气象学复习资料
第一章绪论
1.1气象学概念
1.气象学:研究大气现象(风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等)及其状态(温度、压强、湿度、密度等)的形成原因、变化规律和时空分布的科学。
2.气候学:气候学研究的是气候的特征、分布、变化、形成及其与人类活动相互关系的学科。*天气与气候的区别:天气是短期的大气情况,瞬息万变;气候是长期的大气情况,稳定少变
1.2学习气象学和气候学的重要性(与专业知识的关系)
在深入了解各地气候的基础上,合理开发利用和保护当地的气候资源,对于维持经济、社会、环境这一复合生态系统的动态平衡及提高社会、经济的可持续发展能力有重要意义。
气象学与气候学是其它地理学和环境学等学科的基础。地球上的不同植被类型的分布基本上取决于气候条件主要是热量和水分;气候条件还形成了不同地域的水文特征,同时还与岩石条件共同造就了不同的地貌和土壤特征。
第二章大气的基本情况
2.1大气圈和气候系统
1.气候系统:是一个包括大气圈、水圈、岩石圈(陆地表面)、冰雪圈和生物圈在内的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的物理系统,太阳辐射是这个系统的能源。其中大气圈是主体部分,也是最可变的部分,水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈可视为大气圈的下垫面。
2.大气的组成:现代大气是由多种混合气体(干洁空气)、水汽、气溶胶粒子(固体杂质和液体微粒)。
3.干洁空气:把除水汽、固体杂质和液体微粒外的整个混合气体称为干洁空气或干空气。
4.水汽:(1)来源:江河湖泊海等水面的蒸发,潮湿陆地和物体表面蒸发及植物蒸腾。
(2)分布:水汽主要集中在2~3km以下的低空中,高度增高水汽含量减少很快。
(3)作用:含量极少,但对天气变化有很大作用,是天气变化最复杂的角色,能强烈吸收长波辐射,对地面起保温作用。
5.气溶胶粒子:(1)定义:主要是指悬浮在空气中的固体微粒和液体微粒。
(2)来源:人工源和自然源。①土壤、岩石风化或火山喷发的尘埃。②烟尘及工业粉尘。③海沫破裂干涸成核。④气-粒转化。⑤微生物、孢子、花粉等有机物质点。
⑥宇宙尘埃。
(3)分布:多集中于大气底层,其含量随时间、地点和高度而异。
(4)作用:对云雾降水、大气辐射、大气光、电等大气物理过程起着重要作用。
6.大气总质量约5.3×1015t
7.大气上界的确定:
⑴1200km。极光出现的高度。⑵2000~3000km。接近于星际的气体密度。
8.大气的层次:根据温度、成分、电荷、大气的垂直运动情况等,将大气分为五层:对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层。
9.对流层:特点:①气温随着高度的增加而降低。②强烈的垂直对流运动。③气象要素水平分布不均匀。平均而言,高度每增加100m,气温则下降约0.65℃,这称为气温直减率,也叫气温垂直梯度,通常以γ表示。(公式p13)
10.平流层:(位于对流层顶到距地面约50~55km的高度)
特点:①气温随高度的上升而升高。②空气以水平运动为主。天气晴好,适于飞机飞行。
③水汽含量极少,大多数时间天气晴朗,有时对流层中发展旺盛的积雨云也可伸展到平流层下部。
11.中间层:(从平流层顶到距地面85km左右的高度)
特点:①气温随高度增加而迅速下降。原因是这一层几乎没有臭氧存在。②水汽含量更极少,几乎没有云层出现。仅在高纬的75-90km高度,偶尔出现薄而带银白色的夜光云。
12.热成层:(位于中间层顶至500km左右)
特点:①气温随高度的增加迅速升高。②大气处于高度的电离状态。由于该层的存在,人们可以收听无线电台的广播。在高纬地区的晴夜,出现彩色的极光。
13.散逸层:(大气的最高层,又称外层。指500km以上的大气层)
特点:①气温随高度增加很少变化。②大气粒子经常散逸至星际空间,本层是大气圈与星际空间的过渡地带。
14.气象要素:表示大气物理状况的量,定性或定量描述大气属性和大气现象的物理量。
⑴温度⑵气压⑶湿度⑷风⑸云⑹降水量⑺能见度
15.气温:
(1)定义:表示空气冷热程度的物理量
(2)单位:我国采用摄氏度(℃)温标。理论研究上常用绝对温标,以K表示,这种温标的间隔和摄氏度相同,但其零度称为“绝对零度”,规定为-273.15 ℃。冰点为273.15K,沸点为373.15K。两种温标的换算如下:T=t+273.15 ≈t+273
(3)测量:液体温度表、温度计、液体温度表(采用水银或酒精作为测温液体,利用二者热胀冷缩的特点测量温度)
(4)气温的变化:通常所说气温是在百叶箱离地面1.5m高度处用水银温度表测得的。
*日变化:一天中最高气温出现在午后14~15h,最低气温出现在凌晨日出前后;
*年变化:一年中,大陆地区夏季(7月)最热,冬季(1月)最冷。海洋地区夏季(8月)最热,冬季(2月)最冷。
16.气压:
(1)定义:大气的压强,指单位面积上直至大气上界整个空气柱的重量。
(2)计算:①P代表气压,F代表面积A上所承受的力,则P=F/A
②若M为任何面积上的大气质量,在地球重力场中,g为重力加速度,则在静止大气中,面积A上的压强为P=Mg/A
③当选定纬度为45°的海平面的温度为0℃作为标准时,海平面气压为1013.25hPa,相当于760mm的水银柱高度,此压强为1个标准大气压。观测表明,随着海拔高度的增加,气压值按指数减少
(3)气压的变化:①气压的日变化:地面气压的日变化有单峰、双峰和三峰等型式,双峰型最普遍。②气压的年变化:气压的年较差随纬度升高而加大。陆地上气压最高值在冬季,海洋上气压最高值在夏季。
17.空气湿度(湿度)
(1)定义:表示大气中水汽含量多少的物理量。大气湿度状况与云、雾、降水等关系密切。(2)表示的物理量
①绝对湿度(a):单位体积空气中所含的水汽质量称为绝对湿度或水汽密度。单位:g/m3,g/cm3。空气中水汽含量愈多,a就愈大,但是它不能直接测量。
②水汽压(e):大气中水汽产生的那部分压力称为水汽压。单位和气压一样,也用百帕表示。
③ 饱和水汽压(E ): &定义:在温度一定情况下,单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的,如果水汽达到此限度,空气就是饱和状态,这时的空气称饱和空气。饱和空气产生的水汽压力称为~。 &饱和水汽压是温度的函数。ⅰ.在一定压强下,饱和水气压随温度的升高而迅速增大; ⅱ.在不同的温度条件下,饱和水汽压的数值是不同的。
