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中小尺度天气学

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第一章

1. (选填)简述Orlanski分类法对中尺度的分类?

Meso: a中尺度200---2000km ; 3 中尺度20---200km ; 丫中尺度2---20km

2. (选简)简述中尺度天气系统的基本特征?(按时空细分)

①空间尺度小,生命期短。②气象要素梯度大。③非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动。④小概率和频谱宽、大振幅事件。

第二章

1 什么是"对流近似”?

只有与重力联系的项中保留了密度扰动,而在气压梯度力项中,则略去了密度扰动的影响,这样的近似称为对流近似。

2 什么是“对称不稳定”?判断用气块法

所谓对称不稳定,从物理上看就是大气运动在垂直方向上是对流稳定的和水平方向上是惯性稳定的情况下,作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定大气现象。

第三章

1 (★反复记忆)简述强风暴发生的天气学必要条件?

①位势不稳定层结,并常有逆温层存在②低层有水汽辐合③有不稳定的释放的机制④强的风垂直切变⑤低空急流⑥中空干冷空气等。

2 (★)什么是条件不稳定、对流不稳定?其适用条件各是什么?

①条件不稳定:丫m

稳定,这种大气层结称为“条件不稳定”层结。适用于气块

②对流性不稳定:对流性天气一般发生在条件性不稳定层结的情况下,但有时在上干下湿的

条件性稳定层结下,如果有较大的抬升运动,特别是发生整层大气得到抬升时,原先的条件性稳定层结变成不稳定的了,这种不稳定层结称为对流性不稳定。适用于气层

3 逆温层和干暖盖的作用是什么?

在强对流爆发前,中低层常常有逆温层和稳定层,它相当于一个阻挡层,暂时把低空湿层与

对流层上部的干层分开,阻碍了对流的发展,这样使风暴发展所需要的高静力能量得以积累,当大气低层出现阻挡层时,一般称为干暖盖。

具有稳定层结的干暖盖抑制对流的作用是十分清楚的,另一方面它对于大气低层不稳定能量

又有储存和积累作用。

4 普通积云的云外下沉气流与强风暴中尺度环流的下沉运动对对流运动各起什么作用?

①普通积云对流的云外下沉运动的出现,使对流运动的发展受到不利的影响。

②强风暴中干冷空气的下沉运动,对于强风暴系统的强度和维持具有十分重要的作用,有可能使强对流组织化。

5 挟卷效应及对对流运动的影响?

定义:在云内空气上升过程中会将云外空气大量卷入云内,云外空气同云内相比是干而冷的,

云中空气由于显热的混合和云中水分进入卷进来的空气里部分蒸发冷却,这种卷挟过程的结

果是使云中空气受的浮力减小,使云的发展受到影响,称为挟卷效应。

影响:①由于挟卷效应,云内空气的温度递减率比没有挟卷作用的温度递减率大,可见夹卷过程使云发展所要求的递减率变大,亦即夹卷效应是不利于对流运动发展的。②挟卷的影响

是随着云的直径的增大而减小的,因而对于强大的雷暴云来说,除了云底以下的部分以外,都可以忽略挟卷的作用。

6 垂直风切变对对流运动的作用?

①在这种具有风切变环境下作倾斜上升运动的强风暴,对大小水滴有分离作用,以致大水滴

能离开上升气流而不会因雨滴的拖带作用减弱上升气流的浮力。

②从强垂直风切变环境中发展起来的强风暴模式中可以看到,它增强中层干冷空气的吸入,

加强了风暴中的下沉气流

③风的垂直切变对强风暴系统的传播有重要影响

④由于风的垂直切变,产生流体动力学压力,在风暴右侧有利于新的对流单体增长。

⑤风的垂直切变使对流单体发生分裂。

7 (简答)高低空急流的耦合作用对对流天气和强风暴发展有什么作用?

在有高低空急流耦合的情况下,特别是在高空急流出口区的高低空急流耦合常常有利于强对

流风暴的发生和发展。在这种形势下,低层低空急流造成暖湿空气输送,高空急流则造成干冷空气平流,从而加强了大气潜在不稳定,而且高低空急流耦合产生的次级环流上升支将触

发潜在不稳定能量的释放。(填空)出口区左侧或入口右侧;自西向东,准水平

8 低空急流的三个作用?高空急流的两个作用?

低空急流作用:

①通过低层暖湿平流的输送产生位势不稳定层结;

②在急流最大风速中心的前方有明显的水汽辐合和质量辐合或强上升运动,这对强对流活动

的连续发展是有利的;

③在急流轴的左前方是正切变涡度区,有利于对流活动发展。

高空急流的作用:辐散

①抽气作用,有利于上升气流的维持和加强。

②通风作用,有利于对流云的维持和发展

第五章

1. 解释:中尺度对流系统(MCS、★中尺度对流复合体(MCC (名解,简答的话要加定义,)中尺度对流系统(MCS):水平尺度几十千米到几百千米左右的具有旺盛对流运动的天气系统,其时空尺度有较宽广的谱,在这种系统内经常出现强烈天气如强雷暴、大风、暴雨、冰雹等。中尺度对流复合体(MCC): —种近似圆形团状结构的a中尺度对流系统,它是由很多较小的对流系统组合起来的,突出特征是有一个范围很广、持续很久、近于圆形的砧状云罩。

2. 局地强风暴发生时环境场的重要特征?

环境场的最重要特征是强位势不稳定和强垂直风切变

3. 飑线的定义及天气现象?

定义:一种范围较小、生命史较短、气压和风的不连续线。特点:若干排列成行的雷暴单体

或雷暴群组成的狭窄强对流天气带。

(填空)天气现象:过境时,风向突变、风速急增、气压猛升、气温骤降

4. 中纬度飑线结构的主要特点?(移动前方右侧的上升气流,垂直纸面的下沉气流)

①飑线上的雷暴云经常是排列成带,其流场特征包括中低层上升气流的逆切变倾斜、低层暖湿空气入流和中层干冷空气入侵,以及飑线后方冷的下沉气流等。

②在低层飑线前部存在强的相对入流,速度约-15m/ s;后部有同样强度的相对出流,出流

和人流之间几乎是静风。在高层,飑线前方约200hPa层有一个出流的极大区,厚度约250hPa;后方300hPa层附近也存在一个出流区。在对流层中层,有气流从后部流入。

③风暴前低层是偏南风,且正值v动量向上和向北输送,形成一条倾斜的正值v动量带。这

条带的右侧(飑线前部)环境场是偏西风,左侧是偏北风,偏北风区域由强出流所控制。

④散度场:低层飑线前缘附近为辐合,后方为辐散,高层也表现出辐散特征。在对流层中层飑线后方约120 km的550hPa层附近,由于起源于低层入流层的大水平动量向上携带,和中层进入的空气相遇,而产生第二个最大辐合区。

⑤形成了两个上升气流中心,分别位于飑线后方700 hPa和400hPa层附近;在上升气流带

的左下方存在下沉气流,中心位于飑线后方100km的700 hPa附近,强度大于上升气流速度。

⑥从地面到500hPa深厚层次内,都是流入飑线的气流,这和环境西风同飑线移速相比较弱,

以及环境西风垂直切变较小有关。中层从飑线后部的入侵气流也是明显的。

⑦主要特点是高层为反气旋式涡度,中低层为气旋式祸度。显然,这种分布是受辐合辐散分

布所制约的。

⑧上升气流流线对应的是高值0,后部下沉气流流线对应的是低值0。 0沿流线并非常量。

⑨水汽混合比场同流场也是一致的,有一沿上升气流流线的湿舌向上和往后延伸,在飑线后部的下沉气流区里,混合比是低值。

5. ★从形成、气象要素变化以及尺度方面简述飑线与锋面区别?

