大气静力学
大气静力学基本方程
静止大气中，对每一薄层大气来说，它所受到的力有重力和垂直方向上的气体压力（气压梯度力）
重力：是纬度的函数，随纬度增大而增大
大气静力学方程
大气静力学问题：大气在垂直方向上的气压分布
公式推导（静力方程三个形式）
物理意义：它描述了大气压力、密度和高度之间的联系。高度差为dz的高度桑的压力差应等于两高度之间单位截面积上的空气柱所受的重力。
三点结论
气压随高度增加而减小
由于g随高度变化很小，所以气压随高度减小的快慢主要决定于密度。
将大气静力学方程从任意高度z积分到大气上界，则（公式）表明任意高度z处的气压P等于从该高度向上到大气上界的单位截面积垂直气柱所受的重力。
气压垂直梯度
就是每升高（或降低）单位距离，气压减小（或增大）的数值，通常用表示
（公式）
单位气压高度差
是指垂直气柱中，没改变单位气压（通常为1百帕）所需要的上升或下降的高度。单位气压高度差又成气压阶，用h表示，即：（公式）
h的大小可以表示气压随高度变化的快慢
用途：求海平面气压气压测高法
压高公式
几种大气的压高公式
均质大气
假定大气密度不随高度变化，的大气
公式推导
均质大气在大范围是不存在的，但在炎热的夏天中午前后，在沙漠地区，由于地面受热太甚，在某一高度之下，可以出现暂时的局部均质大气。
等温大气
温度不随高度变化的大气
公式推导
等温大气的盖度是无限的。在实际工作张，可将大气分成若干个层次，分别求各层次的平均温度，代入公式计算，然后将各层高度累加起来，就可以得到整个气层的压高关系。
多元大气
假设在大气的垂直方向上温度的递减率为一常数，即大气温度是高度的线性函数，具有这样的大气称为多元大气。
公式推导：重点
均质大气和等温大气是多元大气的两个特例
标准大气的压高公式
人们根据大量高空探测的数据和理论，规定了一种特性随高度平均分布的最接近实际大气的
大气模式，称为标准大气。
世界气象组织的定义：所谓标准大气，就是能够粗略地反应出周年、中纬度状况的，得到国际上承认的，假定的大气温度、压力和密度的垂直分布。
在11千位势米以下，大气温度随高度降低，平均温度垂直梯度值取0.65度/100米
11-20千位势米为等温大气
压高公式的运用，
气压测高法：根据不同的高度点的气压值和他们之间气柱的平均温度，可求出亮点之间的高度差
根据站点的海拔高度、气压和平均温度，可求海平面气压
另外，为了得到比较精确的数值，必须对温度加以订正，也就是用平均虚温来代替平均温度。重力位势
重力位势（位势）：
1、重力位势：将单位质量空气从海平面沿任意路径S提升到某一高度A，其克服重力所做的功。称为A点的位势，定义海平面上位势等于零。
引人目的：为了理论计算和应用方便，
数值上与几何高度相近，但是，它是能量单位。
位势米：重力位势的单位为焦耳/千克，以9.8焦耳/千克定为一个单位，并称之为位势米，它是一个度量等压面高度的能量单位。
等位势面：在重力场内空间每一点都有某一确定的位势值，位势值相等的点组成的面，称为等位势面。
等位势面处处与重力相垂直，等位势面就是通常所说的水平面。
相邻位势面间的距离与该纬度上的重力加速度值成反比。所以相邻位势面之间的距离随高度增加而增加。赤道大于极地，高空大于低空
等压面的位置高度
由空间气压相等的各点所组成的曲面称为等压面。
位势高度公式（位势气压公式）：
绝对位势高度
表明
气柱的平均虚温越高，两等压面之间的厚度越大
当气柱的平均虚温相同时，高压上空的其他比低压区上同高度的气压高。
当平均虚温变化1度时，等压面的相对位势的变化为气压越低，改变值越大。
当气层平均虚温一定时，等压面的绝对位势受海平面上气压改变的影响都是一样的。
总的来说，海平面气压越高，气柱的平均虚温越高，则等压面的绝对位势高度越大。
平均来说，850百帕对应1500位势米，700百帕对应3000位势米，500百帕对应5500位势米，这是天气分析的一般规律。
：气压的空间分布
气压场：气压的空间分布称为气压场
等高面图
等高面和等压面在空间交割成许多曲线，这些交线就是等高面图上的等压线。目前气象台在天气预报工作中绘制的地面天气图，就是高度为零的海平面天气图。
等压面图
实际气象工作中，都采用等压面图来表示高空气压分布。应用绘制地形等高线的方法来绘制等压面的等高线，以表示等压面的空间起伏情况。
等压面具有以下特点：上层等压面的气压值总是小雨下层等压面的气压值；等压面与登高面
不能相交。实际大气中，等压面与等高面并不重合，而是呈倾斜状态。
气象台绘制的高空天气图就是等压面图。
气压场的基本型式
高气压：也称为反气旋。由闭合等压线构成，中心的气压比四周高。其空间等压面向上凸起，形如山丘。
高压脊：由高气压延伸出来的狭长区域，叫高压脊，或简称脊。此外，一组未闭合的等压线向低压的一方突出的部分，也叫高压脊。脊附近的空间等压面形如山脊。高压脊中各等压线曲率最大处的连线，称为脊线。脊线上的气压值比两侧都高。
低气压：也称为气旋。由闭合等压线构成，中心气压比四周低。其空间等压面向下凹，形如盆地。
低压槽：从低压槽延伸出来的狭长的区域，叫做低压槽。次外，一组未弥合的等压线向气压较高的一方突出的部分，也叫做低压槽。槽附近空间的等压面形如山谷，低压槽中各条等压线曲率最大的连线，称为槽线，槽线上的气压值比其两侧都低。
鞍形气压场：两高压和两低压相对组成的中间气压区域，称为鞍形气压场，简称鞍。其空间附近的等压面形如马鞍。
以上统称气压系统，预报这些气压系统的移动和演变，是预报天气的重要内容。
温压场的配置关系：高空气压场的配置便取决于温度场的配置（重点）
深厚的堆成高压和低压：此类气压系统是对称的冷低压和暖高压，是温度场的冷（暖）中心与气压场的低（高）中心基本重合在一起的温压场对称系统。由冷低压中心温度低，所以低压中心的气压随高度降低较四周气压降低更快，越到高空气压越强；同样，对称暖高压也是越到高空高压越强。
浅薄的对称高压和低压：此类气压系统是对称的暖低压和冷高压，即暖中心和低压中心重合，冷中心和高压中心重合。在地面上低压中心，由于其温度较高，所以气压随高度降低慢，到了一定高度后，低压中心附近的气压反而变得较四周高，称为一个高压系统。相反，在地面的冷高压中心，由于温度低，气压随高度降低得快，所以到了一定高度后，高压就不再存在，称为一个低压中心。