&理论计算:饱和水汽压和温度的关系式:E=E 0×e (19.9t/273+t )或()t t Eo E +?=273/5.810 其中,E 0=6.11hPa ,为t=0℃时,纯水平面上的饱和水汽压。
&在实际应用中,经常采用经验公式确定饱和水汽压和温度的关系。最常用的比较准确的是马格纳斯经验公式:E=E 0×10(at/b+t);其中,E0=6.11hpa ,为0℃时纯水面上的饱和水气压,a,b 为常数,t 为蒸发面温度。对水面:a=7.5,b=237.3;对冰面:a=9.5,b=265.5。冰面的饱和水汽压小于水面的,只有当温度为0℃时,冰和水处于过渡状态,它们的饱和水汽压才相等。
&饱和水汽压的大小还与蒸发面的形状、性质有关:
1)E (凸液面)>E (平面)>E (凹液面)
2)不少物质都可溶解于水中,所以天然水通常是含有溶质的溶液。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。E (溶液面)< E (纯水面);
E (冰面) < E (过冷却水面)
④ 相对湿度(U )
相对湿度反映了空气距离饱和的程度,就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值(用百分数表示),即U=e/E ×100% ;U 越小,空气离饱和越远;U 接近100%时,表明当时空气接近于饱和。U 的大小决定于水汽含量和气温。
⑤饱和差(d ):在一定温度下,饱和水汽压与实际水汽压之差称为饱和差。d=E-e ;它表示实际空气距离饱和的程度。在研究水面蒸发时常用到d ,它能反映水分子的蒸发能力。 ⑥比湿(q )
在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量(水汽质量加上干空气质量)的比值,单位是g/g 或g/kg 。q=mv/(md+mv)。(mv 为该团湿空气中水汽的质量,md 为其干空气的质量)讨论空气的垂直运动时,通常用比湿表示空气湿度。
据其定义和气体状态方程可导出:q=0.622e/P (g/g )或q=622e/P (g/kg )
⑦露点温度(td ):在空气中水汽含量不变,且气压一定时,使空气达到饱和时的温度,简称露点。其单位与气温相同。
18.降水——降水量:降水的多少用降水量表示。降水量是指降水落到地面以后(固态的降水则需经融化后),未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度,以毫米为单位。 19. 风向指风的来向
20.能见度:指视力正常的人在当时天气条件下,能从天空背景中看到和辨出目标物的最大水平距离。单位用m 或者km 。
第三章 辐射过程
1.辐射:自然界中的一切物体都以电磁波的形式向四周发射能量。这种传播能量的方式称为。
2.可见光:肉眼看得见的是从0.4~0.76um 的波长,这部分称为~。
3.辐射通量(radian flux ):辐射通量是指单位时间内通过空间某一平面(或虚拟平面)的辐射能,也称为辐射功率,单位是W 或J/s 。以Q 表示辐射能,设在dt 时间内通过空间任一表面的能量为dQ ,则dt
dQ =
φ,φ可用来表示某表面向外放射或接受的照射或者通过该面的辐射功率。
4.辐射通量密度(E ):物体在单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量称为~。即单位面积上的辐射通量。我们主要考虑垂直方向上的辐射分量,即通过某一高度水平面上的辐射通量密度。若空间某一平面元dA 上的辐射通量为d Φ,则dA
d E φ=;对于放射面所放射的辐射通量密度称为辐射出射率或放射辐射通量密度;对于到达接受面的辐射通量密度称为辐照度或入射辐射通量密度。
5.物体对辐射的吸收、反射和透射
投射到物体上的辐射不能全部被吸收,一部分被反射,一部分可能透过物体。
(1)物体对辐射的吸收、反射和透射是具有选择性的。
例如:红外线几乎完全透射过干洁空气,但却会被水汽强烈吸收;雪面对短波辐射的反射率很大,但对长波辐射则几乎全部吸收;普通玻璃对可见光近于完全透射,但对紫外线和红外辐射几乎完全不透射。
(2)如果物体对所有波长的辐射能都能全部吸收,即a=1,则称此物体为绝对黑体;如果对某一波长的辐射能全都吸收,即a λ=1,则此物体为对该波长为黑体。如果物体的吸收率小于1,但其吸收率不随波长而改变,则此物体称为灰体。
6. 基尔霍夫定律
1859年基尔霍夫由热力学定律得到:a λT=ελT 。(ελT 为物体的放射能力F λT 和黑体的辐射能力FB(λ,T)之比)a λT 与ελT 是某一物体在波长λ处和温度T 时的吸收率和发射率。则物体的辐射吸收率等于放射率。
7.普朗克定律(黑体辐射)
①随着温度的升高,黑体对各波长的发射能力都相应地增强,因而物体发射的总能力也会显著增大。
②黑体单色辐射极大值所对应的波长(λm )是随温度的升高而逐渐向波长较短的方向移动的。
③当温度升高时,各波段放射的能量均加大,即放射辐射通量密度ET 加大,并且能量集中的波段向短波方向移动。
④每一温度下,都有辐射最强的波长λmax ,即光谱曲线有个极大值,随着温度升高, λmax 变小。
8.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四次方成正比。
对于灰体,某温度下其辐射通量密度为:ET=εσT4,ε为灰体的辐射发射率。(ελT 为物体的放射能力F λT 和黑体的辐射能力FB(λ,T)之比)其中σ=5.67?10(-8)W/(m2?K4),为斯蒂芬-波尔兹曼常数。
9.维恩位移定律:黑体辐射极大值对应的波长(λmax)是随温度的升高而向波长较短的方向移动。λmT=C ,C 是常数,约为2896 μm ·K ,所以λm=2896/T (单位μm)
10.太阳常数:在日地平均距离条件下,在大气上界,垂直于太阳光线的单位面积,单位时间内获得的太阳辐射能量,称为~。
11.太阳高度角:也称太阳高度,是太阳光线和观测点地平线之间的夹角。 太阳高度角的变化规律
*日变化规律:各纬度太阳高度的日变化规律比较一致,都是正午最大,日出和日落时为零。 *太阳高度与纬度和季节关系(北半球)
北回归线以南至赤道范围内,一年中有两天正午时太阳直射,赤道上分别是春分日和秋分日。 北回归线上,只有夏至日的正午,太阳直射地面。
北回归线以北地区,无直射,但全年仍以夏至日最高,冬至日最低.且随纬度升高正午太阳高度减小.
