第三章大气中的水分
第一节蒸发和凝结
在同一时间内，跑出水面的水分子与落回水中的水汽分子恰好相等，系统内的水量和水汽分子含量都不再改变，即水和水汽之间达到了两相平衡，这种平衡叫做动态平衡。动态平衡时
的水汽称为饱和水汽，当时的水汽压称为饱和水汽压。
e为水汽压，E为饱和水汽压
E＞e 蒸发（未饱和）
E=e 动态平衡（饱和）
E＜e 凝结（过饱和）
若Es 为某一温度下对应的冰面上的饱和水汽压
Es＞e 升华
Es=e 动态平衡
Es＜e 凝华
图3.1 是根据大量经验数据绘制的水的位相平衡图。水的三种相态分别存在于不同的温度和压强条件下。水只存在于0℃以上的区域，冰只存在于0℃以下的区域，水汽虽然可存在于0℃以上及以下的区域，但其压强却被限制在一定值域下。图3·1 中OA 线和OB 线分别表示水与水汽、冰与水汽两相共存时的状态曲线。显然这两条曲线上各点的压强就是在相应温度下水汽的饱和水汽压，因为只有水汽达到饱和时，两相才能共存。所以 OA 线又称蒸发线，表示水与水汽处于动态平衡时水面上饱和水汽压与温度的关系。线上K 点所对应的温度和水汽压是水汽的临界温度tk 和临界压力（Ek= 2.2×105hPa），高于临界温度时就只能有气态存在了，因此蒸发线在K 点中断。OB 称升华线，它表示冰与水汽平衡时冰面上饱和水汽压与温度的关系。OC线是融解线，表示冰与水达到平衡时压力与温度的关系。O 点为三相共存点：t0=0.0076℃，E0=6.11hPa。上述三线划分了冰、水、水汽的三个区域，在各个区域内不存在两相间的稳定平衡。例如图中的 1、2、3 点，点 1 位于OA线之下，ei＜E，这时水要蒸发；点 2 处，e2＞E，此时多余的水汽要产生凝结；点3 恰好位于OA 线上，e3=E，只有这时水和水汽才能处于稳定平衡状态。
二、饱和水汽压
（一）饱和水汽压与温度的关系：
饱和水汽压随温度的升高而增大。这是因为蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多，落回水面的分子数才和脱出水面的分子数相等；高温时的饱和水汽压比低温时要大。饱和水汽压随温度改变的量，在高温时要比低温时大。
（二）饱和水汽压与蒸发面性质的关系
1.冰面和过冷却水面的饱和水汽压
有时水在0℃以下，甚至在-20℃—-30℃以下仍不结冰，处于这种状态的水称过冷却水。
在云中，冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的，如果当时的实际水汽压介于两者饱和水汽压之间，就会产生冰水之间的水汽转移现象。水滴会因不断蒸发而缩小，冰晶会因不断凝华而增大。这就是“冰晶效应”
2.溶液面的饱和水汽压
不少物质都可融解于水中，所以天然水通常是含有溶质的溶液。溶液中溶质的存在使溶液内分子间的作用力大于纯水内分子间的作用力，使水分子脱离溶液面比脱离纯水面困难。因此，同一温度下，溶液面的饱和水汽压比纯水面要小，且溶液浓度愈高，饱和水汽压愈小。
（三）饱和水汽压与蒸发面形状的关系
因此，温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小。而且凸面的曲率愈大，饱和水汽压愈大；凹面的曲率愈大，饱和水汽压愈小。
三. 影响蒸发的因素：
由道尔顿定律知道蒸发速度与饱和差（E-e）及分子扩散系数（A）成正比，而与气压（P）成反比。但在自然条件下，蒸发是发生于湍流大气之中的，影响蒸发速度的主要因素是湍流交换，并非分子扩散。考虑到自然蒸发的实际情况，影响蒸发速度的主要因子有四个：水源、热源、饱和差、风速与湍流扩散强度。
四、湿度随时间的变化
水汽压日变化类型：一种是双峰型：主要在大陆上湍流混合较强的夏季出现。水汽压在一日内有两个最高值和两个最低值。最低值出现在清晨温度最低时和午后湍流最强时，最高值出现在9—10 时和21—22 时（图3·5 中实线）。峰值的出现是因为蒸发增加水汽的作用大于湍流扩散对水汽的减少作用所致。另一种是单波型，以海洋上、沿海地区和陆地上湍流不强的秋冬季节为多见。水汽压与温度的日变化一致，最高值出现在午后温度最高、蒸发最强的时刻，最低值出现在温度最低、蒸发最弱的清晨（图3·5 中虚线所示）。
水汽压的年变化与温度的年变化相似，有一最高值和一最低值。最高值出现在温度高、蒸发强的7—8 月份，最低值出现在温度低、蒸发弱的1—2月份。
相对湿度的日变化主要决定于气温。气温增高时，虽然蒸发加快，水汽压增大，但饱和水汽压增大得更多，反使相对湿度减小。温度降低时则相反，相对湿度增大。因此，相对湿度的日变化与温度日变化相反，其最高值基本上出现在清晨温度最低时，最低值出现在午后温度最高时（图3·6）。
相对湿度的年变化一般以冬季最大，夏季最小。某些季风盛行地区，由于夏季盛行风来自于海洋，冬季盛行风来自于内陆，相对湿度反而夏季大，冬季小。
五、大气中水汽凝结的条件
大气中水汽凝结或凝华的一般条件是：一是有凝结核或凝华核的存在。
二是大气中水汽要达到饱和或过饱和状态。
凝结核：因为作不规则运动的水汽分子之间引力很小，通过相互之间的碰撞不易相互结合为液态或固态水。大气中存在着大量的吸湿性微粒物质，它们比水汽分子大得多，对水分子吸引力也大，从而有利于水汽分子在其表面上的集聚，使其成为水汽凝结核心。
（二）空气中水汽的饱和或过饱和
使空气达到过饱和的途径有两种：一是通过蒸发，增加空气中的水汽，使水汽压大于饱和水汽压。二是通过冷却作用，减少饱和水汽压，使其少于当时的实际水汽压。
1.暖水面蒸发
当冷空气流经暖水面时，由于水面温度比气温高，暖水面上的饱和水汽压比空气的饱和水汽压大得多，通过蒸发可使空气达到过饱和，并产生凝结。秋冬季的早晨，水面上腾起的蒸发
雾就是这样形成的。
2.空气的冷却
（1）绝热冷却：指空气在上升过程中，因体积膨胀对外做功而导致空气本身的冷却。随着高度升高，温度降低，饱和水汽压减小，空气至一定高度就会出现过饱和状态。这一方式对于云的形成具有重要作用。
（2）辐射冷却：指在晴朗无风的夜间，由于地面的辐射冷却，导致近地面层空气的降温。当空气中温度降低到露点温度以下时，水汽压就会超过饱和水汽压产生凝结。辐射雾就是水汽以这种方式凝结形成的。
（3）平流冷却：暖湿空气流经冷的下垫面时，将热量传递给冷的地表，造成空气本身温度降低。如果暖空气与冷地面温度相差较大，暖空气降温较多，也可能产生凝结。
（4）混合冷却：当温差较大，且接近饱和的两团空气水平混合后，也可能产生凝结。
第二节地表面和大气中的凝结现象
一. 地面的水汽凝结物：
（一）、露和霜
傍晚或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地表面的空气层也随之降温，当其温度降到露点以下，即空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结。如果此时的露点温度在0℃以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。如果露点温度在0℃以下，则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶，称为霜。
形成露和霜的气象条件是晴朗微风的夜晚。夜间晴朗有利于地面或地物迅速辐射冷却。微风可使辐射冷却在较厚的气层中充分进行，而且可使贴地空气得到更换，保证有足够多的水汽供应凝结。无风时可供凝结的水汽不多，风速过大时由于湍流太强，使贴地空气与上层较暖的空气发生强烈混合，导致贴地空气降温缓慢，均不利于露和霜的生成。
霜是指白色固体凝结物，霜冻是指在农作物生长季节里，地面和植物表面温度下降到足以引起农作物遭受伤害或者死亡的低温。
（二）雾凇和雨凇
1.晶状雾凇
晶状雾凇主要由过冷却雾滴蒸发后，再由水汽凝华而成。它往往在有雾、微风或静稳以及温度低于-15℃时出现。
2.粒状雾凇