温压场不对称的系统：这类气压系统是指在地面图上冷暖中心和高低压中心不重合的系统。引文温压场的不对称，使得气压中心轴线（在不同高度上气压系统中心的连线）发生倾斜。在高压中，由于暖区一侧气压随高度降低比冷区一侧慢，所以高压中心越到高空越向暖中心靠近，即高压的轴线向暖区倾斜。同理，低压轴线向冷区倾斜。
这种气压成的不对称分布，使得地面上是闭合的高压、低压系统，到了500百帕等压面上，气压形势呈现为不闭合的槽脊，而且越到高空越呈冷槽、暖脊的稳压结构。由于地面不对称低压常是东暖西冷，不对称的高压常是东冷西暖，因此高压低压的轴线经常是向西倾斜的。掌握稳压场的配置关系，对天气分析和天气预报的重要性
气压场和温度场是密切联系着的，对于温度分布不同的气压系统随高度发生各种变化。本来在地面是高（低）压，随着高度增加，有的可使高（低）增强，有的可使高（低）压减弱最后变成低（高）压。
海平面平均气压分布图：比较1月和7月的平均气压分布图，有以下特点
南半球气压按纬度分布比北半球有规律
北半球冬季（1月）等呀先较夏季（7月）密集，说明冬季水平气压梯度力比夏季大。这是由于冬夏季热力分布差异造成的。
北半球夏季（7月由于太阳辐射直接纬度偏北，因此所以气压系统皆向北移。
南北半球副热带高压随季节均有变动，对北半球来说冬季偏南，夏季偏北。
简述全球1月份海平面平均气压分布：
在冬季大陆的冷却作用大于海洋，因而在欧亚大陆上形成强大的西伯利亚高压和蒙古高压。在北美大陆形成了加拿大高压。在还有上则形成了，阿留申低压和冰岛低压。在热带地区，海洋上有两个高压，一个在太平洋上的夏威夷群岛附近，另一个在大西洋的亚速尔群岛附近。南半球的还有上有三个高压，分别位于南太平洋、南大西洋、和印度洋副热带地区。在大陆生则形成几个小低压。
简述全球7月份海平面气压平均分布：
此时大陆增温程度远大于海洋，因而在欧亚大陆上，形成南亚低压（印度低压），在北美大陆上形成了北美低压。而海洋上的北太平洋高压和被大西洋高压加强。南半球的高压仍然存在，大陆上变为高压与海洋高压几乎连在一起，形成环绕地球的高压带。
：气压梯度
一、气压梯度：气压梯度为沿空间等压面垂直方向单位距离的气压差。（物理意义）在地面天气图上，则是垂直于等压线上单位距离的气压差，因此，当等压线越密集，级表示水平气压梯度越到。
气压梯度表示。它垂直于等压面，是一个空间向量，从高压指向低压。
从量纲上看，它是单位体积空气上所受到的力。气象上通常用党委质量空气所受的力较为方便即表示。
水平气压梯度力：
水平气压梯度力的方向为：垂直于等压线，由高压指向低压。
气压随时间的变化
连续方程
从流体的物理形式推导连续方程
辐合，辐散与垂直运动（水平辐散、D、散度）
气压趋势方程（气压倾向方程）
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、
农业气象学复习资料 绪论 气象：大气中时刻进行着各种不同的物理过程，出现各种各样的自然现象，如风、云、雨雪、霜等物理现象，俗称气象。 气象学：是研究地球大气中所发生的各种物理现象和物理过程的本质及其变化规律的科学。 气候：是在一较长时间阶段中大气的统计状态。一般用气象要素（包括太阳辐射、温度、大气压力、湿度、风、云、降水）的统计量来表示。 气候学：是研究气候形成和变化规律，综合分析、评价各地气候资源及其与人类关系的学科。 天气：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。天气学：是研究天气过程发生发展规律，并运用这些规律预报未来天气的学科。 天气是气候的基础，气候是天气的总和；天气是短时间内的大气过程，而其后是长时间的天气状况，气候具有一定的稳定性。 气象条件对农业生产的影响 1、农业生产的各个环节都与天气的好坏有直接的关系； 2、各种农作物每个发育阶段都要求一定量的光照时数、热量和水分条件； 3、作物对养分的吸收和利用也依赖于气象因子的配合； 4、光热水分条件决定地区气候资源，而这些资源又决定了作物在地理上的分布界限，种植制度与耕作方法； 5、 各种自然灾害都给农业生产造成不同程度的影响和损失； 农业气象学：是研究气象与农业生产之间的相互关系，并运用气象科学为农业生产服务，促进农业高产、稳产、优质的科学。 气象学常用研究分法
地理播种法；地理移植法或小气候栽种法；分期播种法；地理分期播种法；人工气候实验法；气候分析法；（此外还有卫星遥感和计算分析的一些新方法，如聚类分析；线性规划；模糊数学；系统论；决策论等。） 第一章地球大气干洁大气：大气中除去水汽和杂志后混合气体叫干洁大气。其成分主要是N、O Ar，约占干洁大气总容积的%还有少量的二氧化碳、臭氧和其他气体。干洁大气中几种气体在气象学上的作用 （1）二氧化碳：具有较强的吸收长波辐射的能力，其含量的增减能影响地面和大气温度的变化。温室效应。 （2）臭氧：能对紫外线辐射的吸收比较强，一方面可使得40-50km 高度上的气温显着增加，同时对地面生物起着保护的作用；在对流层上部和平流层底部产生温室作用。 （3）水汽：具有很强的吸收长波辐射的能力，与二氧化碳共同对地面温暖起着十分重要的作用。此外，水汽三种形态的变化，伴随着潜能的吸收和释放，不仅引起大气中湿度的变化，同时，也引起热量的转移。 （4）杂质：能削弱太阳辐射能量；能成为水汽凝结的核心，促进水汽的凝结。 对流层的意义：集中了大约80%的大气质量和几乎所有水汽含量，因此主要天气现象的发生都在这一层。其特点有：（1）气温虽高度增加而减小。（2）