12.日照时间:日照时间分为可照时间和日照时数。
⑴可照时间:指一天中,地面没有被障碍物、云、雾和烟尘遮蔽时,太阳从日出到日落的时间间隔,以小时为单位。
⑵日照时数:实际上,由于云、雾等天气现象或地物障碍的影响,使太阳光实际照射地面的时间减少。每日实际照射地面的时间称为~(以小时为单位)。
⑶日照百分率:实际日照时数与可照时数的百分比。
日照百分率=(日照时数/可照时数)×100%
⑷昼长:指从日出到日落的时间间隔。即一日的可照时间,以小时为单位。
因为1h相当于15 °,所以昼长=日落-日出=ω0/15-(-ω0/15)=2|ω0|/15
1)天文辐射能量的分布完全是因纬度和季节而异的。全球获得太阳辐射最多的是赤道,随着纬度的增高,太阳辐射能逐渐减少,最小值出现在极点。
2)夏半年获得天文辐射量的最大值在20°~25°的纬度带上,由此向两极逐渐减少,最小值在极地。
3)冬半年北半球获得天文辐射最多的是赤道。
4)南北半球天文辐射总量是不对称的,南半球夏季各纬圈日辐射总量大于北半球夏季相应各纬圈的日辐射总量。
13.太阳辐射光谱穿过大气后的主要变化有:(1)总辐射能有明显地减弱,(2)辐射能随波长的分布变得极不规则,(3)波长短的辐射能减弱得更为显著
14.大气中吸收太阳辐射的成分主要有水汽、臭氧、液态水及固态杂质等。太阳辐射被大气吸收后变成了热能,因而使太阳辐射减弱。
15.散射:散射不像吸收把辐射能转化为热能,而只是改变辐射方向,经过散射,一部分太阳辐射就到不了地面。包括分子散射(蕾利散射)、粗粒散射等。
16.分子散射:具有选择性。空气分子波长,小于太阳辐射波长,且辐射波长越短,散射越强。对于一定大小的分子,散射能力与波长的四次方成反比。
17.反射:大气中云层和较大颗粒的尘埃能反射一部分太阳辐射到宇宙空间。其中云的反射最显著,反射没有选择性,所以反射光呈白色。云的反射能力随云状和厚度而不同,高云反射率<中云<低云;厚云层反射率>薄云层,通常云的反射率为50% ~55%。反射作用以云层对太阳辐射的反射最明显,另外还包括大气、地面散射回宇宙的部分。全球平均而言,太阳有约30%被反射和散射回宇宙,20%被大气和云层直接吸收,50%到达地面被吸收。
18.到达地面的太阳辐射包含两部分:一是太阳以平行光形式直接透射到地面上的,称太阳直接辐射;另一个是经过大气散射后到达地面的,称散射辐射。两者之和就是太阳总辐射。
⑴太阳的直接辐射:太阳以平行光方式投射到与光线相垂直的面上的辐射,用S表示。太阳以平行光的方式投射到水平面上的太阳直接辐射通量密度用Sb表示。Sb= S·sinh=Pm·S0·sinh;式中,S0是太阳常数1367W/m2,h是太阳高度角,P是大气透明系数,m是大气质量数。太阳辐射穿过深厚的大气层时,由于大气的吸收、散射和反射而被减弱。减弱程度取决于太阳辐射穿过大气的路途长短(用大气质量m表示)和大气中气溶胶粒子多少(用大气透明系数P说明)。
①大气质量:当太阳位于天顶时,以单位面积太阳光束所穿过的大气柱的质量作为一个单位,称为一个大气质量(m=1)。把太阳斜射时穿过的大气质量记做m,则m=1/sinh。m是无量纲量,表示太阳倾斜照射时太阳光线在大气中的路程是垂直入射时的倍数。
②大气透明系数:指太阳在天顶时(m=1时),到达地面与太阳垂直面上的太阳辐射通量密度S与大气上界太阳常数S0之比。P=S/S0(0
(2)散射辐射:大气对太阳辐射有散射作用,其中散射向地面的部分称为~,用Sd表示。
①空气分子的散射:太阳辐射在大气中一部分被分子散射。根据分子散射规律,波长短的辐射散射掉的能量远大于波长长的辐射。多次散射后,散射辐射强度越来越弱,直至可忽略不计。
②气溶胶粒子的散射:与分子散射不同,气溶胶散射光谱比较接近于入射光谱。例如,太阳光是白光,有时天空没有云,但因大气中气溶胶含量较高,天空也会显灰白色,这是大气污染的一种标志。
19.大气透明系数的影响因素
(1)波长短,透明系数较小;蓝紫光比红橙光透明系数小。
(2)空气透明系数随大气中的湿度的增加而减小。一般冬季湿度小,夏季湿度大,所以,冬季的大气透明系数比夏季大。
(3)空气透明系数随大气中含尘量的增加而减小,一般极地含尘量最小,所以大气透明系数随纬度的增加而增大。
《气象学与气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命,它包括认识和研究方法的根本变革,启示我们从系统中学习气候,学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学与气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统与地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体,但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中,大气圈与自然地理系统其他圈层相互作用中,大气圈最为活跃,是联系各子系统相互作用的重要纽带,是形成自然地理要素地 带性与非地带性分布特点的主要背景之一,也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动与运动,其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系,相互作用与耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性与地域的差异性,以及气候系统的稳定性与敏感性等 三、特定成分及其影响: 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用:—温室气体 —平流层与臭氧层--生命保护层,
—三态共存,参与能量,辐射,及天气 过程 四、重力场对大气层的约束及影响: —在重力的作用下,以地面为下边界,绕地球旋转的圈层。 —影响之一:垂直层结的形成——大气分层: 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层: 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层,集中了80%的大气质量,也是大气圈层与其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体: 在气候系统中存在着短周期的微循环,成分可变。含量虽少,但对热辐射非常敏感,因而对大气热状态影响很大,人类活动参与了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例:臭氧层 问题:地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一 太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性与非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程,它从能量上把几个圈层连接在一起。 一、太阳能进入气候系统 1、主要途径:太阳辐射能地面大气 太阳短波辐射经大气削弱到达地面,吸收成为地面热能
