第一章地球大气
第一节大气的组成
1.大气由干洁大气、水汽和大气杂质所构成
2.大气中的臭氧主要集中在10~50 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在20~30 km高度处。
3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。
4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。
第二节大气的铅直结构
1.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
2.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。
3.对流层分为下层（摩擦层、行星边界层）、中层、上层和对流层顶。
4.贴地层是指距地面2 m的气层。
5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低，对流运动强烈。
6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。
7.习惯上将极光出现的最大高度（1000~1200 km）作为大气上界。
第三节气象要素
1.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。
2. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。
第二章辐射
第一节辐射的基本知识
1.太阳短波辐射：l mm，lM＝ mm 0.1~4微米 8
地面长波红外辐射：l 3～80mm，lM＝10mm
大气长波红外辐射：l 4～120mm，lM＝15mm
2.辐射通量密度：单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(s^m2) 或 W/m2。
3.光通量密度（照度）：单位面积上接收的光通量。单位： lm/m2（流明）。
第二节太阳辐射
1. 太阳高度角（h）：太阳光线与地平面之间的夹角。
2.正午时刻的太阳高度角h＝90。
- φ + δ（φ观测点纬度，δ观测时间的太阳
倾角即赤纬，太阳直射点纬度）
春秋分δ＝ 0。
，夏至δ＝ 23.5
。
，冬至δ＝-23.5
。
3. 太阳方位角：阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。
4. 可照时数（昼长）：一天中从日出到日落所经历的时间数。
5.可照时数北半球冬至→夏至加长，夏至→冬至缩短。
6.可照时数随纬度增加而加长，夏季尤为显著。
7. 光照时间＝可照时数＋曙幕光时间。
8.曙幕光时间夏长冬短，随纬度增加而加长。
9.大气对太阳辐射的减弱方式：吸收作用、散射作用、反射作用。
第三节地面辐射平衡方程
1.地面辐射平衡方程：
R＝（S’＋D）－Rr－（Eg－Ea）＝（S’＋D）·（1－r）－E
R（地面净辐射；地面辐射差额）
S’（太阳直接辐射）
D （太阳散射辐射；天光漫射）
S’＋D （太阳总辐射）
Rr＝（S’＋D）· r （地面反射辐射）
r （地面反射率）
1－r （地面吸收率）
（S’＋D）－Rr＝（S’＋D）·（1－r）（短波净辐射）
Eg （地面辐射）
Ea （大气辐射）
＝Eg－Ea（地面有效辐射；长波净辐射）
E
2.h增大，S’和D均增大；p（大气透明度）增大，S’增大而散射辐射减小。
3.地面反射率的影响因子：地面性质、太阳高度角、入射辐射波长
地面状况 r雪＞r土＞r水；湿度增大，颜色加深，粗糙度增大，r减小。
h增大，r减小。
辐射波长l增大，r增大。
4.大气中的水汽和二氧化碳能够强烈吸收地面辐射。
5.大气温室效应：地球大气能够让大量的太阳短波辐射透射到地面，同时能够大量地吸收Eg，并以Ea的形式将部分能量返还给地面，从而形成保温作用。
6.地面有效辐射的影响因子：
地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等
地面温度升高，E0 增大；大气温度升高，E0 减弱；
空气湿度增大，天空云量加大、云层加厚，E0减弱；
地面状况 E0粗糙 > E0平滑，E0潮湿> E0干燥；
风改变局地空气温湿度；海拔高度增大，E0增大。
第四节太阳辐射与农业P53
1.不同波谱段太阳辐射的生物学意义：
紫外线：生物学效应；可见光光合作用；红外线：热效应。
2. 生理辐射：能够被绿色植物吸收的辐射能。
光合有效辐射PAR辐射：能够被绿色植物吸收，并用于光合作用形成有机化合物的辐射能。
波段：0.38-0.71 mm。
3.光饱和点：绿色植物光合效率随光照度增大而增加的光照度上限。
光补偿点：绿色植物的光合作用与呼吸作用强度相等时的光照度。
4.太阳能利用率：单位面积上作物收获物中所储存的能量与同期投射到该单位
面积上的太阳辐射能的百分比。
第三章温度
第一节热量收支
1.土壤热容量随土壤湿度增大而增大，随土壤孔隙度增大而减小。
土壤导热率随土壤湿度增大而增大，随土壤孔隙度增大而减小。2.地面热量交换方式：辐射热交换；传导热交换；流体运动热交换（对流、平
流、乱流）；潜热交换
3.大气热量交换方式：辐射热交换；流体运动热交换；潜热交换
4.活动面的热量收支方程：昼R-P-B-LE=0
夜–R+P+B+LE=0
活动层的热量收支方程：昼+Qs=R-P-B-LE
夜 -Qs=-R+P+B+LE
第二节土壤温度和水体温度
1.温度日较差：一天中的最高温度与最低温度之差。
温度年较差：一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。
2.地面最高温度和最低温度均出现在地面热量收支相抵时。
3.土壤温度日较差的主要影响因素：土壤湿度、土壤颜色、土壤机械组成和腐殖质、地面覆盖物、地形条件和天气条件
4.随着深度增加，土壤温度的日、年较差减小，位相落后越多。
5.一天中，土壤温度的铅直分布型可分为四种：（图）
日射（受热）型、辐射（放热）型、上午转变型、傍晚转变型。
