集训天气学原理知识点汇总(2014.09.12)
1、大气运动受(质量守恒)、(动量守恒)和(能量守恒)等基本物理定律支配。
2、影响大气运动的真实力有(气压梯度力)、(地心引力)、(摩擦力)；影响大气运动的视示力有(惯性离心力)、
(地转偏向力)。 3、(1)气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，叫气压梯度力，由表达式可知，气
压梯度力方向指向—▽P 的方向，即(由高压指向低压)；气压梯度力的大小与(气压梯度)成正比，与(空气
密度)成反比。
(2)摩擦力：单位质量气块所受到的净粘滞力
(3)惯性离心力：R C 2Ω=
(4)地转偏向力：
V 2 ?Ω-=A ，地转偏向力有以下几个重要特点： ①.地转偏向力A 与Ω 相垂直，而Ω 与赤道平面垂直，所以A 在(纬圈)平面内；
②.地转偏向力A 与V 相垂直，因而地转偏向力对运动气块(不做功)，它只能改变气块的(运动方向)，而不
能改变其(速度大小)。
③.在北半球，地转偏向力A 在V 的(右侧)，南半球，地转偏向力A 在V
的(左侧)。
④.地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例。当V=0时，地转偏向力消失。
(5)重力是(地心引力)和(惯性离心力)的合力，但是地球是椭圆的，任何地方重力都(垂直于水平面)。重力在
赤道(最小)，极地(最大)。
4、温度平流变化：气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所
提供的贡献。
温度对流变化：空气垂直运动所引起的局地温度变化。
局地温度变化=个别变化+平流变化+对流变化 5、连续方程的表达式: 0)(=??+??V t
ρρ 表示大气(质量守恒定律)的数学表达式称为(连续方程)。其中)(V ρ??称为质量散度(单位体积内流体的净流出量，净流出时散度为正，净流入时为负)。
6、(尺度分析)是针对某种类型的运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，
略去小项，可以使方程得到简化。(零级简化方程)，就是只保留方程中数量级最大的各项，略去其他各项。
一级简化方程，是除保留方程中数量级最大的各项外，还保留比最大项小一个量级的各项。
7、重力位势：单位质量的物体从海平面上升到高度Z 克服重力所做的功。位势的单位是(焦耳/千克)。
8、地转风：对中纬度天气尺度运动而言，在水平方向上(地转偏向力)和(气压梯度力)平衡的风称为地转风，
ρp G ?-=k f
g V k p f g V h h ??-=??-=φρ11或
满足水平运动的(零级简化)方程。
①.严格地说,地转平衡只有在中纬度自由大气的大尺度系统中，当气流呈(水平直线)运动时，且(无摩擦)时
才能成立,地转平衡只能看成是一种近似的关系，绝对的地转平衡并不存在。在低纬处地转风与实际风差别
较大，地转风原理不能应用。
②．地转风速大小与(水平气压梯度力)成正比，等压线密集的地区(即气压梯度大)，则地转风大，因而实际
风也大，地转风仅与(位势梯度)成正比，与(密度)无关。
③.地转风与等压线(平行)，在北半球背风而立，高压在(右),低压在(左)。低压中风呈逆时针旋转，高压中，
风呈顺时针旋转。南半球相反
④.地转风速大小与纬度成(反比)，水平气压梯度力相同时，纬度越高地转风速(愈小)。分析天气图时，在
相同纬度上，风速大的地方等高线应分析得(密集)一些，风速小的地方，应分析得(稀疏)一些。如果风速相
同，在低纬的等高线应比高纬的等高线分析得(稀疏)一些。
9、梯度风：在没有或不考虑摩擦力时，(气压梯度力)、(地转偏向力)和(惯性离心力)三力平衡时的风称为
梯度风。由梯度风平衡，可以判断出大尺度运动系统中低压与气旋性环流相结合，低压中心就是气旋性环
流中心。反之，高压与反气旋性环流相结合，高压中心就是反气旋性环流中心。在气旋中气压梯度和风速
(可无极限)，而在反气旋中则(有极限)。在气旋性环流中，地转风比梯度风(大)，而在反气旋性环流中，地
转风比梯度风(小)。在反气旋性环流中，最大梯度风为地转风的(两倍)。
(地转风与梯度风的关系：T f f g
fR V V V +=1，2
)(max f R V T f -=) 10、(了解)(流线)是指某一固定时刻，处处与风向相切的一条空间曲线，流线能表现在某一时刻的天气图上；
(轨迹)是指在某一段时间内空气质块运动的路径，轨迹不能表现在某一时刻的天气图上。
11、热成风：由于两层等压面间(温度)分布不均匀，(地转风)随高度产生变化，形成热成风。(地转风随高
度的变化)。热成风与平均温度线(或厚度线)平行，背风而立，高温在(右)，低温在(左)。热成风大小与平均
温度梯度(或厚度梯度)成(正比)，与纬度成(反比)。(注：h k f
g V T ??= ) 热成风与冷、暖平流：当某层中地转风随高度逆转时有冷平流；地转风随高度顺转时有暖平流。不管低层
风速的方向大小如何，只要温度梯度向北(实际上就是北冷南暖 温度梯度指向北)，热层风向东，则越到高
层地转风越向东偏，并逐渐与等温线平行，所以高层主要是西风气流。(如下图)
12、正压大气：当大气中密度的分布仅仅随气压变化即：ρ=ρ(P)；没有热成风，地转风不随高度变化。等
压面=等密度面=等温面
13、斜压大气：当大气中密度分布不仅随气压而且还随温度而变时，ρ=ρ(P ，T)，等压面与等密度面(或等
温面)相交，等压面上存在温度梯度，有热成风，地转风随高度变化，大气的斜压性对于天气系统的发生发
展有很重要的意义。
14、地转偏差：地转平衡只是相对而言，实际风与地转风之差为地转偏差④。g V V D -= ,(地转偏差)
是造成垂直运动的主要原因。
①.摩擦层中，地转偏差由摩擦力、气压梯度力、地转
偏向力平衡引起，由于摩擦力造成的地转偏差，风速比
应有的地转风速小，风向要偏向(低压)一侧,地转偏差指
向摩擦力方向的(右侧)，并与摩擦力垂直。在低压中摩
擦作用使空气(水平辐合)，并引起(上升运动)；在高压
中，使空气(水平辐散)，并引起(下沉运动)。
②.在自由大气中，摩擦力很小，可以忽略。在自由大气的水平运动中，地转偏差可分解为三项来进行判断。
一项是(变压风)，用三小时变压判断；一项是(横向地转偏差)，用等压线(等高线)的辐散、辐合来判断；还
有一项是(纵向地转偏差)，用等压线(等高线)的曲率来判断。
③.在中纬度地区，陆地上的地面风风速约为地转风风速的(35%--45%)，在海上约为(60%--70%)，风向与
地面风的交角，陆地上约为(35 o--45 o)，海上约为(15 o--20 o)。
④．地面图上，负变压中心区，变压风辐合，引起(上升)运动。正变压中心区，变压风辐散，引起(下沉)
运动。
15、按水平运动对运动系统进行分类：行星尺度( 104km),大尺度(天气尺度)(103km)，中尺度(102km)，对流
或小尺度(10km).
16、(气团)是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团。气团的水平尺度可达几
千千米，垂直范围可达几千米到十几千米，常常从地面伸展到对流层顶。气团的分类主要有地理分类和热
力分类两种。
①.地理分类法气团可分为北极气团(或冰洋气团)、极地气团、热带气团和赤道气团
②.按照热力分类方法可分为暖气团和冷气团。 ③.我国境内出现的气团多为变性气团。
17、在天气图上，温度水平梯度大而窄的区域，如果它又随高度向冷区倾斜，这样的(等温线密集带)通常
称为锋区，所谓锋区，就是(密度)不同的两个气团之间的过渡区。由于密度不能直接测量，所以密度的不
同主要表现为(温度)
的不同。锋区一般上宽下窄，锋区在天气图上由于比例尺小，锋区的宽度表示不出来，
摩擦层中的地转偏差
可把它看作为空间的一个面，称为(锋面)。锋面和地面的交线称为(锋线)。
18、根据锋面坡度公式：(公式不用记) L
N gN L gL N T T V T V T g f tg --=α (≈T Vg T g f m ??)可知：(选择题能选出) ①.若其他条件不变，锋面坡度随纬度增高而增大。当锋面南移时，其坡度变小；在赤道上φ=0，tgα≈0，
故没有锋面存在的可能。
②.锋面两侧温差愈大坡度愈小；当温差△T=0时，tgα=∞，α=90°，实际上就不会有锋面。
③.当锋面两侧风速差△Vg=0时，锋面坡度tgα=0，锋面亦不存在。
④.在我国，南方锋面的坡度约为1/200~1/500,北方锋面的坡度约为1/50~1/200.
