气象学与气候学题库(含解答)

《气象学与气候学》题库1、简述干洁空气的概念及其主要成分。(答案)2、虚温含义，它可直接测量吗?(答案)3、从大气组成推导大气摩尔质量u=?(答案)4、体积相同、P和T相同的干湿空气重量是否一样?(答案)5、P=1010hPa，e=10hPa，t=27℃，求Tv（虚温）。(答案)6、当气温为25℃，气压为1080hPa，相对湿度f=65％时，求e（水汽压）、E（饱和水汽压）、d（饱和差）、a（绝对湿度）、q（比湿）。(答案)7、若相对湿度f，气压p不变，增温时，绝对湿度a和比湿q前后是否相同?(答案)8、对流层的特征如何，为什么?(答案)9、臭氧层形成过程及其作用怎样?(答案)10、某地两时刻f，p相同，当TIT2时，a，q是否相同?(答案)11、简述静力学方程成立的条件、表达式及其物理意义。(答案)12、什么是地面总辐射，与大气上界的太阳辐射相比有什么变化?(答案)13、分别涂为黑白色但性质相同的两个物体，在露天下其夜间与白天的表面温度是否相同?(答案)14、温度为20℃的气块在r=-0.1℃/100m的大气中绝热上升或下沉500m后的温度是多少?这时气块周围的气层温度是多少，气层是否稳定?(答案)15、求地气系统的短波反射率为0.7时，地气系统的平均平衡温度(设此系统对长波而言是黑体)。(答案)16、为什么云层存在会使白天气温降低，夜间气温升高?(答案)17、同为睛夜静风，清晨但较干燥地区夜间的降温幅度一般总比湿润地区大，这是为什么?(答案)18、假定地球的行星反射率=0.3，地球处于辐射平衡状态时的等效黑体温度应为多少?(答案)19、大气中除贴地层γ，γd外，很少出现γγd情况，为什么?(答案)20、大气的特殊量T、Td、(T-Td)各有什么含义?(答案)21、大气保温作用与温室效应是一回事吗?(答案)22、静力不稳定与潜在不稳定有什么不同。(答案)23、形成云雨的主要条件是什么，为什么会形成不同类型云雨。(答案)24、地面蒸发快慢与哪些因子有关。(答案)25、气压为960hPa，气温为25℃，相对湿度为35％，求绝对湿度、比湿和虚温。(答案)26、气温为10℃，相对湿度为60％时，求露点温度。(答案)27、比较云和雾。(答案)28、为什么水平气压梯度力是大气运动的主要推动力。(答案)29、等压面上气压处处相等，为什么还能描绘水平气压分布。(答案)30、重力位势高度与几何高度有什么区别，为什么要用重力位势高度？(答案)31、比较对流云与层状云的生长条件，形态。(答案)32、水平地转偏转力的大小为什么与纬度有关。(答案)33、比较同纬度海陆上空气温不同及其原因。(答案)34、地面大气活动中心的含义是什么，与一般气压中心有什么不同，北半球主要有哪些大气活动中心？(答案)35、实际风，地转风，梯度风，以及热成风各指什么，它们之间有什么关系？(答案)36、北半球某地风向随高度增加而逆转时，地面气压变化趋势一般是增高还是降低．(不考虑其他因子)。(答案)37、你能举出几个属于大尺度、天气尺度及中小尺度的天气系统吗？(答案)38、天文气候和实际气候的差异?(答案)39、为什么低、中纬地区Rg小，而白天温度T反而高?(答案)40、简述海陆热力性质的差异及其对增温和冷却的影响？(答案)41、天气与气候的含义有什么不同，现代气候学的核心是什么?(答案)42、怎样理解气候系统。(答案)43、为什么天文气候具有地带性与周期性的特点，它的具体含义是什么?(答案)44、为什么地面辐射差额中、低纬为正值，而高纬为负值。(答案)45、为什么地面发射的长波辐射量可以大大的超出所吸收的短波辐射量。(答案)46、中、低纬大陆东西岸各受哪些活动中心的影响?会导致什么气候差异?(答案)47、简述气压随时间变化的原因。(答案)48、锋面气旋发展过程中，锋系结构、天气的变化如何?(答案)49、副高的活动与我国的雨带、旱涝有何关系?(答案)50、一般说冷气团变性快，暖气团变性慢，为什么?(答案)51、我国不是气团的源地而多锋面活动，为什么?