农业气象学复习题 第一章大气 一、名词解释题： 1. 干洁大气：除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气，称为干洁大气。 2. 下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等 二、填空题： 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (氮) 、 (氧) 、氩和（二氧化碳) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的紫外线) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (长波) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (低) ，夏天比冬天（低) 。 5. (水汽) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分，是天气演变的重要角色。 6. 根据大气中 (温度) 的铅直分布，可以把大气在铅直方向上分为五个层次。 7. 在对流层中，温度一般随高度升高而 (降低) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (平流) 层，这一层上部气温随高度增高而 (升高) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高 (1200) 千米。 三、判断题： 1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中，它可以吸收太阳辐射中的紫外线。 2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线，使地面空气升温，产生“温室效应”。x 3. 由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球上二氧化碳含量逐年减少。x
4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬，下层多于上层，夏季多于冬季。 5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序，分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。x 6. 平流层中气温随高度上升而升高，没有强烈的对流运动。 7. 热成层中空气多被离解成离子，因此又称电离层。 四、问答题： 1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化 答：大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下，以二氧化碳和水为原料，合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳；同时，由于生物的呼吸，有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动，又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说，消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行，其速度在大多数地区是夏半年大，冬半年小；而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的，在一年中也随季节变化，从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。 在一天中，从日出开始，随着太阳辐射的增强，植物光合速率不断增大，空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低，中午前后，植被上方的二氧化碳浓度达最低值；午后，随着空气温度下降，光合作用减慢，呼吸速率加快，使二氧化碳消耗减少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在进行，故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大，到第二天日出时达一天的最大值。在一年中，二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说，植物夏季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，春季最大。 此外，由于人类燃烧大量的化石燃料，大量的二氧化碳释放到空气中，因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么 答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有： (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层
大气科学概论知识梳理（大气的基本知识）一、地球大气成分由三个部分组成Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】①干洁大气（即干空气）Moisture 水汽（滴）② Impurity 悬浮在大气中的固液态杂质③ 二、低层大气的各种主要成分N2)：氮气（①存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。）：氧气（O2②是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。）：臭氧（O3③ 时空变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。 空间变化：平：由赤道向两极增加。水 ，含量极少。～60km 垂直：55 ，达最大值，形成臭氧层；～25km 20 15km以上，含量增加特别显著；12 ～ 10km向上，逐渐增加；从 近地面，含量很少； 臭氧的作用： 对紫外线有着极其重要的调控制作用。a. 对高层大气有明显的增 b. 温作用。 CO2) 二氧化碳（④ 空间变化：水平：城市大于农村；