粒状雾凇往往在风速较大，气温在-2—-7℃时出现。它是由过冷却的雾滴被风吹过，碰到冷的物体表面迅速冻结而成的。
雨凇是形成在地面或地物迎风面上的透明的或毛玻璃状的紧密冰层。它主要是过冷却雨滴降到温度低于0℃的地面或地物上冻结而成的。
二、近地面层空气中的凝结
雾是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能见度小于1km 的物理现象。
形成雾的基本条件是近地面空气中水汽充沛，有使水汽发生凝结的冷却过程和凝结核的存在。贴地气层中的水汽压大于其饱和水汽压时，水汽即凝结或凝华成雾。根据雾形成的天气条件，可将雾分为气团雾及锋面雾二大类。气团雾是在气团内形成的，锋面雾是锋面活动的产物。根据气团雾的形成条件，又可将它分为冷却雾、蒸发雾及混合雾三种。根据冷却过程的不同，冷却雾又可分为辐射雾、平流雾及上坡雾等。其中最常见的是辐射雾和平流雾。（一）辐射雾
辐射雾是由地面辐射冷却使贴地气层变冷而形成的。有利于形成辐射雾的条件是：①空气中有充足的水汽；②天气晴朗少云；③风力微弱（1—3m/s）；④大气层结稳定。
（二）平流雾
平流雾是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成的。海洋上暖而湿的空气流到冷的大陆上或者冷的海洋面上，都可以形成平流雾。形成平流雾的有利天气条件是：①下垫面与暖湿空气的温差较大；②暖湿空气的湿度大；③适宜的风向（由暖向冷）和风速（2—7m/s）；④层结较稳定。
三、云：
对于云的形成来说，其过饱和主要是由空气垂直上升所进行的绝热冷却引起的。上升运动的形式和规模不同，形成的云的状态、高度、厚度也不同。大气的上升运动主要有如下四种方式：热力对流、动力抬升、大气波动、地形抬升。
1.热力对流
指地表受热不均和大气层结不稳定引起的对流上升运动。由对流运动所形成的云多属积状云。
2.动力抬升
指暖湿气流受锋面、辐合气流的作用所引起的大范围上升运动。这种运动形成的云主要是层状云。
3.大气波动
指大气流经不平的地面或在逆温层以下所产生的波状运动。由大气波动产生的云主要属于波状云。
4.地形抬升
指大气运行中遇地形阻挡，被迫抬升而产生的上升运动。这种运动形成的云既有积状云，有波状云和层状云，通常称之为地形云。
积状云是垂直发展的云块，主要包括淡积云、浓
积云和积雨云。积状云多形成于夏季午后，具孤
立分散、云底平坦和顶部凸起的外貌形态。积状
云的形成总是与不稳定大气中的对流上升运动
相联系。
2.层状云的形成
层状云是均匀幕状的云层，常具有较大的水平范围，其中
包括卷层云、卷云、高层云及雨层云。层状云是由于空气
大规模的系统性上升运动而产生的，主要是锋面上的上升
运动引起的。
3.波状云的形成
一般认为形成波动的原因主要有二：一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面，在此界面上引起波动。二是由于气流越山而形成的波动（称地形波或背风波）。
波状云出现时，常表明气层比较稳定，天气少变化。
第三节降水
降水具有不同的形态——雨、雪、霰、雹。
雨：自云体中降落至地面的液体水滴。
雪：从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。
霰：从云中降落至地面的不透明的球状晶体，由过冷却水滴在冰晶周围冻结而成，直径2—5mm。
雹：是由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水，呈球形，常降自积雨云。
一、云滴增长的物理过程
（一）云滴凝结（或凝华）增长
凝结（或凝华）增长过程是指云滴依靠水汽分子在其表面上凝聚而增长的过程。
在云的形成和发展阶段，由于云体继续上升，绝热冷却，或云外不断有水汽输入云中，使云内空气中的水汽压大于云滴的饱和水汽压，因此云滴能够由水汽凝结（或凝华）而增长。但是，一旦云滴表面产生凝结（或凝华），水汽从空气中析出，空气湿度减小，云滴周围便不能维持过饱和状态，而使凝结（或凝华）停止。因此，一般情况下，云滴的凝结（或凝华）增长有一定的限度。而要使这种凝结（或凝华）增长不断地进行，还必须有水汽的扩散转移过程，即当云层内部存在着冰水云滴共存、冷暖云滴共存或大小云滴共存的任一种条件时，产生水汽从一种云滴转化至另一种云滴上的扩散转移过程。
上述几种条件中，对形成大云滴来说，冰水云滴共存的作用更为重要。这是因为在相同的温度下，冰水之间的饱和水汽压差异很大。因此，对于冷云（指云体上部已超越等0℃线，有冰晶和过冷却水滴共同构成的混合云）降水，这种冰水云滴共存作用（称为冰晶效应）是主要的。但是，不论是凝结增长过程，还是凝华增长过程，都很难使云滴迅速增长到雨滴的尺度，而且它们的作用都将随云滴的增大而减弱。可见要使云滴增长成为雨滴，势必还要有另外的过程，这就是冲并增长过程。
(二)云滴的冲并增长
大小云滴之间发生冲并而合并增大的过程，称为冲并增长过程。
云内的云滴大小不一，相应地具有不同的运动速度。大云滴下降速度比小云滴快，因而大云滴在下降过程中很快追上小云滴，大小云滴相互碰撞而粘附起来，成为较大的云滴。在有上升气流时，当大小云滴被上升气流向上带时，小云滴也会追上大云滴并与之合并，成为更大的云滴。云滴增大以后，它的横截面积变大，在下降过程中又可合并更多的水云滴。有
时在有上升气流的云中，当大小水滴被上升气流挟带而上升时，小水滴也可以赶上大水滴与之合并。这种在重力场中由于大小云滴速度不同而产生的冲并现象，称为重力冲并。
云中水滴增大—破碎—再增大—再破碎的循环往复过程，常用来解释暖云降水的形成，称之为“链锁反应”，有时也称为暖云的繁生机制。
在云滴增长的初期，凝结（或凝华）增长为主，冲并为次。当云滴增大到一定阶段（一般直径达50—70μm）后，凝结（或凝华）过程退居次要地位，而以重力冲并为主。
各类云的降水
（一）层状云的降水
层状云一般包括高层云、层积云、雨层云和卷层云。因卷层云中含水量较小，云底又高，所以除了在冬季高纬度地区的卷云可以降微雪以外，卷层云一般是不降水的。雨层云和高层云
经常是混合云，所以云滴的凝华增大和冲并增大作用都存在，雨层云和高层云的降水与云厚和云高有密切关系。云厚时，冰水共存的层次也厚，有利于冰晶的凝华增大，而且云滴在云中冲并增大的路程也长，因此有利于云滴的增大。云底高度低时，云滴离开云体降落到地面的路程短，不容易被蒸发掉，这就有利于形成降水。所以对雨层云和高层云来说，云愈厚、愈低，降水就愈强。雨层云比高层云的降水大得多，也主要是这个缘故。由于层状云云体比较均匀，云中气流也比较稳定，所以层状云的降水是连续性的，持续时间长，降水强度变化小。
（二）积状云的降水
积状云一般包括淡积云、浓积云和积雨云。
淡积云由于云薄，云中含水量少，而且水滴又小，所以一般不降水。
浓积云是否降水则随地区而异。在中高纬度地区，浓积云很少降水。在低纬度地区，因为有丰富的水汽和强烈的对流，浓积云的厚度、云中含水量和水滴都较大，虽然云中没有冰晶存在，但水滴之间冲并作用显著，故可降较大的阵雨。
积雨云是冰水共存的混合云，云的厚度和云中含水量都很大，云中升降气流强，因此云滴的凝华增长和冲并作用均很强烈，致使积雨云能降大的阵雨、阵雪，有时还可下冰雹。（三）波状云的降水
波状云由于含水量较小，厚度不均匀，所以降水强度较小，往往时降时停，具有间歇性。层云只能降毛毛雨，层积云可降小的雨、雪和霰。高积云很少降水。但在我国南方地区，由于水汽比较充沛，层积云也可产生连续性降水，高积云有时也可产生降水。
第四章大气的运动
第一节气压随高度的变化
（一）静力学方程
-dP=ρgdZ（气压随高度递减的快慢取决于空气密度（ρ）和重力加速度（g）的变化。重力加速度（g）随高度的变化量一般很小，因而气压随高度递减的快慢主要决定于空气的密度。）