相同:都是冷暖空气的分界面

区别:①锋面是不同气团的分界面,而飑线则是在同一气团中形成和传播的;

②从天气要素变化的激烈程度来看,飑线比锋面更为剧烈;

③飑线是中尺度系统,其长度一般只有二三百千米,生命期约十几小时,而锋面是大尺度系

统,其长度可达千余千米,生命期可达数天。

6. 龙卷的基本特征?

(1)是一种和强烈对流云相伴出现的具有垂直轴的小范围强烈涡旋

(2)龙卷的水平尺度很小

(3)其风速却极大,最大可达100 —200 m / s。

7. 何谓下击暴流?

对流风暴发展到成熟阶段后,其中雷暴云中冷性下降气流能达到相当大的强度,到达地面形成外流,并带来雷暴大风>=19m/s,这种在地面引起灾害性风的向外暴流的局地强下降气流,称为下击暴流

第九章

1. 中尺度分析中常用哪些资料?在分析时要注意哪些方面?

资料:中尺度分析使用大量非常规观测资料,例如雷达、卫星云图、飞机观测资料等注意的方面:所用的分析方法和采用的参数,都必须考虑到中尺度天气系统的特性:

①时空分辨率高;②分析的气象要素和物理量,随空间和时间的变化大;③不满足地转平衡

等约束关系;④对一些强烈天气系统,静力平衡关系也不适用。

2. 对中尺度系统的分离主要有哪两种方法?各有什么特点?Barnes :将客观分析和滤波(尺度分离)结合起来的方法。

Shuman-Shapiro :运用滤波算子,通过空间或时间平滑而进行中尺度分离的方法。

3 在中尺度天气图上常绘制等0 e线或等E 3线。飑线或暴雨多发生在中尺度能量锋附近,

并偏于暖湿舌一侧。当高能舌呈Q形成“锢囚”形时,最易出现强对流或暴雨。

第十章

1. (名解)什么是临近预报、甚短期预报?

临近预报:WMO定义为当时的天气监测和2h以内的简单外推预报(有效外报时间一般不超

过系统生命周期的1/4 )。

甚短期预报:是指0—12h以内的天气预报,用线性方法和动力学(还应包括热力学)方法制作有效期为0 —12h的预报

2 中尺度预报系统的特点及要求?

(选择)特点:①资料时空密度大、流量大;②时效短;③要求具体;④考虑大气物理过程复杂

要求:①资料收集、预报制作和发布要快速及时;②预报产品需要具体时间、地点和天气;③物理过程要考虑水相变化、对流传输、边界层效应、湍流和辐射平衡等。

第十一章

1. ★对流风暴的发展条件及其作用?

①对流风暴的发展,依赖于大气的热力和动力条件。

②影响对流风暴的发生,最重要的是:中层干空气(干暖盖)和强垂直风切变。

③中层干空气的作用,增强了热力(浮力)不稳定度,它主要控制对流风暴的强度;垂直风切变,主要影响对流风暴的类别。

⑤强对流的发展,还要求大气稳定度和垂直风切变之间存在一种平衡

2. 强对流天气和暴雨发展的机理的差异表现在哪些方面?各有什么不同?

稳定度:强对流天气的出现,要求在对流层中低层(一般在600hPa以下)有明显的对流不稳定。暴雨要求0 se本身值较大,这主要反映对高温、高湿的条件要求高,而对流不稳定条件就不如强对流天气要求高。

湿度:在强对流天气中,要求湿层较薄,低空暖湿,中层非常干燥。暴雨中要求湿层很厚,对流层特别是它的中低层都很潮湿。

温度:从750 hPa向上,强对流天气的温度,比暴雨的要明显偏低,到400hPa两者差8K

潜在不稳定能量:强对流天气的潜在不稳定能量层次比暴雨厚,但自由对流高度要高一些边界层的物理差异(水汽):出现暴雨时的湿度远较出现强对流时要大,最大可能降水、整层水汽辐合、水汽垂直输送等表征水汽含量和水汽来源的量差别也很明显,暴雨比强对流的整个水汽辐合可大三倍。

辐合辐散:强对流天气时的低空正涡度比暴雨的弱,但高空负涡度比暴雨强

风的垂直切变:暴雨是在弱切变环境下发展的,而强对流是在强切变环境下发展的。

高低空温湿度:低暴雨的低空是高温高湿空气,而强对流的空气湿度要小得多

气团性质:暴雨主要发生在较深厚的暖湿气团中,暴雨的特征,也主要决定于中低层暖湿气

团的性质及其与冷空气的水平配置;而强对流天气主要决定于中上层的干冷平流或干冷空气

的强度,以及它与中低层暖湿空气的垂直配置。

3. 为什么对流云合并能使云体猛烈发展?

①对流云体的合并或对流云线的碰头、相交主要是出现在低层辐合区内,因而在合并过程中有大量的水汽和能量集中,造成了对流云内浮力增加,从而推动了对流进一步的发展。

②对流云合并使对流增强的另一个原因是当合并形成更大的云体时,可使阻力减小。(挟卷作用,形状阻力)

4. (简答)冰雹发展的必要条件?

①强上升气流,上升气流越强,对冰雹的承托力越强,足以长时间的支持冰雹的重量,使其达到较大的尺度。

②生长成较大的冰雹,还很大程度上依赖于风暴尺度风结构的变化。它影响着冰雹胚胎通过

冰雹生长层时的时间。

③适宜的0 C和-20 C层高度,以有利于冰雹胚胎在生长层内不断增大。

④雹粒在通过冻结高度到地面这一气层时的融化作用。

动力气象学要点

名词解释 1、β平面近似及f 平面近似; 所谓的β平面近似是对f 参数作高一级的近似,其主要内容是: ⑴当f 处于系数地位不被微商时,取常数=?0f f ; ⑵当f 处于对y 求微商时,取常数==βdy df 。 采用β平面近似的好处是:用局地直角坐标系讨论大尺度运动将是方便的,而球面效应引起的f 随纬度的变化对运动的作用被部分保留下来。 在低纬度大气动力学研究中,取0f ≌0,f ≌βy,这称为赤道β平面近似。 f 平面近似:这是对地转参数f=2Ωsin ?采用的一种近似。在中纬度地区,若运动的经向水平尺度远小于地球半径时,可以取常数=?0f f ,即把f 作为常数处理,这种近似称为0f 近似。这种近似完全没有考虑f 随纬度的变化。 2、斜压大气与正压大气; 斜压大气是指:当大气中密度的分布不仅随气压而且还随温度而变时,即ρ≡ρ(P,T),这种大气称为斜压大气。所以斜压大气中等压面和等密度面(或等温面)是相交的,等压面上具有温度梯度,即地转风随高度发生变化。在中高纬度大气中,通常是斜压大气。大气中斜压结构对于天气系统的发生、发展有着重要意义。 正压大气是指:当大气中密度分布仅仅随气压而变时,即ρ≡ρ(P),这种大气称为正压大气。所以正压大气中等压面也就是等密度面,由于p=ρRT,因此正压大气中等压面也就是等温度面,等压面上分析不出等温线。由此,也没有热成风,也就是地转风随高度不发生变化。 3、地转偏差与地转运动; 地转偏差是指实际风和地转风的矢量差,地转偏差和水平加速度方向垂直,在北半球指向水平加速度的左侧。 地转运动是指等压线为一族平行的直线时的平衡场,在地转运动中,水平气压梯度力和科里奥利相平衡。 4、Rossby 数与Rossby 参数; L f U Ro 0==水平科氏力尺度水平惯性力尺度,称为罗斯贝数,它是一个无量纲参数, 若Ro 《1,表示水平惯性力相对于科氏力的量级要小得多,则水平气压梯度力与科氏力的量级相同(这被称为地转近似的充分条件及其物理意义);若Ro ~1,则水平惯性力、科氏力与水平气压梯度力的量级相同;若Ro 》1,则水平惯性力远大于科氏力,水平气压梯度力与水平惯性力量级相同。 y f y y f f f β+=??+=00)/(