垂直：0～20km，含 量最高；20km 以上，含量显 著减少。 作用： a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。 三、水汽来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。① ②时空变化：时间：夏季多于冬季 空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。 ③作用： a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。 气溶胶的作用： ①吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射； ②缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量； ③降低大气透明度，影响大气能见度； ④充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义：表示大气冷热程度的物理量，反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位：摄氏度（℃）温标；绝对温标，以K表示；华氏温标：℉，水的沸点为212℉ ③单位换算：
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 ?-=
农业气象学 第一章地球大气 1、大气圈：大气是指包围在地球表面的空气层，整个空气圈层称为 大气圈。 2、大气组成：干洁大气、水汽、气溶胶粒子。 3、水汽的作用：（1）在天气、气候中扮演了重要角色；（2）保温效 应 4、气溶胶粒子的作用：（1）保温；（2）削弱太阳辐射；（3）降低大气透明度 5、温室效应：是指大气吸收地面长波辐射之后，也同时向宇宙和地面发射辐射，对地面起保暖增温作用。 6、气象要素：表征大气状态（温度、体积和压强等）和大气性质（风、云、雾、降水等）的物理量成为气象要素。 7、大气垂直结构：对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层。 （1）对流层特点：①气温随高度升高而降低。 ②空气具有强烈对流运动。 ③主要天气现象都发生于此。（天气层） ④气象要素水平分布不均匀。 （2）平流层：温度随高度的增加而升高。 （3）中间层：温度随高度增加而降低。 （4）热成层：温度随高度的增加而升高。 （5）散逸层：温度随高度升高变化缓慢或基本不变。 第二章辐射 1、辐射：通过辐射传输的能量称为辐射能，也常简称为辐射。 辐射的波粒二相性：波动性，粒子性。 2、辐射的基本度量单位 （1）辐射通量：单位时间内通过任意面积上的辐射能量，单位J/s 或W （2）辐射通量密度：单位面积上的辐射通量，单位J/（s ?^）或W/
m2 o （辐射强度：即单位时间内通过单位面积的辐射能量。） (3)光通量：单位时间通过任意面积上的光能，单位为流明(Im)。 (4)光通量密度：单位面积上的光通量，单位为(Im/ m2) 亦称为照 o 度，单位勒克斯(lx )。 3、辐射的基本定律： (1)基尔荷夫定律：在一定温度下，物体对某波长的吸收率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。 (2)斯蒂芬一玻尔兹曼定律：黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。说明物体温度愈高，其放射能力愈强。 (3)维恩位移定律：绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本 身的绝对温度成反比。表明物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短。随温度增高，最大辐射波长由长波向短波方向位移。 4、太阳常数(S。)：当日地距离为平均值，太阳光线垂直入射的天文辐射通量密度，称为太阳常数。 5、太阳高度角(h)：太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。 6、正午太阳高度角：一天中太阳高度角的最大值(当地正午12时的太阳高度角)。 7、正午太阳高度角随纬度、季节的分布规律。 (1)太阳高度角由直射点向两侧递减。 (2)夏至日：由北回归线向南北两侧递减(北回归线以北的地区达到一年中最大值，南半球各地达到一年中的最小值) (3)冬至日：由南回归线向南北两侧递减(北半球各地达到一年中最小值，南回归线以南的地区达到一年中的最大值) (4)春分、秋分：由赤道向南北两侧递减 8可照时数(昼长)：从日出至日落的时间长度，称为太阳可照时数。 9、日照百分率：实照时数与可照时数的百分比。 10、昼长岁纬度、季节的变化规律
第八章 一：填空 1、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），而把伴有雷暴、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）。 2、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）。每个雷暴单体的生命史大致可分为（发展）、（成熟）（消亡）三个阶段。 3、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。 4、雷暴云中放电强度和频繁程度与雷暴云的（高度）和（强度）有关。 5、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。 6、以严重降雹的雷暴叫（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）。 7、超级单体是具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云，它的结构具有以下特征：（风暴云顶）、（气流）、（无（弱）回波区）、（风暴的移动方向）、（环境风）。 8、强雷暴按其结构特征划分不同的类型，常分为（超级单体风暴）、（多单体风暴）、（飑线）。 9、风暴的运动方向一般偏向于对流云中层的风的（右侧），所以这类风暴也叫（右移强风暴）。 10、由许多雷暴单体侧向排列而形成的强对流云带叫做（飑线）。 