19、锋的分类按冷、暖气团所占的主、次地位可将锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋；按锋的伸展高
度不同分为对流层锋、地面锋和高空锋三种；根据气团的不同地理类型锋分为冰洋锋(北极锋)、极锋和副
热带(热带)锋三种。(重点是按冷暖气团分类)
20、暖气团、较冷气团和更冷气团(三种性质不同的气团)相遇时先构成两个锋面，然后其中一个锋面追上
另一个锋面，即形成锢囚。将冷锋后部冷气团与暖锋前面冷气团的交界面，称为(锢囚锋)。锢囚锋又分为
三种：如果暖锋前的冷气团比冷锋后的冷气团更冷，其间的锢囚锋称为(暖式锢囚锋)；如果冷锋后的冷气
团比暖锋前的冷气团更冷，其间的锢囚锋称为(冷式锢囚锋)；如果锋前后的冷气团属性无大差别，则其间
的锢囚锋称为(中性锢囚锋)。(天气学原理69页有锋面的概念模型)
21、锋面附近温度场特征(选择题)
①.锋区内温度水平梯度远比其两侧气团大，在等压面图等温线相对密集，锋区其走向则与地面锋线基本平
行。
②.等温线越密集，水平温度梯度越大，锋区越强
③.等压面上，锋区内有冷平流，地面对应是冷锋；暖平流对应暖锋
④.锢囚锋温度分布的共同特点：暖式锢囚锋的暖舌位于地面锢囚锋的前方；冷式位于后方。
22、以密度的零级不连续面模拟锋面时，
①.等压线在锋面处产生折角，折角指向(高压)，锋区处于(低压槽中)
②.锋前的变压代数值(小于)锋后的变压代数值
③锋面附近的锋场具有(气旋性)切变，由于地面摩擦作用，风向偏离等压线向低值区吹，一般情况下，锋
面附近气流是(辐合)的。
23、锋面附近的湿度场特征：一般来说，暖空气来自南方比较潮湿的地区或洋面上，气温高、饱和水汽压
大、露点高；冷空气来自北方内陆，气温低、水汽含量小、露点温度也低，所以锋面附近(露点温度差异)
常比(温度差异)显著。
24、锋面天气(简单了解)
①.锋前坏天气：当700hP①高空槽线位于地面锋线附近或锋前时(这样的冷锋称Ⅱ型冷锋)，锋前由较远处向锋线一般依次出现下列云系：卷云→卷层云→高层云或复高积云→降水性高层云或层积云等。高空槽和冷锋过后，偏北风加大，云层变薄，天气即转好
②.锋后坏天气：当700hP①的高空槽线落在地面锋线的后面时(这样的冷锋称Ⅰ型冷锋)，如果暖空气比较湿而稳定，则锋前的天气由晴转为多云(中高云)天气，冷锋过后，风雨交加，700hP①高空槽过后大雨即停，转为中云天气，待500hP①高空槽过后才会转为晴或高云天气。
③.暖锋降水发生在锋前还是锋后，主要视暖锋低空的辐合强度和高空槽线的位置而定。若暖锋低层辐合明显，且700hP①槽线或气旋式曲率大的地方大致在地面暖锋上空，则暖锋前降水较大。
④.锢囚锋天气最恶劣的地区及降水区多位于(锢囚锋)附近，。降水区的宽度，一般从地面锋线至700hP①槽线。
25、冷锋后常为较强的+△P3，冷锋前常为较弱的+△P3或—△P3，暖锋前有较强的—△P3，暖锋后为较弱的—△P3或+△P3；锢囚锋后往往是+△P3，锋前为—△P3。（经常出选择题）
26、锋生是指（密度不连续）形成的一种过程，或是指已有的一条锋面，其温度(或位温)水平梯度加大的过程;锋消是指作用相反的过程。我国境内的锋生区集中在(华南到长江流域)和(河西走廊到东北)两个地区，常称为南方锋生带和北方锋生带。我国的锋消区主要是在(青藏高原以东30°~40°N)一带。
27、锋面生成的条件是：F>0,
,0
=
?
?
n
F
2
2
<
?
?
n
F
；锋面消失的条件是F<0,
,0
=
?
?
n
F
2
2
>
?
?
n
F
。(选择题，F
为锋生函数)
28、气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压低于四周气压的大尺度涡旋。在北半球，气旋范围内的空气作逆时针旋转，在南半球相反，在气压场上气旋又称为低压。气旋的水平尺度以最外一条闭合等压线的直径长度来表示。气旋的平均直径在1000km，大的可达3000km，平均而言，东亚气旋一般要较欧洲和北美气旋水平尺度小。
29、①.根据气旋形成和活动的主要地理区域，可分为（温带气旋）和（热带气旋）两大类；按其形成及热力结构，则可分为(无锋气旋)和(锋面气旋)。无锋气旋有(热带气旋)和(地方性气旋)—地形低压或热低压。
②.根据反气旋形成和活动的主要地理区域，可分为极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋。按热力结构则可分为冷性反气旋和暖性反气旋。
30、在温带形成和活动的气旋和反气旋，大都是锋面气旋和冷性反气旋。温带气旋的生命史包括（波动阶段）、（成熟阶段）、（锢囚阶段）、（消亡阶段）四个阶段。温带气旋主要是在（锋区）上发展起来的，有很大的（斜压性），在其发展过程中温度场位相（落后）于高度场。
31、在同一锋系上出现的气旋序列，称为（气旋族）。
32、气旋和反气旋的强度一般用其（中心气压值）来表示。
33、东亚气旋主要发生在两个地区，南面的一个位于（25°—35°N ）之间，习惯上称为（南方气旋），有（江
淮气旋）和（东海气旋）等，其典型的气旋为（江淮气旋）；另一个位于（45°-55°N ）之间，习惯上称为
（北方气旋），有（蒙古气旋）、（东北气旋（又称东北低压））、（黄河气旋）、（黄海气旋）。其典型的气旋
为（蒙古气旋）。蒙古气旋一年四季均可出现，但以（春秋季）为最多，江淮气旋一年四季均可出现，但
以（春季和初夏）较多，江淮气旋的形成可分为两类，一类是（静止锋上的波动），另一类是（倒槽锋生）
气旋。黄河气旋介于蒙古气旋和江淮气旋之间，形成于黄河流域，以夏季最多。
34、从（蒙古西部到我国河套地区）呈西北—东南向的狭长地带内反气旋出现频数最高，并以此为中心向
东北和西南方向减少。
35、锋面气旋的移动方向均沿对流层（500 hP ①或700hP ①）气流的方向移动。
36、当气旋发展速度达到24h 中心气压下降大于24hP ①是称为（爆发性气旋）。
37、涡度方程各项的物理意义（知识点37到39简单了解即可）
①.右端第一项为涡度倾侧项：它表示在有涡度水平分量，即有风的垂直切变存在，同时又有垂直运动在水
平方向不均匀分布时所引起的涡度变化。
②.右端第二项为散度项：相对涡度散度和地转涡度散度。第一部分：相对涡度散度，当ζ>0时，水平辐散
使气旋性涡度减小，水平辐合使气旋性涡度增加，当ζ<0时，水平辐散使反气旋性涡度减小，水平辐合使
反气旋性涡度增加。第二部分：地转涡度散度：辐散时有反气旋性相对涡度产生，辐合时则有气旋性相对
涡度产生。
38、位势倾向方程在日常工作中的应用：
位势倾向方程可以用来判断等压面高度的变化，进一步可判断地面气旋与反气旋的发生发展。
①.右端第一项为地转涡度和相对涡度的地转风平流。短波（波长<3000 km ）的地转涡度平流较小，地转风
绝对涡度平流强弱主要决定于地转风相对涡度平流。在等高线均匀分布的槽中，槽前脊后沿气流方向为正
涡度平流，等压面高度降低；槽后脊前为负涡度平流，等压面高度升高；在槽线和脊线上，涡度平流为零，
等压面高度没有变化。槽脊没有发展，只是向前移动。
②.右端第二项为厚度平流（或温度平流）随高度的变化项：暖平流区中，当暖平流（绝对值）随高度减弱
（随气压增强）时，等压面高度升高；冷平流区中，沿气流方向温度升高，当冷平流（绝对值）随高度减
弱（随气压增加）时，等压面高度降低。
))(()()(y
v x u f p v x p u y t f d ??+??+-????-????=?+ζωωζdt dQ p p R c f p V P f p g ??-????-??++??-=????+?σφσ22g g 2222
)(f)(ζfV t φ)P σf (
③.右端第三项为非绝热加热随高度的变化项：当非绝热加热随高度增加时（强对流潜热加热高度以下的等
压面上，如台风系统的发展） ，等压面高度将降低，反之，当非绝热加热项随高度减小时（感热加热，
如地球表面对大气的加热），等压面高度将升高
39、如何利用ω方程来定性诊断大气的垂直运动
①.右端第一项：涡度平流随高度变化项，当涡度平流随高度增加时， 有上升运动（ ω <0）;当涡度平流
随高度减小时，有下沉运动（ ω >0）。
②.第二项：厚度平流（或温度平流）的拉普拉斯：在暖平流区，有上升运动 ω <0，在冷平流区，有下沉
运动 ω >0；
③.第三项：非绝热加热的拉普拉斯：在非绝热加热区有上升运动 ω <0，在非绝热冷却区有下沉运动 ω >0
40、（大气环流）是指全球范围的大尺度大气运动的基本状况。这种大尺度运动的水平尺度在数千千米以
上，垂直尺度在10km 以上，时间尺度在1～2日以上。
41、冬季北半球的对流层（中部）环流的最主要特点是“三槽三脊”，三槽分别位于（亚洲东岸），（北美东
部），（欧洲东部）。与这三个槽并列的三个平均脊分别位于（阿拉斯加），（西欧沿岸）和（青藏高原的北
部）。脊的强度比槽的强度弱得多。
42、控制大气环流的基本因子是：（太阳辐射）、（地球自转）、（地球表面不均匀）和（地面摩擦）
43、在赤道附近对流层中（东北信风）与（东南信风）汇合的地带称为（赤道辐合带（IT ③Z ））。
44、极夜急流：冬季极夜强烈辐射降温冷却，在平流层中产生指向极点的水平温度梯度，而且梯度相当大，
相应出现一支强西风急流，中心风速达40米/秒以上，最大可达100米/秒。（判断题的可能性大）
45、阻塞高压与切断低压（通常为选择题）
阻塞高压：在西风带中长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷
空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫做阻塞高压。阻塞高压具备以下三个条件：
①中高纬度（一般在50 oN 以北）高空有（闭合暖高压中心）存在，表明南来的强盛暖空气被孤立于北方
高空；②暖高压至少维持（三天以上）；③在阻塞高压区域内，西风急流主流显著减弱，同时急流自高压
西侧分为南北两支，绕过高压后再会合起来，其分支点与会合点的范围一般大于40～50个经度。
切断低压：在西风带中长波槽脊的发展演变过程中，在槽不断向南加深时，高空冷槽与北方冷空气的联系
被暖空气切断，在槽的南边形成一个孤立的闭合冷性低压中心，叫做切断低压。
46、急流：是指一股强而窄的气流带，急流中心最大风速在（对流层的上部）必须大于或等于（30米/秒），
它的风速水平切变量为（每100公里5米/秒），垂直切变量级为（每公里5～10米/秒）。急流轴的左侧具
dt dQ p c R p V f V p f p f p g g g 2
2222