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)/(
知识点准备(题型:填空、选择、名词解释、简答) Chap1 绪论 1、开展应用气象学研究的意义 2、开展应用气象学研究的途径与方法 3、科学系统的行业气象指标,应具有的“三性”和“二化”主要是什么? Chap2 农业气象 1、农业气象学概念 2、农业气象学研究的主要内容 4、太阳辐射对农作物生长发育和产量的影响——光强、光质、光周期几个方面涉足的基本概念、基 本理论。 5、热量条件对农作物生长发育和产量的影响----三基点温度、五基点温度、农业界限温度、积温、温 周期方面涉足的基本概念、基本理论 6、水分条件对农作物生长发育和产量的影响--作物的需水规律、大气降水的影响、土壤水分类型及 其有效性、田间持水量、凋萎湿度、水分关键期等基本概念 7、CO2对农作物生长发育和产量的影响-----农田上CO2 的日变化和垂直变化 8、农业上主要气象灾害类型及各灾害的分类 9、农业气候指标的表达形式及举例 Chap3 建筑工程气象 1、风与城市规划, 2、如何改善建筑日照条件 3、城市建设对局地气候的影响 4、采暖区划的气象指标 5、全国集中采暖区划标准及我国划分情况 6、采暖室外计算标准 7、冻胀划分及其强弱的表示方法 8、气象信息,天气预报在建筑施工中的应用 9、基本雪压、基本风速、基本风压定义 10、外场施工的天气影响 11、风速、风压在非规定高度处的计算 Chap4 交通运输与气象 1、飞行湍流、飞机积冰、海洋气象导航、公路翻浆、温度力、锁定轨温、飞机颠簸等定义 2、飞机飞行的基本原理及气温、风、气压对飞行的影响 3、高原机场跑道与一般机场跑道哪个更长?为什么? 4、影响飞机飞行的气象要素以及机场关闭的标准 5、低空风切变定义及各类低空风切变对飞机飞行、起飞、降落的影响
气象学与气候学电子教材 第一章引论 第一节气象学、气候学的研究对象、任务和简史 一、气象学与气候学的研究对象和任务 由于地球的引力作用,地球周围聚集着一个气体圈层,构成了所谓大气圈。 大气的分布是如此之广,以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下;它又是如此之厚,以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层,而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比,也只能算是“沧海之一粟”。我们人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。 地球是太阳系的一个行星,强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面,大气中所发生的一切物理(化学)现象和过程,除决定于大气本身的性质外,都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结,从感性认识提高到理性认识,再在生产实践中加以验证、修订、逐步提高,这就产生了专门研究大气现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学——气象学。 气象学的领域很广,其基本内容是:(1)把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态,如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等;(2)研究导致大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化;(3)研究大气现象的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生、发展和变化的规律;(4)探讨如何应用这些规律,通过一定的措施,为预测和改善大气环境服务(如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等),使之能更适合于人类的生活和生产的需要。 由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广,气象学所涉及的问题很多,在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大,再加上随着科学技术发展的日新月异,气象学乃分成许多部门。例如有专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学;有着重讨论天气现象及其演变规律,并据以预报未来天气变化的天气学等,而其中与地理和环境科学关系最密切的是气候学。 气候学研究的对象是地球上的气候。气候和天气是两个既有联系又有区别的概念。从时间尺度上讲,天气是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。天气过程是大气中的短期过程。而气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下,在某一时段内大量天气过程的综合。它不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。例如从上海近百年的长期观测中总结出,上海在6月中旬到7月中旬,经常会出现阴雨连绵、闷热、风小、潮湿的梅雨天气,但是有的年份(如1958年)会出现少雨的“空梅”,也有的年份(如1954年)6—7月连续阴雨50—60天,出现“丰梅”。“开梅”和“断梅”的迟早也历年不同,这是上海初夏时的气候特征。 由此可见,要了解一地的气候,必须作长时期的观测,才能总结出当地多年天气变化的情况,决不能单凭1958年一年的观测资料,来说上海初夏的气候是干旱无雨,也不能凭1954年一年的情况,就说上海的初夏气候有持续50—60天的阴雨,那都是个别年份出现的具体天气现象,而气候是在多年观测到的天