气压高度差（h），它表示在铅直气柱中气压每改变一个单位所对应的高度变化值。
h≈ (1+ t / 273)(m/ hPa)
（二）压高方程
(Z:高度，P：气压，t：平均温度)
第二节气压场
一、气压场的表示方法
等压线：同一水平面上各气压相等点的连线，
等压线的形状和疏密程度反映水平方向上气
压的分布形势。
等压面：空间气压相等点组成的面，用一系列
等压面的排列和分布可以表示空间气压的分
布情况。
位势高度：单位质量的物体从海平面（位势取
为零）抬升到Z高度时，克服重力作的功。单
位是位势米，1位势米定义为1kg空气上升1m
时，克服重力作了9.8J的功，也就是获得
9.8J/kg的位势能，即
1位势米=9.8J/kg
位势高度与几何高度的换算关系为H=gψZ/9.8
gψ为纬度ψ处的重力加速度
二、气压场的基本型式
1、低气压：简称低压，是由闭合等压线构成的低
气压区。气压值由中心向外逐渐增高。空间等压面
向下凹陷，形如盆地。
2、低压槽：简称槽，是低气压延伸出来的狭长区
域。在低压槽中，各等压线弯曲最大处的连线称槽
线。气压值沿槽线向两边递增。槽附近的空间等压
面类似地形中狭长的山谷，呈下凹形。
3、高气压：简称高压，由闭合等压线构成，中心
气压高，向四周逐渐降低，空间等压面类似山丘，呈上凸状。
4、高压脊：简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域，
在脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线，其气压值沿
脊线向两边递减，脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。
5、鞍形气压场：简称鞍，是两个高压和两个低压交错分布
的中间区域。鞍形区空间的等压面形似马鞍。
三、气压系统的空间结构
㈠温压场对称系统（地面温度中心和气压中心重合）
暖性高压：双高深厚系统
冷性低压：双低深厚系统
冷性高压：温度低气压高浅薄系统
暖性低压：温度高气压低浅薄系统
㈡温压场不对称系统（地面温度中心和气压中心不重合）
地面低压中心轴线随高度升高不断向冷区倾斜，高压中心轴线随高度升高不断向暖区倾斜。
第三节大气的水平运动和垂直运动
作用于空气的力：气压梯度力，地转偏向力，惯性离心力，摩擦力
地转风：地转风系指自由大气中空气作等速、直线的水平运动。
判别：地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速的、直线的水平运动。地转风方向与水平气压梯度力的方向垂直，即平行与等压线。因而若被风而立，北半球高压在其右方，南半球高压在其左方，此称风压律。
梯度风：当空气质点作曲线运动时，除了受气压梯度力和地转偏向力的作
用外，还受惯性离心力的作用，当这三个力达到平衡时的风，就称为梯度
风。
判别：当空气质点作曲线运动时，除受气压梯度力和地转偏向力作用下，
还受惯性离心力的作用，当这三个力达到平衡时的风叫梯度风。
在北半球，低压中的梯度风必然平行于等压线，绕低压中心作逆时针旋转。
高压中梯度风平行于等压线绕高压中心作顺时针旋转。南半球则相反。
热成风：由于水平温度梯度的存在而产生的地转风在铅直方向上的速度矢量差。
等温线与等压线平行时风的变化情况：
根据风随高度变化状况可分为两类：一类是高压区与高温区相对应的系统，其低层风向与热成风风向一致，因而其风速随高度逐渐增大，风向不改变。另一类是高压区与低压区相重合的系统。由于高压区对应着冷区，低成风向与热成风方向相反。因而低成风速随高度逐渐减小，风向不变，到某一高度风速减小到零。在向高空，风速随高度增大，而风向则与低层相反，即发生180度转变，同热成风风向一致。
等温线与等压线相交
（1）等压线与等温线相交而由冷平流，低层风从冷区吹向暖区，在北半球风向随高度逐渐向左转，而且愈到高层，风向与热成风向愈接近。
（2）等压线与等温线相交而由暖平流，低层风从暖区吹向冷区，风向随高度逐渐向右转，而且愈到高层，风向与热成风向愈接近。
第四节大气环流
一、大气环流形成的主要因素
1、太阳辐射作用
低纬大气因净得热量不断增温并膨胀上升，极地大气因净失能量不断冷却并收
缩下沉，为保持静力平衡，对流层高层必然出现向极地的气压梯度，低层出现
向低纬的气压梯度，气压梯度力的作用使赤道和极地间构成一个大的理想的直
接热力环流圈。环流维持了纬度间的热量平衡。太阳辐射对大气系统加热不均是大气产生大规模运动的根本原因。而大气在高低纬间的热量收支不平衡是产生和维持大气环流的直接原动力。
2.地球自转作用
在偏转力的作用下，理想的单一的经圈环流，既不能生成也难以维持，因而形成了几乎遍及全球的纬向环流。引起一些地区空气质量的辐合和一些地区的辐散，使一些地区的高压带和一些地区的低压带得以形成和维持。全球气压水平分布在热力和动力因子作用下，呈现出规则的纬向气压带，而且高低气压带交互排列。而气压带又是经圈环流形成的必要条件，因而地球自转是全球大气环流形成和维持的重要因子。
3.地表性质作用
海陆间热力性质的差异所造成的冷热源分布和山脉的机械阻滞作用，都是重要的热力和动力因素。
海陆热力性质差异，冬夏海陆间热力差异引起的气压梯度驱动着海陆间的大气流动，这种随季节而转换的环流是季风形成的重要因素。冬季大陆东岸为温度槽，大陆西岸为温度脊。夏季大陆东岸为温度脊，大陆西岸为温度槽。冬季大陆东岸出现低压槽，西岸出现高压脊，夏季相反。海陆东西相间分布对高空环流形势的建立和变化有明显影响。
大范围的高原和高大山脉对大气环流的影响非常显著，其影响包括动力和热力作用两个方面。当大规模气流爬越高原和高山时，常常在高山迎风侧受阻，造成空气质量辐合，形成高压脊，在高山背风侧，则利于空气辐散，形成低压槽。如果地形过于高大或气流比较浅薄，则运动气流往往不能爬越高大地形，而在山地迎风面发生绕流或分支现象，在背风面发生气流汇合现象。地形对大气的热力变化也有影响。比如青藏高原相对于四周自由大气来说，夏季时高原面是热源，冬季时是冷源，这种热力效应对南亚和东亚季风环流的形成、发展和维持有重要影响。
二、大气环流平均状况
（一）平均纬向环流
大气环流最基本的状态是盛行着以极地为中心的旋转的纬向环流，也就是东西风带
（二）平均水平环流
水平环流是指纬向环流受到扰动（主要是地球表面海陆分布以及地面摩擦和大地地形作用所引起）后发展起来的槽、脊和高、低压环流。
（三）平均经圈环流
是指在南北向沿经圈的垂直剖面上，由风速的平均北、南分量和垂直分量构成的平均环流圈。
此外，在赤道地区的东西方向上，还存在着几个纬向热力直接环流圈，称沃克（Walker）环流圈。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
第三章：天气和气候 第一节：多变的天气 知识导学： 短时间、经常变化 天气及其影响天气的特点同一时间不同地方差别大 天气对人类的影响：交通、生活、生产、战争等 意义 天气预报生产过程 内容：阴晴、风、气温、降水等 明天的天气怎么样卫星云图 天气符号识别简单天气预报图 污染指数 我们需要洁净的空气：空气质量影响因素自然因素 人类活动 本节的重点是以熟练识别卫星云图中的基本色彩和常用天气符号的含义为基础，达到看懂简单天气预报图的目的。学习时，可以先从对比、区分不同颜色和符号的意义（形状）出发，结合制作天气符号卡片、识别天气符号竞赛、天气预报接力赛、收听收看广播电视中的天气预报节目等活动，加强对它们的掌握。理解天气与人类活动之间的相互影响是本节的又一重点。学习时，要注意结合自己的生活体验，用实例和亲身感受说明天气对人类生产活动的影响、人类活动对天气造成的负面影响以及保护大气环境的重要性。 综合能力训练： 一、填空： 1、天气反映一个地方里的大气状况，它是经常的。同一时刻，不同地方的天