中小尺度气象学总结word资料16页

第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度气象学:水平尺度: 10-1000km 对象:中尺度环流系统 内容:中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法 意义:①许多灾害性天气(如暴雨、大风、冰雹、龙卷等)都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。 (长期>10天,中期3-10天,短期1-3天,甚短期0-12h,临近0-2h) ③中尺度环流系统是大气环流重要成员(大尺度背景场依存条 件) 2、天气系统的尺度划分: (一)经验分类法(经典方法) 小尺度系统(雷暴、龙卷)和大尺度系统(锋面、气旋)中尺度系统(飑线、中气旋等) (二)动力学定义 可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力) (三)实用(几何)分类 3、中尺度大气运动的基本特征

(1)尺度:水平尺度在2-2000km之间,时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。 (2)散度、涡度、垂直速度:取V~10m/s,H~10km,对α,β,γ中尺度W分别为10-1m/s, 100m/s和 101m/s,垂直速度、散度、涡度都比大尺度运动大1到几个量级。 (3)地转偏向力和浮力的作用:中尺度运动中,地转偏向力和浮力的作用都必须考虑。 大尺度运动:地转偏向力重要,浮力可略 小尺度运动:浮力重要,地转偏向力可略 中尺度运动:地转偏向力和浮力都考虑 (4)质量场和风场的适应关系:质量场(气压场)适应风场。 大尺度运动: 风场适应质量场(气压场)。 中尺度运动: 质量场(气压场)适应风场。 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统分为:地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波:一般把气流过山所引起的气流称为地形波。 3、地形波的基本类型: 层状气流(山脉波):山脉上空的平滑浅波 ,风小。 驻涡气流(驻涡):山脉背风面的半永久性涡旋,山顶以上风速大。 波动气流(背风波):山脉背风面的波动气流,风切变大。 转子气流(闭合涡旋):山脉背风波的一种特殊形式,风速有极大值。 4、背风波形成的大气条件:山顶附近有逆温、风的垂直切变较强。

天气学选择问答题

选择题 1. 在对流层中,通常位温是随高度()。 A 升高的 B 降低的 C 不变的 2. 在温度对数压力图上,锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度()下界面湿度。 A 大于 B 小于 C 等于 3. 当等压面图上温度槽落后于高度槽时()。 A 有利于锋生 B 有利于锋消 C 有利于湿度增大 4. 一般南支槽带来充沛的水汽和潜热,遇有北支槽携带冷空气侵入南支扰动,()。 A 有利于气旋发展 B 不能诱生气旋 C 多能诱生气旋 5. 在我国,每一次寒潮过程都是一次()的重建过程。 A 东亚大槽 B 副热带高压 C 南支西风带 6. 夏季影响我国东部沿海地区的副热带高压脊是()的一部分。 A 太平洋高压 B 南亚高压 C 南海高压 7. 副热带高压是一个行星尺度的高压,它是一个()。 A 冷性的深厚系统 B 暖性的深厚系统 C 冷性的浅薄系统 D 暖性的浅薄系统 8. 江淮流域的梅雨期一般是在()。 A 6月中旬到7月中旬 B 5月下旬到7月上旬 C 6月中上旬 9. 在高原天气分析中,常用()来表示气压系统的活动。

A海平面气压场 B 3小时变压 C 24小时变压 D 天气区 10. 造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是()。 A 西风带环流的三次突变 B 东亚大槽位置的三次突变 C 副热带高压脊线位置的三次突变 11. 产生地转偏向力的原因是()。 A 地球的自转和大气的运动 B 气压水平分布不均匀 C 气压垂直分布不均匀 12. 锋附近常存在着大规模的系统性的()。 A 水平运动 B 垂直运动 C 曲线运动 13. 中国的静止锋一般是由()演变而成的。 A 锢囚锋 B 暖锋 C 冷锋 14. 实践表明,()层上的气流对地面的锋面移动有引导作用,故称此气流为引导气流。 A 700百帕和500百帕 B 850百帕和700百帕 C 850百帕和900百帕 15. 地面气旋发展,一般表现为其中心处正涡度随时间()。 A 增大 B 减小 C 不变 16. 夏季,青藏高原相对于四周自由大气是个(),它加强了高原上空大气南侧向北的温度梯度,使南支西风急流强而稳定。 A 热源 B 冷源 17. 冬季在乌拉尔地区有阻塞高压存在时,其下游的环流形势是稳定的,整个东亚处于宽广的()内。 A 大低压槽

动力气象学

一、地球大气的动力学和热力学特征: 答:特性一:受重力场作用,大气大尺度运动具有准水平的特征及静力平衡性质。特性二:大气是重力场中的旋转流体,在中高纬度大气的大尺度运动具有地转近似平衡性质。特性三:大气是层结流体,层结稳定度对大气的垂直运动具有重要作用。特性四:大气中含有水汽,水汽所释放的潜热是大气运动发展的一种重要能量来源。特性五:大气的下边界是不均匀的,对大气的运动也具有重要影响。 二、大气运动遵循哪些规律? 答:大气运动遵守流体力学定律。它包含有牛顿力学定律,质量守恒定律,气体实验定律,能量守恒定律,水 汽守恒定律等。由牛顿力学定律推导出运动方程(有三个分量方程)、由质量守恒定律推导出连续方程、由气体实验定律得到状态方程、由能量守恒定律推导出热力学能量方程、由水汽守恒定律推导出水汽方程。这些方程基本上都是偏微分方程。这些方程构成了研究大气运动具体规律的基本出发方程组。 三、何谓个别变化?何谓局地变化?何谓平流变化?何谓对流变化?及它们的数学表达式? 答:1、个别变化 2、局地变化 3、平流变化 4、对流变化 四、大气运动受到那些力的作用? 答:受到气压梯度力、地球引力(也称为地心引力)、摩擦力、惯性离心力和地转偏向(科里奥利)力等作用。其中气压梯度力、地球引力、摩擦力是真实力,或称牛顿力。而惯性离心力和地转偏向力是“视示力”,是虚拟的力。

答: 3、地转偏向力的大小与相对速度v大小程正比。对于水平运动的地转偏向力,它随地理纬度减小而减小。 六、根据牛顿力学原理大气运动方程表达式: 答: 七、热力学能量方程的数学表达式及其物理意义 答: 八、何谓局地直角坐标系?(局地直角坐标系的取法及其特点?) 答:所谓局地直角坐标系是指:这个直角坐标系的原点(或称0点)设在地球表面某一地点,则其三个坐标轴(x,y,z)中x轴指向这个地点水平面上的东方;y轴指向这个地点水平面上的北方;z轴指向这个地点的天顶方向,与球坐标相同。因此这个坐标系的三个坐标轴的指向也随地点不同而不同。可以认为它是球坐标系中略去球面曲率影响后的简化形式,对于所研究的水平范围不太大的气象问题,这种简化所产生的误差是比较小的。在这个坐标系中重力只出现在z轴方向,使运动方程变得比较简单些。

