、（）、（）。二.问答题：1.为什么最高气温在午后2时，而不是正午12时？2.为什么北半球1月份等温线分布比7月份密？3.辐射逆温是如何形成的，条件是什么？4.用图解释乱流逆温的形成过程？五.作图：1.