6.水体热量的主要支出项为水体蒸发潜热LE
第三节空气温度
1.随着高度增加，气温日较差减小，位相不断落后。
2.气温日较差的主要影响因素：地理纬度、下垫面性质、地形条件、季节、天气状况
3.气温年较差的主要影响因素：地理纬度、下垫面性质（距海远近）
4.一天中，近地层气温的铅直分布型可分为四种：（图）
日射型、辐射型、上午转变型、傍晚转变型。
5.对流层的平均铅直温度梯度为0.65℃/hm。
6.逆温：气温随高度增加而增加，γ< 0。
逆温可分为：辐射逆温、平流逆温、湍流逆温、下沉逆温、锋面逆温、地形逆温、融雪逆温
7.空气做绝热上升运动时，其温度下降；
空气做绝热下沉运动时，其温度上升。
8.干绝热温度直减率γd＝1℃/hm
湿绝热温度直减率γm ～0.5℃/hm
9.g＞gd＞gm时，气层处于绝对不稳定状态；
g＜gm＜gd时，气层处于绝对稳定状态；
gd＞g＞gm时，气层处于条件不稳定状态。
第四节温度与农业
1.生物学三基点温度：维持生物正常生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。
五基点温度：生物学三基点温度、最低致死温度和最高致死温度。
2.活动温度：高于生物学下限温度的日平均温度。
活动积温：生物某发育期或整个生育期中活动温度的总和。
3.有效温度：活动温度减去生物学下限温度。
有效积温：生物某发育期或整个生育期中有效温度的总和。
4.净效温度：日平均温度在生物学下限温度与最适温度之间时，取日平均温度减去生物学下限温度；日平均温度高于最适温度时，取最适温度减去生物学下限温度。
净效积温：生物某发育期或整个生育期中净效温度的总和。
第四章大气中的水分
第一节空气湿度
1.水汽压：空气中水汽的分压强。随水汽含量的增大而增大。
饱和水汽压取决于温度，随温度的升高而增大。
2.相对湿度：空气中实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值，用百分数来表示。相对湿度随水汽含量的增大而增大，随温度的升高而减小。
日变化：在绝大多数地区，相对湿度的日变化与气温的日变化反相；
在大型水体的周围，相对湿度的日变化与气温的日变化同相。
年变化：在大多数地区，相对湿度的年变化与气温的年变化反相；
在季风气候区，相对湿度的年变化与气温的年变化同相。
3.饱和差：同温度下的饱和水汽压与实际水汽压之差。
饱和差随水汽含量的增大而减小，随温度的升高而增大。
4.露点温度：对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量的情况下，降低温度而使空气达到饱和状态时的温度。
露点温度随水汽含量的增大而上升。
第二节蒸发和蒸散
1.蒸发速率：单位时间从单位面积上蒸发掉的水量。
日蒸发量：一日内因蒸发而损失的水层厚度。单位：mm/d 。
2.道尔顿蒸发公式：W＝A’（E－e）/ P
3.水面蒸发速率的主要影响因子：气象因子、土壤因子（温度、空气湿度、气压、风、蒸发面性质、蒸发面形状、含盐度）
气压气压升高，W 减小；
风风速增大，W 增大。
第三节凝结和凝结物
1.空气中的水汽发生凝结的必要条件：水汽达到饱和或过饱和；有凝结核存在
2.降温冷却凝结方式：辐射冷却、接触冷却、混合冷却、绝热冷却
3.根据浓度可将雾分为（轻雾1~10km）、（雾500~1000m）、（浓雾50~500m）、（强浓雾<50m）。
根据成因可将雾分为辐射雾、平流雾、平流辐射雾（混合雾）。
4.根据云底高度可将云分为低云、中云和高云三个云族。
高云包括卷云、卷积云、卷层云。
中云包括高积云、高层云。
低云包括积云、积雨云、层积云、层云、雨层云。
第四节降水
1.降水量：从大气降落到地面的未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的水层厚度。单位：mm 。
2.降水变率：绝对变率、平均绝对变率、相对变率、平均相对变率
3.根据降水性质可将降水分为：
连续性降水（雨层云）、阵性降水（积雨云）、
间歇性降水（层积云、高层云）、毛毛状降水（层云）
4.根据降水强度（mm/日）可将降水分为：
雪：小雪（＜2.5）、中雪（2.5～ 5.0）、大雪（＞5.0）
雨：小雨（0.1～ 10.0）、中雨（10.1～25.0）
大雨（25.1～50.0）、暴雨（50.1～100.0）
大暴雨（100.1～200.0）、特大暴雨（＞200.0）
5.干燥度：一地某时期的水面可能蒸发量与同期的降水量的比值。
第五节作物水分利用和调控
1.作物水分利用效率：作物蒸腾消耗单位质量的水分所产生的干物质（或产量）的质量。
2.作物水分有效利用率：农田蒸散消耗单位质量的水分所产生的干物质（或产量）的质量。
第五章气压和风
第一节气压
1.气压的国际标准单位：帕斯卡和百帕。
2.海平面气压场为等高面上的等压线图。
高空气压场通常采用的是等压面上的等高线图，等值线的单位为位势米。
第二节作用于空气的力
1.水平气压梯度力 G ：与水平方向气压梯度成正比。与空气密度成反比。
方向：垂直于等压线，由高压指向低压。
2.水平地转偏向力 A ：与物体运动速度、地球自转角速度成正比。
方向：与运动方向垂直，北半球指向运动方向的右侧，南半球相反。
3.惯性离心力 C ：与空气运动速度平方成正比，与曲率半径成反比。
方向：与空气运动方向相垂直，并自路径曲线的曲率中心指向外缘。
4.摩擦力 R ：与（地表粗糙程度）摩擦系数、风速成正比。
方向：与运动方向相反。
第三节风
1.近地层中风的阵性是由于乱流（湍流）所造成的。
2.自由大气层平直等压线的气压场中的风- 地转风。（图）
3.自由大气层弯曲等压线的气压场中的风- 梯度风。（图）
4.自由大气层中的白贝罗风压定律：北半球，背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反
5.摩擦层平直等压线的气压场中的风。（图）
6.摩擦层弯曲等压线的气压场中的风。（图）
7.摩擦层中的白贝罗风压定律：北半球，背风而立，低压在左前方，高压在右后方，南半球相反
第四节风与农业
第六章大气环流
第一节大气环流