人教版2019-2020年度九年级上学期期末语文试题A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 考试须知: 1、请首先按要求在本卷的指定位置填写您的姓名、班级等信息。 2、请仔细阅读各种题目的回答要求,在指定区域内答题,否则不予评分。 一、选择题 1 . 下列词语书写有误的一项是() A.如释重负轰轰烈烈千钧一发心有灵犀 B.不耻下问海阔天空耐人寻味言外之义 C.颠沛流离忍俊不禁海市蜃楼可歌可泣 D.鲜为人知语无伦次悲天悯人家喻户晓 2 . 下列有关文学常识及课文内容的表述有错误的一项是() A.《鼎湖山听泉》一文重点是写山泉,以泉水之美来表现山林之美,揭示从泉水中所领略和感悟到的人生哲理。 B.《陈涉世家》选自东汉司马迁的《史记》,鲁迅曾称赞《史记》是“史家之绝唱,无韵之《离骚》”。 C.《飞红滴翠记黄山》是一篇解说词,作者描写黄山的壮丽景色,揭示了大自然的伟大的创造力和人类的审美感知在提升景物品格中所起的作用。 D.《画山绣水》是一篇游记散文,作者描写了从漓江上观赏到的山水美景,表现出珍惜现在,创造未来的人生理想。 3 . 下列词语运用恰当的一项是() A.忽然,像被一阵风吹来似的,远处的小丘上出现了一群马,马上的男女老少穿着各色的衣裳,群马疾驰,襟飘带舞,像一条彩虹向我们飞过来。 B.我们要虚心向老师请教,做到不耻下问。 C.我本来就对那里的情况不熟悉,你却硬要派我去,这不是差强人意吗? D.桂林的山水、黄山的松,真是巧夺天工。 4 . 下列句子没有语病的一项是() A.随着镰刀头羊的那声吼叫,使整个斑羚群迅速分成两拨,老年斑羚一拨,年轻斑羚一拨。
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。
气象学与气候学 Revised as of 23 November 2020
第一章引论 名词解释 1、气象:大气的物理现象(冷热,干湿,大气运动) 2、气候:多年天气的综合表现 3、天气:一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率:一般而言,高度每增加100m,气温则下降℃,这称为气 温垂直递减率,也叫气温垂直梯度 5、大气污染:也叫空气污染,指由于人为或自然原因,导致空气中的有害物质 的浓度超过一定限度、维持一定的时间,直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压:指在纬度45°,0℃时,海平面的大气压,一般1个标准大气 压=760mmHg= 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科;气候学是研究气候形成过程, 描述各地区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科;天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。 3.天气是指某一地区短时间内大气状况的综合,而气候是指在各个气候因子的 长期相互作用下,在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。 4.大气成分中,二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用
5.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的,其功能一是能吸收地 面长波辐射,是低空大气变暖,二是具有“温室”作用; 6.臭氧主要分布在平流层,其功能一是吸收紫外线,保护地球上的生物不受其 危害,二是增温,在高空形成一个暖区,影响气温的垂直分布; 7.水汽主要分布在对流层大气中,随高度升高而递减,水汽是大气变化的重要 参与者,一能成云致雨,形成各种天气现象,二是善于吸收和放射长波辐射,加其三相变化有热量转化,所以对地面和空气的温度有一定影响 8.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 9.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层; 10.分层原则:大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的,根据温度、成 分、电荷、等物理性质,同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层;11.对流层:①高度在平均12km以下;②一般情况下,气温随高度升高而降 低;③空气垂直对流运动显着;④气象要素水平分布不均匀;⑤天气现象复杂多变;⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 12.平流层:①高度从对流层顶到55km左右;②气温最初保持不变或微变,在 大约30km以上,气温随高度增加而显着升高,形成一个暖层;③气流平稳,水平运动为主;③水汽、尘埃含量少,能见度好,多晴朗天气,偶尔有积雨云冲入 13.同温度下干湿空气那个重,为什么虚温的意义和原理 14. 15. 16.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些
农艺师职称考试辅导讲义 农业气象学 第一节黑龙江灾害性天气与预防 一、霜冻与冷害 (一)霜冻 1.霜冻的概念 霜冻是指日平均气温高于0℃的温暖时期,地面和作物体表面的温度迅速降低到0℃以下,使作物遭受冻害或死亡的现象,是由于低温造成的作物生理现象。一般霜冻出现在春末和秋初作物生长季节的夜晚和凌晨。 形成霜冻的原因:一是发生大寒潮时,冷空气席卷的地区会剧烈降温,这叫平流霜冻;第二种是辐射霜冻。在晴朗无风的夜晚,由于地表或作物强烈地向外辐射散热冷却时,霜冻随之而生;第三种叫平流辐射霜冻,它要在既有冷空气,又有地表散热作用时才发生。 霜与霜冻是两个不同概念。霜是近地面水汽凝结现象,出现霜时植物可能受冻也可能不受冻,而霜冻是气温陡降,引起植物遭受伤害的现象。 气象上常以秋季最低气温降至0℃时作为霜冻指标,它必须与作物的是否受伤害相联系, 这是与霜的重要区别,群众常以“白霜”、“黑霜”加以区别。 2.霜冻的危害 霜冻发生时,由于温度过低,植物细胞间隙的水分结冰,这些冰不断地从邻近细胞中夺取水分从而导致原生质胶体物质的凝固,细胞死亡。最有害的是霜冻后植物受到阳光直接辐射,温度迅速升高,蒸发加强,受冻细胞来不及从根系吸水导致受凉部位枯萎、死亡。作物受害程度因其品种、种类、器官的不同而异。繁殖器官(花和蕾)最不抗低温,大多数情况下轻微或短时间的低温(0~2℃)即可使之受害。扁桃、杏桃的开花期在-3℃低温即可产生危害。早春谷类和豆类能忍受短时间的-8~-10℃的霜冻。大豆、苘麻能耐-3~-5℃的霜冻。 3.霜冻的防御 防御霜冻的农业技术措施主要有:培育和选育抗霜冻能力强的品种;选择适当的播种期;根据小气候特征合理配置作物种类和品种。