2)()]([)(?-?????-+????=??+?φζωσ
有（气旋性）切变，右侧风速具有（反气旋性）切变，如果流线曲率很小，那么急流轴的左侧相对涡度为
正，右侧相对涡度为负。对流层上部的三种急流：极锋急流、副热带西风急流、热带东风急流。
47、槽脊移动的定性规则：
①槽线沿变压（变高）梯度方向移动，脊线沿变压（变高）升度方向移动。
②槽线的移动速度与变压（变高）梯度（升度））成正比，与槽（脊）的强度成反比，即在变压（变高）
梯度（升度））相同的情况下，强槽（脊）比弱槽（脊）移动得慢。
48、当气旋中心或槽上出现负变压（正变压）时，气旋或槽将加深（填塞）。当反气旋中心或脊上出现（正
变压（负变压））时，反气旋或脊将加强（减弱）。
49、高空天气形势预报：以平均层涡度方程作为高空形势预报的基本方程（方程略）。平均层接近600hPa ，
实际应用中近似的把500hPa 当作平均层，（平均层也可称为无辐散层，在此层绝对涡度守恒）。平均层上
的涡度局地变化是由该层（涡度平流）及（热成风涡度平流）所决定的。
高空形势预报的定性经验：
①.对称性的槽（脊）没有发展，疏散槽（脊）是加深（加强）的，汇合槽（脊）是填塞（减弱）的。
②.槽（脊）前疏散，槽（脊）后汇合，则槽（脊）移动迅速；槽（脊）前汇合，槽（脊）后疏散，则槽
（脊）移动缓慢。
③.如果考虑热成风涡度平流，若冷舌落后于高度槽，在槽中有正热成风涡度平流，槽将发展。脊中将有
负热成风涡度平流，脊将加强。反之，当高度槽（脊）落后于冷舌时，槽（脊）将减弱。
50、地面天气形势预报：一般在高空形势预报的基础上，加以订正，作地面形势预报，通常用1000hPa 等压面作为地面图。根据地面形势预报方程，dt
dQ c T V P P R t H t H p d 1)([ln 8.900+Γ-Γ+??-?-??=??ω 地面（1000百帕）的高度变化是由四项因子所决定的。第一项是平均层的高度变化项。其中又包括涡度平
流和热成风涡度平流两部分。第二项是平均冷暖平流（即厚度平流）项。冷平流(T V ??-<0 )时，地面
加压。其意义就是，冷平流使温度局地降低，平均层与1000百帕间的厚度缩小，当不考虑平均层的高度
变化时，1000百帕等压面必升高。反之，暖平流时，地面减压。第三项是垂直运动产生的温度绝热变化项。在稳定的大气中（0>Γ-Γd ），有上升运动时（0<ω），由于绝热膨胀，使得局地温度下降，故地面加
压。反之，当有下沉（0>ω）运动时，地面减压。第四项是非绝热变化项。当加热时，温度局地升高，
故地面减压。反之，当冷却时，地面加压。
51、地形造成的涡度变化：当气流过山时，在迎风坡，有上升运动，因而气旋性涡度减弱，反气旋性涡度
增强。在背风坡，气流下沉，因而气旋性涡度增强，反气旋性涡度减弱。由地形造成的涡度变化，可定性
地解释下面的事实：高空槽和地面气旋移近大山脉时，在山前填塞，山后重新发展。高空脊和地面反气旋
移近大山脉时，在山前加强，山后减弱。
52、我国常见的大风有（冷锋后偏北大风），（高压后部偏南大风），（低压大风），以及（台风大风）和（雷雨冰雹大风）等。
53、降水的形成，大致有三个过程：首先是水汽由源地水平输送到降水地区，这就是（水汽条件），其次是水汽在降水地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云，这就是（垂直运动的条件），最后是云滴增长变为雨滴而下降，这就是（云滴增长的条件）。云滴增长的两个过程：（冰晶效应）和（云滴的碰撞合并作用）。
54、暴雨形成的条件：（充分的水汽供应）、（强烈的上升运动）、（较长的持续时间）。
55、降水率或降水强度：单位时间内降落在地面单位面积上的总降水量。
56、可降水量：将一地区上空整层大气的水汽（全部凝结）并降至地面的降水量称为该地区的可降水量。
57、在一定条件下，地形对降水有两个作用，一是（动力作用），二是（云物理作用）。动力作用主要是地形的（强迫抬升），其次还表现在地形使系统性的风向（发生改变），从而在某些地方产生地形（辐合或辐散），因而影响（垂直运动）和（降水）。
58、中国的暴雨主要由（台风）、（锋面）和从青藏高原东移过来的（气旋性涡旋）（西南涡、西北涡）引起的。暴雨的极值同地形有密切的关系，暴雨的极值多出现在山脉的（迎风坡），平原与山脉的（过渡地区）或（河谷地带）。
59、我国多年候平均大雨带从3月下旬至5月上旬称为江南春雨期；5月中旬到6月上旬称华南前汛期盛期；6月中旬至7月上旬称江淮梅雨；7月中旬至8月下旬华北和东北雨季及华南后汛期。8月下旬大雨带迅速南撤，9月中旬至10月上旬称为淮河秋雨期。
60、影响我国的行星尺度天气系统主要有：（一）西风带长波槽（巴尔喀什湖大槽、贝加尔湖大槽、太平洋中部大槽、青藏高原西部低槽）；（二）阻塞高压（乌山阻塞高压、雅库茨克—鄂霍茨克海阻塞高压、贝加尔湖阻塞高压）；（三）副热带高压；（四）热带环流
61、降水的天气尺度系统：
①低空切变线：一般把出现在低空（850hPa和700hPa百帕面上）风场上具有（气旋式）切变的（不连续线）称为切变线。从流场上看切变线可分为（冷锋式）切变线、（暖锋式）切变线和（准静止锋式）切变线三种。一般江淮切变线是（准静止锋）式的，当切变线上有西南涡活动时，则在低涡前方的切变就成为（暖锋式）的，低涡后方的切变线就成为（冷锋式）的。两高之间的切变线则是（准静止式）的。
②低空低涡：多存在于离地面（2-3）公里的低空，如生成于四川的（西南涡），生成于青海高原的（西北涡），生成于西藏地区的（高原涡）等。西南涡是指形成于四川西部地区，700（或850）百帕上的具有气旋性环流的闭合小低压。其直径一般在300-400公里左右。
③.高空冷涡：高空冷涡是大尺度的环流系统，从低空到高空都有表现，是比较深厚的系统，如东北冷涡。
东北冷涡是指在我国东北附近地区具有一定强度（闭合等高线多于两根）、能维持（3-4）天，且有深厚冷空气（厚度至少达300-400米）高空的（气旋性）涡旋。常造成东北华北和内蒙的雷阵雨天气。
④低空急流：是位于（600-900）hPa之间水平动量集中的气流带，风速≥（12）m/s。一般为西南风低空急流，其两侧有较强的风速水平切变。日常工作中常把（850hPa）或（700hPa）等压面上，风速≥（12）m/s的西南风极度大风速带称为低空急流。
62、我国与暴雨相联系的西南风低空急流存在于副热带高压（西侧）或（北侧），它的左侧经常有（低空切变线）和（低涡）活动。低空急流多位于高空西风急流入口区的（右侧）或南亚高压东部脊线附近。在这种环流背下，与低空急流相伴的强降水区位于低空急流的（左侧），低空切变线的（右侧）。
63、天气尺度系统对暴雨的作用：制约和影响形成暴雨的（中尺度系统）的活动，供应暴雨区的（水汽），当天气尺度系统强烈发展或（停滞摆动）时，则易造成（较强而持续）的暴雨。（选择题）
64、一次暴雨天气过程的降水量并非由一次连续降水所组成，而是由于在此期间（中尺度雨团）不断生成和移动的结果。中尺度雨团是由（10km）左右的降水单体组成的，并伴有（10-4/s）的低空辐合。与中尺度雨团相配合的中尺度系统有（中尺度低压）、（中尺度辐合中心）、（中尺度辐合线）和（中尺度切变线）
65、在大尺度天气背景下产生的中尺度雨团，有时排列成带状，称为中尺度雨带。
66、中尺度雨团或雨带总是在一定的天气尺度背景条件下生成的，这些背景包含两方面条件：一是使中尺度系统得以（不稳定发展）的环境条件，另一是（不稳定发展的触发条件）。
67、当大气处于弱的层结稳定状态时，虽然在垂直方向上不能有上升气流的强烈发展，但在一定条件下可以发展斜升气流。这种机制称为(对称不稳定)。
68、暴雨中尺度系统生成的触发条件？（选择题）
①锋面抬升、②露点锋或干锋抬升、③能量锋与Ω系统的触发、④地形抬升作用、⑤近地层加热的不均匀性、⑥重力波的抬升作用、⑦雷暴前方伪冷锋的抬升作用、⑧海陆风辐合抬升。
69、华北与东北雨季降水特点：①降水强度大，持续时间短；②降水的局地性强，年际变化大；
③降水时段集中；④暴雨与地形关系密切，华北暴雨主要出现在山脉的迎风面和山区。
华北与东北暴雨的共同特征是：行星尺度系统（稳定）。行星尺度系统本身并不直接产生降水,而是（制约）影响天气尺度系统在一固定地带活动，从而产生持续性降水。此外，它还能将南海、孟加拉湾和太平洋的水汽不断向暴雨区输送。因此，行星尺度天气系统的变动，大致决定了雨带发生的（地点）、（强度）和（持续时间）。
70、雷暴一般伴有阵雨，有时则伴有大风、冰雹、龙卷等天气现象，通常把只伴有阵雨的雷暴称为（一般雷暴），而把伴有（暴雨）、（大风）、（冰雹）、（龙卷）等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做（强雷暴）。
71、产生雷暴的积雨云叫雷暴云，一个雷暴云叫做一个雷暴单体，多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫
（雷暴群或雷暴带）。雷电是由积雨云中冰晶（温差起电）以及其他作用所造成的。一般云顶高度到达（-20℃）等温线高度以上是才产生雷电。
72、雷暴天气的温、压、湿的变化：在雷暴云下形成一个近乎饱和的冷空气堆，因其密度较大而气压较高，这个高压叫（雷暴高压），当雷暴云向前移动经过测站时，使该站产生气温（下降）、气压（涌升）、相对湿度（上升）、露点或绝对湿度（下降）等气象要素的显著变化。
73、以严重降雹为主的雷暴叫（雹暴），以强烈阵风为主的叫（飑暴），强雷暴和一般雷暴的区别是（系统中的垂直气流的强度）、（垂直气流的有组织程度）和（不对称性）。
74、当强雷暴云来临的瞬间，风向突变，风力猛增，由静风突然加强到大风以上的强风。与此同时，气压涌升、形成明显的雷暴鼻，气温急降，相对湿度也大幅度上升。一般把具有上述气象要素激烈变化特征的、随强雷暴云来临而突然发作的强烈阵风叫做“飑”。
75、雷暴云底伸展出来并到达地面的（漏斗状）云叫做龙卷。龙卷伸展到地面时会引起强烈的旋风，这种旋风叫（龙卷风）。
76、天气系统按其空间、时间尺度可以划分为大尺度、中尺度、小尺度三类。有人还把介于大尺度与中尺度之间的系统又划为一类，称为中间尺度（或次天气尺度）天气系统。近年来普遍采用Orlanski提出的尺度划分方案，水平尺度在（2）公里以下的系统称小尺度系统；（2~2000）公里的称中尺度系统；（2000）公里以上的称大尺度系统。中尺度可分为三个等级：（200-2000公里的为中-α）、（20-200公里的为中-β）、（2-20公里的为中-γ），我们通常说的“中系统”是中-β，中-α则是中间尺度或次天气尺度系统。
77、和飑现象相联系的一类中系统叫飑中系统，它包括（雷暴高压）、（飑线）、（飑线前低压）、（尾流低压）等中系统。