中尺度气象学课后习题

1、中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为哪些类型? 答:中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为三类: 孤立对流系统:包括普通单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、龙卷风及小飑线 带状对流系统:飑线、锋面中尺度雨带 中尺度对流复合体(MCC) 2、什么叫孤立对流系统?有哪些基本类型? 答:所谓孤立对流系统就是指以个别单体雷暴、小得雷暴单体群以及某些简单得飑线等形式存在得范围相对较小得对流系统。 孤立对流系统有三种基本类型,即普通单体风暴、多单体风暴以及超级单体风暴。 3、什么就是普通雷暴?普通雷暴得生命史包括哪些阶段?每个阶段得主要特征 有哪些? 以一般常见得闪电、雷鸣、阵风、阵雨为基本天气特征得雷暴称为普通雷暴而伴以强风、大雹、龙卷等激烈灾害性天气现象得雷暴则称为强雷暴 普通雷暴得生命史包括:塔状积云、成熟、消散阶段 每个阶段得主要特征得差异主要表现在云内得垂直环流、温度与物态等几个方面 在塔状积云阶段,云内为一致得上升运动,云内温度高于云外,基本在0℃以上,物态主要为水滴。 到成熟阶段:上升气流变得更强盛,上升气流最强盛处得云顶出现上冲峰突,同时,降水开始发生,并由于降水质点对空气产生拖曳作用,在对流单体下部产生下沉气流。雨滴蒸发使空气冷却,下沉气流受负浮力作用而被加速。当下沉气流到达地面时,形成冷丘与水平外流,其前沿形成阵风锋。云体中上层得温度达到0℃以下,云中物态有水滴、过冷水、雪花、冰晶以及霰与雹等固态降水物。 到消散阶段:云内下沉气流逐渐占有优势,最后下沉气流完全替代了上升气流,云内温度低于环境,最后云体逐渐消散。 4、什么就是多单体风暴?其内部结构有何特点?

气象学实习报告总结doc

气象学实习报告总结 篇一:气象学实习报告 ****大学***学院 气象学实习专题报告 姓名: 学号: 专业年级: 指导教师: 实习成绩: 年月 一、实习目的 该实习是本课程教学的组成部分,是课堂教学的延伸和补充。以便增加学生的感性认识,巩固和深化课堂教学知识。通过对不同下垫面性质所引起的小气候变化进行观测,了解人类的生产活动,特别是农林业生产活动受到气候的极大影响;了解人类的生产活动反过来也引起的局部小气候的变化,人类活动主要包括:人类活动改变下垫面性质对小气候的影响,如砍伐森林、城市建设等;人类活动改变了大气成分(如城市大气成分的变化),对城市小气候产生的影响;人类活动释放热量对小气候的影响等,掌握各种小气候形成的机制和规律及可能对农林业和城市生活的影响。要求掌握常规气象仪器仪表的操作和使用技能,了解气象观测基本环节和原

理,理解本课程理论知识,为将来从事科学研究和教学打好基础,也为其它专业课的学习奠定基础。通过本课程的实习,主要达到以下几个教学目的: 1.加深学生对基本概念的理解,巩固新的知识; 2.使学生了解如何进行实习方案的设计,并初步掌握气象学实习研究方法和基本测试技术; 3.通过实习数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术。 (1)通过观测各种气象要素,了解和掌握各种气象仪器的构造原理,安装规范,观测方法 和观测数据的整理,数据整理表的制作以及各种要素的时空分布和变化特点; (2)气象观测要求:观测记录必须具有代表性、准确性、比较性; (3)要求正确读数,规范做记录,要制作适当的数据处理图表,然后分析和比较观测数据, 并将分析结果与要素原来特有的时空分布规律和变化特点进行比较; (4)了解并掌握不同森林类型所形成的的小气候特点,比较产生差异的原因; (5)了解掌握地形在水热资源分配中的作用,比较不同地形产生不同小气候的原因。

气象学知识点总结(河北农业大学)

《气象学与农业气象学基础》 目录 绪论 第一节气象学与农业气象学 第二节大气的组成 第三节大气的结构 第一章辐射 第一节辐射的一般知识 第二节太阳辐射的基本概念 第三节太阳辐射在大气中的减弱第四节到达地面的太阳辐射 第五节地面有效辐射 第六节地面净辐射 第七节太阳辐射与农业生产 第二章温度 第一节土壤温度 第二节水层温度 第三节空气温度 第四节温度与农业生产的关系 第三章大气中的水分 第一节空气湿度 第二节蒸发 第三节水汽凝结 第四节降水 第五节人工影响天气 第六节水分循环和水分平衡 第七节水分与农业生产 第四章气压与风 第一节气压和气压场 第二节空气的水平运动——风第三节大气环流 第四节地方性风 第五节风与农业第五章天气与天气预报 第一节天气系统 第二节天气预报 第六章农业气象灾害 第一节农业气象灾書概述 第二节由水分条件异常引起的气象灾害第三节由温度异常引起的气象灾害 第四节由光照异常引起的气象灾害 第五节由气流异君导致的气象灾害 第七章气候与农业气候资源 第一节气候的形成 第二节气候带和气候型 第三节气候变迁 第四节中国气候特征和中国农业气候特点第五节中国农业气候资源 第六节农业气候生产潜力分析 第七节气候要素的一般表示方法 第八节季节与物候 第八章小气候 第一节小气候形成的物理基础 第二节农业小气候环境的改善 第三节农田小气候 第四节设施农业小气候 第五节农田防护林小气候

绪论 第一节气象学与农业气象学 一、气象学概念、研究内容与气象要素 1气象学(概念:研究大气中各种物理过程和物理现象形成原因及其变化规律的科学。) 物理过程:物质和能量的输送与转化过程,如大气的増热与冷却,水分的蒸发与凝结等; 物理现象:风、云、雨、雪、、冷、暖、干、湿、雷电、霜、露等。 2 研究内容 (1)物理气象学。它从物理学方面来研究大气中的过程和现象,揭露这些过程和现象发展的物理规律。 (2)天气学。在一定地区和一定时间内,由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态,称为天气。研究天气过程发生发展的规律,并运用这些规律预报未来天气的学科,就是天气学。 (3)气候学。气候是在一较长时间阶段中大气的统计状态,它一般用气候要素的统计量表示。研究气候形成和变化的规律、综合分析与评价各地气候资源及其与人类关系的学科,就是气候学。 (4)微气象学。微气象学是研究大气层及其它微小环境内空气的物理现象、物理过程及其规律的科学,是物理气象学的一个分支。 二、气象要素(概念:表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。) 1.主要的气象要素有:气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。 三、农业气象要素学的定义、任务及研究方法 1.农业气象学概念:研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。 2.农业气象要素:在气象要素中和农业生产相关的称农业气象要素,包括:辐射、温度、湿度、风、降水等。 3.农业气象的研究内容: (1)农业气象探测:包括一起研制、站网设置、观测和监测方法等。 (2)农业气候资源的开发、利用和保护 (3)农业小气候利用与调节 (4)农业气象减灾与生态环境建设 (5)农业气象信息服务:气象预报与气象情报 (6)农业气象基础理论研究 (7)应对气候变化的农业对策 4.农业气象学的任务:(1)农业气象监测。(2)农业气象预报与情报(3)农业气候分区、区划、规划与展望 (4)农业气象措施、手段的研究(5)农业气象指标、规律、机制与模式的研究 5.研究方法:通过调查、观测、试验等结合完成。 6.平行观测法:(1)生长发育状况和产量构成 (2)主要气象要素、农田小气候要素、农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载。 7.在平行观测的普遍原则和指导下,还采用下列方法: (1)地理播种法。(2)地理移置法或小气候栽种法。(3)分期播种法。 (4)地理分期播种法。(5)人工气候实验法。(6)气候分析法。 四、我国气象及气象学的发展简史 第二节大气的组成 一、大气的组成 大气(按成分)分类:干洁空气、水汽、气溶胶粒子 (一)干洁空气组成(25km以下)(%)