此外还可采用灌水法、熏烟法、人工烟雾法及覆盖法等物理方法来进行防御。 由于霜冻发生在农作物生长期内,并且霜冻发生时间的年际变化大,所以就限制了各地区热量资源的充分利用。采取有效措施防止霜冻危害,提高生产效益的潜力是巨大的。 (二)冷害 1.冷害的概念 冷害系指温度在0℃以上,有时甚至是在20℃左右时,引起农作物的生育期延迟,或使生殖器官的生理机能受到损害,造成农业减产的一种气象灾害。 2.冷害的类型与防御 2.1 延迟型冷害:作物生育期遇到较长时间的低温,使作物生育期延迟,不能在初霜到来之前正常成熟,而导致产量降低。 2.2 障碍型冷害:在作物生殖生长期,主要是孕穗期、抽穗开花期,遭受短时间低温,使花器的生理机能受到破坏,造成颖花不育、结实率降低,收获时空壳增多,导致减产。 2.3 混合型冷害:两种冷害在同一生长季节中相继再现或同时发生给作物生长发育和产量形成带来危害。 2.4 冷害的防御:掌握低温规律实行安全栽培(合理安排作物品种布局和种植比例,确定适宜播期、移栽期,以防冷害);根据冷害发生规律,选育耐冷、早熟、高产品种;采用综合栽培技术防御低温冷害;加强低温冷害预报。
2019应用气象学专业怎么样、学什么、前景好吗 应用气象学专业在专业学科中属于理学类中的大气科学类,其中大气科学类共2个专业,应用气象学专业在大气科学类专业中排名第2,在整个理学大类中排名第43位。下面是学习啦小编给大家带来的应用气象学专业怎么样、学什么、前景好吗,供大家参考! 1、应用气象学专业简介 应用气象学是将气象学的原理、方法和成果应用于农业、水文、航海、航空、军事、医疗等方面,同各个专业学科相结合而形成的边缘性学科。应用气象学专业是大气科学研究和服务国民经济建设的重要组成部分。我国对这一领域很重视,多所高校都设有应用气象学专业。 2、应用气象学专业主要课程 大气物理学、大气探测学、天气学原理、产业工程气象学、气象信息服务、应用气象学方法、农业气象学、遥感原理及应用、气候资源学、生态学、环境科学概论、微气象学等。 3、应用气象学专业培养目标 培养目标 本专业是江苏省特色专业、国家特色专业建设点,有完整的学士、硕士到博士学位的教学层次。培养掌握应用气象学专业的基础知识、基本理论和基本技能,能够在农业气象、生态环境监测调控、产业工程气象、城市气象、天气预报、气候资源开发利用以及防灾减灾等领域从事科研、教学和业务管理工作的应用型高级专门人才。 培养要求 本专业学生主要学习应用气象学基本理论和基础知识,受到科学思维、科学实验、信息处理技术等方面的技术和基础训练,具有良好的科学素养和坚实的大气科学、生物科学和环境科学等方面的基础,掌握气象信息服务系统研制与运用、气候资源开发与利用、产业工程的实用气象技术研究、气象防灾减灾对策与技术研究、生态环境调控以及解决气象学在有关领域中应用问题等方面的基本能力。具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。 4、应用气象学专业就业方向与就业前景 应用气象学的就业方向在农业气象及生态环境监测调控、信息分析处理、资源开发利用和防灾减灾等科研、教学和业务部门工作。 5、应用气象学专业比较不错的大学推荐,排名不分先后 1. 南京大学A+ 2. 中山大学A+ 3. 兰州大学A+ 4. 中国农业大学A+ 5. 中国海洋大学A+ 6. 南京信息工程大学A 7. 沈阳农业大学A 城市就业指数 应用气象学专业就业岗位最多的地区是北京。薪酬最高的地区是舟山。 就业岗位比较多的城市有:北京[36个]、南京[9个]、无锡[9个]、广州[7个]、上海[5个]、成都[3个]、杭州[3个]、深圳[3个]、南昌[2个]、朝阳[2个]等。 就业薪酬比较高的城市有:舟山[12499元]、芜湖[10299元]、湘潭[8999元]、无锡[7929元]、佛山[7521元]、上海[7498元]、深圳[7123元]、北京[7102元]、徐州[6999元]、厦门[6674元]、大连[6276元]等。 同类专业排名 应用气象学专业在专业学科中属于理学类中的大气科学类,其中大气科学类共2个专业,
《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”。
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
南京信息工程大学应用气象学课程课程名称 开课学期 课程类别 课程性质 周学时 学分 考核方式 总学时 讲课 实验 实验2 报名 讨论 开课学院 形势与政策 公共基础课 公共(必) 2.0-0.0 2.0 122 应用气象学院 暑期社会实践 实践性课程 实践(必) 6.0-0.0 2.0 2周
应用气象学院 高等数学 Ⅰ-1 1 公共基础课 公共(必) 6.0-0.0 3.0 数理学院 形势与政策0 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 2.0 122 122 应用气象学院 暑期社会实践0 实践性课程实践(必) 6.0-0.0 2.0 2周应用气象学院 高等数学Ⅰ-1 1 公共基础课公共(必) 6.0-0.0 3.0 75 45 3 5 12 10 数理学院 大学物理实验1 1 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 2.0 50 30 10 2 8 数理学院 思想道德修养与法律基础1 公共基础课公共(必) 2.0-1.0 3.0 75 32 16 18 25 思想政治理论课教育中心 职业生涯规划1 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 0.5 25 16 6 3 公共管理学院 大学英语1 1 公共基础课公共(必) 4.0-0.0 4.0 100 54 2 4 15 25 语言文化学院 体育1 1 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 1.0 50 30 4 6 10 体育部 计算机基础1 学科基础课学科(选) 2.0-0.0 2.0 50 22 10 18 计算机与软件学院 认识实习1 实践性课程实践(必) 0.0-0.0 1.0 1周应用气象学院 入学教育1 实践性课程实践(必) 0.0-0.0 0.5 0.5周应用气象学院 植物生理学Ⅰ1 学科基础课学科(必) 3.0-0.0 3.0 75 48 10 7 10 应用气象学院 高等数学Ⅰ-2 1 公共基础课公共(必) 6.0-0.0 3.0 75 45 3 5 10 12 数理学院 大学物理1 2 公共基础课公共(必) 4.0-0.0 4.0 100 64 2 4 30 数理学院 大学物理实验2 2 公共基础课公共(必) 0.0-2.0 