(答案)52、为什么锋面气旋主要活动在中纬度地区?(答案)53、比较台风与热带气旋。(答案)54、ITCZ的分布与季节变化如何?(答案)55、怎样理解气团的形成与变性。(答案)56、土壤活动层厚度与哪些因子有关?(答案)57、何谓最大降水高度，它与哪些因素有关?举例说明。(答案)58、与自由大气比较，山地气温随高度递减的速度是快还是慢?冬夏季是否相同?(答案)59、为什么冰雪覆盖也是气候系统中重要因子之一，主要有哪些影响?(答案)60、地形对气候的影响与其他因子的影响有何独特的地方?(答案)61、季风、季风气候的定义，东亚季风和南亚季风的异同？(答案)62、低纬沙漠总辐射最多，为什么辐射差额反而比同纬度少，是否意味着提供给大气的热量也少?(答案)63、热量南北输送最大处在何纬度，为什么?主要靠什么环流输送这些热量?(答案)64、简述低纬信风带及热带辐合带控制大陆东西岸的主要气候特征?(答案)65、何谓行星季风现象?它可能出现在哪些地区?(答案)66、典型的大陆性、海洋性气候应分布在哪些地区?为什么?(答案)67、柯本气候分类法中用什么指标来反映气候的干湿，为什么。(答案)68、斯查勒气候分类法中的可能蒸散量、土壤储水量、多余水量等各有什么气候学意义。(答案)69、试述季风的成因(不同的类型)、分布。(答案)70、东亚季风和南亚季风在成因和现象上有何差异？它们的气候特征如何？(答案)71、什么是“ElNino”现象及“ENSO”现象。(答案)72、试用热量平衡方程各分量从秋到冬的变化，说明冬季海洋是大气的“热源”、大陆是“冷源”，并且这种差异在高纬更加明显。(答案)73、北半球海陆分布对平均气温的分布有何影响(冬、夏)，以及形成季风。(答案)74、什么是海洋性气候，它在温、湿上的主要特征，哪些地方存在着海洋性气候区，高低纬的海洋性气候有什么不同。(位置、成因、特征等)。(答案)75、洋流是如何对气候产生影响的。(答案)76、构造一个气候大陆度主要应包括哪些因子。(答案)77、为什么海洋有时是大气的热源，有时又成为冷源?在各纬度是否一致?(答案)78、谈谈青藏高原对气候的影响(动力、热力、季风等)。(答案)79、什么是小气候，为什么会形成小气候差异。(答案)80、什么是湍流系数，它的大小和哪些因子有关，有什么实际用途。(答案)81、雪线高度和什么因子有关。(答案)82、为什么说冰雪覆盖面是一种比较特殊的下垫面，它的天气和气候意义。(答案)83、冰雪覆盖面对大气的致冷作用与夏季海洋冷源有何不同?(答案)84、青藏高原对东亚与南亚季风的形成起了哪些作用?(答案)答案：1、干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99％以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。2、在等压条件下，当干空气具湿空气密度时之温度即称为虚温，由此可知其代表干空气的温度，一般由Tv表示。定义虚温的用意在于，湿空气的分子量会随环境水气量改变而改变，使气体常数(R)成为变数，而较难正确计算出来。为使计算方便，所以利用干空气的气体常数来计算，因此定义虚温来代替湿空气的温度，如此就不用考虑变动的气体常数了，亦即可以处理掉复杂的水气效应，由此可知，虚温为水气的函数。因为实际观测环境大气所得的温度为湿空气温度，而所使用的气体常数为干空气气体常数(R)，所以实际上状态方程（P＝ρRT）(其中R=R*/md)并不成立（因为其使用干空气气体常数(R)，而温度却用湿空气的），所以为使其成立需使用虚温(即干空气之温度)，如此才可使R与T均为干空气之值。由于虚温与实际观测之温度误差不算大(仍在允许的误差范围内)，因此目前大多数的人仍直接利用实际观测之温度来代替虚温。Tv=T+W/6。其中T为实际大气温度，W为饱和混合比值。表示虚温与实际温度之差距，等于露点温度所在的饱和混合比数值的六分之一。3、大气是混合气体，大气摩尔质量也就是混合气体的平均摩尔质量。