11、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）。 12、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）。 13、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)三类天气系统。 14、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。 15、和飚现象相联系的一类中系统叫（飚中系统），它包括（雷暴高压）、飚线、（飚线前低压）、（尾流低压）等中系统。 16、雷暴高压是一个中尺度的（冷性）高压，高压内有强烈辐散，其前部压、温、湿水平梯度很大，等值线密集，这个地带叫（飚线或飚锋）。它具有阵风前沿线（阵风锋）、（风向切变线）、（气压涌升线）、气象要素不连续线或不稳定线等特征。 17、飚中系统的生命史大致可分为四个阶段（初始阶段发展阶段成熟阶段
第二章辐射 １、名词解释 辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 ＊任何温度在绝对零度以上的物体,都具有辐射的本领。 *辐射具有波粒二象性。其传播过程表现为波动性,与物质间相互作用表现为粒子性。辐射强度：单位时间内通过单位面积的辐射能量,即辐射通量密度。 太阳常数:日地平均距离上投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。 太阳高度角：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角。 可照时数:不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。 实照时数：地面上用日照计实际测量的日照时数。 光照时间:可照时数与曙暮光时间之和。 曙暮光：太阳光线在地平线以下0°-6°时,光通过大气散射到地表产生的光照度。大气质量:太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比。 地面有效辐射:地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 地面净辐射：在单位时间内,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差,也称为地面辐射差额。 生理辐射（PAR）：能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区。 光合有效辐射:在PAR区内量子能量使叶绿素粉紫呈激发状态,并将自身能量消耗在形成有机化合物上,这段波谱成光合有效辐射。波长在380-710nm之间。 2、定律理解 基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力与物体对该波长的吸收率的比值,只是温度和波长的函数,而与物体的其他性质无关。 推论：1、不同性质的物体,放射能力较强的，吸收能力也较强,反之亦然。 2、对同一物体,如果在温度T时它放射某一波长的辐射,那么在同一温度下它也吸收这一波长的辐射。 斯蒂芬-波尔兹曼定律：黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。 推论：物体温度越高，放射能力越强。 维恩位移定律：绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本身的绝对温度成反比。推论:物体的温度越高，放射能量最大值的波长越短。
农业气象学习题 绪论 一、名词解释题： 1、农业气象学 农业气象学：研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学。 2、气象学 气象学：研究大气中各种现象成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。 3、气象要素 气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。 二、填空题： 1、农业气象学是研究______________与______________相互作用及其规律的一门科学。 农业生产、气象条件 2、农业气象学是研究农业生产与气象条件的______________及其规律的科学。 相互作用（相互关系） 3、农业气象学是______________科学与______________科学交叉、渗透形成的学科。 农业、气象 单项选择题： 1、气象学是研究大气中所发生的物理过程和物理现象的科学，更概括地说研究大气的科学应称为（ D ）。 A、大气物理学 B、地球物理学 C、物理气象学 D、大气科学 2 农业气象学研究所遵循的平行观测原则是（ B）。 A、同时同地进行的农业观测 B、同时同地进行的农业观测和气象观测 C、同时同地进行的气象观测 D、同时同地进行的农业气象要素和气象灾害观测 多项选择题： 1 下列要素是农业气象要素的有（A、B、C ）。 A、光照条件 B、热量条件 C、水分条件 D、土壤肥力 2 下列气象要素中，属于农业气象要素的有（A、B、D）。 A、温度 B、空气湿度 C、能见度 D、降水量 问答题： 1、农业气象学的研究对象有哪些？ 答：农业气象学的研究对象包括：（1）农业生物和生产过程对农业气象条件的要求与反应；（2分）（2）农业生产对象和农业技术措施对农业气象条件的反馈作用。（3分） 2、农业气象学的主要研究内容有哪些？ 答：（1）农业气象探测、农业气候资源的开发、利用与保护；（1分）（2）农业小气候利用与调节；（1分）（3）农业气象减灾与生态环境建设；（1分）（4）农业气象信息服务；（1分）（5）农业气象基础理论研究，应对气候变化的农业对策。（1分） 填空题： 农业气象研究过程中通常要进行农业生物或设施状况和环境气象要素二者的___平行 ___________观测。 第一章地球大气