2.0 50 30 10 2 8 数理学院 军训2 实践性课程实践(必) 0.0-0.0 1.0 1周人武部 高等数学Ⅰ-4 2 公共基础课公共(必) 6.0-0.0 3.0 75 46 2 5 5 20 数理学院 军事理论2 公共基础课公共(必) 0.0-0.0 1.0 25 16 2 3 4 人武部 大学英语2 2 公共基础课公共(必) 4.0-0.0 4.0 100 62 2 6 5 25 语言文化学院 地球科学概论2 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 2.0 50 32 4 4 10 应用气象学院 高等数学Ⅰ-3 2 公共基础课公共(必) 6.0-0.0 3.0 75 51 3 2 5 14 数理学院 C语言程序设计2 公共基础课公共(必) 3.0-1.0 4.0 100 48 16 16 4 16 计算机与软件学院体育2 2 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 1.0 50 32 18 体育部 中国近现代史纲要2 公共基础课公共(必) 2.0-0.0 2.0 50 26 6 18 思想政治理论课教育中心 大气探测学Ⅱ3 学科基础课学科(必) 2.0-0.0 2.0 50 32 8 10 大气物理学院 概率统计3 公共基础课公共(必) 3.0-0.0 3.0 75 46 4 6 19 数理学院
一、名词解释范围(共计20分) (1)冷暖平流:由温度的个别变化与局地变化的关系: 33dT T V T dt t ?=+???u u r 或 dT T T V T w dt t t ??=+??+??u r 移项后,有: T dT T V T w t dt t ??=-??-??u r 设0,0dT w dt ==,则有 T T V T V t s ??=-??=-??u r ( s 方向即水平速度的方向。空气微团做水平运动时,即使为微团本身的温度保持不变,也会引起温度场的局地变化。) 当0T s ?>?,即沿着水平速度方向温度是升高的,风由冷区吹向暖区,这时0T V s ?-(即0T t ?),会引起局地温度降低,我们便说有冷平流。 当0T s ?,即沿着水平速度方向温度是降低的,风由暖区吹向冷区,这时0T V s ?->?(即0T t ?>?),会引起局地温度升高,我们便说有暖平流。 总之温度平流是通过水平气流引起温度的重新分布而使局地温度发生变化的。 (2)罗斯贝数:水平惯性力与水平科氏力之比,即:00U R f L =,表示大气运动的准地转程度,也可用来判别大气运动的类型(大、中、小尺度)和特性(线性或非线性)。 (3)梯度风:水平科氏力、离心力和水平气压梯度力三力达成的平衡。此时的空气运动称为梯度风,即21V p fV R n ρ?+=-?。 (4)地转风:对于中纬度天气尺度的扰动,水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡。这时 的空气作水平直线运动,称为地转风,表达式为: 1g V p k f ρ =-??u u r r 。 (5)β平面近似:中高纬地区,对大尺度运动,/1y a <,则0f f y β=+,其中002cos 2sin ,f const const a ??β=Ω=== 具体做法:f 不被微分时,令0f f const ==。f 在平流项中被微分时,令 f const y β?==?。
第1—2章 1)简述气候系统。 答:气候系统就是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、雪圈与生物圈在内得,能够决定气候形成、气候分布与气候变化得统一物理系统。 太阳辐射就是气候系统得能源。在太阳辐射得作用下,气候系统产生了一系列复杂得过程,这些过程在不同得时间尺度上与不同得空间尺度上有着密切得相互作用,各个组成部分之间,通过物质与能量交换,紧密地结合成一个复杂得、有机联系得气候系统。 2)名词解释:天气、气候、天气系统、天气过程、天气预报、气象要素、辐射通量密度、比辐射率 答: 天气:某地在某一瞬间或某一短时间内大气状态与大气现象得综合。 大气状态:大气得气压、气温与湿度等。 大气现象:大气中得风、云、雨、雪等现象。 气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质与人类活动得长期作用下,在某一时段内大量天气得综合。不仅包括该地多年得平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现得极端天气状况。 天气系统:指引起天气变化与分布得高压、低压、高压脊、低压槽等典型特征得大气运动系统。 天气过程:天气系统得发生、发展、消失与演变得全过程。 天气预报:人们根据对天气演变规律得认识,利用多种观测及模拟手段,对未来一定时期内天气变化作出主、客观得判断。 气象要素:气象要素就是指表示大气属性与大气现象得物理量,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量与能见度等等。 辐射通量密度:单位时间内通过单位面积得辐射能量称辐射通量密度(E),单位就是W/m2。 比辐射率就是反映物体热辐射性质得一个重要参数,与物质得结构、成份、表面特性、温度以及电磁波发射方向、波长(频率)等因素有关。 3)哪些自然现象能证实大气圈得存在? 答:a、蓝色得天空。这就是由于大气中得一些非常细小物质成分,如气体、粉尘等,它们得直径较阳光得波长小得多,因此,蓝色得散射量较之于其她任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。b、白云。如果形成散射粒子得形状就是球形得,而且其直径并不比阳光得波长小,所有得波长都就是平均地被散射得,这种散射称迈耶散射。因此,云就是白色得。c、风。有风就说明有物质得存在,因为风就是由于大气不同部位得压力差别造成得。如果在真空中就不会有风了。d、流星。流星就就是陨石穿过大气层时,由于其速度太快,与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。否则我们得地球也与月球一样“千疮百孔”。 4)大气圈各层得主要物理特性就是怎样得? 答:a、对流层 厚度:平均11-13km,赤道17-18km,两极8-9km。 质量:约占大气圈质量得75%。
植物保护论文 2010.12.29