1.大气环流的影响因子：太阳辐射、地球自转、地球表面的不均匀性
2.三圈环流：哈德莱（低纬度、热带、信风）环流、极地（高纬度）环流、费雷
尔（中纬度）环流。
3.气压带：极地高压带、副极地低压带、副热带高压带、赤道低压带。
4.行星风带：极地东风带、（盛行）西风带、副热带无风带、东北信风（贸易风
带）带、赤道辐合带（赤道无风带）、东南信风带。
4.北半球的半永久性大气活动中心：夏威夷高压、阿留申低压、亚速尔高压、冰岛低压。
北半球的季节性大气活动中心：
冬蒙古高压、北美高压，夏印度低压、北美低压。
第二节季风
1.季风：盛行风向有明显的季节变化，且这两种风向的性质（主要是潮湿程度）
和她们所带来的天气现象都有明显差别的风。
2.东亚季风的主要成因：海陆冬夏热力差异（主）、行星风带的季节性移动、青
藏高原影响。
3.南亚季风的成因：行星风带的季节性移动。
第三节地方性风
1.在天气其稳定晴好的天气条件下，海陆风、山谷风较为显著。
2.海陆风的成因：海陆昼夜热力差异。
3.焚风：沿着山坡向下吹的炎热而干燥的风。
4.海陆风、山谷风、焚风的成因示意图。
第七章天气系统和天气过程
第一节天气系统
1.天气：一地短时间内的大气状况及其变化的总称。
天气系统：具有一定结构特征，并能产生一定天气的大气运动系统。
2.气团的地理分类：北极（冰洋）气团、极地（极地大陆气团、极地海洋气团）
气团、热带（热带大陆气团、热带海洋气团）气团、赤道气
团（赤道海洋气团）。
3.中国主要气团：冬季为西伯利亚气团。
夏季东部地区为热带太平洋气团，西部地区为热带大陆气团。
4.根据锋的移动方向可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋。
锋面降水：第一型冷锋(缓行冷锋)通常为锋后连续性降水；第二型冷锋(急行冷锋)为锋前降水；
暖锋为锋前连续性降水；静止锋为北侧连续性降水。
5.静止锋主要有：华北静止锋、江淮静止锋、华南静止锋、南海静止锋。
在静止锋的北侧为偏北、东北风，南侧为偏南风。
6.气旋的地理分类：温带气旋气旋、热带气旋。
气旋内部，气流辐合上升，多阴雨天气。
7.东亚气旋包括北方气旋（蒙古气旋、东北气旋、黄河气旋、黄海气旋），
南方气旋（江淮气旋、东海气旋）。
8.反气旋的地理分类：极地反气旋、温带反气旋、副热带反气旋。
反气旋内部，气流辐散下沉，多晴朗天气。
9.控制和影响我国天气的反气旋主要有：副热带反气旋、温带反气旋（移动型冷高压）
10.副高的范围以500hPa588线描述，位置以500hPa 120°E 副高脊线描述。
副高脊线：春季 15～20°N 华南前汛期；
初夏 20～25°N （第一次北跳）江淮梅雨期（第二次北跳）；
盛夏 25～30°N 华北、东北雨季。
11.槽后脊前，上升运动，阴雨天气；槽前脊后，下沉运动，晴朗天气。
12.切变线：低空风向发生气旋性切变（逆时针偏转）的不连续线。
切变线附近，气流辐合上升，多阴雨天气。
13.切变线主要有：冷式切变线、暖式切变线、准静止式切变线。
14.西南涡形成于四川西部，气流辐合上升，多阴雨天气。
15.低空急流：对流层下部，强而窄的气流带，最大风速≥12m/s。
第二节天气过程
1.寒潮天气：剧烈的降温和大风，有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻等。
寒潮的降温标准：一次冷空气活动，使长江中下游及以北地区48h内降温＞10℃，冬季长江中下游地区（春秋季江淮地区）Tm≤ 4 ℃。
寒潮以春季的3～4月，秋季的10～11月为多，尤其是春季的3～4月。
2.冷空气的关键区是指中西伯利亚地区。
冷空气入侵我国的路径有：西路、东路、西北（中）路、东路加西路。
3.中国雨带：3月下旬～5月上旬江南地区（江南春雨期）；
5月中旬～6月上旬华南地区（华南前汛期盛期）；
6月中旬～7月上旬江淮地区（江淮梅雨期）；
7月中旬～8月下旬华北、东北地区（华北、东北雨季），华南地区（华南
后汛期）；
9月中旬～10月上旬淮河流域（淮河秋雨期）。
4.梅雨：每年初夏，我国湖北宜昌以东，28~34 °N之间的江淮流域长时间的连阴雨天气。
（ 6月中旬～7月上旬）入梅、出梅、丰梅、枯梅、空梅
5.梅雨天气形势：对流层中层高纬地区：阻塞高压；
中纬地区：较平直的西风气流，浅槽东移；
副热带地区：带状副高；
低空：西南涡、西南低空急流、江淮切变线；
地面：江淮静止锋（梅雨锋）、江淮气旋。
6.台风：形成在热带海洋上，具有暖中心结构的强烈发展的热带气旋。
7.根据热带气旋的近中心地面最大风力将热带气旋分为：
热带低压＜8级，热带风暴 8～9级，强热带风暴 10～11级，
台风 12～13级，强台风 14～15级，超强台风≥16级。
习惯上，我们将≥ 8 级的热带气旋称为台风。
8.我国对 180°E以西、赤道以北的西北太平洋上的台风进行编号和命名。
7 ～10 月是西北太平洋台风最多的时期，称为台风季节。
9.台风水平结构：台风眼区（内圈）、台风涡旋区（中圈）、外围大风区（外圈）
10.台风路径：西移路径、西北路径、转向（陆上转向、海上转向）路径。
11.一般雷暴天气：雷电、阵雨、阵风、气压涌升、气温下降、湿度上升。
强雷暴天气（强对流天气）：暴雨、大风、冰雹、龙卷（强对流天气）
12.飑：随着雷暴云的来临而突然出现的强烈阵风。
风向突变、风速猛增、气压涌升、气温急降、湿度骤升。
第三节气象业务和气象服务
第八章气象灾害
第一节旱灾、干热风、洪涝与湿害
1.旱灾（干旱）：某地区某时期的降水量比常年显著偏少造成的危害。
按成因分为：土壤干旱、大气干旱、生理干旱。
按时间分为：春旱、夏旱（初夏旱、伏旱）、秋旱、冬旱、季节连旱。
2.洪涝与湿害：某地区某时期的降水量比常年显著偏多造成的危害。
按水分过多的程度分为：洪水、涝害、湿害
按发生季节分为：春涝、夏涝、秋涝
第二节冷害、霜冻、冻害、热害
1.冷害：农作物生育期间遭受到0℃以上的低温危害，引起农作物生育期延迟，或使生殖器官的生理活动受阻，造成农业减产。
按发生时间分为：春季冷害、秋季冷害、夏季冷害（东北低温冷害）. 按受害症状分为：延迟型冷害、障碍型冷害、混合（兼发）型冷害.