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
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
㈢气压与风（略） ㈣变压 一般可用如图2.11所示的特征来分析锋线的位置。但是，因为大气压力还有日变化规律，上午8-9时为高峰值，下午14-15时为低谷值，其日变化的数值也不小，所以，实际地面图上的三小时变压场，在08时多为正变压，在14时多为负变压，在分析锋面时要注意气压日变化的影响。此外，变压场还受气压系统加强与减弱的影响。所以需要综合分析变压场的因素，来确定是否存在锋面。 ㈤云与降水（略） 一、应用卫星云图照片分析锋面 问题：卫星云图照片中锋面云系 有什么特征？ 一般情况下，锋面上有带状云系出现，云带 长度可达数千公里。其宽度可达8个纬距，窄 的只有2-3个纬距。图2.23是洋面上锋面云 带模型。但是，在卫星云图上也可出现非锋面 云带，所以需要综合分析各种要素是确定锋面 位置的基本思路。 三、应用其他资料来分析锋面 问题：如果某地上空存在锋区，则在该地的探空温度曲线上有什么特征？ ㈠探空资料的应用 如果某地上空存在锋区，则在该地的探空温度曲线上应有锋面逆温（或等温，或递减率很小）存在。比湿曲线也有类似于温度曲线那样特征。如图2.26（a）所示。
因为一般讲暖气团比冷气团要潮湿，特别当锋上有云时。图2.26（b）是把冷锋过境前后温度上升曲线描在同一张图上，可见冷锋过境后，锋区下面有明显降温。 ㈡高空测风资料的应用 问题：如果某地上空存在锋区，则在该地的高空测风记录上有什么特征？ 由于锋区内温度梯度大，即热成风大，所以通过锋区实际风应有较大的变化。若是冷锋，风向随高度逆时针转；若是暖锋，风向随高度顺时针转。 图2.27(a)是一个测站上空有冷锋的测风记录例子。冷锋位于2.0～2.5公里高度。
《天气学原理》复习思考题 第一章大气运动的基本特征 1.影响大气运动的作用力有哪些？各作用力的大小和方向如何？ 2.个别变化、局地变化、平流变化的含义？表达式？联系？ 3.沿气流方向温度的代数值减小是冷平流还是暖平流？ 4.控制大气运动的基本方程有哪些？各方程的形式如何？ 5.速度散度的表达式和意义？辐合、辐散的含义？ 6.大气运动系统的分类与特征尺度？ 7.大尺度系统运动的基本特征？ 8.地转平衡、静力平衡的概念和方程式？ 9.“P”坐标系与“Z”坐标系有什么不同？“P”坐标系有哪些优越性？ 10.什么是位势米？等位势面与等高面哪一个是水平面？ 11. 与w有什么不同？ 12.地转风的定义？各坐标系中的表达式和意义？ 13.在北半球大尺度系统运动中，为什么低压中心周围的风做逆时针旋 转？高压中心周围的风做顺时针旋转？ 14.在北半球大尺度系统运动中，为什么高压中心附近等压线稀疏，风 力微弱？ 15.热成风的定义？表达式和意义？ 16.为什么暖平流区风随高度顺转？ 17.为什么中纬度对流层高层盛行西风气流？ 18.中纬度系统温压场结构的主要特点？ 19.为什么在正压大气中等压面就是等密度面也是等温面？ 20.什么是斜压大气？为什么在斜压大气中会产生热成风？ 21.地转偏差的定义和存在的意义？地转偏差产生的根本原因？ 22.为什么摩擦层中风斜穿等压线指向低压一侧？ 23.自由大气中的地转偏差，在低层和高层各以什么为主？ 24.变压风的方向如何？ 25.说明高空槽前脊后这块区域高低层散合情况？
第二章气团与锋 1.气团的定义，气团的变性，气团形成的两个条件。 2.冷气团与暖气团的区别 3.我国境内冬夏两季气团活动特点 4.锋的概念.锋的空间结构特征。 5.冷锋,暖锋,准静止锋,锢囚锋的定义. 6.锋附近温度场的特征. 7.在剖面图上，锋区内等位温线为什么相对密集并与锋面近于平行？ 8.解释说明锋附近气压场的特征. 9.解释说明锋附近变压场的特征. 10.气压倾向方程的物理意义. 11.锋附近风场的特征. 12.影响锋面天气的因素主要有哪些？ 13.什么是第一型冷锋和第二型冷锋？它们的天气有什么不同？ 14.准静止锋天气有什么特点？ 15.如何应用高空等压面图定锋？ 16.如何应用单站高空风图定锋？ 17.如何利用地面图定锋？ 18.锋生和锋消的含义和特征？ 19.什么是锋生函数（强度）？影响锋生锋消的因素主要有哪些？ 20.解释说明在稳定大气中冷锋上山、下山是加强还是减弱？ 21.我国主要的锋生区在何处？ 22.我国有利锋生的天气形势有哪些？ 第三章气旋和反气旋 1.气旋和反气旋的定义和分类 2.涡度定义和物理意义 3.地转风涡度与地转涡度有什么不同？ 4.绝对涡度的表达式。绝对涡度守恒的条件是什么？ 5.自然坐标系中涡度的表达式及意义 6.简化涡度方程式及各项的物理意义 7.试用涡度平流输送项定性判断短波槽脊和长波槽脊的移动情况
1、大气的热力学分层及依据。 2、正午时刻太阳高度角的计算。 太阳高度角（h）：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角。(0°≤h≤90°) h的计算公式：sin h ＝ sinφsinδ + cosφcosδcosω（式中：φ为观测点纬度，δ为赤纬，ω是时角。） 特殊日期δ的值：δ＝23.5sinN°(N°以度为单位，是距春分日或秋分日最近的总天数。春分日至秋分日取正值，否则，取负值) 春分日(21/3)或秋分日(23/9)：δ＝0° 夏至日(22/ 6)：δ＝23.5° 冬至日(22/12)：δ＝-23.5°（23.5°S） ω的确定：ω是用角度表示的时间，每15°为一小时. 正午：ω＝0 上午ω＜0 下午：ω＞0。
3、北半球可照时间随季节、纬度的变化规律。 4、地面有效辐射的影响因子及其影响。
5、灌溉的表层温度效应及原因分析。 1．热容量：灌溉后土壤表层湿度较大，含水量较多，水的热容量较大，温度变化较慢。 2．导热率：土壤湿度增加，土壤的导热率也提高，其表面温度变化也越小。 3．潜热交换：温度升高，土壤表层水分会蒸发带走部分热量；温度降低，空气中水分会凝结吸收热量，从而减小土壤表层温度变化。 6、地面热量收支方程，并据此分析塑料大棚的保温原理。 (R辐射热交换；B传导热交换；P流体运动热交换；LE潜热交换) 塑料大棚的保温原理：影响土壤温度变化的主要能源是太阳辐射，在土壤上盖上塑料大棚，白天通过棚膜和墙体的红外辐射、逆辐射，可以减少土表获得的太阳辐射能，减少温室大棚内部与外界的热量交换,减缓土壤温度的升高；夜晚可以减少地面辐射的散失，减缓土壤温度的降低，因此可以起到保温作用。