78、飑线和锋面的区别是什么?（经常出选择题）
不同点：
①.锋面是两个气团之间的分界面，飑线则是同一气团中形成和传播的中系统；
②.从气象要素变化的激烈程度来看，飑线比锋面更剧烈；
③.飑线是中尺度系统，其长度只有二三百公里，生命期约十几小时，而锋面是大尺度系统，其长度可延伸到千余公里，生命期可达几天。
共同点：都是冷暖空气的分界面。
79、在中尺度天气图上，可分析出一些水平尺度为一百公里至二三百公里的小型低压，这些低压叫（中尺度低压）系统。且它可分为两类，一类叫（中低压），另一类叫（中气旋）。在风场上，中低压没有明显
的气旋式环流，中气旋有闭合的气旋式环流。
80、γ=-T?/z?表示（环境的垂直温度递减率）；γ′=-dT／/dz表示（气块绝热运动时的温度垂直递减率）；γs表示（湿绝热递减率），γd表示（干绝热递减率）。在（γ>γd(>γs) ）叫绝对不稳定；（γ<γs (<γd) ）叫绝对稳定，（γd>γ>γs ）叫条件不稳定。
81、气块中凝结开始的高度，称为（抬升凝结高度（LCL））.T-lnP图上气块温度升降的曲线叫（状态曲线），而大气实际温度分布曲线叫（层结曲线），在抬升凝结高度以上，状态曲线与层结曲线的第一个交点，叫（自由对流高度（LFC）），状态曲线与层结曲线的第二个交点，叫（对流上限），也称平衡高度（EL）。
82、对流性不稳定：实际大气中常会发生整层空气被抬升的情况。气层被抬升后，它本身的γ会发生变化。设气层下湿而上干，则原来为稳定的，甚至绝对稳定的气层（γ<γs），经抬升后，也会变成不稳定气层。对流不稳定的判据：对流性不稳定：эθse/эz<0对流性稳定：эθse/эz>0（主要了解判据）
83、形成对流性天气的基本条件有三个（水汽条件），（不稳定层结条件），（抬升力条件）。
84、在通常的天气学尺度的条件下，温度的局地变化取决于(温度平流)（垂直运动）及（非绝热因子）引起的温度变化。
85、对流性天气的触发机制有（天气系统造成的系统性上升运动）（地形的抬升作用）（局地热力抬升作用）。
86、强雷暴发生、发展的有利条件有（逆温层前倾槽低层辐合、高层辐散高低空急流中小系统）。
87、沙氏指数的含义及意义（SI）：小块空气由850百帕开始，干绝热上升到抬升凝结高度，然后沿湿绝热递减率上升到500百帕，在500百帕上的大气实际温度与该上升气块到达500百帕时的温度的差值，即为沙氏指数（SI），当SI〉0时，表示气层稳定，当SI<0时,表示气块不稳定。
88、寒潮天气过程是一种大规模的（强冷空气）活动过程。寒潮天气的主要特点是（剧烈降温）和（大风），有时还伴有雨、雪、雨凇或霜冻。中央气象台寒潮标准：以（过程降温）与（温度负距平）相结合来划定冷空气活动强度。
89、影响我国的冷空气的源地：第一个是在新地岛以西的洋面上，第二个是在新地岛以东的洋面上，第三个是在冰岛以南的洋面上。寒潮关键区是在（西伯利亚中部（70～90°E，43～65°N））地区，95%的冷空气都要经过这里并在这里堆积。
90、寒潮天气系统包括（极涡）、（极地高压）、（寒潮地面高压）和（寒潮冷锋）。极地高压是一个（深厚的暖性）高压，极地高压的定义：①500hPa上有完成的反气旋环流，能分析出不少于一根闭合等高线②有相当范围的单独暖中心与位势高度场配合③暖性高压主体在70oN以北④高压维持在3天以上。（注意极地高压与阻塞高压的区别）。寒潮地面高压多数属于（热力不对称）的系统，高压的前部有强（冷）平流；后部则为（暖）平流，中心区温度平流趋近于零，它是热力和动力共同作用形成。
91、寒潮中期过程有三大类，其中主要的一类是（倒Ω流型）；另一类是（极涡偏心型）；还有一类是（大型槽脊东移型）。整个寒潮中期天气过程，由两个大洋暖高压脊发展—寒潮爆发—东亚大槽重建，一般为
期2—3周。寒潮中期预报的关键系统应是（两个大洋上的暖性高压脊）。比较普遍把我国的寒潮的中短期的天气形势归纳为以下三个大类型：（小槽发展型）、（横槽型）和（低槽东移型）。寒潮的中期过程是以（两个大洋脊的发展）为开始，而以（东亚大槽重建）为结束。（有可能出选择题
92、寒潮路径一般是以（地面图上冷高压中心、高空图上冷中心、地面图上冷锋、冷锋后24小时正变压、负变温）的移动路径等来表示。
93、副热带高压：在南北半球的副热带地区，存在着副热带高压带，由于海陆的影响，常断裂成若干个高压单体，这些单体统称为副热带高压。在北半球，它主要出现在太平洋、印度洋、大西洋和北非大陆上。
94、南亚高压：是夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的（对流层上部）的大型高压系统。又称青藏高压或亚洲季风高压。它是北半球夏季（100百帕）层上最强大，最稳定的控制性环流系统，对夏季我国大范围早涝分布及亚洲天气都有重大影响。
95、东风波：在副热带高压南侧对流层中、下层的东风气流里，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，呈波状形式（自东向西）移动，这就是热带波动。因为这种波动出现并活动在东风气流里，因此称之东风波。
96、台风是发生在热带海洋上的一种具有（暖中心）结构的强烈（气旋性涡旋）。我国和东亚地区将这种强热带气旋称为（台风），大西洋地区称其为（飓风），印度洋地区称其为（热带风暴）。台风大多数发生在南、北纬度的（5～20°）之间，尤其是在10～20°之间发生了65%。而在20°以外的较高纬度发生的台风只占13%，发生在5°以内赤道附近的台风极少。台风内低空风场的水平结构可以分为台风大风区（台风外圈）、台风旋涡区（台风中圈）、台风眼区（台风内圈）。
97、台风发生、发展的必要条件有以下几个方面(选择题为主)
①热力条件：台风发生、发展的根本的一条是要有足够大的海面或洋面，同时海面水温必须在26～27℃以上。②初始扰动：要使条件不稳定大气的不稳定能量得以释放使其转变为发展台风的动能，必须有一个启动机制。③一定的地转偏向力的作用：它能使辐合气流逐渐形成为强大的逆时针旋转的水平涡旋。④对流层风速垂直切变要小。台风所带来的灾害性天气主要有：（暴雨）、（大风）和（暴潮）。
98、（季风）是指近地面层冬夏（盛行风向接近相反）且气候特征明显不同的现象。我国除新疆、柴达木盆地中部西部、藏北高原西部、贺兰山和阴山之北的内蒙地区属大陆性气候区外，其他地区均属季风区。季风是下垫面附近的大气现象，影响季风形成的基本因子主要是下垫面附近的热力因子。包括三个基本因子：（太阳辐射的经向差异）、（海陆热力差异）、（青藏高原与大气之间的热力差异）
99、所谓大气振荡是指大气环流的周期性变化。大气运动是各种大气环流周期变化的总和。一般指时间尺度小于7-10天的大气振荡为（高频振荡）；大于7-10天小于一个季度的大气振荡为（低频振荡），也称季节内变化；以年为周期的振荡称为季节变化，年以上的大气振荡称为甚低频振荡。
第一章大气运动的基本特征 重点及难点：1、影响大气运动的作用力 2、“P”坐标系中的基本方程组 3、风场和气压场的关系 思考题：1。观测者站在转动地球上观测单位质量空气块所受到的力有哪些？写出其表达式及说明物理意义。 2。在“Z”坐标系及“P”坐标系中，固定点温度变化由什么决定？ 3．质量通量散度定义及其表达式是什么？4．及含义是什么？ 5．大尺度系统运动可作为什么处理？ 6．位势及位势高度含义是什么？ 7．实际工作中分析高空图为什么分析等压面图而不分析等高面图？ 8．“Z”坐标系中，水平气压梯度力可以用“P”坐标系中什么表示？ 9．“Z”坐标系及“P”坐标系地转风表达式及其意义是什么？ 10．大尺度系统运动中，低压中心周围风场为什么逆时针旋转？高压中心周围风场为什么顺时针旋转？11．大尺度系统运动中，高压边缘等压线为什么可以分析密集些？风为什么可以加大或无限加大？ 12．热成风表达式及其意义是什么？ 13．正压大气、斜压大气定义及其意义是什么？ 14．解释某气层间风随高度逆转有冷平流。 15．注意地转风，梯度风，热成风在天气分析中应用。 16．会画图分析摩擦层中地转偏差的方向。 17．掌握自由大气中地转偏差分解。 第二章气团与锋 重点及难点：1、锋的空间概念 2、锋及锋面附近气象要素场的特征3、物理解释锋生、锋消的原因 思考题：1。锋、锋区、锋面、锋线定义是什么？ 2．等压面图中，锋区内等温线为什么会密集？ 3．用密度零级不连续面模拟锋时，锋面坡度公式是什么？其意义如何？4．会画冷式、暖式锢囚锋剖面图。 5．用密度零级不连续面模拟锋时，锋面附近气压场、风场、变压场有何特征？ 6．锋生条件是什么？锋生锋消公式及其物理意义请说明。 7．稳定大气与不稳定大气中，冷锋爬山是锋生还是锋消？ 第三章气旋与反气旋 重点及难点：1、用涡度方程及位势倾向方程解释天气系统的发生发展 2、用“ω”方程诊断天气系统的上升及下沉运动区 3、用动力因子及热力因子解释高空槽及温带气旋变化 思考题：1。垂直方向绝对涡度表达式是什么？ 2．涡度方程物理意义是什么？ 3．位势倾向方程及“ω”方程物理意义及其应用。 4．动力因子热力因子指什么？在天气预报中如何应用？ 5．气旋再生与气旋族含义是什么？ 6．解释江淮气旋生成两种方式。 第四章大气环流 重点及难点1、控制大气环流的基本因子与模型 2、急流 思考题：1。季风定义是什么？ 2．控制大气环流基本因子是什么？3．解释哈得莱、费雷尔、极地环流圈的形成。 4．极锋锋区与副热带锋区有何不同？ 5．请解释夏季西太平洋副热带高压形成。 第五章天气形势及天气要素的预报 重点与难点：1、用运动学方法预报天气系统变化 2、高空与地面形势预报方程 3、