对植物保护的一些了解 在开始学习这门专业之前,我说说我对这门专业的理解。 植物保护专业是培养具备植物保护科学的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业及其它相关的部门或单位从事植物保护工作的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才的专业。有较多的就业选择和广泛的工作范围。 关键字:发展学科研究 一、植物保护的发展 植物保护学科主要是由植物病虫害专业发展而来的。学位制度恢复前一些农业院校的植物保护学科已包含植物病理学、农业昆虫学和植物化学保护三个专业。l983年制定的《高等学校和科研机构授予博士和硕士学位的学科、专业目录(试行草案)》中,这三个专业分属于农学一级学科内的植物病理学、昆虫学和农药及农用化学制剂三个二级学科。昆虫学科还同时并存于生物学一级学科内。l990年修订的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录中》,昆虫学科被合并为生物学一级学科内的一个二级学科,而农药学科和植物病理学科仍作为农学一级学科内的两个二级学科。根据“科学、规范和拓宽,,的原则以及本学科的发展状况和在农业上的重要性,1997年颁布的新专业目录将植物保护学科列为农学门类中的一个一级学科,其中含植物病理学、农业昆虫与害虫防治、农药学三个二级学科,从而形成了以农作物病虫草鼠等有害生物发生发展规律和控制为主要研究内容的完整知识体系. 现代植物保护学科发展的总趋势是朝着微观、宏观两个方向发展,同时在宏观指导下进行微观研究,并将并将微观资料进行宏观分析和处理,不断发展病虫治理新理论和新技术在宏观方面,应用生态学和系统工程学的原理和方法建立农业生态系统中病虫害监控决策体系;在微观方面,以分子生物学和基因工程的理论和技术为基础对病虫灾变机理进行分析,并为决策提供依据。21世纪植物保护学科的发展必将为建立有利于提高农业的综合生产能力,保护生物多样性,控制环境污染和节约能源的植物保护技术握供理论知识和技能。并通过对农业生态系统的有效调控,提高农作物生物灾害控制工作的系统性、综合性、科学性和可持续性,为农业的可持续发展和生态环境的保护提供保障。 植物保护学科作为农学门类中四个与种植业有关的一级学科之一,具有明显的跨学科特色。它与农学门类中的作物学、园艺学和农业资源利用等一级学科有密切的联系。它与生物领域中的大多数二级学科,如动物学、植物学、植物生理学、微生物学、遗传学、生态学、细胞生物学、主物化学、分子生物学以及工学中的化学工程与技术等学科也有着密切的关系。植物保护学科属于生命科学范畴,它与其他学科具有相互依存、共同发展的关系。它的发展既积极、合理利用生命科学的研究成果,同时又不断丰富和发展生命
动力气象学总复习 第一章绪论 掌握动力气象学的性质,研究对象,研究内容以及基本假定动力气象学(性质)是由流体力学中分离出来(分支),是大气科学中一个独立的分支学科。 动力气象学定义:是应用物理学定律研究大气运动的动力过程、热力过程,以及它们之间的相互关系,从理论上探讨大气环流、天气系统演变和其它大气运动过程学科。 动力气象学研究对象:发生在旋转地球上并且密度随高度递减的空气流体运动的特殊规律。 动力气象学研究内容:根据地球大气的特点研究地球大气中各种运动的基本原理以及主要热力学和动力学过程。主要研究内容有大气运动的基本方程、风场、气压坐标、环流与涡度、风与气压场的关系、大气中的波动、大气边界层、大气不稳定等等。 一、基本假设: 大气视为“连续流体”,表征大气运动状态和热力状态的各种物理量(U, V, P, T, et al.) 看成是随时间和空间变化的连续函数; 大气宏观运动时,可视为“理想气体”,气压、密度和温度之间满足理想其他的状态方程,大气是可“压缩流体”,动力过程和热力过程相互影响和相互制约; 二、地球大气的动力学和热力学特性 大气是“旋转流体”:90%的大气质量集中在10km以下的对流层;水平U, V远大于w(满足静力平衡);Ω =7.29?10-5rad/s,中纬度大尺度
满足地转平衡(科氏力与水平气压梯度力相当)。 大气是“层结流体”:大气密度随高度变化,阿基米德净力使不稳定层结大气中积云对流发展;阿基米德净力使稳定层结大气中产生重力内波。 大气中含有水份:水份的相变过程使大气得到(失去)热量。 大气下垫面的不均匀性:海陆分布和大地形的影响。 大气运动的多尺度性:(见尺度分析) 第二章大气运动方程组 控制大气运动的基本规律有质量守恒、动量守恒、能量守恒等等。支配其运动状态和热力学状态的基本定律有:牛顿第二定律、质量守恒定律、热力学第一定律和状态方程等等。 本章要点: 旋转坐标系;惯性离心力和科氏力;全导数和局地导数;预报和诊断方程;运动方程、连续方程;状态方程、热力学方程及其讨论;局地直角坐标系。 一、全导数和局地导数的概念 拉格朗日方法:以某物质体积元(微团)为对象,研究它的空间位置及其物理属性随时间变化规律,并且推广到整个流体的运动; 欧拉方法则以流体空间某一固定体积元(空间点)为对象,研究不同流体经过该固定点时的运动及其物理属性变化的规律,从而掌握流场中各物理量的空间分布及其变化规律。 以温度T为例: T(x, y, z, t):x=x(t); y=y(t); z=z(t) u=dx/dt; v=dy/dt; w=dz/dt
第七章大气环流(P.111-125) 本章主要介绍大气环流状况、大气活动中心、季风和地方性风情况,使学生对大气环流情况有初步的了解。 第一节大气环流模式(P.111-112) 大气环流:指大范围的大气运动(平均)状态及其时空的变化过程。 一、单圈环流 假设地球表面性质均匀一致和没有地转偏向力,则气压梯度力的作用将使赤道和极地间构成一个大的理想的直接热力环流圈(哈得来环流图):赤道两侧地区终年受太阳的直射,得到的热量多;两极附近,太阳终年斜射,得到的热量少。因此,赤道两侧的空气受热上升,极地的空气冷却而下沉。在北半球,赤道附近的空气上升到高空后向北吹,到北极附近下沉,然后又从地面上向南吹,再回到赤道附近,于是形成了一个闭合流动圈。南半球则与北半球的空气流动方向相反。实际上,在自转的地球表面只要空气一运动,地转偏向力即随之发生作用,使环流变得复杂起来。 二、三圈环流 1941年,美国气象学家罗斯尔(Rossby)提出了三圈环流模型:从图8—1(P.112)可以看到:假设地表均匀。 (1)由于气流受地转偏向力的作用,使赤道地区由地面上升至高空的气流向北运动时发生偏转,至20°—30°N时,气流变成自西向东的纬向环流;这样就阻碍了低纬高空大气的继续北流,从而使大气在那里堆积,并辐射冷却而下降,在近地面形成副热带高压; (2)地面副热带高压的空气分南、北两支流动,流向赤道的一支在地转偏向力作用下形成东北信风带,它与南半球的东南信风带汇合形成赤道辐合带,这样在30°N与赤道之间的经圈剖面上形成一环流圈,通常称哈得来环流(信风环流圈)(即热带环流圈); (3)副高和极地高压之间(60°N附近)相对是一低压带,称为副极地低压带。副高低层流向极地的暖空气在地转偏向力的作用下形成西南风(称为西