2.霜冻：在农业植物积极生长期间，因体温下降到0℃以下，体内水分发生冻结而造成的伤害。
按天气条件分为：平流型霜冻、辐射型霜冻、平流辐射型霜冻.
按发生时期分为：早霜冻（秋/初冬霜冻）、晚霜冻（春 / 晚冬霜冻）. 初霜冻、终霜冻
3.冻害：越冬作物、经济果林及人畜在越冬期间遭遇低于0℃或长期处于0℃以下的低温，引起生物体冰冻或丧失一切生理活动，造成植株体死亡或部分死亡，对人畜则引起疾病和残废等现象。
冻害主要危害我国的北方冬小麦产区和南方的亚热带经济林果（主要是柑橘）地区。
4.热害：高温对农业生物新陈代谢、生长发育和产量形成造成的危害。
第三节风害、雹灾、黑白灾
1.风害：瞬时风速超过17 m/s（8级以上）的大风引起的灾害。
按发生原因分为：冷锋后偏北大风、冷高压后偏南大风、温带气旋发展时的大风、热带气旋和台风、龙卷风、雷暴大风.
2.雹灾：冰雹给农业生物、农业及其它设施造成的损伤和破坏。
3.白灾（雪灾）：冬半年，牧区降雪过多，积雪过厚，雪层维持时间过长，掩埋牧草，使牲畜采食困难，挨冻受饿，抵抗力减弱，易罹病死亡。降雪过多积雪过厚，雪层维持时间过长及低温和冰冻对国民生产和人民生活所造成的危害。
4.黑灾：冬半年，牧区降雪过少或没有积雪，使牲畜吃不到雪水，无法补充体内水分的消耗，同时由于缺乏草料，牲畜变瘦变弱，甚至大量死亡。
第九章气候
第一节气候形成的因素
1.气候：一地多年的大气平均统计状况。
气候统计的基本时段为30 年。
2.气候的形成因素：太阳辐射、宇宙地球物理因子、下垫面地理环境、大气环流、人类活动。
3.中国夏季南北温差小，冬季南北温差大；
北方地区春温>秋温，春秋季温度升降快；
南方地区秋温>春温，春秋季温度升降慢。
4.东亚近海的洋流：黑潮暖流、亲潮（千岛）寒流。
5.厄尔尼诺现象：赤道东太平洋海表温度异常增暖的现象。
南方涛动：南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压之间气压变化的负相关现象。ENSO：厄尔尼诺现象和南方涛动的合称。
6.中国冬、夏大气环流的基本状况。
7.人类活动影响气候的方式：改变下垫面性质、改变大气成分、人为释放热量。
第二节世界气候及其分类
1.赤道气候带10 °N～ 10 °S 南海南部
热带气候带 10°N～ 23°27 ′N 南岭以南
副热带气候带 23 °27 ′N～ 33 °N 秦岭淮河～南岭
暖温带气候带 33 °N～ 45 °N 秦岭淮河以北
冷温带气候带 45 °N～ 66 ° 33 ′N 新疆、内蒙北部、黑龙江
极地气候带（苔原、冻原气候带）北极圈内
2.暖温带大陆西岸为地中海气候，大陆东岸为季风气候；
冷温带大陆西岸为海洋性气候，大陆东岸为大陆性气候。3.海洋性气候：气温：年、日较差小，夏季凉爽冬季温和
降水丰富，全年分配均匀
4.大陆性气候：气温年、日较差大，夏季炎热冬季寒冷；
降水稀少，集中于夏季，冬季干燥。
5.季风气候：季风，夏季高温湿润多雨，富有海洋性；
冬季寒冷干燥少雨，富有大陆性
6.地中海气候：夏季高温干燥少雨，富有大陆性；冬季温暖湿润多雨，富有海洋性。
第三节中国气候
1.中国气候的主要特征：季风性显著、大陆性强。
2.黄河河套以东为东部季风气候区，以西为西部高原气候区
3.盛行风向：长江以北冬季为偏北风，夏季为东南风。
长江以南冬季为东北风，夏季为东南风、西南风。
季风属性：东亚季风（温带季风、副热带季风）、热带季风。我国冬季风强于夏季风。
4.按大陆度指标，我国的海洋性气候区有：台湾、海南、华南地区、四川盆地及川黔地区、青藏高原东部。
5.我国的温度年、日较差自东南沿海向西北内陆增大。
6. 400 mm等年雨量线将我国分为东南半壁湿润区和西北半壁干旱区。
7.自然天气季节：隆冬： 12月初~3月初；晚冬： 3月初~4月中；
春季： 4月中~6月中；初夏：6月中~7月中
盛夏： 7月中~9月初；初秋9月初~10月中
初冬： 10月中~12月初
气候四季（温度四季）：以候平均温度为标准。
冬季＜ 10 ℃，夏季＞ 22 ℃，春季、秋季 10 ℃～ 22 ℃。
第四节农业气候
1.中国农业气候区域：东部季风农业气候区，西部干旱农业气候区，青藏高原农业气候区。
第五节小气候
1. 小气候：由于下垫面性质状况的不同，而在小范围内形成的局地气候。
2.农业措施的小气候效应：耕耙、垄作、灌溉。
3.设施环境下的农业小气候：温室小气候、覆盖地小气候。
第一章地球大气 第一节大气的组成 1.大气由干洁大气、水汽和大气杂质所构成 2.大气中的臭氧主要集中在10~50 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在20~30 km高度处。 3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。 4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。 第二节大气的铅直结构 1.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。 2.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。 3.对流层分为下层（摩擦层、行星边界层）、中层、上层和对流层顶。 4.贴地层是指距地面2 m的气层。 5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低，对流运动强烈。 6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。 7.习惯上将极光出现的最大高度（1000~1200 km）作为大气上界。 第三节气象要素 1.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。 2. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。 第二章辐射 第一节辐射的基本知识 1.太阳短波辐射：l mm，lM＝ mm 0.1~4微米 8 地面长波红外辐射：l 3～80mm，lM＝10mm 大气长波红外辐射：l 4～120mm，lM＝15mm 2.辐射通量密度：单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(s^m2) 或 W/m2。 3.光通量密度（照度）：单位面积上接收的光通量。单位： lm/m2（流明）。 第二节太阳辐射 1. 太阳高度角（h）：太阳光线与地平面之间的夹角。 2.正午时刻的太阳高度角h＝90。 - φ + δ（φ观测点纬度，δ观测时间的太阳 倾角即赤纬，太阳直射点纬度） 春秋分δ＝ 0。 ，夏至δ＝ 23.5 。 ，冬至δ＝-23.5 。 3. 太阳方位角：阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。 4. 可照时数（昼长）：一天中从日出到日落所经历的时间数。 5.可照时数北半球冬至→夏至加长，夏至→冬至缩短。 6.可照时数随纬度增加而加长，夏季尤为显著。 7. 光照时间＝可照时数＋曙幕光时间。 8.曙幕光时间夏长冬短，随纬度增加而加长。 9.大气对太阳辐射的减弱方式：吸收作用、散射作用、反射作用。
. 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： (说明：在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ，夏天比冬天 (7) 。 5. (8) 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 (9) 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 (10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层，这一层上部气温随高度增高而 (12) 。 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 (13) 千米。 答案： (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判断题： (说明：正确的打“√”，错误的打“×”) 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”。 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。 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。 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。 答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对。 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次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气层内； (2) 在对流层中， 气温一般随高度增高而下降， 平均每上升100米， 气温降低0.65℃，在对流层顶可降至－50℃至－85℃； (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换； (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的