气可能差别很大。 2、天气预报要说明一日内、风、和降水的情况。 3、降水概率表示降水的大小。温度是大气的程度。 4、风向是风的。风力是风的。 5、卫星云图中，绿色表示，蓝色表示海洋，白色表示。 6、空气质量的高低，与空气中所含的的数量有关，可以用来表示。 一、单项选择： 1、降水概率为100%表示；降水概率为0表示。 A、可能有雨，肯定无雨 B、肯定有雨，可能无雨 C、可能有雨，可能无雨 D、肯定有雨，肯定无雨 2、当天空布满云时，为；当天空无云或云很少时，为。 A、阴天、多云 B、多云、晴 C、阴天、晴 D、多云、阴天 3、清新的空气，污染指数，对人体健康；污浊的空气，污染指数，对人体健康。 A、大，有利；小，有害 B、大，有害；小，有利 C、小，有利；大，有害 D、小，有害；大，有利 4、下列天气符号中，表示“六级西风”的是。（图1） A、B、C、D、 5、下列天气符号中，表示“霜冻”的是。（图2） A、B、C、D、 6、下列天气符号中，表示“多云”的是。（图3） A、B、C、D、 7、下列天气符号，分别表示。（图4） A、小雪，中雨，暴雨，雨加雪 B、小雨，中雨，大雨，霜冻 C、中雨，大雨，暴雨，雾 D、小雨，大雨，暴雨，冰雹 8、下列词语中描述天气的是。 A、四季如春 B、长冬无夏 C、终年炎热 D、电闪雷鸣 二、综合题： 1、读城市天气预报图：（图5）
第三章大气中的水分 一、名词解释题: 1、饱与水汽压(E):空气中水汽达到饱与时的水汽压。 2、相对湿度(U):空气中的实际水汽压与同温度下的饱与水汽压的百分比。 3、饱与差(d):同温度下饱与水汽压与实际水汽压之差。 4、露点温度(td ):在气压与水汽含量不变时,降低温度使空气达到饱与时的温度。 5、降水量:从大气中降落到地面,未经蒸发、渗透与流失而在水平面上积累的水层厚度。 6、干燥度:为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。 7、农田蒸散:为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。 8、降水距平:就是指某地实际降水量与多年同期平均降水量之差。 9、降水变率=降水距平/多年平均降水量×100％ 10、辐射雾:夜间由于地面与近地气层辐射冷却,致使空气温度降低至露点以下所形成的雾。 11、露点 12、水分临界期 13、农田蒸散:为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。 14、冰晶效应:就是指在温度低于0℃时,由于平冰面的饱与水汽压低于平水面的饱与水汽压,对水面还未饱与的水汽压来说冰面已达到饱与,此时在水滴与冰晶共存的条件下,水滴将不断蒸发而冰晶将不断增长的现象。 15、
二、填空题: 1、低层大气中的水汽,随着高度的升高而(1)减少。 2、蒸发量就是指一日内由蒸发所消耗的(2)水层厚度。 3、相对湿度的日变化与温度的日变化(3)相反。 4、使水汽达到过饱与的主要冷却方式有(4) 辐射冷却、接触冷却、(5)混合冷却与(6)绝热冷却。 5、空气中水汽含量越多,露点温度越(7) 高。空气中的水汽达到饱与时,则相对湿度就是(8) 100％。 6、根据土壤含水量由多到少,可将土壤蒸发速率分为三个阶段: 、、三个阶段。 7、达到过饱与状态的途径:一就是增加大气中的,二就是使含有一定量水汽的空气。 8.饱与差等于零时,相对湿度等于_____。 9、饱与水气压随温度的升高而_升高(增大)_。 10、当水汽压不变时,相对湿度随温度的升高而_降低(减小)_。 11、农田蒸散就是由__植物蒸腾_与___土壤蒸发_组成。 12、水汽达到过饱与状态的途径:一就是增加大气中的_水汽含量_,二就是使含有一定量水汽的空气__降低温度_。 13、云滴的增长过程有两种,即凝结(凝华)增长与_碰并增大_。 14、空气冷却的方式可归纳为四种:辐射冷却、绝热冷却、接触冷却与混合冷却。 15、按云的成因可将云分为积状云(对流云)、层状云(滑升云)与波状云(波动
第三章 天气与气候 一、多变的天气 1、天气及其影响 ⑴含义：是一个地方短时间里 、 、 等大气状况。 ⑵特点： 、 。 ⑶影响：天气对 、 、 、 等人类活动有着深刻的影响。 2、明天的天气怎么样？ （1）天气预报的内容： 卫星云图： 表示海洋、 表示陆地、白色表示 。 不同地区地区，云层厚度是不同的。云的颜色越 ，表示云层越厚。云层厚的地方一般是 。 ⑸常用的天气符号（P46中的图3.6） 3、我们需要洁净的空气 评价空气质量的方式：空气质量的高低，与空气中所含污染物的数量有关，用污染指数来表示。污染指数小，对人体健康有利；污染指数大，对人体健康有害。 二、气温和气温的分布 1、气温与生活 ⑴气温：空气的温度，常用℃表示。 日平均气温＝一日内气温观测值之和÷观测次数 月平均气温＝一月内日平均气温之和÷当月天数 年平均气温＝一年内月平均气温之和÷月数（12） ⑵对人类活动的影响：气温影响人们的穿衣、饮食、住房、农业和交通等。 2、气温的变化 ⑴日变化（P51中的图3.12） ①概念：以一天为周期的气温变化。 ②变化特点：一天当中最高气温出现在午后2点（14时）左右，最低气温出现在日出前后。 ③气温日较差＝最高气温－最低气温 ⑵年变化（P51中的图3.13） ①概念：以一年为周期的气温变化。 ②变化特点：南北半球气温的变化正好相反。 陆地上：北半球气温7月最高，1月最低； 海洋上：北半球气温8月最高，2月最低。 ③气温年较差=最高月平均气温—最低月平均气温 ⑶通常用气温的变化曲线图来表示一个地方一年内的气温变化情况。 ⑷气温年变化曲线图的绘制方法：一横月、二纵温、三定点、四连线 3、气温的分布 ⑴等温线：气温相同的点的连线。 ⑵表示：世界各地冷热不同，通常用等温线图来表示。 ⑶影响因素：纬度位置、海陆位置和地形 ⑷分布规律： ①纬度差异：一般低纬度气温高，高纬度气温低。（P53中的图3.17） ②海陆差异：同纬度地带夏季陆地气温高，海洋气温低；冬季相反。 ③垂直变化：随海拔升高气温降低，大致海拔每升高100米，气温约下降0.6℃。 空气质量级别 空气污染指数 空气质量状况 一级 1~50 优 二级 51~100 良 三级 100~200 轻度污染 四级 200~300 中度污染 五级 >300 重度污染
第三章大气中的水分 一、名词解释题： 1. 饱和水汽压(E)：空气中水汽达到饱和时的水汽压。 2. 相对湿度(U)：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。 3. 饱和差(d)：同温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。 4. 露点温度(td )：在气压和水汽含量不变时，降低温度使空气达到饱和时的温度。 5. 降水量：从大气中降落到地面，未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积累的水层厚度。 6. 干燥度：为水面可能蒸发量与同期降水量之比。 7. 农田蒸散：为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。 8. 降水距平：是指某地实际降水量与多年同期平均降水量之差。 9. 降水变率=降水距平/多年平均降水量×100％ 10. 辐射雾：夜间由于地面和近地气层辐射冷却，致使空气温度降低至露点以下所形成的雾。 11.露点 12.水分临界期 13.农田蒸散：为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。 14.冰晶效应：是指在温度低于0℃时，由于平冰面的饱和水汽压低于平水面的饱和水汽压，对水面还未饱和的水汽压来说冰面已达到饱和，此时在水滴和冰晶共存的条件下，水滴将不断蒸发而冰晶将不断增长的现象。 15.