第六章寒潮天气过程 第一节 1、寒潮天气过程是一种大规模的冷空气活动过程。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。 2、中央气象台的寒潮标准规定，以过程降温与温度负距平相结合来划定冷空气活动强度。过程降温是指冷空气影响过程的始末，日平均气温的最高值与及最低值之差。而温度负距平是指冷空气影响过程中最低日平均气温与该日所在旬的多年旬平均气温之差。 3、过程降温(℃)温度负距平绝对值(℃)冷空气强度等级 ≥10 ≥5 寒潮 8—9 4 强冷空气 5—7 ≦3 一般冷空气 4、寒潮出现的时间，最早开始于9月下旬，结束最晚是第2年5月。春季的3月和秋天10—11月是寒潮和强冷空气活动最频繁的季节，也是寒潮和强冷空气对生产活动可能造成危害最重的时期。 5、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，冷空气经巴伦支海、苏联欧洲地区进入我国。它出现的次数最多，达到寒潮强度也最多。第二个是在新地岛以东的洋面上，冷空气大多数经喀拉海、太梅尔半岛、苏联地区进入我国。它的出现次数虽少，但是气温低，可达到寒潮强度。第三个是在冰岛以南的洋而上，冷空气经苏联欧洲南部或地中海、黑海、里海进入我国。它出现的次数较多，但是温度不很低，一般达不到寒潮强度。
6、西伯利亚中部(70。—90。E，43。—65。N)地区称为寒潮关键区。冷空气从关键区入侵我国有四条路径：①西北路(中路)②西路③东路④东路加西路。 第二节 1、极涡的移动路径主要有三种类型：①经向性运动②纬向性移动③转游性运动。 2、根据极涡中心的分布特点，按100百帕的环流分为四种类型：①绕极型，②偏心型，③偶极型，④多极型。这四种极涡型在冬半年各月分布的频率并不相同，绕极型在10月份占绝对优势，频率占50％，11—12月偶极型频率占40—50％，到1—2月偶极型频率接近60％，其平均持续也最久可达11.8天。 3、中央气象局科学研究所普查了1962—1971年的历史天气图，发现所有中等以上强度的大范围持续低温都是出现在北半球对流层中、上部。 4、极地高压的定义为：①500百帕图上有完整的反气旋环流，能 分析出不少于一根闭合等高线；②有相当范围的单独的暖中心与位势高度场配合；②暖性高压主体在70。N以北；④高压维持在3天以上。 5、极地高压是一个深厚的暖性高压，由于极高形成，使极圈的温度场变成南冷北暖。 6、寒潮地面高压大多数属于热力不对称的系统，高压的前部有强冷乎流；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的。
天气学原理试题三答案 一、名词解释。（20分，每题4分） 1．()1地转风：水平气压梯度力与水平地转偏向力两力平衡，风沿等压线或等高线吹，背风而立，高气压在右（北半球）。 ?h g f g v ??= ()2热成风：上、下两层地转风矢量差或地转风随高度变化称热成风。热成风沿着等平均温度线或等厚度线吹，背热成风而立，高温在右（北半球）。 2．绝对涡度：是大气绝对运动所产生的旋转运动的度量是由地转涡度和相对涡度两部分之和所组成，其垂直分量的表达式为 ???? ????-??+Ω=+=y u x v f z a z ?ζζsin 2，若空气运动是水平、正压、无辐散辐 合，则绝对涡度是不变的。 3． 冷式锢囚锋：暖气团、较冷气团、更冷气团，三者相遇迫使暖空气抬离地面锢囚在高空，此两冷气团的交界面，称为锢囚锋，在交界面两侧，如果更冷气团推动冷气团往冷方向运行，使得冷的地方变得更冷，称为冷式锢囚锋或高空暖舌处于冷式锢囚锋后。 4．温度平流的拉普拉斯：数学表达式22222y A x A A T T T h ??+??=?，其中T v A h T T ??-=（温度平流），它可以反映大气的上升，下沉运动或地面系统的发展情况，注意温度平流的拉普拉斯不同与温度平流本身它决定于温度平流的分布，但其符号与温度平流相反。 5．东北信风：行星风系的重要组成部分，它是指北半球低层大气中从副热带高压吹向赤道低压带的盛行风。在北半球称为“东北信风”，该风系稳定，长年盛行。古代，海上的航行常常借助该风，故又名“贸易风”。 二、填空。（32分，每题4分） 1．温度平流、稳定度和垂直运动绝热变化的乘积及非绝热变化。 2．()1一型冷锋是高空槽前对应地面冷锋；二型冷锋是高空槽后对应地面冷锋。 ()2一型冷锋沿锋面暖一侧低层和高层都是沿界面抬升上升； 二型冷锋沿锋面暖一侧低层抬升上升，而高层是下沉。 ()3一型冷锋降水处在锋线到锋后附近为稳定性降水； 二型冷锋降水处在锋前到锋线附近为不稳定性降水。 3．22x P F ??》22x P L ??及22x P F ??》22x P N ??说明锋区内等压线气旋式曲率比锋区外大得多，或锋区内等压线反气旋式曲率比锋区外小得多。 4．()1地点不同及高度不同，极锋锋区发生在高纬ο60N 附近中低层，副热带 锋区发生在较低纬度ο 30N 附近高层。 ()2极锋锋区对应低层地面是极锋；而副热带锋区对应低层地面是下沉辐