《气象学与气候学》复习思考题及答案 一、名词解释 1、天气：指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。 2、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。 3、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 4、气候系统：由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统，以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。 5、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 6、黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。 7、深厚系统：温压场对称的天气系统，如暖高压和冷低压。。 8、大气窗：大气中对地面长波辐射在8－12微米的吸收几乎为零，地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。 9、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在，使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应，称为大气的温室效应，亦称花房效应。 10、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。 11、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 12、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。 13、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 14、大气逆辐射：指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。 15、地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 16、地面辐射差额：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，称为地面辐射差额。 17、大气稳定度：处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度，称之为大气稳定度。 18、干绝热过程：干空气或未饱和的湿空气作垂直升降运动时，既没有与外界交换热量，又没有发生水相变化的过程。 19、干绝热直减率：干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。 20、逆温：对流层中出现的气温随高度升高而递增的反常现象。 21、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，因地面、雪面或冰面、云层顶部等的强烈辐射冷却，使紧贴其上的气层比上层空气有较大的降温而形成的的逆温。 22、阳伞效应：大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用。 23、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应。 24、气温年较差：一年中的最冷月的平均温度与最热月的平均温度之差。 25、虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。 26、露点：湿空气在水汽含量不变条件下，等压降温达到饱和时的温度。 27、位温：气块循着干绝热过程移动到同一个标准高度1000hPa 处，所具有的温度。 28、相对湿度：空气的实际水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比。 29、饱和水汽压：在一定温度下，从水面或冰面进入空气中的水分子数与从空气中进入水面或冰面的水分子数相等时的水汽压。 30、位势高度：是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。 31、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。
《气象学与气候学》要点及试题 *教学要点及试题： 绪论 重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象 2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系 ●气象（meteor）: ●气象学（meteorology）运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现 象和物理过程的大气学科。 ●气象学主要研究内容是什么?1）大气一般的组成、范围、结构及各种要素等； ●（2）大气现象的发生、发展及能量来源； ●（3）探求大气现象的本质及其变化规律； ●（4）将大气现象中的规律应用于实践。 ● ●气候：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一 般指30年以上）大量天气过程的综合。 ●。 ●天气与气候简析。某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合 ● 1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有区别的二个不同概念： ● a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。 ●例如：三亚市某日的最高气温30°C，最低气温20°C ，午后有雷阵雨 ● ● b. 气候：指一个地方多年的天气平均状况。 ●例如：在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C， 昆明四季如春，这些都属于气候现象。 ● ●气候学研究任务: ●气候系统及其组成： ●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒
●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？ ●大气的圈层组成及各圈层特点 ●饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。 ●绝对湿度： ●相对湿度： ●比湿（q） ●混合比（γ） ●露点（T d）当 ●风（wind） ●云： ●降水变率 ●空气状态方程： ●虚温:T v， ●思考题： 1.某气象台站测得某日某时f=40%，t=15℃，p=1000hPa， 求该时段的e、d、a、q、γ值。 2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山，试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素（T、p、 e、E、 f、t d）的分布及山南与山北的差别。 3.简介大气主要成分在大气层中的作用及微量气体（CO2、O3）影响气温垂直分布的原因及机制。 4.人类用什么方法来限制大气系统中二氧化碳含量的增加和 臭氧层遭到破坏？ 5.对流层的三个基本特征是怎样形成的？对人类生存自然环 境有何影响？ 6.对流层顶气温分布为何高纬高,低纬低? 7.说明状态方程物理意义. 8.说明各气象要素定义及单位. 9.干湿空气哪个重,为什么? 10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°, 求该湿空气密度. 一、填空题： １.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。用（）表示。 2.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。