4、干空气状态方程为：湿空气状态方程为：在T，V，P相同的情况下：，得出V相同，所以5、Tv=(1+0.378e/p)T=301.12286、25℃时，饱和水汽压E=31.668,f=e/E,则e=fE=65%*31.668=20.5842d=E-e=31.668-20.5834=11.0838,a=289*e/T=289*20.5834/(25+273)=19.9625q=0.622*e/P=0.01197、当温度升高时，饱和水汽压E要增大，而f不变，所以水汽压e也要增大，q是比湿，q=0.622e\P，P不变，e增大，所以q要增大。a是绝对湿度。即单位体积空气中所含的水汽量，也是增大的。8、对流层有三个基本特征：(1)气温随高度增加而降低：由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。高山常年积雪，高空的云多为冰晶组成，就是这一特征的明显表现。(2)垂直对流运动：由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动。对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同。一般情况是：低纬较强，高纬较弱：夏季较强，冬季较弱。因此对流层的厚度从赤道向两极减小。(3)气象要素水平分布不均匀：由于对流层受在表的影响很大，而地表面有海陆分异，地形起伏等差异，因此在对流层中，温度、湿度等的水平分布是不均匀的。9、臭氧层的形成：臭氧层（ozonelayer）是指大气中臭氧浓度较高的层次。一般指高度在10-50km之间的大气层，也有指20－30km之间臭氧浓度最大的大气层。即使在浓度最大处，臭氧对空气的体积比也只有百万分之几，因此它在大气中是痕量成分。将它折算到标准状态（气压为1013.25hPa，温度为273K），在整个大气层中，总累积厚度只有0.15-0.45cm。其含量虽少，却能吸收掉大部分的太阳紫外辐射，对人类和其他生物起着重要保护作用。臭氧吸收太阳紫外辐射而引起的加热作用，还影响着大气温度层结和环流。大气臭氧的形成过程，大致如下：氧分子吸收太阳辐射中波长小于2420A°的光量子而离解为氧原子，由此可形成一系列反应，其中最主要的反应过程是氧分子和氧原子在第三气体（M）的参与下形成臭氧。臭氧层的作用：（1）臭氧层阻挡了强紫外线辐射到地面，保护了地球上的生命。强紫外辐射有足够的能量使包括DNA在内的重要生物分子分解，增高患皮肤癌、白内障和免疫缺损症的发生率，并能危害农作物和水生生态系统，可以说，如果没有大气臭氧层的保护，这个世界就不能存在。（2）臭氧层吸收的太阳紫外辐射能量使平流层大气增温，对平流层的温度场和大气环流起着决定性作用，如果平流层臭氧浓度下降，将引起平流层上部温度下降，平流层下部和对流层温度上升。因此，臭氧层对建立大气的垂直温度结构和大气的辐射平衡起重要作用。臭氧层吸收了部分太阳辐射，估计能使地面的平均温度降低1~2度。10、f,P不变，当增温时，饱和水汽压要增大，而f,P不变，则水汽压也要增大，那么q=0.622*e/P,q将增大。所以，TIT2，q增大，a不变。11．大气静力学方程，表示了大气在铅直方向上所受的作用力达到平衡时，气压随高度变化的规律。若在静止大气中取一个单位截面积，铅直厚度为dz的空气柱。由于是静止大气，所以空气无水平运动，只在垂直方向受到重力和气体压力的作用。大气静力学基本方程的物理意义就是在相对于地面呈静止状态的大气中，单位质量空气所受到的重力与垂直气压梯度力处于平衡。所以大气静力学基本方程又称大气静力平衡方程，简称静压方程。其方程式是：dp/dz=-kg（k表示空气密度）分析静力学方程可得到以下几点结论：(1).当dz0时，dp0，说明随高度的增加气压是下降的。(2).任意高度处的气压等于从该高度向上到大气上界的单位截面积垂直气柱的重量。(3)．因g随高度的变化很小，所以气压随高度的增加而降低的快慢主要取决于空气的密度。密度大的气层，气压随高度的增加降低得快，密度小的气层，气压随高度的增加而降低