一、名词解释 1、江淮气旋：江淮气旋四季均有，春和初夏较多，主要发生在江淮气旋生成于长江中下游、淮河流域、湘赣地区。江淮气旋是造成江淮地区暴雨的重要天气系统，强降水、夏季暴雨系统。迅速发展的江准气旋并伴有较强的大风：暖锋前有偏东大风，暖区有偏南大风，冷锋后有偏北大风。气旋东部出现平流雾、低云。天气现象有：1）江淮气旋是造成江淮地区暴雨的重要天气系统：强降水、夏季暴雨系统。2）迅速发展的江准气旋并伴有较强的大风：暖锋前有偏东大风，暖区有偏南大风，冷锋后有偏北大风。3）气旋东部出现平流雾、低云。 2、大气环流:大气环流是指全球范围的大尺度大气运行的基本状况。水平尺度数千公里以上，垂直尺度10公里以上，时间尺度几天。大气环流的异常变化不但影响着天气的类型和变化而且影响着气候的形成。（大气环流的季节转换：（1）北半球大气环流的季节特点：①11月～５月为冬季环流型：西风带三个长波槽，西风急流强，位置偏南，东亚南北两支西风急流。②７月～９月为夏季环流型：西风带四个长波槽，西风急流弱，位置偏北，东亚一支西风急流。（2）两次季节突变：①6月突变——冬季环流型转为夏季环流型②10月突变——夏季环流型转为冬季环流型。） 3、冷锋: 锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面称为冷锋。冷锋在我国一年四季都有，尤其在冬半年更为常见。锋前坏天气：冷锋前部天气较差，锋后偏北风加大，云层变薄，天气转好。锋后坏天气：降水出现在冷锋过后。 4、暖锋:锋面在移动过程中，若暖气团起主导作用，推动锋而向冷气团一侧移动，这种锋面称为暖锋。暖锋多在我国东北地区和长江中下游活动，大多与冷锋联结在一起。天空状况较差，暖锋前后均可能出现降水。 5、静止锋: 当冷暖气闭势力相当，锋面移动很少时，称为准静止锋，实际工作中，一般把6小时内(连续两张图上)，或 24小时移动在2个纬度之内，而锋面位置无大变化的锋定为准静止锋或简称为静止锋。云系出现在锋面以下，无显著降水，有雨量极小的零星降水。云系在锋面上方，降水明显。准静止锋停滞地区易形成连阴雨天气。 6、铟囚锋: 暖气团、较冷气团和更冷气团三种性质不同的气团相遇时先构成两个锋面，然后其中一个锋面追上另一个锋面，即形成锢囚。我国常见的是锋面受山脉阻挡所造成的地形锢囚；或冷锋迫上暖锋，或两条冷锋迎面相遇形成的锢囚。它们迫使冷锋前的暖空气抬离地面，锢囚到高空。我们将冷锋后部冷气团与锋面前面冷气团的交界面，称为锢囚锋。锢囚锋附近天气最恶劣。 如果锋前的冷气团比锋后的冷气团更冷,其间的锢囚锋称为暖式锢囚锋；空间剖面图上原来两条锋面的交接点称为锢囚点；如果锋后的冷气团比锋前的冷气团更冷，其间的锢囚锋称为冷式锢囚锋；如果锋前后的冷气团无太差别，则其间的锢囚锋称为中性锢囚锋。 7、寒潮: 寒潮天气过程是一种大规模的强冷空气活动过程，且过程降温超过10°C。根据中国气象局规定，当冷空气侵入后，凡气温在24小时内剧降10℃以上，最低气温降至6℃以下者称为寒潮。寒潮天气系统包括极涡、极地高压、寒潮地面冷锋、寒潮地面冷高压。 寒潮天气过程：（1）寒潮中期天气过程：倒Ω流型、极涡偏心型、大型槽脊东移型。（2）寒潮短中期天气过程：小槽发展型，横槽型、低槽东移型。倒Ω流型的特点：（1）初始阶段：在两个大洋北部有脊向极地发展，作为整个过程的开始。（2）酝酿阶段：大倒Ω流型向亚洲地区收缩，乌拉尔山和鄂霍次克海建立暖性高压脊，亚洲极涡加强并南压，形成了东亚地区的倒Ω流型。（3）爆发阶段：中纬度长波急速发展，或横槽转竖，或横槽南压，引导冷空气侵袭我国。最后东亚大槽加深并重建，过程结束。 8、MICAPS：Micaps系统是气象信息综合分析处理系统的英文缩写。Micaps是与卫星通讯、数据库配套的支持天气预报制作的人机交互系统。主要功能是通过检索各种气象数据，显示气象数据的图形和图像，对各种气象图形进行编辑加工，为气象预报人员提供一个中期、短期、短时天气预报的工作平台。 9、锋、锋区、锋面、锋线: 两个热力性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。两个密度性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。冷暖气团之间的狭窄的过渡带，称为锋。这一过度区域也称为锋区。锋区的水平宽度约几十到几百公里，一般是上宽下窄。天气图上由于比例尺小，锋区的宽度表示不出来，可以把它看作空间的一个面，称为锋面。锋面与地面的交线，称为锋线。锋面在空间呈向冷区倾斜状态，冷空气在下，暖空气在上。 锋按移动分类：冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋；按锋伸展高度分类：对流层锋：地面——对流层顶、地面锋：低层锋——700hap 以下、高空锋：500hap以上，不接地；按大气环流分类分为冰洋锋(北极锋)、极锋、副热带锋（热带锋）。 10、北方气旋:位于45N—55N，包括蒙古气旋（生成于蒙古中部、东部）、东北气旋（活动于我国东北地区）、黄河气旋（生成于河套、黄河下游）、黄海气旋（活动于黄海地区）。
一、名词解释 倾角：卫星轨道平面与赤道平面间的夹角。 截距：卫星绕地球一周地球转过的度数，截距是连续两次升交点之间的经度差。 空间分辨率：是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。（像元，物象点，像素） 亮度温度：若实际物体在某一波长下的光辐射度(即光谱辐射亮度) 与绝对黑体在同一波长下的光谱辐射度相等,则黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度 反照率：目标地物的反射出射度与入射度之比，即单位时间、单位面积上各方向出射的总辐射能量(M)与入射的总辐射能量(E)之比。 结构型式：指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物像点的分布式样。 纹理：表示云顶表面或其他物象表面光滑起伏程度的判据。 二、选择题 1、如果卫星是前进轨道，则卫星运行方向是西南→东北（正面），西北→东南（背面） 如果卫星是后退轨道，则卫星运行方向是东南→西北（正面），东北→西南（背面） 2、卫星轨道的形状决定于：入轨速度与方向，方向与地面平行 3、若有一张冬季的云图上中高纬度地区色调较暗（浅），则这一张云图一定是可见光云图（红外），其原因是太阳高度角低，与太阳辐射有关。 4、如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是中云。 如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈白色，这目标物可能是卷云。 如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈暗色，这目标物可能是薄中云、层云和雾（低云）。 如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈白色，这目标物可能是Cb云（积雨云）。 如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是夏季沙漠。 如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是青藏高原。 如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是海洋暖水区。 如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈浅，这目标物可能是海洋冷水区。 5、大范围云系的分布呈带状，且呈气旋性弯曲，这云带是冷锋云带。 大范围云系的分布呈云区，且云向北凸起，这云带是 暖锋云带。 大范围云系表现为平直云带，这云带是静止锋云带。 6、辐射率正确表示： Ωx=sinθcosφ 辐射吸收正确表达式： 光学厚度表达式：λ τa=?1s s a ds kρλ 1、太阳同步卫星轨道平面与太阳始终保持相对固定的 取向，为实现太阳同步轨道，必须采用倾角>90 ?? 的 2、静止气象卫星的倾角为0度，轨道平面与赤道平面重合，周期为地球自转周期23小时56分4秒。 3、卫星在0.58~0.68和0.725~1.10μm测量的是来自地面和云间反射的太阳辐射，其取决于太阳天顶角和物体反照率。 4、卫星仪器在10.5~12.5μm测量的是来自目标物自身发射的辐射，将测量的辐射转换为图象，其色调越暗，表示辐射越强，温度越高。可以用于估计地面、云面的温度分布 5、卫星在3.55~3.93μm白天测量的是来自反射的太阳辐射发出的和物体自身发射反射的辐射。可用于识别夜间雾和层云监测卷云 6、中云的型式有涡旋状、带状、线状、逗点状，其色调在红外图上呈中等程度的灰色，可见光云图上呈现为白色。 7、积雨云（Cb云）在可见光和红外云图上的色调最白，高空风大时，其呈近乎圆形；而高空风大时，其呈椭圆形，顶部出现卷云砧。 8、层云的边界光滑整齐清楚，纹理光滑均匀。 9、积云浓积云的边界不整齐不光滑，纹理多斑点多皱纹。 10、开细胞状云系呈指环状或U型，由积云浓积云组成，出现在地面气流呈气旋性弯曲的不稳定的冷气团内。 11、逗点云系可以认为是由于闭合气旋性环流与云区相迭加形成的，其头部与变形场气流相联系，尾部云带与高空槽前的西南气流相联系。 12、斜压叶云系的北界呈S形，其东部以卷云为主，越往西，云顶高度越低。 13、活跃的冷锋云系表现为一条连续完整呈气旋性弯曲的云带，其位于500百帕高空槽前的西南气流里。当冷锋云系前后边界不整齐时，地面冷锋的位置定在云带中云系由稠密到稀疏的地方。 14、暖锋云系长宽之比很小，顶部卷云覆盖。 15、静止锋云系没有云系弯曲，其前界常出现枝状云带云系。 16、锋面气旋云系在波动阶段时，云系向冷气团一侧凸起，中高云增多，云带变宽；发展阶段云系隆起越来越明显，其后界向云区内凹进，表明干冷空气开始侵入云气，在锢囚阶段时，出现明显的干舌，云带伸到气旋中心；成熟阶段螺旋云带围绕中心旋转一周以上，干舌伸到气旋中心，水汽来源切断。 17、高空急流云系以卷云为主，其左界光滑整齐，且与急流轴相平行。 1、如果卫星的倾角等于180o，试问实现卫星每隔4、6、8小时观测同一地点的卫星周期应是多少？8h 地球每小时转15，则4小时自转60，故卫星4小时绕地球转动300，故卫星每小时转75，T=360/75=4.8h 地球每小时转15，则6小时自转90，故卫星6小时绕地球转动270，故卫星每小时转45，T=360/45=8h