二、填空题： 1. 低层大气中的水汽，随着高度的升高而(1)减少。 2. 蒸发量是指一日由蒸发所消耗的(2)水层厚度。 3. 相对湿度的日变化与温度的日变化(3)相反。 4. 使水汽达到过饱和的主要冷却方式有(4) 辐射冷却、接触冷却、(5)混合冷却和(6)绝热冷却。 5. 空气中水汽含量越多，露点温度越(7) 高。空气中的水汽达到饱和时，则相对湿度是(8) 100％。 6.根据土壤含水量由多到少，可将土壤蒸发速率分为三个阶段：、、三个阶段。 7.达到过饱和状态的途径：一是增加大气中的，二是使含有一定量水汽的空气。 8．饱和差等于零时，相对湿度等于_____。 9.饱和水气压随温度的升高而_升高（增大）_。 10.当水汽压不变时，相对湿度随温度的升高而_降低（减小）_。 11.农田蒸散是由__植物蒸腾_和___土壤蒸发_组成。 12.水汽达到过饱和状态的途径：一是增加大气中的_水汽含量_，二是使含有一定量水汽的空气__降低温度_。 13.云滴的增长过程有两种，即凝结（凝华）增长和_碰并增大_。 14.空气冷却的方式可归纳为四种：辐射冷却、绝热冷却、接触冷却和混合冷却。 15.按云的成因可将云分为积状云（对流云）、层状云（滑升云）和波状云（波
第三章大气中的水分 【教学目的】1、了解蒸发和凝结过程，了解地面和大气中的凝结现象2、掌握降水的形成条件、形成过程和空间分布特点。 【教学重点】影响蒸发的因素，水汽凝结的条件，地面和近地面层空气中的水汽凝结物，云滴增长的物理过程，云的形成条件和分类，人工影响云雨，降水的空间分布。 【教学难点】饱和水汽压，各种云的形成，云滴增长的物理过程，各类云的降水。 【教学方法】讲授法，讨论法 【教学时数】6课时 第一节蒸发和凝结 一、水相变化 1、水相变化的物理过程 （1）水的三种形态：—————— （2）水的临界温度：—————— （3）水的冻结温度：—————— （4）水相变化：———————— （5）单位时间内跑出水面的水分子数与温度成________（正比或反比）。 （6）水汽浓度越大，单位时间内落回水中的水汽分子就越____(多或少）。 （5）单位时间内跑出水面的水分子数与温度成________（正比或反比）。 （6）水汽浓度越大，单位时间内落回水中的水汽分子就越____(多或少）。 （7）蒸发过程： 单位时间内跑出水面的水分子比落回水中的水汽分子多，系统中的水有一部分变成了水汽。（8）动态平衡： 在同一时间内，跑出水面的水分子与落回水中的水汽分子相等，即水和水汽之间达到了两相平衡。 2、水相变化的判据 e﹤E：蒸发（未饱和） e=E：动态平衡（饱和） e﹥E：凝结（过饱和） 3、水相变化中的潜热 L为蒸发潜热。在同温度下，凝结潜热与蒸发潜热相等。 融解潜热： 升华潜热：Ls 二、饱和水汽压
（一）饱和水汽压与温度的关系 饱和水汽压与温度的关系可以用克拉柏龙-克劳修司方程描述 （3-3） 变形后，得到： （3-4） 式中，E为饱和水汽压，T为绝对温度，L为凝结潜热，Rw为水汽的比气体常数。积分(3-4)式，并将 E0=6.11hPa(为t=0℃时，纯水平面上的饱和水汽压）代入，得到： （3-5） 或者 （3-6） 结论： 1、饱和水汽压随温度的升高而按指数规律迅速增大。 2、饱和水汽压随温度改变的量，在高温时比低温时大。 思考： 为什么暴雨总是发生在暖季？ （二）饱和水汽压与蒸发面性质的关系 1、冰面和过冷却水面的饱和水汽压 冰面上的饱和水汽压Ei （3-7） 在实际应用中，常用马格努斯经验公式来确定饱和水汽压和温度的关系： （3-8） 规律：
第三章大气中的水分 第一节蒸发与凝结 在同一时间内,跑出水面的水分子与落回水中的水汽分子恰好相等,系统内的水量与水汽分子含量都不再改变,即水与水汽之间达到了两相平衡,这种平衡叫做动态平衡。动态平衡时的 水汽称为饱与水汽,当时的水汽压称为饱与水汽压。 e为水汽压,E为饱与水汽压 E＞e 蒸发(未饱与) E=e 动态平衡(饱与) E＜e 凝结(过饱与) 若Es 为某一温度下对应的冰面上的饱与水汽压 Es＞e 升华 Es=e 动态平衡 Es＜e 凝华 图3、1 就是根据大量经验数据绘制的水的位相平衡图。水的三种 相态分别存在于不同的温度与压强条件下。水只存在于0℃以上的区域,冰只存在于0℃以下的区域,水汽虽然可存在于0℃以上及以下的区域,但其压强却被限制在一定值域下。图3·1 中OA 线与OB 线分别表示水与水汽、冰与水汽两相共存时的状态曲线。显然这两条曲线上各点的压强就就是在相应温度下水汽的饱与水汽压,因为只有水汽达到饱与时,两相才能共存。所以 OA 线又称蒸发线,表示水与水汽处于动态平衡时水面上饱与水汽压与温度的关系。线上K 点所对应的温度与水汽压就是水汽的临界温度tk 与临界压力(Ek= 2、2×105hPa),高于临界温度时就只能有气态存在了,因此蒸发线在K 点中断。OB 称升华线,它表示冰与水汽平衡时冰面上饱与水汽压与温度的关系。OC线就是融解线,表示冰与水达到平衡时压力与温度的关系。O 点为三相共存点:t0=0、0076℃,E0=6、11hPa。上述三线划分了冰、水、水汽的三个区域,在各个区域内不存在两相间的稳定平衡。例如图中的 1、2、3 点,点 1 位于OA 线之下,ei＜E,这时水要蒸发;点 2 处,e2＞E,此时多余的水汽要产生凝结;点3 恰好位于OA 线上,e3=E,只有这时水与水汽才能处于稳定平衡状态。 二、饱与水汽压 (一)饱与水汽压与温度的关系: 饱与水汽压随温度的升高而增大。这就是因为蒸发面温度升高时,水分子平均动能增大,单位时间内脱出水面的分子增多,落回水面的分子数才与脱出水面的分子数相等;高温时的饱与水汽压比低温时要大。饱与水汽压随温度改变的量,在高温时要比低温时大。 (二)饱与水汽压与蒸发面性质的关系 1、冰面与过冷却水面的饱与水汽压 有时水在0℃以下,甚至在-20℃—-30℃以下仍不结冰,处于这种状态的水称过冷却水。 在云中,冰晶与过冷却水共存的情况就是很普遍的,如果当时的实际水汽压介于两者饱与水汽压之间,就会产生冰水之间的水汽转移现象。水滴会因不断蒸发而缩小,冰晶会因不断凝华而增大。这就就是“冰晶效应” 2、溶液面的饱与水汽压 不少物质都可融解于水中,所以天然水通常就是含有溶质的溶液。溶液中溶质的存在使溶液内分子间的作用力大于纯水内分子间的作用力,使水分子脱离溶液面比脱离纯水面困难。因此,同一温度下,溶液面的饱与水汽压比纯水面要小,且溶液浓度愈高,饱与水汽压愈小。(三)饱与水汽压与蒸发面形状的关系 因此,温度相同时,凸面的饱与水汽压最大,平面次之,凹面最小。而且凸面的曲率愈大,饱与
第三章 大气环境影响评价技术导则与相关大气环境标准 第一节 环境影响评价技术导则——大气环境 一、概述 《环境影响评价技术导则——大气环境》（20082.2—HJ ）规定了大气环境影响评价的内容、工作程序、方法和要求； 该导则于2008年12月31日发布，2009年4月1日实施。自实施之日起，《环境影响评价技术导则——大气环境》（932.2—T HJ ）废止； 二、术语和定义 （一）环境空气敏感区 1、规范文件——《环境空气质量标准》（19963095—GB ） 2、分类 ? ??集中的保护目标居民区、文化区、人群二类功能区区、特殊保护地区自然保护区、风景名胜一类功能区 （二）常规污染物 二氧化硫（2SO ）、颗粒物（10PM TSP 、）、二氧化氮（2NO ）、一氧化碳（CO ） （三）特征污染物 主要是指项目实施后可能导致潜在污染或对周边环境空气保护目标产生影响的特有污染物 （四）大气污染源分类 ? ??? ? ????体、屋顶天窗等）气排放的源（如焦炉炉污染物呈一定体积向大物的空气动力学作用使—由源本身或附近建筑—体源车排放源） 动放的源（城市道路的机者由移动源构成线状排—污染物呈线状排放或 —线源存堆、渣场等排放源）程中的无组织排放、储污染物的源（如工艺过面或近地面的高度排放以低矮密集的方式自地—在一定区域范围内，—面源囱、集气筒等）放的固定点状源（如烟—通过某种装置集中排 —点源 （五）大气污染物分类 ???m 15μ—粒径＜—气态污染物颗粒物污染物 按存在形态 （六）排气筒 排气筒指通过有组织形式排放大气污染物的各种类型的装置，包括烟囱、集气筒等 （七）简单地形 距污染源中心点km 5内的地形高度（不含建筑物）低于排气筒高度时，定义为简单地形（见P34图3-1 略） 在此范围内地形高度不超过排气筒基底高度时，可认为地形高度为m 0 （八）复杂地形 距污染源中心点km 5内的地形高度（不含建筑物）等于或超过排气筒高度时，定义为复杂地形（见P35图3-2 略） 对于存在多源情况下的建设项目，简单地形与复杂地形的判断可用该项目几何高度最高污染源的高度作为判别标准 （九）推荐模式 推荐模式原则上采取互联网形式发布，发布内容包括：使用说明、执行文件、用户手册、技术文档、应用案例等