第三章温度 一、名词解释题： 1.温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2.温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3.日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T 平均 =(T02 + T08 + T14 + T20) - 4。 4.候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5.活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6.活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7.有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8.有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9.逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10.辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11.活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12.容积热容量：单位容积的物质，升温1C，所需要的热量。 13.农耕期：通常把日平均温度稳定在0 C以上所持续的时期，称为农耕期。 14.逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15.三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题： 1.空气温度日变化规律是：最高温度岀现在(1)时，最低温度岀现(2)时。 年变化是最热月在(3)，最冷月在(4)月。 2.土温日较差，随深度增加而(5)，极值(即最高，最低值)岀现的时间，随着深度的增加而(6)。 3.水的热容量(C)比空气的热容量(7)。水的导热率(入)比空气(8)。粘土的热容量比 沙土的要(9)，粘土的导热率比沙土(10)。 4.干松土壤与紧湿土壤相比：C干松土 《天气学原理》理论测试题答案 单位：姓名：分数： 一、填空（每空1分，共40分） 1、冬季北半球的对流层东部环流的最主要特点是在中高纬度以极地低压（或极涡）为中心地环绕纬圈的西风环流。 2、在极地环流圈和哈得来环流圈之间的中高纬度地区存在一个与直接环流方向相反的闭合环流圈称为间接环流圈，亦称为费雷尔环流。 3、在7月份北半球热带对流层高层有明显的反气旋中心，分别在北美、波斯湾和青藏高原。 4、云滴增长的条件，主要取决于云层厚度，而云的厚度，又决定于水汽和垂直运动条件。 5、我国华北及江淮地区有些低压在大陆本来没有很大发展。但是当他们东移入海后，又可再度迅速发展，这一方面因为海上的摩擦力影响比陆地小；另一方面是由于暖海上非绝热加热影响所致。 6、大气环流形成和维持是由影响大气运动的一些基本因子在长期作用下造成的，最主要的因子是太阳辐射、地球自转、地球表面不均匀（海陆和地形）和地面摩擦。 7、寒潮的中期过程是以北大西洋脊和北太平洋脊的发展为开始，而以东亚大槽的重建为结束。 8、对流性天气形成的基本条件：水汽条件、不稳定层结条件和抬升力条件。 9、下图中为T-lnP图，其中A为抬升凝结高度，B为自由对流高度，C为层结曲线，D为状态曲线，E为对流上限。 10、西太平洋副高是由动力因子而形成，属于暖性高压，Hadley环流是最主要的成因贡献者，脊线呈西西南-东东北走向。 11、影响季风形成的基本因子主要是下垫面附近的热力因子，由太阳辐射的经向差异，海陆热力差异，青藏高原和大气之间的热力差异三个基本因子组成。12、所谓的振荡是指大气环流周期性的变化，一般来说东亚季风环流和热带季风环流均具有显著的准双周周期振荡。 13、位势不稳定层结的建立主要取决于高低空水汽平流和热量平流的差异。即高层冷平流，低层是暖平流，或中低层比上层增暖更明显。 二、选择题（每题3分，共30分） 1、1920年前后挪威学派V.J.皮叶克尼斯和伯杰龙等人以为主要特征提出了气团与锋的概念，并运用这些概念从千变万化的天气现象与天气过程中总结了许多天气分析和预报规则。 A、气压场 B、温度场 C、风场 D、湿度场 答案：B 2、大气环流的最终能源来自 A、下垫面 B、水汽相变 C、太阳辐射 D、感热 答案：C 3、寒潮中短期过程的关键系统是 A、北大西洋高压脊 B、北太平洋高压脊 C、极地低压 D、乌拉尔山地区高压脊 答案：D 4、在槽前脊后沿气流方向相对涡度减少，为，等压面高度，在槽后脊前沿气流方向相对涡度增加，为，等压面高度。 A、正涡度平流升高负涡度平流降低 B、负涡度平流降低正涡度平流升高 C、负涡度平流升高负涡度平流降低 D、正涡度平流降低负涡度平流升高 答案：D 第四章大气的运动 [主要内容] 本章主要研究大气运动产生的原因，大气运动的形式、状况和大气环流。大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。大范围的大气运动就是大气环流，气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。 [名词解释] 静力方程：gdZ dP ρ=- 气压场：气压的空间分布称为气压场 等压线：等压线是同一水平面上各气压相等点的连线 等压面：指单位质量的物体从海平面（位势取为零）抬升到 Z 高度时，克服重力所作的功，又称重力位势，单位是位势米位势高度 位势米：重力位势的单位，是表示能量的单位，1 位势米定义为1 kg 空气上升1 m 时，克服重力作了9.8 J 的功，也就是获得9.8 J/kg 的位势能，即1位势米= 9.8J/kg 低压槽：是低压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较高的方突出的部分 高压脊：是高压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较低的方突出的部分 气压系统：在天气图上，用等压线表示的高、低气压或槽、脊系统 气压梯度力：气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差△P 除以其间的垂直距离△N 地转偏向力：空气是在转动着的地球上运动着，当运动的空气质点依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时，对于站在地球表面的观察者看来，空气质点却受着一个使其偏离气压梯度力方向的力的作用，这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平地转偏向力或科里奥利力 惯性离心力：是物体在作曲线运动时所产生的，由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力 地转风：地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动 梯度风：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外，还受惯性离心力的作用，当这三个力达到平衡时的风，称为梯度风 旋衡风：在低纬度地区或小尺度低压中，如果气压梯度力和惯性离心力都很大，而地转偏向力很小时，则可出现旋衡风 大气活动中心：冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统，称为大气活动中心。 