天原复习题 1、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些各作用力定义、表达式及意义如何 答：气压梯度力、地心引力、惯性离心力、重力、地转偏向力及摩擦力的分析 （1）、气压梯度力：当气压分布不均匀时，单位质量气块上受到的净压力称为气压梯度力。表达式： 拉普拉斯算子： -▽p为气压梯度，由气压分布不均匀造成。G的大小与ρ成反比，与▽p的大小成正比 G的方向垂直等压线，由高压指向低压 （2）、地心引力：地球对单位质量的空气块所施加的万有引力。表达式： 其中：K：万有引力常量，M：地球质量， a：空气块到地心的距离 大小：不变，常数方向：指向地心。 （3）. 摩擦力：单位质量空气所受到的净粘滞力。 表达式： 其中：为粘滞系数大气为低粘性流体，一般只在行星边界层（摩擦层）考虑摩擦作用，自由大气中则忽略摩擦作用。 （4）、视示力：由旋转坐标系的加速作用而假想的力（惯性离心力、地转偏向力） 1. 惯性离心力：观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用，但站在转动地球上（）观测它的运动，发现它是静止的（），这必然引入一个与向心力大小相同，方向相反的力，此力称为惯性离心力。 表达式： 大小：与纬圈半径成正比，即：与纬度成反比；方向：在纬圈平面内，垂直地轴指向外2.地转偏向力(科氏力） 观测者站在旋转地球上观测单位质量空气块运动（），发现在北半球有一个向右偏的力，在南半球向左偏的力。称此力为地转偏向力，又名科氏力。 表达式： V A ? Ω - =2 地转偏向力的大小：（1）与相对速度|V|大小成正比（因角速度为常数）；当|V|=0时，A=0，只有在做相对运动时，A才存在。（2）与速度夹角也成正比。 水平地转偏向力：大气中垂直运动一般也较小，气块主要受x方向和y方向地转偏向力，即：水平地转偏向力的影响。 地转偏向力方向：与垂直地轴和速度方向垂直，只能改变气块的运动方向，不能改变其大小。在不考虑w和Az的情况下，在北半球，地转偏向力指向运动方向右侧，在南半球，地转偏向力指向运动方向左侧。 3.重力：地心引力与惯性离心力的合力。表达式： 大小：随纬度增大而增大，因为惯性离心力大小与纬度成反比，重力大小与惯性力离心力成反比。 2
1、极轨卫星和静止卫星的观测特点是什么？优缺点。 （1）极轨卫星（太阳同步轨） 1）优点有：①由于太阳同步轨道近似为圆形，轨道预告、接收和资料定位都很方便；②有利于资料的处理和使用；③太阳同步轨道卫星可以观测全球，尤其是可以观测两极地区；④在观测时有合适的照明，可以得到充足的太阳能。 2）缺点是：①可以取得全球资料，但观测间隔长，对某—地区，一颗卫星在红外波段取得两次资料；②观测次数少，不利于分析变化快，生命短的中小尺度天气系统。③相邻两条轨道的资料不是同一时刻，这对资料的利用不利。 (2)静止卫星 1）优点：①是卫星高度高，视野广阔，一个卫星可对南北70°S--70°N，东西140个经度，约占地球表面1／3约1.7亿平方公里进行观测；②是可以对某一固定区域进行连续观测，约半小时提供一张全景圆面图，特殊需要时，3—5分钟对某小区域进行一次观测；③是可以连续监视天气云系的演变，特别是生命短，变化快的中小尺度天气系统。如果把间隔为5分钟的图片连接成电影环，可以连续观察天气云系的演变。2）不足是：①它不能观测南北极区。②由于其离地球很远，若要得到清楚的图片，对仪器的要求很高。 ③卫星轨道有限。 2、什么是可见光云图？有什么特征？ 可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段测量来自地面和云面反射的太阳辐射，如果将卫星接收到的地面目标物反射的太阳辐射转换为图像，卫星接收到的辐射越大就用越白的色调表示，而接收到的辐射越小则用越暗的色调表示，就可得到可见光云图。 特点： 1、反照率对色调的影响，在一定的太阳高度角下，反照率越大色调越白，反照率越小，色调越暗 （1）水面反照率最小，厚的积雨云最大 （2）积雪与云的反照率相近，仅从可见光云图上色调难以区分 （3）薄卷云与晴天积云，沙地的反照率项接近难以区分 2、太阳高度角对色调的影响，太阳高度角决定了观测地面照明条件，太阳高度角越大光照条件越好，卫星接收到的反射太阳辐射也越大，否则越小 3、什么是红外云图？有何特征？ (1). 卫星在红外波段选用的通道有：3．55—3．93微米和10.5—12.5微米。把3.55—3.93微米通道云图称短波红外云图，而把10.5—12.5微米通道云图称长波红外云图。被测物体温度越高，卫星接收的辐射越大，温度越低，辐射越小。将这种辐射转换成图象，辐射大温度高用黑色表示，辐射小温度低用白色表示。即为一张黑白色红外云图。红外云图是一张物体的亮度温度分布图，而不是实际的温度分布图。 (2). 红外云图的特点 ①红外（IR）图象表示辐射面的温度。在黑白图象中，暗色调代表暖区，亮色调代表冷区。云由于其温度比较低而通常显得比地表白。在这一点上，红外（IR）图象与可见光（VIS）图象有些相似，但在其他方面，两种图象之间存在重要的差异。 ②云顶温度随高度递减，在红外（IR）图象中，不同高度上的云之间存在鲜明的对照。 ③陆表和洋面之间有强烈温度反差的地方，海岸线在红外（IR）图象上清晰可见，白天，陆地可比海洋显得更暗（更暖），但在夜间，陆地可比海洋显得更亮（更冷）。当陆表和洋面的温度相同时，从红外（IR）图象上，将识别不出海岸线。陆地和海洋之间的温度反差在夏季和冬季最大，在春季和秋季最小。 ④在红外（IR）图象上卷云清晰可见，尤其是当它位于比它暖得多的地面之上时。可提供有关云纹理结构的信息。 ⑤红外（IR）资料可以定量应用，根据观测到的云温来估算相应的云顶高度。增强处理多采用红外云图。 4、什么是水汽图像？有何特征？ (1) 红外波段5．7—7．3微米是水汽强吸收带，中心波长约为6．7微米。卫星在这一吸收带测得的辐射主要是大气中水汽发出的。将卫星在这一波段测得的辐射转换成图象就得到水汽图，通常在水汽图上色调
集训天气学原理知识点汇总(2014.09.12) 1、大气运动受(质量守恒)、(动量守恒)和(能量守恒)等基本物理定律支配。 2、影响大气运动的真实力有(气压梯度力)、(地心引力)、(摩擦力)；影响大气运动的视示力有(惯性离心力)、(地转偏向力)。 3、(1)气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，叫气压梯度力，由表达式可知，气压梯度力方向指向—▽P 的方向，即(由高压指向低压)；气压梯度力的大小与(气压梯度)成正比，与(空气密度)成反比。 (2)摩擦力：单位质量气块所受到的净粘滞力 (3)惯性离心力：R C 2Ω= (4)地转偏向力： V 2 ?Ω-=A ，地转偏向力有以下几个重要特点： ①.地转偏向力A 与Ω 相垂直，而Ω 与赤道平面垂直，所以A 在(纬圈)平面内； ②.地转偏向力A 与V 相垂直，因而地转偏向力对运动气块(不做功)，它只能改变气块的(运动方向)，而不 能改变其(速度大小)。 ③.在北半球，地转偏向力A 在V 的(右侧)，南半球，地转偏向力A 在V 的(左侧)。 ④.地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例。当V=0时，地转偏向力消失。 (5)重力是(地心引力)和(惯性离心力)的合力，但是地球是椭圆的，任何地方重力都(垂直于水平面)。重力在赤道(最小)，极地(最大)。 4、温度平流变化：气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所提供的贡献。 温度对流变化：空气垂直运动所引起的局地温度变化。 局地温度变化=个别变化+平流变化+对流变化 5、连续方程的表达式: 0)(=??+??V t ρρ 表示大气(质量守恒定律)的数学表达式称为(连续方程)。其中)(V ρ??称为质量散度(单位体积内流体的净流出量，净流出时散度为正，净流入时为负)。 6、(尺度分析)是针对某种类型的运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。(零级简化方程)，就是只保留方程中数量级最大的各项，略去其他各项。一级简化方程，是除保留方程中数量级最大的各项外，还保留比最大项小一个量级的各项。 7、重力位势：单位质量的物体从海平面上升到高度Z 克服重力所做的功。位势的单位是(焦耳/千克)。 8、地转风：对中纬度天气尺度运动而言，在水平方向上(地转偏向力)和(气压梯度力)平衡的风称为地转风，ρp G ?-=
知识点准备（题型：填空、选择、名词解释、简答） Chap1 绪论 1、开展应用气象学研究的意义 2、开展应用气象学研究的途径与方法 3、科学系统的行业气象指标，应具有的“三性”和“二化”主要是什么？ Chap2 农业气象 1、农业气象学概念 2、农业气象学研究的主要内容 4、太阳辐射对农作物生长发育和产量的影响——光强、光质、光周期几个方面涉足的基本概念、基 本理论。 5、热量条件对农作物生长发育和产量的影响----三基点温度、五基点温度、农业界限温度、积温、温 周期方面涉足的基本概念、基本理论 6、水分条件对农作物生长发育和产量的影响--作物的需水规律、大气降水的影响、土壤水分类型及 其有效性、田间持水量、凋萎湿度、水分关键期等基本概念 7、CO2对农作物生长发育和产量的影响-----农田上CO2 的日变化和垂直变化 8、农业上主要气象灾害类型及各灾害的分类 9、农业气候指标的表达形式及举例 Chap3 建筑工程气象 1、风与城市规划， 2、如何改善建筑日照条件 3、城市建设对局地气候的影响 4、采暖区划的气象指标 5、全国集中采暖区划标准及我国划分情况 6、采暖室外计算标准 7、冻胀划分及其强弱的表示方法 8、气象信息，天气预报在建筑施工中的应用 9、基本雪压、基本风速、基本风压定义 10、外场施工的天气影响 11、风速、风压在非规定高度处的计算 Chap4 交通运输与气象 1、飞行湍流、飞机积冰、海洋气象导航、公路翻浆、温度力、锁定轨温、飞机颠簸等定义 2、飞机飞行的基本原理及气温、风、气压对飞行的影响 3、高原机场跑道与一般机场跑道哪个更长？为什么？ 4、影响飞机飞行的气象要素以及机场关闭的标准 5、低空风切变定义及各类低空风切变对飞机飞行、起飞、降落的影响
《天气学原理》复习要点 （朱乾根，第四版） 1、寒潮天气过程： 预报着眼点 冷空气路径： 关键区：西伯利亚中部 重要天气系统：极涡、极地高压、寒潮地面高压、寒潮冷锋 中短期天气过程的三种类型：小槽发展型、低槽东移型、横槽型 关键系统：乌拉尔山地区高压脊发展是寒潮中短期关键系统，五天以上是北大西洋和北太平洋的高压脊 2、降水天气过程： 一般降水形成条件：水汽、垂直运动、云滴增长 暴雨形成条件：充分的水汽供应、强烈的上升运动、较长的持续时间 暴雨预报着眼点： 我国大雨带的活动情况：江南春雨期、华南前汛期、江淮梅雨、华北和东北雨季、华南后汛期、淮河秋雨期 江淮梅雨的环流特征：高层、中层、低层、底层 江淮切变线的形成和转换 西南涡的形成、移动、发展和天气 高空冷涡的形成 低空急流的定义、形成和维持机制、与暴雨的关系 与中尺度雨团相配合的几种中尺度系统（P385-387） 对称不稳定的定义及静力稳定度判据（P392） 暴雨中尺度系统的触发条件（P395-396） 不同高度急流对暴雨生成的作用（P398-399） 3、雷暴的三个阶段及各阶段的主要特征（P401） 强雷暴与一般雷暴的主要区别（P403） 超级单体风暴的结构特征 飑的定义（P406） 冰雹云的主要特征（P408-409） 龙卷定义（P410） 中尺度的尺度范围（P411） 飑线和锋面的区别（P414） 中小系统和大系统的比较（P417）——天气现象剧烈程度 层结曲线；状态曲线；抬升凝结高度；自由对流高度（P423） 气块静力稳定度判据（P422） 对流性天气形成的基本条件（P425） 对流天气的触发机制（P428-430） 强雷暴发生发展的有利条件（P431-432） 雷暴云的平移和传播（P434） 雷暴天气预报的着眼点（P436） 几类强对流天气预报的着眼点；