第三章大气中的水分 大气从海洋、湖泊、河流及潮湿土壤的蒸发中或植物的蒸腾中获得水分。水分进入大气后，由于它本身的分子扩散和空气的运动传递而散布于大气之中。在一定条件下水汽发生凝结，形成云、雾等天气现象，并以雨、雪等降水形式重新回到地面。地球上的水分就是通过蒸发、凝结和降水等过程循环不已。因此，地球上水分循环过程对地-气系统的热量平衡和天气变化起着非常重要的作用。 第一节蒸发和凝结 一、水相变化 在自然界中，常有由一种或数种处于不同物态的物质所组成的系统。在几个或几组彼此性质不同的均匀部分所组成的系统中，每一个均匀部分叫做系统的一个相。例如水的三种形态：气态（水汽）、液态（水）和固态（冰），称为水的三相。由于物质从气态转变为液态的必要条件之一是温度必须低于它本身的临界温度，而水的临界温度为t k=374℃，大气中的水汽基本集中在对流层和平流层内，该处大气的温度不但永远低于水汽的临界温度，而且还常低于水的冻结温度，因此水汽是大气中唯一能由一种相转变为另一种相的成分。这种水相的相互转化就称为水相变化。 1.水相变化的物理过程 从分子运动论看，水相变化是水的各相之间分子交换的过程。例如，在水和水汽两相共存的系统中，水分子在不停地运动着。在水的表面层，动能超过脱离液面所需的功的水分子，有可能克服周围水分子对它的吸引而跑出水面，成为水汽分子，进入液面上方的空间。同时，接近水面的一部分水汽分子，又可能受水面水分子的吸引或相互碰撞，运动方向不断改变，其中有些向水面飞去而重新落回水中。单位时间内跑出水面的水分子数正比于具有大速度的水分子数，也就是说该数与温度成正比。温度越高，速度大的水分子就越多，因此，单位时间内跑出水面的水分子也越多。落回水中的水汽分子数则与系统中水汽的浓度有关。水汽浓度越大，单位时间内落回水中的水汽分子也越多。 2.水相变化的判据 假设N为单位时间内跑出水面的水分子数，n为单位时间内落回水中的水汽分子数，则得到水和水汽两相变化和平衡的分子物理学判据，即 N＞n蒸发（未饱和） N=n动态平衡（饱和）
第三章大气中得水分 一、名词解释题: 1、饱与水汽压(E):空气中水汽达到饱与时得水汽压。 2、相对湿度(U):空气中得实际水汽压与同温度下得饱与水汽压得百分比。 3、饱与差(d):同温度下饱与水汽压与实际水汽压之差。 4、露点温度(td ):在气压与水汽含量不变时,降低温度使空气达到饱与时得温度。 5、降水量:从大气中降落到地面,未经蒸发、渗透与流失而在水平面上积累得水层厚度。 6、干燥度:为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。 7、农田蒸散:为植物蒸腾与株间土壤蒸发得综合过程。 8、降水距平:就是指某地实际降水量与多年同期平均降水量之差。 9、降水变率=降水距平/多年平均降水量×100％ 10、辐射雾:夜间由于地面与近地气层辐射冷却,致使空气温度降低至露点以下所形成得雾。 11、露点 12、水分临界期 13、农田蒸散:为植物蒸腾与株间土壤蒸发得综合过程。 14、冰晶效应:就是指在温度低于0℃时,由于平冰面得饱与水汽压低于平水面得饱与水汽压,对水面还未饱与得水汽压来说冰面已达到饱与,此时在水滴与冰晶共存得条件下,水滴将不断蒸发而冰晶将不断增长得现象。 15、
二、填空题: 1、低层大气中得水汽,随着高度得升高而(1)减少。 2、蒸发量就是指一日内由蒸发所消耗得(2)水层厚度。 3、相对湿度得日变化与温度得日变化(3)相反。 4、使水汽达到过饱与得主要冷却方式有(4) 辐射冷却、接触冷却、(5)混合冷却与(6)绝热冷却。 5、空气中水汽含量越多,露点温度越(7) 高。空气中得水汽达到饱与时,则相对湿度就是(8) 100％。 6、根据土壤含水量由多到少,可将土壤蒸发速率分为三个阶段: 、、三个阶段。 7、达到过饱与状态得途径:一就是增加大气中得,二就是使含有一定量水汽得空气。 8.饱与差等于零时,相对湿度等于_____。 9、饱与水气压随温度得升高而_升高(增大)_。 10、当水汽压不变时,相对湿度随温度得升高而_降低(减小)_。 11、农田蒸散就是由__植物蒸腾_与___土壤蒸发_组成。 12、水汽达到过饱与状态得途径:一就是增加大气中得_水汽含量_,二就是使含有一定量水汽得空气__降低温度_。 13、云滴得增长过程有两种,即凝结(凝华)增长与_碰并增大_。 14、空气冷却得方式可归纳为四种:辐射冷却、绝热冷却、接触冷却与混合冷却。 15、按云得成因可将云分为积状云(对流云)、层状云(滑升云)与波状云(波动
第三章《天气与气候》测试题 一、选择题（每小题只有一个正确答案） 1．空气质量与空气中所含污染物的数量有关，可以用空气质量指数来表示。空气质量指数越大，空气质量越差，反之则空气质量越好，下列城市空气质量最好的是 A．南京100B．上海90C．昆明30D．北京110 2．下列关于世界年平均气温分布规律的说法，正确的是( ) A．同纬度地区，海拔越高，气温也越高 B．同纬度地区，沿海地区气温高，内陆地区气温低 C．从低纬向高纬气温逐渐降低 D．北半球的气温比南半球高 3．下列语句中，描述气候的是（） A．夜来风雨声，花落知多少B．清明时节雨纷纷 C．东边日出西边雨D．四季无寒暑，一雨便成秋 4．下列描述天气的是（） A．夜来风雨声，花落知多少B．昆明四季如春 C．大庆市夏季高温多雨，冬季寒冷干燥D．南极洲终年严寒 5．读四地气温、降水资料图，判断下列说法正确的是 A．甲地可能是伦敦 B．乙地气候特点是冬季温和少雨，夏季炎热多雨 C．丙地是热带草原气候，全年高温多雨 D．丁地所示气候分布在南北纬30°-40°大陆东岸 6．下列对空气质量影响的因素中与人为活动无关的是 A．热带风暴B．秋收后燃烧秸秆 C．汽车尾气D．工业废气 7．“安第斯山脉南段西侧降水丰沛，而东侧降水稀少”的影响因素是（）A．地球运动B．地形C．地势D．海陆分布
达州某中学举行一次“网络模拟旅游”活动。文文同学通过上网查询、收集、分析资料设计出从达州到目的地的旅游线路图。请结合所学地理知识，完成下列各小题。 8．下列关于图三中甲地的叙述正确的是 ①这里的矿产资源种类多、储量大，也非常适合咖啡、油棕、可可、香蕉等热带经济作物的生长，被称为“世界原料仓库”； ②具有“冬暖夏凉，全年湿润”适宜人居的气候，主要分布着白色人种； ③拥有地中海沿岸阳光沙滩，有趣的斗牛比赛； ④全年干旱少雨，河流稀少，可见到屋顶旅馆； ⑤这里既有领土和水资源的纷争，也有民族、宗教、文化的冲突，还有外部势力的干预，常被称为世界火药桶； ⑥世界上发达国家最集中的地区； ⑦石油主要分布在波斯湾及沿岸国家，有“世界油库”之称， ⑧是世界上黑种人的故乡，有“黑非洲”之称。 A．②⑥⑧B．⑤⑥⑦C．④⑤⑦D．①③⑤ 9．图三中的甲、乙、丙、丁四地与图四中气温曲线和降水柱状图对应正确的是 A．甲一①B．乙—②C．丙一③D．丁—④10．诸葛亮借东风的故事说明 A．观察自然现象可以预测天气B．通过念咒语可以呼风唤雨 C．每天都会有东风D．诸葛亮有“神功异术” 11．下列符号表示东风6级的是（）