哈德莱环流圈：低纬环流圈，直接热力环流圈（正环流圈），又称哈得莱环流圈 费雷尔环流圈：中纬环流圈，是间接热力环流圈（逆环流圈），又称费雷尔环流圈 极地环流圈：高纬环流圈，又称极地环流圈，也是一个直接热力环流圈，是三个环流圈中环流强度最弱的一个 沃克环流圈：由于赤道地区存在着大尺度的东西向热力差异引起的 急流：急流是指风速30 m/s 以上的狭窄强风带 环流指数：经向环流型，即500hPa 西风带上发展出深槽大脊，能引起强烈的冷、暖空气活动。纬向型和经向型环流经常交替出现，其交替周期大约2—6周。这种交替演变规律一般用环流指数来表示。环流指数分纬向环流指数（IZ ）和经向环流指数（IM ）两种 气象学与气候学试题及答案一、名词解释 1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。 19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。夜间山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷，称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显着改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风 24、相对湿度：空气中实际具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压的百分比。 25、雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 26、台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海 以下各题中未注明单位的各物理量均为标准国际单位制。 1．C 2．C 3．A 4．B 5．D 6．C 7．C 8．C 9．B 10．B 11．A 12．B 13．D 14．C 15．C 16．C 17．B 18．A 19．B 20．B 一、单项选择题：(本大题20小题,共20分) 1．长江中下游地区，（）入梅对农业生产最有利。 A、5月下旬 B、6月上旬 C、6月中旬 D、6月下旬 2．露点温度表示（）。 A、潮湿地面温度 B、空气湿度 C、饱和湿空气温度 D、未饱和湿空气温度 3．一团饱和的湿空气作升降运动时，大气处于稳定状态的判定条件是（）。 A、γ<γm B、γ=γm C、γ>γm D、γ≤γm 4．低层大气能量的主要来源于（）。 A、太阳辐射 B、地面辐射 C、大气辐射 D、大气逆辐射 5．切变线是指（）急剧变化的界线 A、温度 B、湿度 C、气压 D、风 6．在三圈环流中，南、北半球各形成（）个气压带。 A、2 B、3 C、4 D、5 7．下面霜冻最轻的是（）。 A、谷地 B、洼地 C、山顶 D、坡地 8．温度愈高物体放射能力的波长愈向短波方向移动。已知太阳辐射最大放射能力的波长为0.475微米，由此计算得太阳表面的温度约为（）。 A、5780 K B、6500 K C、6000 K D、6300 K 9．大气中臭氧主要集中在（）。 A、散逸层，因该层紫外线辐射强，O与O2易合成O3 B、平流层，因该层紫外线辐射强，易形成O3 C、对流层，因该层温度低，O3不易分解 D、近地层，因该层温度高，O与O2易合成O3 10．在北球，冬半年，随着纬度的升高（）。 A、昼弧增长 B、夜弧增长 C、昼弧夜弧相等 D、昼弧变短 11．以下作物中属于长日照植物的是（）。 A、油菜 B、玉米 C、烟草 D、水稻 12．积雨云属于（）云系。 A、滑升云 B、积状云 C、波状云 D、层状云 任课教师：系（教研室）主任签字： 第一章 引论 1、说明“天气”和“气候”的区别和联系，并指出下列问题中哪些是天气性的，哪些是气候性的。 （1）室外棒球赛因雨而被取消； （2）今天下午最高气温25℃ （3）我要移居昆明了，那里阳光明媚，四季如春。 （4）本站历史最高温度为43摄氏度； （5）成都明天天气阴有阵雨。 答：天气与气候既有联系又有区别： 区别：（1）概念不同 天气：某地在某一瞬间或某一段时间内，大气状态和大气现象的综合。 气候：在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动的长期作用下，某一地区多年间 大气的一般状况，既包括大气的平均状况，也包括极端状况。 （2）变化周期不同 天气：变化快，周期短；气候：变化慢，周期长。 联系：天气是气候的基础，气候是天气的总结和概括。 气候是在多年观测到的天气基础上所得出的总结和概括，是在一定时段内由大量天气过程综合而得出的长期大气过程， 二者之间存在着统计联系，从时间上反映 出微观与宏观的关系 判断：属于天气的为（1、2、5），属于气候的为（3、4） 2、（1）某一中纬度城市的海平面气温为10℃，探空资料显示大气温度直减率为6.5℃/km ，对流层顶部气温为-55℃，试问其对流层顶的高度是多少？ （2）同一天赤道地区某地的气温是25℃，探空资料给出大气温度直减率为6.5℃/km ，对流层顶高16km ，那么对流层顶部的气温是多少？ 答：（1）已知：T 0=10℃， γ=6.5℃/km ，T=-55℃， 根据T= T 0 +γZ → Z=10km （2）已知：T 0=25℃， γ=6.5℃/km ，Z=16km ， 根据T= T 0 +γZ → T=-79℃ 3、已知在0℃、10℃、20℃、30℃和40℃时水面的饱和水汽压分别为6.1hPa 、12.3 hPa 、23.9 hPa 、42.3 hPa 、73.9 hPa 。假设一教室内气温为30℃，经测定其露点温度为10℃，那么该教室内空气的相对湿度是多少？ 答： 4、已知空气温度在13.4℃时，饱和差为4.2hPa ，那么空气要冷却到多少度时才达饱和？ 答：已知t=13.4℃ 5、已知相对湿度f=40%,气温为15℃，大气压为p=1000hPa ，求实际水汽压e 、比湿q 和水汽混合比γ。 答： 6、某湿空气气块的P=1000hPa ，e=25hPa ， t=32℃，其中干空气为3000g ，试问： 17.2717.2713.4237.313.4237.36.11 6.1115.4t t s e e e hPa ????? ? ?++????=?=?=12.342.3 100%29.1%a s e RH e = = ?=s a a s d e e e e d hPa =- ? =- = 15.4-4.2=11.217.276.11exp()8.63237.3a t e hPa t t =11.2=? ? =+℃17.271540% 6.11exp() 6.8215237.3a a s s e RH e RH e e ?= ? =?=?? =+hPa 36.820.6220.622 4.2410/1000a e q g g P - = ==?36.820.6220.622 4.2710/1000 6.82a a e g g P e γ- = ==?-- 南京农业大学试题纸 学年第学期课程类型：试卷类型： 课程：农业气象学班级：学 号：姓名：成绩： E、露点温度 F、大气压强 随着雷暴的来临，气压、温度和湿度会出现显著的变化，表现为。 B、温度升高 C、湿度升高 E、温度降低 F、湿度降低 根据大陆度指标，下列城市位于海洋性气候区的有。 B、南京 C、北京 E、成都 F、西安 三、单选题：（每小题1分，共20分） 光照强度是指单位面积上接收的光通量，其单位为。 B、lm C、J/s D、W/m2夏季，下列城市中光照时间最长的是。 B、上海 C、成都 D、海口 到达地面的太阳总辐射与地面反射辐射之差称为。 B、有效辐射 C、天光漫射 D、地面辐射差额 通常将高于生物学下限温度的日平均气温称为。 B、活动温度 C、有效温度 D、净效温度 土壤温度铅直分布呈时，随着深度增加，土壤温度逐渐升高。 B、辐射型 C、上午转变型 D、傍晚转变型 水面蒸发速率随而减小。 B、饱和差增大 C、气压升高 D、风速加大 地面上的霜和露是通过冷却降温而形成的。 B、接触 C、辐射 D、混合 ，按降水强度的等级划分，属于。 B、中雨 C、大雨 D、暴雨 目前气象上常用的气压及水汽压的标准单位是。 B、mb C、Pa D、hPa 在自由大气层中，水平气压梯度力与平衡时的风称为地转风。 B、惯性离心力 C、摩擦力 D、水平地转偏向力 地面行星风带在北半球低纬度地区为。 D、雷暴 D、12 D、初冬 D、黑灾 D、22 南半球的大气活动中心已标明，请直接在图中标出北半 7月11日）低空和地面的天气形势简图，请根据此图分析江淮梅雨低 20°02′N，110°21′E）在春分、夏至、秋分、冬至时正午时刻的太阳高度角。 