《高等动力气象学》复习总结

《高等动力气象学》复习总结 一、名词解释 56、微扰动:任一气象要素(变量),由已知基本量叠加上未知扰动量组成,即:s s s '+=且?<<'s s 微扰动,扰动量的二次及二次以上乘积项(非线性项),可作为高阶小量忽略。 57、>>微扰法(小扰动法):大气运动方程组是非线性的,直接求解非常困难。因此,通常采用微扰法(小扰动法)将方程组线性化,从而可求得线形波动解。 58、*浮力振荡:在稳定层结中,当气团受到垂直扰动时,它要受到与位移相反的净浮力(回复力)作用而在平衡位置附近发生振荡,这种振荡称为浮力振荡。(类比于弹性振荡)。 59、滤波:根据波动形为的物理机制而采用一定的假设条件,以消除气象意义不大的波动(称为“噪音”)而保留有气象意义波动的方法。 60、声波:由空气的可压缩性产生的振动在空气中的传播。声波是快波,天气学意义不重要。 61、重力外波:是指处于大气上下边界的空气,受到垂直扰动后,偏离平衡位置以后,在重力作用下产生的波动,发生在边界面上,离扰动边界越远,波动越不显著。快波,天气学意义不重要。 62、重力内波:是指在大气内部,由于层结作用和大气内部的不连续面上,受到重力扰动,偏离平衡位置,在重力下产生的波动。重力内波与中,小尺度天气系统关系密切。 63、罗斯贝波是在准水平的大尺度运动中,由于β效应维持绝对涡度守恒而形成的波动。它的传播速度与声波和重力波相比要慢很多,故为涡旋性慢波,同时由于它的水平尺度与地球半径相当,又称为行星波(大气长波)。罗斯贝波是水平横波,单向波,慢波,对大尺度天气变化过程有重要意义。 64、波动稳定性:定常的基本气流u 上有小扰动产生,若扰动继续保持为小扰动或随时间衰减,则称波动是中性的或波动是稳定的;若扰动随时间增强,则称波动不稳定。 65、惯性稳定度:水平面内(南北向);考虑科氏力和南北向的压力梯度力的合力的方向,与位移的方向的关系。(地转平衡大气中,基本气流上作南北运动的空气质点形成的扰动其振幅随时间增长的问题,表示惯性振荡与快波的不稳定发展现象。) 66、>>惯性不稳定:南北移动的空气质点离开平衡位置而穿越正压、地转平衡的基本纬向气流,若基本气流对空气质点的位移起加速作用,则称惯性不稳定。 67、静力稳定度:层结大气中,垂直面内;考虑重力和垂直向的压力梯度力(浮力)的合力的方向,与位移的方向的关系。 68、正压不稳定:在正压大气中,由于平均纬向气流的水平切变引起的大气长波扰动发展的动力机制,称为正压不稳定。长波正压不稳定发展的能量来自于基本气流的动能。 69、>>正压稳定度:正压基流上,扰动形成的正压大气Rossby 波的振幅是否随时间增长的问题。 70、斜压不稳定:由于基本气流的垂直切变所引起的长波不稳定称为斜压不稳定,即由于基本场南北向温度梯度所造成的不稳定,是中纬度天气尺度扰动发生发展的主要物理机制。扰动发展的能量主要来自有效位能的释放。 71、>>斜压稳定度:斜压基本气流上,扰动形成的斜压大气长波随时间增长的问题。 72、斜压二层模式:模式中将整个对流层分为上下两层。上层的运动由写在等压面p1上的涡度方程来描写,下层的运动由写在等压面p3上的涡度方程来描写,上下两层的运动通过写在等压面p2上的热力学能量方程建立起相互联系。 73、*地转适应过程:当地转平衡被破坏后,风压场进行快速调整,达到新的地转平衡状态,这种动力调整过程称为“地转适应过程”,是一个很快的,由地转不平衡到平衡的过程。 74、地转演变过程:准地转状态下的缓慢变化过程,称为“地转演变过程”,是一个慢过程。 75、CISK 机制:大尺度的天气系统低压扰动和小尺度积云对流群之间的相互协同而构成的一种正反馈机制,会造成大尺度系统低压扰动的不稳定发展,同时使积云对流也得到加强,称这种机制为CISK 机制,又叫“第二类条件不稳定”。

动力气象学第二章习题ALL

1.六个方程组成。三个运动方程,连续方程,热力学方程和状态方程。状态方程为诊断方程,其余为预报方程。 2.在地球上观测大气都是观测的旋转坐标系的值。多了两个视示力-科里奥利力和惯性离心力。 3.科里奥利力和惯性离心力都是视示力,是虚拟的力,是地球旋转效应的反映。 科里奥利力只有在物体相对于地球有运动时才出现,它始终与运动方向垂直,只改变物 体运动的方向,不对物体做功。地球物体都受到惯性离心力,它有可能做功。 4.重力位势和重力位能的定义分别如下, 重力位势反映的是重力场的特征,它是个相对的量,通常假定海平面为零值,随高度增大。重力位能反映的是物体反抗重力做的功,通常假定海平面为零,随高度增加。 5.速度散度代表物质体积元在运动中的相对膨胀率。连续方程是质量守恒定律得表达形式。根据连续方程,可知速度散度反映体积元相对密度的变化率,它决定于流体自身的可压缩性,所以它与参考系没有关系。 6.温度平流的物理意义,温度场和流场相互作用对于温度局地变化的贡献。 (1) 22()V V t T T T t n s n T T T V T V t t n V s s s =???=+?????-??=-?+=-??? t n V T n ?

(2) 22()n t n t n V V n V t n T n n T T V T V n V t n V n n =+??=???-??=-+?=-?? 7. n t n V n t V t T n n ?? V T

8. 9.

10. 3333333-2=2(sin cos )-2sin 2cos (1) =0-2=2 (2) =0 -2=0 (3) =0-2=-2 V v w i u j u k V ui V u k V v j V V w k V wi ???????Ω?Ω-Ω+Ω=Ω?Ω=Ω?=Ω?Ω ,并且,向上。 ,并且,没有科里奥利力。,并且,向西。 11. 12.