综合复习题 第一章 1. 臭氧在大气中有什么作用？它与平流层温度的铅直分布有什么关系？ 2. 二氧化碳的日年化、年变化和长期变化的特点如何？为什么会有这样的变化？ 3. 为何气象学中将大气中含量并不太大的水汽看作是一种重要的成分？ 4. 大气在铅直方向上分层的依据是什么？ 5. 大气在铅直方向上可分为哪几层？其中最低的一层有什么特点？ 6. 根据气体的状态方程，说明当一块空气的温度比同高度上周围空气温度高或低时，这块空气在铅直方向上的运动情况。 7. 根据状态方程，比较同温同压下干、湿空气密度的差异。 第二章 1. 对A、B两灰体，在同样强度的辐射照射下，A升温快得多，问在移去外界辐射源后，哪一个降温快？若A、B都不是灰体，你的结论还成立吗？ 2. 雪面对太阳辐射的反射率很大(约0.9)，对红外辐射的吸收率也很大(可达0.99)，由此解释地面积雪时天气特别寒冷的原因。 3. 设灰体的吸收率为a，试推导其总辐射能力与温度的关系式（提示：将Kirchhoff定律与Stefan－Boltzmann定律结合起来考虑)。 4. 已知太阳表面温度约为6000K，地球表面温度平均约为300K，假定太阳表面为绝对黑体，地球表面为吸收率为0.9的灰体，试分别计算太阳和地球表面的总放射能力。 5. 计算武汉(30°N)二分、二至日出、日落时间和可照时间。 6. 试分析正午太阳高度角随纬度和季节的变化规律。 7. 根据可照时间计算公式分析可照时间随纬度和季节的变化规律。 8. 当太阳赤纬为δ时，在地球上哪些区域分别出现极昼、极夜？ 9. 假如地球自转轴与公转轨道面铅直，地球上还会有季节交替吗？可照时间还会变化吗？正午太阳高度角随纬度如何变化呢？为什么？ 10. 为何长日照植物大多原产于高纬度地区，而短日植物一般原产于低纬度地区？ 11. 对长日照作物和短日照植物进行南北引种，哪一种更易成功？为什么？
天气学原理》考前辅导 知识点归纳总结 1 气团和锋（第二章第一节- 第二节）气团指的是气象要素（主要是温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围空气团。水平尺度约为1000Km垂直尺度约为10Km 锋是密度不同的两个气团之间的过渡，锋区的水平宽度约为几十公里到几百公里，一般上宽下窄。 2 锋区、锋面、锋线的联系与区别（第二章第二节） 锋区是密度不同的两个气团之间的过渡区。在天气图上表现为等温线密集（即温度水平梯度大而窄的区域）密度的不同主要表现为温度的不同。锋区的水平宽度约为几十公里到几百公里，一般上宽下窄。 在天气图上由于比例尺小，锋区的宽度表示不出来，可把它看作为空间的一个面，即为锋 面。 锋线指的是锋面与地面的交线称。 3 锋面附近气象要素场的特征（第二章第三节） 温度场特征：锋区内温度水平梯度远比其两侧气团大。锋区内温度垂直梯度小，同一等压面或等高面上锋区内等温线密集，其密集程度愈强，表示锋面愈强，同时温度的密集区随高度增加向冷空气一侧倾斜。 气压场：在地面上，一般锋面位于气压槽中，等压线通过锋面呈气旋式弯曲，其折角指向高压。锋两侧的气压梯度不连续。 风场特征：锋线附近的风场具有气旋性切变，地面摩擦可使气旋性切变加剧。锋区内风速随高度的变化较大。一般冷锋附近有冷平流，水平风向随高度增加是逆时针旋转；暖锋附近有暖平流，水平风向随高度增加而呈顺时针旋转。地面锋上空，可出现大风速区，甚至可出现急流。 变压场：变压是指某一点的气压随时间变化的大小。一般来说冷锋锋后有三小时正变压，冷锋前气压变化不大。暖锋锋前有三小时负变压，暖锋锋后气压变化不大。对于锢囚锋来说，锢囚锋前多为三小时负变压，锋后多为三小时正变压。 4 锋的分类（第二章第二节） 根据锋在移动过程中冷、暖气团所占有的主次地位，可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。根据锋的伸展高度可将锋分为：地面锋（或低层锋）、高空锋、对流层锋。根据锋面两侧的气团来源的地理位置不同，可将锋分为：冰洋锋、极锋和赤道锋（热带锋）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，这类锋面称为冷锋锋面移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，这类锋面称为暖锋。当冷、暖气团的势力相当时，锋面移动十分缓慢或相对静止，这种锋面称为准静止锋。暖
第二章辐射 1、名词解释 辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 *任何温度在绝对零度以上的物体，都具有辐射的本领。 *辐射具有波粒二象性。其传播过程表现为波动性，与物质间相互作用表现为粒子性。辐射强度：单位时间内通过单位面积的辐射能量，即辐射通量密度。 太阳常数：日地平均距离上投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度。 太阳高度角：太阳光线与地表水平面之间的最小夹角。 可照时数：不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。 实照时数：地面上用日照计实际测量的日照时数。 光照时间：可照时数与曙暮光时间之和。 曙暮光：太阳光线在地平线以下0°-6°时，光通过大气散射到地表产生的光照度。大气质量：太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比。 地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 地面净辐射：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，也称为地面辐射差额。 生理辐射（PAR）：能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区。 光合有效辐射：在PAR区内量子能量使叶绿素粉紫呈激发状态，并将自身能量消耗在形成有机化合物上，这段波谱成光合有效辐射。波长在380-710nm之间。 2、定律理解 基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力与物体对该波长的吸收率的比值，只是温度和波长的函数，而与物体的其他性质无关。 推论：1、不同性质的物体，放射能力较强的，吸收能力也较强，反之亦然。 2、对同一物体，如果在温度T时它放射某一波长的辐射，那么在同一温度下它也吸收这一波长的辐射。 斯蒂芬-波尔兹曼定律：黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。 推论：物体温度越高，放射能力越强。 维恩位移定律：绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本身的绝对温度成反比。推论：物体的温度越高，放射能量最大值的波长越短。