第三章大气中的水分 [主要内容] 本章主要讨论大气中水分的蒸发和凝结等水分相变的物理机制，云、雾、露、霜等天气现象形成的物理过程，降水形成的物理过程，降水的分布规律和人工影响降水的原理与方法。[名词解释] 蒸发、凝结、三相点、蒸发潜热、融解潜热、升华潜热、冰晶效应、露、霜、霜冻、雾凇、雨凇、辐射雾、平流雾、云、雨、雪、霰、雹、链锁反应、冷云、暖云、人工降雨。 1、蒸发：起初，系统中的水汽浓度不大，单位时间内跑出水面的水分子比落回水中的水汽分子多，系统中的水就有一部分变成了水汽。 2、凝结：水汽由气态变为液态的过程。 3、三相点：三相点是指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度和压强的数值。 4、蒸发潜热：蒸发过程中，由于具有较大动能的水分子脱出液面，使液面温度降低。如果保持其温度不变，必须自外界供给热量，这部分热量等于蒸发潜热。 5、溶解潜热：冰融化为水所需消耗的潜热。（3.34×105J/kg） 6、升华潜热：（2.8×106J/kg） 7、冰晶效应：在云中，冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的，如果当时的实际水汽压介于两者饱和水汽压之间，就会产生冰水之间的水汽转移现象。水滴会应不断蒸发而缩小，冰晶会因不断凝华而增大。 8、露：空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结，，如果此时的露点温度在0℃以上，在地面或地物上就出现细小的水滴，称为露。 9、霜：空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结，，如果此时的露点温度在0℃以下，则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶，称为霜。 10、霜冻：指在农作物生长季节里，地面和植物表面温度下降到足以引起农作物遭受伤害或者死亡的低温。 11、雾凇：是形成于树枝上、电线上或其他地物迎风面上的白色疏松的微小冰晶或冰粒。 12、雨凇：是形成在地面或地物迎风面上的透明的或毛玻璃状的紧密冰层。 13、辐射雾：是由地面辐射冷却使贴地气层变冷而形成的。 14、平流雾：是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成的。 15、云：是悬浮在自由大气中的水汽凝结物。 16、雨：自云体中降落至地面的液体水滴。 17、雪：从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。 18、霰：从云中降落至地面的不透明的球状晶体，由过冷却水滴在冰晶周围冻结而成。 19、雹：是由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水，呈球形，常降至积雨云。 20、链锁反应：云中水滴增大--破碎--再增大--再破碎的循环往复过程，常用来解释暖云降水的形成。也称为暖云的繁生机制。 21、暖云：云顶温度高于冻结温度，而且由水滴构成的云称为暖云。 22、人工降雨：人工降雨就是根据自然界降水形成的原理，特别是不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭弹向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂，人为地补充某些形成降水所必须的条件，促使云滴迅速凝结或并合增大，形成降水。 [填空] 1、水汽的临界温度是_t k=374℃_，临界压力是_E k=2.2×105hPa_。三相点的温度和压力分
一、填空题 2 大气污染物主要的状态为_气__态、__蒸气__态和_气溶胶__态。大部分二次大气污染物是__气溶胶___态。 3 伦敦烟雾的主要大气污染物是__SO2__和__颗粒物__，而导致洛杉矶烟雾的大气污染物主要是__烃类___、___NO X__和__CO__。 4 大气采样器的流量计在采样前须进行校正，因为流量计的读数受_温度_和_大气压力_影响。 5 气溶胶的大小与扩散速度密切相关。气溶胶颗粒越大，其扩散速度__越小__。 6 气溶胶与人体健康密切相关，其中_PM10(可吸人颗粒物)_因其粒径小，能进入人体支气管肺泡，对人体健康影响较大。 7 用颗粒状吸附剂对气态和蒸气物质进行采样时，主要靠_吸附_作用，如活性炭。气态和蒸气物质从活性炭解析的方法一般为__加热__和__有机溶剂洗脱__。 8 大气污染监测常用的布点方法包括_功能区布点法_、_扇形布点法_、_网布点法格_和_同心圆布点法__等。 10 大气环境监测的__采样点位数__是由环境监测范围的大小、污染物的_时空分布规律_、人口分布以及监测精度等因素决定的。 11 冰冻季节，集尘罐内要加入_乙二醇_作为防冻剂；为了防止微生物、藻类在其中生长，可加入少量_CuSO4_溶液。 12 空气动力学当量直径≤100?m的颗粒物，称为__总悬浮颗粒物（TSP）_；PM10即__可吸入颗粒物__，是指当量直径__≤10?m__的颗粒物。 13 采集TSP时，通常使用_超细玻璃纤维_滤膜，滤膜的__粗糙__面应向上。滤膜在使用前应将滤膜放入__去离子水_中浸泡_24_h 并洗涤数次后备用。 14 按照流量大小，大气采样器可分为_大流量_、_中流量_和__小流量_采样器。 15 标准气体的配制方法包括_动态配气_法和__静态配气_法。 17 四氯汞钾法测定大气中SO2时，为消除NO x的影响，应在吸收液中加入_氨基磺酸钠__。 19 测定空气中NOx时用含CrO3氧化管的目的是为了_将低价NO转化为NO2_。如氧化管板结或变为绿色，表示氧化剂_失效__。 22 盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，影响标准曲线斜率的两大因素分别为_温度_和_分光光度计灵敏度_。空气中_SO2_使测定结果偏低，臭氧使测定结果偏_高_。 23 使用滤料采集颗粒物时，除直接阻挡外，也存在扩散沉降、_静电吸引_和_惯性沉降_作用。 24 大气中含硫化合物和大气中氧化剂反应后，生成酸雾和硫酸盐雾的过程，称为_硫酸盐化_。 25 为避免六价铬对SO2测定的影响，测定所使用的玻璃器皿应避免使用_铬酸洗液_洗涤。吸收液四氯汞钾在采样、运输和存放过程应避免_光照_。 26 与其他环境要素的污染物相比，大气污染物具有随_时间_和_空间__变化大的特点。 27 大气监测采样布点时，对污染源比较集中和主导风向明显的情况，应在污染源的_下风向_布置较多采样点，作为主要监测范围。 28 采集空气样品的方法分成两类，分别是_直接采集法_和_浓缩(富集)法_。 30 降水中的化学组分含量一般很低，易发生物理变化、化学变化和生物作用，故采样后应_尽快测定_，如需保存，一般应_密封后_后置于冰箱保存。 32 SO2、NO x至少需要保证有_18h_的采样时间，所得数据用于计算前述污染物的日均值才有效。 34 大气存在最普遍的气溶胶型一次污染物是__SO2_气溶胶。 35 降水是一种湿沉降，它包括_雨__、_雪_和_雹_。 36 盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，当校准曲线的截距a达不到要求时，应检查试剂及水的质量，并需重新配制_吸收液_标液。 37 降水的_电阻__随着溶解离子数的增加而减少。 (以下为固定源监测部分) 38 为保证测量的准确性，温度表、皮托管、压力计和转子流量计至少_半年_自行校正一次。 39 __标准__皮托管的弯角呈900。 40 新建锅炉房周围半径200m范围内有建筑物时，其烟囱应高出周围最高建筑_5__m。 41 气态污染物的化学法采样过程中，为防止采集的气体中水分在采样管冷凝导致最后结果产生误差，应将采样管__加热__。 42 环境监测部门每年对排污单位_工业废气_排污总量的监督每年不少于1次。 43 对周期性变化的排放源，应根据工况变化和延续时间__分段采样__，然后求出时间加权平均浓度。 44 测定烟气温度的常用工具包括_温度计_和__热电偶__。 45 燃煤产生的污染物主要有_SO2_、_烟尘_、_NO X_、_CO_和_—些未燃烧的气态可燃物_以及其他物质。 46 连续稳定生产的建设项目，在进行环境保护设施竣工验收监测时，废气监测和采样的频次一般为_不少于2d，每天3个平行样_。 47 非标准型皮托管也称__S形皮托管__。它与__U形或倾斜式压力计_型压力计配合可以用于除尘器管道气体压力的测定。 48 煤气中的主要成分是CO2、O2、CO、CH4、H2等，利用吸收法测定其含量，吸收液分别选用_氢氧化钾溶液吸收CO2_,_焦性没食子酸的碱性溶液O2_,_氯化亚铜的氨性溶液吸收CO_;而H2、CH4采用_____________法测定；正确的吸收顺序是________________、______________、____________。