中尺度气象学习题集

中尺度气象学习题集 一、填空题 1.中尺度气象学主要包括以下学科:(1)、(2)、(3)和(4)。 【答案】: (1)中尺度气象学包括中尺度天气学 (2)中尺度动力学与数值模拟 (3)中尺度天气的短期和甚短期预报 (4)中尺度大气物理学。 2.在Orlanski对中尺度运动进行的分类中,依照水平尺度由小到大分别为(1)、(2)、(3),对应的水平尺度为(4)、(5)、(6)。 【答案】: (1)γ中尺度 (2)β中尺度 (3)α中尺度 (4)2~20km (5)20~200km (6)200~2000km 3.中尺度运动的基本特征有(1)、(2)、(3)、(4)。 【答案】: (1)空间尺度小,生命期短 (2)气象要素梯度大 (3)非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动 (4)小概率和频谱宽、大振幅事件 4.滞弹性近似与包辛内斯克近似的比较,滞弹性近似的连续性方程形式为(1)无辐散,而包辛内斯克近似的连续性方程形式为(2)无辐散;滞弹性近似中密度的变化不仅考虑热膨胀效应,而且也考虑(3)效应;对于适用范围,滞弹性近似可应用于(4)对流运动,而包辛内斯克近似只能应用于(5)对流运动。 【答案】:

(1)质量 (2)速度 (3)压缩 (4)深 (5)浅 5.对称不稳定,从物理上看,就是在垂直方向上为(1)和水平方向上为(2)的环境中,空气 作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定。其不稳定判据等(3)面斜率小于等(4)面斜率。 【答案】: (1)对流稳定 (2)惯性稳定 (3)绝对动量 (4)位温 6.在CISK过程中,大尺度流场通过(1)的抽吸作用,对积云对流提供了必须的水汽辐合和上升运动,积云对流释放的(2)又为驱动大尺度扰动提供了能量,于是小尺度积云对流与大 尺度流场演变相互作用互为因果共同发展。如(3)提供了CISK过程中启动积云对流的上升运动,则称之为波型第二类条件不稳定(Wave—CISK)。 【答案】: (1)摩擦边界层 (2)凝结潜热 (3)大气中的内波尤其是重力内波 7.中纬度地区常见的中尺度对流系统有三类:(1)(普通单体雷暴和局地强风暴),(2)(如飑线)及近于圆形团状结构的(3)(MCC)。 【答案】: (1)局地对流系统 (2)二维线状(带状)对流系统 (3)中尺度对流复合体 8.局地强风暴被认为是大气中最重要的中尺度环流,其环境场最重要的特征是强(1)和强(2)。 【答案】: (1)位势不稳定 (2)垂直风切变

普通气象学

《普通气象学》 1. 课程名称:普通气象学(3学分) 2. 总学时:51学时(讲课51) 3. 适用专业:地理类本科 4. 先行课程:高等数学,普通物理,热力学 5. 课程简介:本课程主要面向大学地理类本科生,在教学中向学生讲解有关气象学、气候学中的基础知识,基本概念,特别是与地理结合较为紧密的地理气候学。通过本课程的学习,学生能够掌握大气的基本状况,太阳辐射基本概念、大气辐射过程,大气环流的知识、大气中的水分输送主要途径,主要天气系统,气候的形成因子,气候分类及主要气候带,地质时期、历史时期和当代气候变化,人类活动对气候影响的途径和后果。 6. 重点:太阳辐射和大气辐射,大气环流,地气系统的水分循环,天气系统和气候的形成,气候分类和气候带。 7. 难点:大气辐射过程,主要天气系统,气候的形成。 8. 总学时:51学时,讲课51学时。 9. 教材:气象学与气候学,周淑贞主编,高等教育出版社 10. 主要参考书:《大气科学概论》南京大学出版社,1999年,徐玉貌,刘红年,徐桂玉。 《天气学教程》第三版,朱乾根,2000年 《大气物理学基础》,气象出版社,1993年,许绍祖。 《气候学教程》气象出版社,1996年,高国栋。 《气候学》气像出版社,1995年,缪启龙。 《物理气象学》南京大学出版社,1993年,王明康 主要章节 第一章引论4学时 重点:空气状态方程,主要气象要素,大气的垂直结构,气压场 难点:讲解空气状态方程需要由热力学的初步知识; 第一节气象学的研究对象和任务 第二节气候系统概述大气的物理性状 第二章大气的热能和温度6学时 重点:辐射的基本定律,太阳辐射及其在大气中衰减,地球辐射,地面辐射差额和能量平衡。难点:辐射的基本定律,太阳辐射在大气中的衰减 第一节太阳辐射 第二节地面和大气的辐射 第三节大气增温和冷却 第四节大气温度随时间的变化 第五节大气温度的空间变化 第三章大气中的水分8学时 重点:水分循环、相变,云的形成,雾的形成和分类,降水的形成过程,云雾的微观过程难点:云雾的微观过程,云的形成 第一节蒸发和凝结 第二节地表面和大气中的凝结现象 第三节绝热过程和绝热温度变化

中小尺度动力气象学

中小尺度天气动力学 第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度天气系统:时间尺度和空间尺度比常规探测站网小,但比积云单体的生命周期及 空间尺度大得多的一种尺度。即水平尺度为几公里到几百公里,时间尺度由1小时到十几小时。 2、划分依据及分类: 1)早期的经验分类 天气系统——大尺度、中尺度和小尺度 空间尺度分别为:106m、105m和104m 时间尺度对应为:105s、104s和103s 2)依据物理本质对天气系统进行分类(动力学分类方法) 行星尺度、气旋尺度、中尺度、积云尺度、小尺度 3)Orlanski的综合分类(观测与理论分类) 大尺度(α、β)中尺度(α、β、γ)小尺度 3、中尺度大气运动的基本特征 1)空间尺度范围广,生命周期跨度大; 2)气象要素梯度大; 3)散度、涡度与垂直速度; 4)非地转平衡和非静力平衡; 5)质量场和风场的适应; 6)小概率和频谱宽、大振幅事件 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统的分类:地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波的基本类型主要依赖风的不同类型 (1)层状气流 小风、层状气流。平滑浅波,波动只发生在山脉上空的浅层,向上很快消失——山脉波(mountain wave) (2)驻涡气流: 在山顶高度以上风速较大时,可能在山脉背风坡形成半永久性的涡动,上面则有气流的平滑浅波——驻涡(standing eddy) (3)波动气流 当风速随高度增大时,在背风坡出现波动气流——背风波(lee wave)。背风波可以伸展到对流层上层和平流层。 (4)转子气流: 在背风波出现时,当垂直方向有风速极大值出现时,则会形成转子气流(rotor streaming)。 驻涡和转子是背风波的特殊形式! 3、背风波的形成、特征及大气条件 背风波是地形波的一种类型,由于障碍物引起空气垂直振荡而造成的。 特征:波长:1.8~70km之间,多为5~20km左右。波长一般随高度而变,高层较长,低层较短。随风速而变,风速愈大,波长愈大。

天气学试题库new

天气学试题库 一、选择题 1.在温度对数压力图上,锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度()下界面湿度。 A 大于; B 小于; C 等于A 2. 当等压面图上温度槽落后于高度槽时()。 A 有利于锋生; B 有利于锋消; C 有利于湿度增大 A 3.造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是()。 A 西风带环流的三次突变; B 东亚大槽位置的三次突变; C 副热带高压脊线位置的三次突变 C 4. 产生地转偏向力的原因是()。 A 地球的自转和大气的运动; B 气压水平分布不均匀; C 气压垂直分布不均匀A 5. 锋附近常存在着大规模的系统性的()。 A 水平运动; B 垂直运动; C 曲线运动 B 6. 静止锋一般是由()演变而成的。 A 锢囚锋; B 暖锋; C 冷锋C 7. 地面气旋发展,一般表现为其中心处正涡度随时间()。 A 增大; B 减小; C 不变A 8. 西太平洋副热带高压和青藏高压()。 A 分别是动力性高压和热力性高压; B 分别是热力性高压和动力性高压; C 均是热力性高压 A 9. 对中国夏季降水影响最明显的是()。 A 热带西南季风; B 热带东南季风; C 印度西南季风A 10. 中尺度对流复合体MCC产生的大尺度环境条件是()。 A 温带气旋; B 锋面气旋; C 弱的静止锋附近有强的低空暖湿气流入侵C 11. 气压系统中心轴线倾斜的根本原因是中心点上空存在着平均水平()。 A气压梯度;B温度梯度;C辐合区;D辐散区B 12. 急流轴的左侧、右侧的相对涡度分别为(),轴线附近的涡度梯度最大。 A 正、零; B 正、负; C 负、正; D 零、负 B

(整理)天气分析和天气学原理答案.

