气象气候学第一章作业一

第一章引论第一节气象学与气候学概述第二节气候系统概述第三节气象要素与状态方程【主要内容】本章概述了气象气候学的研究对象、任务、内容；简述了气象气候学的，发展历史、取得的成果；论述了气候系统的组成和各部分的作用；介绍了主要的气象要素和状态方程。【名词解释】气象、天气、气候；气象学、气候学、大气物理学、天气学；大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈；下垫面；气候状态、气候系统；世界气候计划；干洁大气、大气气溶胶粒子；大气的上界（大气的物理上界）、气温直减率（气温垂直梯度）、气温、气压、水气压、饱和水气压、相对湿度、绝对湿度、比湿、露点、降水、风（风速与风向）与风压、云量、能见度、虚温【填空】1、盖特斯把气候状态定义为该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。2、气象气候学的发展经历了萌芽时期、发展初期、发展时期等三个阶段。3、1593年意大利学者伽利略发明了温度表；1643年意大利学者托里拆利发明了气压表。4、挪威学者贝坚克尼父子创立了气旋形成的锋面学说；瑞典学者罗斯贝创立了气长波理论；20世纪30年代贝吉龙-芬德生提出了降雨学说。5、1992年4月在巴西里约热内卢召开了“世界环境与发展大会”，提出了《世界气候框架公约》。6、我国现代气象学与气候学的奠基人是竺可桢。他的主要代表作是《地学通论》《物候学》。7、气候系统由大气圈，水圈，陆地表面，冰雪圈和生物圈组成，其中是气候系统中最易变化的部分。气候系统的能源是太阳辐射。8、标准状况下大气的密度为1293g/m3；干洁空气的分子量是28.97。9、大气中臭氧含量最大的高度是20-30km。10、大气中出现高度最高的现象是极光，其高度约为1200千米。11、大气的物理上界约为1200千米。12、平均而言，在对流层中高度每增加1千米，气温则下降0.65。13、在20千米以上的高度，有时早晚可观测到贝母云。在高纬度75-90千米的高度，有时可观测到夜光云。14、气温表示空气的冷热程度，其实质是气体分子运动的平均量度。15、大气温度的测量一般以百叶箱中的干球温度表示。16、一般情况下，气压的测量用水银气压表进行。17、当选顶温度为0℃，纬度为45°时，海平面的气压值为1013.25hPa。18、干空气的状态方程可表示为P=pRdT；湿空气的状态方程可表示为P=pRTv。【问答】1、天气和气候有何联系与区别？联系：天气是气候的基础，气候是大量天气过程的综合，天气和气候存在着统计联系，从时间上反映微观与宏观的关系。区别：天气是单一的大气活动，过程简单，而且天气是大气中的短暂过程。气候是多个圈层内的过程，过程复杂，时间较长。2、气象气候学是怎样发展的？取得了哪些重要成果？1.萌芽时代：我国最早发明气象观测仪器，用于测量风向，空气湿度等，我国对雨量和水旱灾记录丰富。公元前4世纪希腊亚里士多德发表著作《气象学》。2.发展初期：1593年伽利略发明温度计，1643年托里拆利发明气压表，1783年索修尔发明毛发湿度表，1653年意大利背部建立气象台。3.发展时期：1.早期贝坚克尼父子创立气旋形成的锋面学说，罗斯贝提出长波理论，贝吉龙-芬德生提出降雨学说；2.近期开展大规模的观测试验，对大气物理现象进行数值模拟试验，对大气系统性的研究，1974气象国际讨论会提出世界气候计划。.3、气候系统的组成及各部分对气候系统的作用如何？组成：大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈。大气圈是气候系统中最活跃、变化最大的组成部分，大气是由多种气体混合组成的，还有一些悬浮的固体杂质和液体微粒。水圈包括海洋、湖泊、江河、地下水和地表上一切液态水，海洋在气候系统中具有最大的热惯性，是巨大的能量储存库。陆面中海陆分布与山脉大地形在动力学和热力学两方面对大气环流的形成起重要作用。冰雪圈中由于冰雪反射率极高对地表热平衡有很大影响。生物圈中的植物动物以及人类对气候影响很大。4、大气是如何垂直分层的？各层的特点如何？大气从低到高：对流层、平流层、中间层、热层、散逸层对流层：1.气温随高度增加而降低2.垂直对流运动，低纬较强，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱。3.气象要素水平分布不均匀。平流层：气流较稳定，温度到达一定高度，温度随高度增加而升高。中间层：气温随高度增加而迅速下降，并有强烈的垂直运动。热层：气温随高度增加而迅速升高。散逸层：气温随高度增加很少变化。5、二氧化碳、臭氧、水汽、气溶胶粒子在气象方面的作用如何？大气中的二氧化碳是光合作用原料，可以对地面保温；臭氧用于吸收紫外线，避免紫外线过量；水汽可以成云致雨，并且对地面保温；气溶胶粒子是成云致雨的必要条件，同样可以吸收一定的太阳辐射。气象：发生在天空中的云、风、雨、雪、霜等一切大气物理现象天气：经常不断变化着的大气状态。气候：长时间气象要素和天气现象的平均或统计状态。气象学：研究大气层内各层大气运动的规律的学说气候学：研究气候特征、形成、分布和演变规律，以及气候与其他自然因子和人类活动的关系的学科。大气物理学：研究大气的物理现象，物理过程及其演变规律的大气科学的分支学科。天气学：研究天气现象和天气过程的物理本质及规律，并用以制作天气预报的学科。大气圈：地球外圈中最外部的气体圈层。水圈：由海洋、湖泊、江河、地下水和地表上的一切液态水组成的圈层。冰雪圈：由大陆冰原、高山冰川、海冰和地面雪盖组成的圈层岩石圈：有由岩石组成，包括地壳和上地幔顶部。生物圈：地球上所有生态系的综合整体。下垫面：地球表面，包括海洋陆地及陆上的高原、山地、平原、城市等。气候状态：该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。气候系统：一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。世界气候计划：世界气象组织发起和组织的一项全球性气候研究国际合作计划。干洁大气：除水汽，臭氧和固体，液体杂质的空气大气气溶胶粒子：大气中悬浮的多种固体微粒和液体微粒。大气的上界（大气的物理上界）：星际空间没有的物理现象确定的大气上界。气温直减率（气温垂直梯度）：对流层中气温随高度增加而降低，高度每增加100m气温则下降约0.65.气温：空气的温度气压：大气压强水气压：大气中水汽所产生的压力。饱和水气压：水汽含量到达一定限度，空气呈饱和状态时的水汽压。相对湿度：空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的比值。绝对湿度：在一定温度时，单位体积的空气中所含水蒸气的分量。比湿：在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量的比值。露点：在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度。降水：从天空降落到地面的液态或固态水。风（风速与风向）与风压：空气的水平运动；风速的表示有时采用压力。云量：云遮蔽天空视野的成数。能见度：视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨出目标物的最大水平距离。虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。