精心整理倾角：这是指卫星轨道平面与赤道平面之间的夹角，单位度。 轨道周期：指卫星绕地球运行一周的时间。 星下点：?指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点，用地理坐标的经纬度表示。太阳同步卫星轨道?：卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向。由于这一种卫星 或辐射温度。 空间分辨率：指卫星在某一时刻观测地球的最小面积。 相函数：综合方向上每单位立体角内的粒子散射能量与粒子所有方向平均的每单位立体角内的散射能量之比，记为p(θ)，θ为散射角。 云带:带状云系宽度大于一个纬距称做云带。
纹理:纹理是指云顶表面或其它物像表面光滑程度的判据。 涡旋云系:涡旋云系是一条或多条不同云量和云类的螺旋云带朝着一个公共中心辐合形成的，与大尺度涡旋相联系。 色调：也称亮度或灰度，指卫星云图上物像的明暗程度。 结构形式：指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度 雹暴云团与暴雨云团的特点： 雹暴云团特点: 1.云团初生时表现为边界十分光滑的具有明显的长轴椭圆型，表明出现在强风垂直 切变下，长轴与风垂直切变走向基本一致；在雹暴云团成熟时，云团的上风边界十分整齐光滑，下风边界出现长的卷云砧，拉长的卷云砧从活跃的风暴核的前部
流出，强天气通常出现于云团西南方向的上风一侧，可见光云图上出现穿透云顶区(风暴核)，红外云图上有一个伴有下风方增暖的冷v型。出现大风的边界常呈出现大风的边界长呈现出弧形，这时整个云型可以为椭圆型，有事表现为逗点状云型。 2.飑线云团按其尺度可以再分成两种情况，一种是云团尺度较大时(约2个纬距）， (约1 3. 4. 1. 2. 孤立，四周很少有中低云相伴。 3.暴雨云团一般出现于急流云系的右侧，源源不断暖湿气流头部、脊线处，而且在靠赤道一侧不存有急流;暴雨云团也可出现于急流左侧，但云团远离急流轴，无强风垂直切变。
简答题（上海）： 1、大气运动系统的分类与特征尺度？（p25） 2、我国境内冬夏两季气团活动特点。（p62） 3、影响锋生锋消的因素主要有哪些？（p105-106） 4、我国有利锋生的天气形势有哪些？（p104） 5、东亚气旋再生的形式有哪几种？（p130） 6、简叙北半球对流层中部（500hpa ）夏季与冬季平均环流特点？ 7、简叙青藏高原对大气环流的影响？ 8、简叙经典统计预报法、PP 法、MOS 法及异同点？ 9、简述“p ”坐标中的垂直涡度方程中等号右端三大项的物理意义。 )()()() (y v x u y v x u f p v x p u y dt f d ??+??-??+??-????-????=+ξωωξ 10、简叙横槽转竖前常有的特征？ 11、阐述飑线和锋面的区别。（P415） 12、SR 风暴的特征是什么？（P406） 13、低空西风急流对暴雨的作用如何？（P400） 14、台风移动路径客观预报动力学方法的两类基本模式是什么？（P533） 填空题： 1、高空锋区是（对流层）和（平流层）之间显著的质量交换区。 2、气旋的活动和能量过程主要集中在（行星边界层）和（对流层）上部。 3、大气运动受（质量）守恒、（动量）守恒和（能量）守恒等基本物理定律所支 配。（p1） 4、气压梯度力与（气压梯度）成正比，与（空气密度）成反比。（p2） 5、地转偏向力处在（纬圈）平面内，它只能改变气快的（运动方向）。对于水平 运动而言，在北半球地转偏向力使运动向（右）偏，并且地转偏向力的大小 与（相对速度）的大小成比例。（p9） 5、大气运动系统按水平尺度可分为（行星）尺度、（天气或大）尺度、（中）尺
气团与锋 1. 气团气团性质的改变是如何发生的？ 气团是空气在气团源地经过对流、湍流、辐射、蒸发等物质和热量交换作用后，取得与下垫面相同的物理属性而形成的，当它离开源地移至与源地性质不同的下垫面时，二者之间又会产生水汽与热量交换，气团的物理属性发生变化，即发生气团变性。老气团的变性亦是新气团形成的过程。 2. 锋附近要素场的分布特征 T（温度）场：水平温度梯度大（等温线密集）；垂直温度梯度小（因下面是冷气团，上为暖气团，会出现温度垂直减率很小的情况甚至出现逆温）；等位温线密集（锋区内，特别大，强稳定层）。 P（气压）场：等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压；锋线一般位于地面气压槽内；锋区内等压线( 等高线) 的气旋式曲率大。 变压场：暖锋前负变压明显；冷锋后正变压明显。（地面变压与温度平流的关系：冷平流使地面气压增加，暖平流使地面气压减小） 风场：（前提：不考虑摩擦，认为满足地转关系）锋线附近的风 场具有气旋式切变，这种现象在有摩擦的地方更为明显。 3. 锋的强度的变化 （1）补充一些： 如何确定锋的强度（简单的说：锋的强度可用锋面两侧的温度差与水平距离（多用纬距）的比值来表示） 850hPa 锋区内温度梯度判断，等温线越密集，锋区越强；剖面 图上锋区内等位温线越密集、等假相当位温线折角越明显对流运动越强烈，锋区越强；各高度层对比，锋面坡度越小，锋面两侧温度差则 越大，锋区越强。 （2）锋强度的变化 锋强度的增强、减弱可以用锋生锋消的条件来判断。
锋生函数可以表示为：F T n v n n (r r) d w n 1 c p n ( dQ dt ) F = 水平运动（f1 ）+ 垂直运动（f2 ）+ 非绝热加热项（f3 ）F>0:锋生；F<0: 锋消。 影响锋生锋消的因素（影响锋强度变化的因子） i ．水平运动f1 若水平气流沿着温度升度方向是辐合的，当f1>0 ，有锋生作用。 若水平气流沿着温度升度方向是辐散的，当f1<0 ，有锋消作用。 有锋生作用并不一定有锋生成，还要求在相当广阔区域内，温度梯度或速度梯度都不能呈线 性分面。 ii ．垂直运动的影响f2 若大气层结稳定( d )，w 表示xyz 坐标下的垂直速度，当暖气团 w n 中下沉w 0 ，冷气团中上升w 0 ，即时，F2〉0，有锋生作用，反之有锋消作用；若大气层结不稳定( d ) ，当暖气团中上升w 0 ， w n 冷气团中下沉w 0 ，即 时，F2〈0，有锋生作用，反之有锋消 作用。 iii ．非绝热加热f3 冷空气冷却，暖空气加热最为有利于锋生。非绝热过程的凝结潜 热释放多在锋区暖空气一侧，因而有助于锋的生成及加强。 4. 地面图上锋移动速度的判断 p 1 p 2 C t p 1 t p 2 i ．根据锋面移动速度公式x x ，地面图上锋的移动速度与附近变压梯度成正比，与附近气压槽深度成反比； ii ．地面锋的移动与锋线两侧风场的分布情况有关，即决定于锋两侧垂直于锋线的风速分量，锋沿着垂直于锋的气流方向移动，在不考虑其它因素的前提下，风速越大移动越快；
前言 1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。 2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S波段和C波段两种类型，S波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。 3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。 4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI扫描、RHI扫描和VOL体扫描。 5) S波段天气雷达波长在10cm左右；C波段天气雷达波长在5cm左右；X波段天气雷达波长在3cm左右 第1章散射 1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。 2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。 3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？ 4) 什么是米散射及米散射的特点？ 5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。 6) 什么是雷达反射率 ？ 单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。 7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多； 8) 晴空回波产生的原因是什么？ 湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。
9) 雷达反射率因子 与雷达反射率的区别 第2章衰减 1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。 2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。 3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收 4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。 5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系 第三章 雷达气象方程 1) 什么是天线增益G ？ 定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。 2) 天线增益的物理意义 由方向性天线把辐射能量集中到某个方向上,使这个方向上的辐射能流密度增加为各向同性天线的 G 倍。 3) 有效照射深度由雷达脉冲宽度决定，其值为脉冲宽度的一半。 4) 有效照射体积除了与有效照射深度有关外，还取决于雷达波束的几何形状。 5) 充塞系数除了与云和降水有关外，还取决于目标物距雷达的距离和雷达波束宽度有关。 6) 解释雷达气象方程 02 220.222231101024(ln 2)2R kdR t r PG h m P Z R m θ?ψπλ--?=?+， 各物理参数的意义。 答题思路：写出各符号分别指代的参数，如Pr ：雷达回波功率，Pt ：雷达发射功率，G 天线增益… 7) 说明雷达气象方程中各物理参数在雷达探测中的作用。 第4章 折射 1) 什么是大气折射？ 光波或电磁波在大气中曲线传播的现象称为大气折射。 2) 折射产生的物理原因是光波或电磁波在不均匀介质中的传播速度不同而引起的。