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： (说明：在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (1) 、(2) 、氩和(3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的(4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收(5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上(6) ，夏天比冬天(7) 。 5. (8) 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(9) 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(10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为(11) 层，这一层上部气温随高度增高而(12) 。 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(13) 千米。 答案：(1)氮(2)氧(3)二氧化碳(4)紫外线(5)长波(6)低(7)低(8)水汽(9)温度(10)降低(11)平流 (12)升高(13)1200 三、判断题： (说明：正确的打“√”，错误的打“×”) 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”。 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。 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。 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。 答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对。 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次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气层内； (2) 在对流层中，气温一般随高度增高而下降，平均每上升100米，气温降低0.65℃，在对流层顶可降至－50℃至－85℃； (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换； (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的 答案：1、简述干洁空气的概念及其主要成分。(答案) 1、干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99％以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。 2、虚温含义，它可直接测量吗? (答案) 2、在等压条件下，当干空气具湿空气密度时之温度即称为虚温，由此可知其代表干空气的温度，一般由Tv表示。定义虚温的用意在于，湿空气的分子量会随环境水气量改变而改变，使气体常数(R)成为变数，而较难正确计算出来。为使计算方便，所以利用干空气的气体常数来计算，因此定义虚温来代替湿空气的温度，如此就不用考虑变动的气体常数了，亦即可以处理掉复杂的水气效应，由此可知，虚温为水气的函数。因为实际观测环境大气所得的温度为湿空气温度，而所使用的气体常数为干空气气体常数(R)，所以实际上状态方程（P＝ρRT）(其中R=R*/md) 并不成立（因为其使用干空气气体常数(R)，而温度却用湿空气的），所以为使其成立需使用虚温(即干空气之温度)，如此才可使R与T均为干空气之值。由于虚温与实际观测之温度误差不算大(仍在允许的误差范围内)，因此目前大多数的人仍直接利用实际观测之温度来代替虚温。 Tv=T+W/6。其中T为实际大气温度，W为饱和混合比值。表示虚温与实际温度之差距，等于露点温度所在的饱和混合比数值的六分之一。 6、当气温为25 ℃，气压为 1080hPa，相对湿度f=65％时，求e（水汽压）、E（饱和水汽压）、d （饱和差）、a（绝对湿度）、q（比湿）。 (答案) 6、25℃时，饱和水汽压E=31.668,f=e/E,则e=fE=65%*31.668=20.5842 d=E-e=31.668-20.5834=11.0838, a=289*e/T=289*20.5834/(25+273)=19.9625 q=0.622*e/P=0.0119 7、若相对湿度f，气压p不变，增温时，绝对湿度a和比湿q前后是否相同? (答案) 7、当温度升高时，饱和水汽压E要增大，而f不变，所以水汽压e也要增大，q是比湿，q=0.622e\P，P不变，e增大，所以q要增大。a是绝对湿度。即单位体积空气中所含的水汽量，也是增大的。 8、对流层的特征如何，为什么? (答案) 8、对流层有三个基本特征： (1)气温随高度增加而降低：由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。高山常年积雪，高空的云多为冰晶组成，就是这一特征的明显表现。 (2)垂直对流运动：由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动。对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同。一般情况是：低纬较强，高纬较弱：夏季较强，冬季较弱。因此对流层的厚度从赤道向两极减小。 (3)气象要素水平分布不均匀：由于对流层受地表的影响很大，而地表面有海陆分异，地形起伏等差异，因此在对流层中，温度、湿度等的水平分布是不均匀的。 9、臭氧层形成过程及其作用怎样? (答案) 9、臭氧层的形成：臭氧层（ozone layer）是指大气中臭氧浓度较高的层次。一般指高度在 10-50km之间的大气层，也有指20－30km之间臭氧浓度最大的大气层。即使在浓度最大处，臭氧对空气的体积比也只有百万分之几，因此它在大气中是痕量成分。将它折算到标准状态（气压为 农业气象学试题（1）及参考答案 一、名词解释： (共16分,每小题2分) 1、辐射的波动性: 辐射以波动的形式发射或传播能量的过程。 2、太阳高度角太阳光线与地平面的交角 3、长日照作物需要经过一段时间长的白天和短的黑夜才能开花结果的植物，称为长日照植物。 4、相对湿度空气中的实际水气压与同温度下饱和水气压的百分比。 5、温度年较差一年中最热月的月平均温度与一年中最冷月的月平均温度之差。 6、季风环流由于海陆热力差异引起的东西方向的垂直环流。 7、副热带高压西太平洋副热带高压是指由于热带环流圈的下沉在30°N附近堆积下沉形成的高压系统。 8、农业气候资源可供农业生产利用的光、热、水等气候资源，称 为农业气候资源。 二、填空(共10分,每空0.5分) 1、广东大部分地区的年降雨量多在 1500mm 到 2000mm 之间,通常把一年的降水分成两大部分，前一部分的降水，称为 前汛期降水，主要是由锋面引起的；后一部分的降水 称为后汛期降水,主要是由台风引起的。 2、由于地球的自转，形成了地球上昼夜交替变化.由于 地轴与地球公转轨道面不垂直 ,且地球在公转时，地轴方 向保持不变，因而形成了地球上的季节交替和各地昼夜长 短不等。 3、地球接收到的太阳辐射，主要是短波辐射，地面和大气 向外发出的辐射，主要是长波辐射。 4、植物在繁育期期对低温的反应比生长期对低温的 反应更为敏感，这一时期往往就是植物的温度临界期期。 5、水面蒸发速度的大小，与风速和饱和差成正比， 与大气压力成反比。 6、台风是指形成在热带海洋上的强烈气旋。当台风在东经180度以西，赤道 以北的西北太平洋海区形成后，我国气象部门将对其进行命名和编 气象学与气候学试题及答案 一、名词解释 1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。 19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的风由山谷吹向于是暖空气沿山坡上升，增温慢，山谷上空的空气因距地面较远，山坡，称谷风。夜间山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷，称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当气压梯度力、地转偏向力和惯性《天气学原理》理论测试题答案
第四章习题-气象学与气候学
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