第七部分天气分析与天气学原理答案 填空题 1. 基本天气图辅助天气图 2. 气象要素天气和天气系统 3. 地面辅助天气图高空辅助天气图 4. 极射赤面投影麦卡托圆柱型投影兰勃脱正圆锥投影 5. 天气和地面天气系统未来天气变化 6. 高空气压系统空间结构 7. 等值线分析 8. 2.5 4 9. 均匀平滑的 10. 数值相等 11. 风场风向 12. 15 30 摩擦力 13. 气旋性弯曲突增高压 14. 地形等压线 15. 冷平行 16. 天山祁连山长白山台湾 17. 过去3小时内气压的变化情况 18. 风向成正比 19. mm 微量 20. 风的来向 4 2 21. 黑色实线兰色虚线 22. 暖空气冷空气 23. 兰〇红● 24. 兰红 25. 正北方纬线 26. 兰G 红 D 黑 27. 4或8 28. 黑、红 29. 兰L红N 30. 时间垂直剖面图空间垂直剖面图 31. 时间 32. 加强减弱减弱加强 33. 冷区暖区 34. 矢线相切 35. 定量化动力气象学 36. 正方形网格经纬度网格 37. 系统误差偶然性误差 38. 1-2

39. 暖冷1个纬距 40. 气旋性低压槽 41. 较少较多 42. 低压槽暖 43. 正负负正 44. 冷 45. 锋面逆温 46. 一条巨大的云带 47. 云底云顶 48. 气压场平均温度场 49. 1/4 50. 高空引导气流 51. 爆发 52. 西西伯利亚蒙古 53. 高空冷中心强度 54. 流场 55. 暖性高压下沉运动 56. 588 晴空区 57. 东撤南退西伸北抬 58. 两次向北跃进和一次南退 59. 水汽含量的多少空气饱和程度 60. 水汽垂直运动云滴增长水汽垂直运动 61. 5 62. 外部 63. 南海印度洋太平洋 64. 微量小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨 65. 充分的水汽供应强烈的上升运动较长的持续时间 66. 天气现象和天气过程 67. 天气现象和天气过程 68. 大气 69. 天气过程 70. 天气图 71. 几百公里至一、二千公里3-4 72. 10000 1000 100 10 73. 连续分布 74. 标量矢量 75. 不均匀旋转 76. 相反 77. 垂直于相对运动的方向相对速度的大小 78. 气压 79. 右左

《动力气象学》问题讲解汇编

“动力气象学”问题讲解汇编 徐文金 (南京信息工程大学大气科学学院) 本讲稿根据南京信息工程大学“动力气象学”学位考试大纲(以下简称为大纲)要求的内容,以问答形式编写,以便学习者能更好地掌握“动力气象学”中的重 要问题和答案。主要参考书为:动力气象学教程,吕美仲、候志明、周毅编著, 气象出版社,2004年。本讲稿的章节与公式编号与此参考书一致(除第五章外)。 第二章(大纲第一章) 描写大气运动的基本方程组 问题2.1 大气运动遵守那些定律?并由这些定律推导出那些基本方程? 大气运动遵守流体力学定律。它包含有牛顿力学定律,质量守恒定律,气体实 验定律,能量守恒定律,水汽守恒定律等。由牛顿力学定律推导出运动方程(有 三个分量方程)、由质量守恒定律推导出连续方程、由气体实验定律得到状态方 程、由能量守恒定律推导出热力学能量方程、由水汽守恒定律推导出水汽方程。这些方程基本上都是偏微分方程。 问题2.2何谓个别变化?何谓局地变化?何谓平流变化?及其它们之间的关 系? 表达个别物体或系统的变化称为个别变化,其数学符号为 dt d ,也称为全导数。表达某一固定地点某一物理量变化称为局地变化,其数学符号为t ??,也称为偏导数。表达由空气的水平运动(输送)所引起的局地某物理量的变化称为平流变 化,它的数学符号为??-V ρ。例如,用dt dT 表示个别空气微团温度的变化,用t T ??表示局地空气微团温度的变化。可以证明它们之间有如下的关系

z T w T V dt dT t T ??-??-=??ρ (2.4) 式中V ρ为水平风矢量,W 为垂直速度。(2.4)式等号右边第二项称为温度的平流变化(率),第三项称为温度的对流变化(率)或称为垂直输送项。 问题2.3何谓绝对坐标系?何谓相对坐标系?何谓绝对加速度?何谓相对加速度?何谓牵连速度? 绝对坐标系也称为惯性坐标系,可以想象成是绝对静止的坐标系。而相对坐标系则是非惯性坐标系,例如,在地球上人们是以跟随地球一起旋转的坐标系来观测大气运动的,这种旋转的坐标系就是相对坐标系。相对于相对坐标系的运动称为相对运动。相对运动中的速度称为相对速度,气象站观测的风速就是空气的相对速度。相对运动中的加速度称为相对加速度。在惯性坐标系中观测到的速度和加速度,分别称为绝对速度和绝对加速度。 绝对速度=相对速度+牵连速度 随地球旋转(旋转角速度为Ω?)的坐标系的牵连速度为r ρ??Ω,r ρ为运动物体在 地球旋转坐标系中的位置矢量。 问题2.4 大气运动受到那些力的作用? 受到气压梯度力、地心引力、摩擦力、惯性离心力和地转偏向(科里奥利)力等作用。其中气压梯度力、地心引力、摩擦力是真实力,或称牛顿力。而惯性离心力和地转偏向力是“视示力”,是虚拟的力。 问题2.5 气压梯度力的定义及其数学表达式? 当气压分布不均匀时,气块就会受到净压力的作用。我们定义:作用于单位质量气块上的净压力称为气压梯度力,其数学表达式为 ? p 1G ?-=ρ ?