天气学原理和方法
第一章大气运动的基本特征 地球大气的各种天气现象和天气变化都与大气运动有关。大气运动在空间和时间上具有很宽的尺度谱，天气学研究的是那些与天气和气候有关的大气运动。大气运动受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律所支配。为了应用这些物理定律讨论在气象上有意义的相对于自转地球的大气运动，本章首先讨论影响大气运动的基本作用力，和在旋转坐标系中所呈现的视示力，然后导出控制大气运动的基本方程组，并在此基础上分析大尺度运动系统的风压场和气压场的关系，并引出天气图分析中应遵循的一向基本指导原则。 第一节旋转坐标系中运动方程及作用力分析 一、旋转坐标系中运动方程 1. （绝对速度）与（相对速度）
假设 t时刻一空气质点位于P点，经t 时间，质块移到Pa点，地球上的固定点P移到了Pe位置位0 移为R，质块相对固定地点的位移为R， 图1.1 旋转坐标系 显然 当0位移很小时 单位时间的位移为 由此得 此关系式表明：绝对速度等于相对速度与牵连速度之和 2．与的关系 地球自转角速度为 则 于是 由此可得微分算子
将微分算子用于则有 再将代入上式右端得 （*）式中为地转偏向力加速度，即柯氏加速度 为向心力加速度 3．牛顿第二定律 单位质量的空气块所受到的力 在绝对坐标系中单位质量空气块受到的力有 + ：地心引力 F：摩擦力 将此式代入（*）式： 二、作用力分析 1．气压梯度力
①定义：单位质量空气块所受的净空气的压力 ②表达式G=-(1.1) ③推导： 图1.1.2 作用于气块上的气压梯度力的X分量x方向：B面P A面：-（P+ 净压力：- 同理y方向： z方向： 净空气总压力
绪论： ⒈气象学划分：主要有天气学，气候学，大气物理学，动力气象学，应用气象学，大气探测学以及人工影响气象学等。 ⒉农业气象学概论：农业气象学是研究气象条件和农业生产相互关系及相互作用规律的一门学科。 主要任务有： ⑴农业气象基础理论的研究 ⑵农业气象情报和预报 ⑶农业气候资源的开发利用与保护 ⑷农业小气候的利用与调节 ⑸农业气象灾害规律的掌握及灾害防御 ⑹农业气象检测 ⒊大气的组成：干空气（氮气，氧气，氩气等），水分和固体杂质（气溶胶粒子） 大气垂直结构：对流层（集中了3/4的大气质量和几乎所有的水汽），平流层，中间层，暖层，散逸层 对流层特点： ⑴温度随高度的升高而降低 ⑵有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动 ⑶气象要素水平分布不均匀 ⒋大气污染概念：由于自然过程和人类活动的结果，直接或间接地把大气正常成分之外的一些物质和能量输入大气中，其数量和强度超出了大气的净化能力，以致造成伤害生物，影响人类健康的现象称为大气污染。 其分类： ⑴固体或液体的微粒痛称为气溶胶粒子。⑵气态化合物通称为化学污染物。 其三个环节：即空气污染物由污染源排出；经过大气运送；到污染对象 第一章 ⒈太阳高度角：太阳平行光线与水平面的交角称为太阳高度角。简称太阳高度。 赤纬：是太阳光线垂直照射地球的位置。用阳光直射点的地理纬度表示 方位角：太阳光线在水平面上的投影与当地子午线间的夹角称为太阳方位角 ⒉可照实数：在天文学上，其地的昼长是指从日出到日没太阳可能照射的时间间隔，也可称为可照实数。全天可照实数：t=2W?/15°（W?为时角） 实照实数：将日中太阳直接照射地面的实际实数称为实照实数。太阳直接照射的实际实数会短于可照实数 为了区别于可照时间，把包括曙暮光在内的日长时间称为光照时间 光照时间=可照时间+曙暮光时间 ⒊太阳辐射通过大气后减弱的规律 太阳辐射在通过大气层到达地面的过程中，由于大气对太阳辐射有吸收，散射，反射的作用，使得投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地面 ㈠、大气对太阳辐射的吸收： ⑴氧气对波长小于0.2nm的紫外线有较为明显的吸收作用 ⑵臭氧能强烈吸收短波辐射 ⑶二氧化碳和水汽的吸收带主要是在红外线区
天气学原理 Char1大气运动的基本特征 1、真实力：气压梯度力、地心引力、摩擦力 （1）气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，由于气压分布不均匀而产生（2）地心引力：地球对单位质量空气的万有引力 （3）摩擦力：单位质量空气受到的净粘滞力 2、视示力：惯性离心力、地转偏向力 惯性离心力：地球受到了向心力的作用却不作加速运动，违背牛顿第二定律，为了解释这种现象引入惯性离心力，其大小与向心力相等而方向相反。 C=Ω2R 地转偏向力：由于坐标系的旋转导致物体没有受力却出现加速度，违背牛顿第二定律，从而引入，以使牛顿运动定律在旋转参考系中成立。 地转偏向力的特点：A= -2Ω×V （1）地转偏向力A与Ω相垂直，在纬圈平面内 （2）地转偏向力A与风速V垂直，只改变气块运动方向，不改变其速度大小 （3）在北半球A在水平速度的右侧，在南半球A在水平速度的左侧 （4）地转偏向力的大小与相对速度成正比，V=0时，A=0；只有在做相对运动时A才存在重力：地心引力与惯性离心力的合力。重力垂直于水平面，赤道最小，极地最大。 3、地转偏向力与水平地转偏向力有何相同与不同？ 水平地转偏向力：大气中垂直运动一般比较小，气块的运动主要受x方向和y方向的影响。
通常情况下w很小，因而近似有Ax=2Ωv和Ay= -2Ωu。对水平运动而言，北半球Ax、Ay使运动向左偏，南半球右偏。 地转偏向力：包括垂直运动。 4、控制大气运动的基本规律：能量守恒、质量守恒、动量守恒 牛顿第二运动定律——运动方程 质量守恒定律——连续方程 能量守恒定律——热力学能量方程 气体实验定律——气体状态方程 5、温度平流变化 -V·▽hT是气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所提供的贡献，称为温度平流变化。-▽T温度梯度由高温指向低温。 当-V·▽hT<0时，有冷平流，夹角为钝角，风从冷区吹向暖区，使局地温度降低。 当-V·▽hT>0时，有暖平流，夹角为锐角，风从暖区吹向冷区，使局地温度升高。 对流变化：空气垂直运动引起的局地温度变化 6、质量散度和速度散度 质量散度：▽·(ρV)单位体积流体的净流出量。净流出时散度为正，净流入时散度为负。 速度散度：▽·V流体在单位时间内的相对膨胀率。▽·V>0时，体积增大辐散。 不可压缩流体：速度散度为零
卫星气象学复习课 第一章绪论 1、卫星气象学与卫星遥感 气象卫星、卫星气象学、遥感及其分类；气象卫星遥感； 2、气象卫星的种类及我国气象卫星发展概况 第二章卫星运动规律和气象卫星轨道 1、卫星的轨道参数 地理坐标中的轨道参数：星下点、升交点和降交点、截距、倾角 2、气象卫星轨道的分类（按卫星轨道参数分类：如倾角、高度、偏心率） 第三章卫星遥感辐射基础 1、电磁波段的划分 2、辐射能、辐射通量、辐射通量密度、吸收率、发射率、黑体、灰体 第四章卫星观测仪器和观测要素及分辨率 1、卫星探测分辨率 卫星探测的分辨率有三种：空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率和时间分辨率；几种分辨率之间的关系； 2、卫星对地的扫描方式大致有四种： 1）单个探测器线扫描 2）多探测器扫描 3）线性阵列探测器前推式扫描 4）圆锥扫描： 2、卫星云图的图像表示和增强处理 图像的数字化、卫星云图的增强处理（反差增强、分层增强） 第五章卫星云图分析基础 1、可见光云图的基本特点：可见光云图色调的主要影响因子—反照率和太阳高度角 2、红外云图的基本特点：影响红外云图色调的因子； 3、卫星云图上识别云的六个判据：结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理 4、卫星云图上各类云的识别：积云、积雨云、卷云、层云等 第六章中纬度天气系统的卫星云图分析 1、大尺度云系类型：带状云系、涡旋云系
2、逗点云系、斜压叶状云系、变形场云系、细包状云系（云型及其与高低流场的配置） 3、水汽图的边界分析：头边界、内边界、干涌边界和底边界、回流边界 4、利用卫星云图分析500hPa槽线： 1）逗点云系定槽线；2）由大片中高云云区定槽线位置； 5、卫星云图确定地面高压脊线位置； 6、利用卫星云图确定地面冷锋的位置；冷锋云系的强度变化、我国南方冷锋云系及其移动特征。 7、暖锋云系、锢囚锋云系、静止锋云系的云图特征 8、我国夏季梅雨锋云系特点 9、确定高空急流轴的四条规则 第七章卫星云图在热带天气分析和预报中的应用 1、热带地区云的类别和云系的尺度分类 2、热带云团的垂直空间结构、云团种类； 3、热带辐合带(ITCZ)云系特点，及其长、短期变化特征；热带辐合云带的类型； 4、台风的云系结构、判断热带扰动发展成台风的云图特征、台风云型的主要类型、卫星云图上确定台风中心。 5、热带气旋强度的估算方法--Dvorak方法的基本思路 6、热带气旋路径的卫星云图预报方法： 1）由台风环境云场预报台风路径； 2）由台风本身云系特征预报台风路径； 第八章夏季对流性系云图分析 1、对流发生的水汽条件分析： (1)水汽带北侧暗区干区触发的对流； (2)水汽回流南边界处对流的发生； (3)水汽羽北端对流的生成发展 2、由早晨层云(雾)和午后积云浓积云分析对流性云系发生发展 3、中尺度对流系统分析： 1）飑锋云型：飑锋云系的天气系统分类--锋后飑线、锋上飑线、干线飑线、台风飑线； 2）雷暴低层外流边界和弧状云线的形成； 3）在雷暴不同阶段，雷暴中高压在卫星云图上的表现特征 4）利用卫星监视和预报短时雷雨大风 复习题 1、气象卫星的观测特点是什么？ 2、什么是卫星的倾角？什么是星下点？GMS-5和FY-2的星下点在何处？ 3、什么是近极地太阳同步卫星？太阳同步卫星轨道如何实现？ 4、什么是地球同步卫星？其高度和运行周期为多少？ 5、什么是大气窗？ 6、如何区分红外云图、可见光云图？ 7、卫星的空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率、时间分辨率的含义，以及它们之间的关