第三章大气中的水分 第一节蒸发和凝结 在同一时间内，跑出水面的水分子与落回水中的水汽分子恰好相等，系统内的水量和水汽分子含量都不再改变，即水和水汽之间达到了两相平衡，这种平衡叫做动态平衡。动态平衡时 的水汽称为饱和水汽，当时的水汽压称为饱和水汽压。 e为水汽压，E为饱和水汽压 E＞e 蒸发（未饱和） E=e 动态平衡（饱和） E＜e 凝结（过饱和） 若Es 为某一温度下对应的冰面上的饱和水汽压 Es＞e 升华 Es=e 动态平衡 Es＜e 凝华 图3.1 是根据大量经验数据绘制的水的位相平衡图。水的三种相态分别存在于不同的温度和压强条件下。水只存在于0℃以上的区域，冰只存在于0℃以下的区域，水汽虽然可存在于0℃以上及以下的区域，但其压强却被限制在一定值域下。图3·1 中OA 线和OB 线分别表示水与水汽、冰与水汽两相共存时的状态曲线。显然这两条曲线上各点的压强就是在相应温度下水汽的饱和水汽压，因为只有水汽达到饱和时，两相才能共存。所以 OA 线又称蒸发线，表示水与水汽处于动态平衡时水面上饱和水汽压与温度的关系。线上K 点所对应的温度和水汽压是水汽的临界温度tk 和临界压力（Ek= 2.2×105hPa），高于临界温度时就只能有气态存在了，因此蒸发线在K 点中断。OB 称升华线，它表示冰与水汽平衡时冰面上饱和水汽压与温度的关系。OC线是融解线，表示冰与水达到平衡时压力与温度的关系。O 点为三相共存点：t0=0.0076℃，E0=6.11hPa。上述三线划分了冰、水、水汽的三个区域，在各个区域内不存在两相间的稳定平衡。例如图中的 1、2、3 点，点 1 位于OA线之下，ei＜E，这时水要蒸发；点 2 处，e2＞E，此时多余的水汽要产生凝结；点3 恰好位于OA 线上，e3=E，只有这时水和水汽才能处于稳定平衡状态。 二、饱和水汽压 （一）饱和水汽压与温度的关系： 饱和水汽压随温度的升高而增大。这是因为蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多，落回水面的分子数才和脱出水面的分子数相等；高温时的饱和水汽压比低温时要大。饱和水汽压随温度改变的量，在高温时要比低温时大。 （二）饱和水汽压与蒸发面性质的关系 1.冰面和过冷却水面的饱和水汽压 有时水在0℃以下，甚至在-20℃—-30℃以下仍不结冰，处于这种状态的水称过冷却水。 在云中，冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的，如果当时的实际水汽压介于两者饱和水汽压之间，就会产生冰水之间的水汽转移现象。水滴会因不断蒸发而缩小，冰晶会因不断凝华而增大。这就是“冰晶效应” 2.溶液面的饱和水汽压 不少物质都可融解于水中，所以天然水通常是含有溶质的溶液。溶液中溶质的存在使溶液内分子间的作用力大于纯水内分子间的作用力，使水分子脱离溶液面比脱离纯水面困难。因此，同一温度下，溶液面的饱和水汽压比纯水面要小，且溶液浓度愈高，饱和水汽压愈小。
第三章大气污染气象学 为了有效地控制大气污染．除需采取安装净化装置等各种技术措施外，还需充分利用大气对污染物的扩散和稀释能力。污染物从污染源排到大气中的扩散过程，与排放源本身的特性、气象条件、地面特征和周围地区建筑物分布等因素有关。本章主要对大气污染气象学的基本知识作一扼要介绍。 第一节大气圈结构及气象要素 一、大气圈垂直结构 地球表面环绕着在层很厚的气体，称为环境大气或地球大气，简称大气。大气是自然环境的重要组成部分，是人类及生物赖以生存的必不可少的物质。 大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况；如气温、气压、大气密度和大气成分的垂直分布等。 根据气温在垂直于下垫面(即地球表面情况)方向上的分布，可将大气分为五层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。 1.对流层 对流层是大气层最低的一层；平均厚度为12公里。由于对流程度在热带要比寒带强烈，故自下垫面算起的对流层的厚度随纬度增加而降低，赤道处约为16～17km,中纬度地区约10～12km，两极附近只有8～9km。 ①对流层的主要特征是： (1)对流层虽然较薄，但却集中了整个大气质量的3／4和几乎全部水汽，主要的大气现象都发生在这一层中，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层； (2)气温随高度增加而降低，每升高100 m平均降温约0.65℃； (3)空气具有强烈的对流运动，大气垂直混合激烈。主要由于下垫面受热不均及其本身特性不同造成的。 (4)温度和湿度的水平分布不均匀；例如在热带海洋上空，空气比较温暖潮湿，在高纬度内陆上空，空气比较寒冷干燥，因此也经常发生大规模空气的水平运动。 ②对流层亚层分层情况： (1)对流层的下层，厚度约为1～2km，其中气流受地面阻滞和摩擦的影响很大，称为大气边界层(或摩擦层)。 (2)其中从地面到50～100m左右的一层又称近地层。在近地层中，垂直方向上热量和动量的交换甚微，所以温差很大，可达1～2℃。 (3)在近地层以上，气流受地面摩擦的影响越来越小。在大气边界层以上的气流，几乎不受地面摩擦的影响，所以称为自由大气层。 大气边界层特征： 在大气边界层中，由于受地面冷热的直接影响，所以气温的日变化很明显，特别是近地层，昼夜可相差十儿乃至几十度。出于气流运动受地面摩擦的影响，故风速随高度的增高而增大。在
人教版七年级地理上册第三章《天气与气候》知识点详解+单元测试 第三章天气与气候 第一节多变的天气 1、天气及其影响 ⑴含义：是一个地方短时间里阴晴、风雨、冷热等大气状况。 ⑵特点：短时间（时间）、相差大（空间）、变化大（变化） ⑶影响：天气对交通、生活、农业生产、军事等人类活动有着深刻的影响。 天气与我们的生活：知道“天气”和“气候”的区别： 天气气候 概念一个地方短时间里阴晴、风雨、冷热等 的大气状况 一个地方多年的天气平均 状况 区别 1 短时间2、经常变化1、长时间 2、变化不大联系两者都是指大气的状况，气候是对长时间天气的综合 2、明天的天气怎么样？ ⑴天气预报：是气象工作者通过对天气资料的分析，发布将要出现的天气状况。 ⑵天气预报图：通常，天气预报要说明一日内阴晴、风雨、气温和降水的情况。气象预报图（卫星云图）：蓝色表示海洋，绿色表示陆地，白色表示云雨区。不同地区，云层厚度是不同的。云的颜色越白，表示云层越后。云层厚的地方一般是阴雨区。符号图。 大雪中雪小雪暴雨大雨中雨小雨
画图：地理书第49页图3.5 常用的天气符号 知道： ①.降水的概率表示降水可能性的大小。 ②.气温是大气冷热的程度，气温的单位一般用℃表示，读作摄氏度。 ③.风力和风向的表示方法。风向是指风吹来的方向，风力指风的大小。 ④.污染指数与空气质量等级：指数小，质量好；级别大，质量差的制作过程：世界各地获取气象信息→卫星传输接收→对信息加工处理→分析判断得出结论→预报 ⑶天气预报的形式：电视、报纸、互联网、广播、手机短信、打电话 ⑷天气预报的内容： ①卫星云图：蓝色表示海洋、绿色表示陆地、白色表示云区 ②城市天气预报：说明一日内阴晴、风、气温和降水等常规情况，另外还有沙尘暴、空气质量、海浪、冰雹、大雾等特殊预报。
第三章大气中的水分 1、动态平衡时的水汽称为饱和水汽，当时的水汽压称为饱和水汽压。 2、蒸发潜热是在恒定温度下，使水由液态转为气态所需的热量。 3、饱和水汽压随温度的升高而增大。 4、有时水在0℃以下，甚至是在﹣20℃～﹣30℃以下仍不结冰，处于这种状态的水称为过冷却水。 5、若云中冰晶与过冷却水同时存在，而且当时的实际水汽压结余两者饱和水汽呀之间，就会产生冰水之间的谁其转移现象。水滴会因不断蒸发而缩小，冰晶会因不断凝华而增大。这就是“冰晶效应”。 6、同一温度下，溶液面的饱和水汽压比纯水面消，而且溶液浓度越高，饱和水汽压越小。 7、“凝结增长”：云雾中的水滴有大有小，大水滴曲率小，小水滴曲率大。如果实际水汽压介于大小水滴的饱和水汽压之间，也会产生水汽的蒸发现象。小水滴因蒸发而逐渐变小，大水滴因凝结而不断增大。 8、影响饱和水汽压的因素： ●温度 ●蒸发面的性质 ●蒸发面形状 9、影响蒸发的因素： ●水源 ●热源 ●饱和差 ●风速与湍流扩散 10、大气中水汽凝结的条件： ●有凝结核或凝华核的存在 ●大气中水汽要达到饱和或过饱和状态 11、凝结核：大气中能促使水汽凝结的微粒。 12、使空气达到过饱和的途径有两种： ●暖水面蒸发 ●空气的冷却：绝热冷却、辐射冷却、平流冷却、混合冷却。 13、露、霜概念 14、形成露和霜的气象条件是晴朗微风的夜晚。 15、霜冻：是指在农作物的生长季节里，地面和植物表面温度下降到足以引起农作物遭受伤害或者死亡的低温。 16、雾凇是形成于树枝上、电线上或其他地物迎风面上的白色疏松的微小冰晶或冰粒。雾凇的种类： ●晶状雾凇 ●粒状雾凇 17、雾是悬浮于近地面空气中IDE大量水滴或冰晶，使水平能见度小于1㎞的物理现象。形成雾的基本条件是近地面空气中水汽充沛，有使水汽发生凝结的冷却过程和凝结核的存在。 18、根据雾的形成条件，可将雾分为： ●气团雾：冷却雾、蒸发雾、混合雾（冷却雾又分为辐射雾、平流雾、上坡雾） ●锋面雾 19、辐射雾是由地面辐射冷却使贴地面气层变冷而形成的。有利于辐射雾形成的条件是： ●空气中有充足的水汽