中尺度气象学课后习题

1、中纬度常见的中尺度对流系统按组织形式可分为哪些类型 答:中纬度常见的中尺度对流系统按组织形式可分为三类: 孤立对流系统:包括普通单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、龙卷风及小飑线 带状对流系统:飑线、锋面中尺度雨带 中尺度对流复合体(MCC) 2、什么叫孤立对流系统有哪些基本类型 答:所谓孤立对流系统是指以个别单体雷暴、小的雷暴单体群以及某些简单的飑线等形式存在的范围相对较小的对流系统。 孤立对流系统有三种基本类型,即普通单体风暴、多单体风暴以及超级单体风暴。 3、什么是普通雷暴普通雷暴的生命史包括哪些阶段每个阶段的主要特征有哪些 以一般常见的闪电、雷鸣、阵风、阵雨为基本天气特征的雷暴称为普通雷暴 而伴以强风、大雹、龙卷等激烈灾害性天气现象的雷暴则称为强雷暴普通雷暴的生命史包括:塔状积云、成熟、消散阶段 每个阶段的主要特征的差异主要表现在云内的垂直环流、温度和物态等几个方面 在塔状积云阶段,云内为一致的上升运动,云内温度高于云外,基本在0℃以上,物态主要为水滴。 到成熟阶段:上升气流变得更强盛,上升气流最强盛处的云顶出现上冲峰突,同时,降水开始发生,并由于降水质点对空气产生拖曳作用,在对流单体下部产生下沉气流。雨滴蒸发使空气冷却,下沉气流受负浮力作用而被加速。当下沉气流到达地面时,形成冷丘和水平外流,其前沿形成阵风锋。云体中上层的温度达到0℃以下,云中物态有水滴、过冷水、雪花、冰晶以及霰和雹等固态降水物。 到消散阶段:云内下沉气流逐渐占有优势,最后下沉气流完全替代了上升气流,云内温度低于环境,最后云体逐渐消散。

4、什么是多单体风暴其内部结构有何特点 多单体风暴是由一些处于不同发展阶段的生命期短暂的对流单体组成的,是具有统一环流的雷暴系统。 在多单体风暴中有一对明显有组织的上升和下沉气流,这和普通的雷暴群不同。 5、什么是超级单体风暴其雷达回波有什么特征这些雷达回波分别与什 么结构特征相对应 超级单体风暴是指直径达20~40KM以上,生命期达数小时以上,即比普通的成熟单体雷暴更巨大、更持久、天气猛烈的单体强雷暴系统。 在雷达观测上超级单体有下列明显特征 1)、在RHI上有穹窿(无或弱回波区)、前悬回波和回波墙等特征 2)、在PPI上有钩状回波 穹窿是风暴中强上升气流所在处,弱回波区附近的强回波柱是强下沉气流所在处。在弱回波区上方的向前伸展的强回波区称为前悬回波,即风暴云的砧部。它包含大量的雹胚,所以也称为雹胚帘。 6、什么是龙卷风暴其内部气流结构有何特点 产生龙卷的强风暴系统称为龙卷风暴。在这类超级单体风暴中心上升气流最强处有一个上冲云顶(或称为穿透性云顶),云砧伸向前方。云底有一个旋转的壁云,龙卷漏斗云由壁云向下伸至地面,风暴云的前侧和后侧都有下沉气流。 7、什么是龙卷气旋(龙卷巢)龙卷一般发生在什么部位 超级单体风暴钩状回波附近的中尺度气旋是容易发生龙卷的地方,因此这种中气旋也称之为“龙卷气旋”或“龙卷巢”。在龙卷气旋中心附近形成的龙卷一般个体较大而且较为持久,并常呈圆锥形。离龙卷气旋中心较远的龙卷一般较小,并常呈绳索状,持续时间也较短。 8、什么是龙卷族龙卷族是怎么形成的 有时一个超级单体风暴可以依次形成几个龙卷,造成龙卷簇。 其原因是由于超级单体的中尺度气旋在一定的条件下,可能出现多次锢囚和新生过程。

动力气象学第四章习题ALL

第四章p坐标,铅直坐标变换习题答案 1、试说明静力平衡大气中气压场与温度场之间的关系、等压面高度与温度的关系。? 答: (1)气压场与温度场之间的关系如下:在铅直方向,等压面之间的厚度完全决定于两等压面之间的温度铅直分布。 (2)等压面的高度与平均温成正比,平均温度越高等压面越高,反之等压面高度愈低。 2、什么是等高面图,什么是等压面图? 采用等压面图分析气压形势的依据是什么? 答: (1)在一张特制的地图(称天气底图)上,填写各测站上空某一确定高度上探测到气压值,并按一定的气压间隔(如间隔2。5hpa或间隔5hpa)分析等压线,便得到一张等高面气压形势图,即等高面图。实际天气预报业务工作中只分析海平面(z=0)气压形势图,并俗称地面图。 (2)等压面分析是以一个确定的等压面作为分析对象。将不同高度的等高面与空间一确定的等压面相截,相截的曲线就是等压面上高度相等的连线-----等高线,将各等高线投影在天气底图上,这就是该等压面的绝对形势图,通常称等压面图。 (3)采用等压面分析气压形势的依据是:大气在相当程度上满足静力平衡,在此平衡基础上,气压和高度之间存在确定的函数关系,所以等压面上存在的高度形势与等高面上描绘的气压形势有很好的对应关系。 3、如何理解等压面图上分析的等高线也是等压线? 如何理解等压面图上分析的等温线,也是等位温线、等密度线、等饱和比湿线。 答: (1)大气在相当程度上满足静力平衡,在此平衡基础上,气压和高度之间存在确定的函数关系,所以等压面上存在的高度形势与等高面上描绘的气压形势有很好的对应关系。 (2)位温公式的定义, (3)状态方程 (4)饱和比湿的定义 4、为什么说等压面图上等高线愈密集地区水平气压梯度力愈大。 等压面上存在的高度形势与等高面上描绘的气压形势有很好的对应关系。等压面图上等高线越密集说明在相同的高度内气压变化的就越大,也就是说气压梯度就越大。

气象学实习心得4篇

气象学实习心得(4篇) 气象观测是气象工作的基础。它对一定范围内的气 象状况及其变化,进行系统的、连续的观察和测定,为 天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据。以下是气象学实习心得,欢迎阅读! 气象学实习心得【1】 一、实习目的: 气象观测是气象工作的基础。它对一定范围内的气 象状况及其变化,进行系统的、连续的观察和测定,为 天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据。加强对课本知识的认识和理解,培养用目测手段对风、云变化测量和估计的能力熟悉室外数据采集过程和 对有效数据的整理过程,培养对气象与气候数据资料收 集和整理的思维方法,加强时间概念在气象与气候的数 据收集的有效性的过程中的作用和地位,培养严谨的科 学态度和良好个人素质。激发对气象学与气候学的兴趣。 二、实习概况: 本次实习为期两天,20xx年12月8日中午两点在刘燕和张雁老师的带领下去参观商洛气象局,见习包括短 期天气预报、短时预报和气象预警系统、卫星通讯、网 络系统、天气预报影视制作;12月9日中午两点半在张孝

存和刘燕老师的带领下到东龙山气象站见习参观见习地 面要素观测(人工观测、自动观测)。 三、实习内容: (一)商洛市气象局 12月8日,中午两点我们班乘8路公交朝商洛气象 台进发。了解了商洛市气象灾害的主要种类及特点以及 气象网络中心天气预报的形成与发布。 1、商洛市气象局简介 商洛市气象局位于商洛市城区中心,主要承担商洛 市各地气象站传输来的数据汇总与分析,并负责发布气 象天气预报和灾害的预警报告。 在气象台我们首先向我们讲解了天气预报的重要性。主要从商洛地形与气候特点,商洛市主要气象灾害类型,各类灾害在不同季节中分布特征及防御重点,如何应对 气候变暖,气象预报主要手段。 我市地处秦岭山脉东段,位于陕西东南部,地形起 伏较大,岭谷相间,峰峦叠嶂,地势总体西北高、东南低,最高处牛背梁海拔2802.1m,最低处商南梳洗楼附近海 拔215.4m,相对高差2586.7m。山势自西北向东南延伸,形似手掌,由北而有秦岭主脊,蟒岭、流岭、新开岭、 鹘岭、郧西大梁都是典型的掀斜断块山,这些断块山 发肓着不对称水系,境内沟壑交织,河流密布,在

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