南京信息工程大学卫星气象学期末复习

一、名词解释倾角：卫星轨道平面与赤道平面间的夹角。

截距：卫星绕地球一周地球转过的度数，截距是连续两次升交点之间的经度差。

空间分辨率：是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。

（像元，物象点，像素）亮度温度：若实际物体在某一波长下的光辐射度(即光谱辐射亮度) 与绝对黑体在同一波长下的光谱辐射度相等,则黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度反照率：目标地物的反射出射度与入射度之比，即单位时间、单位面积上各方向出射的总辐射能量(M)与入射的总辐射能量(E)之比。

结构型式：指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物像点的分布式样。

纹理：表示云顶表面或其他物象表面光滑起伏程度的判据。

二、选择题1、如果卫星是前进轨道，则卫星运行方向是西南→东北（正面），西北→东南（背面）如果卫星是后退轨道，则卫星运行方向是东南→西北（正面），东北→西南（背面）2、卫星轨道的形状决定于：入轨速度与方向，方向与地面平行3、若有一张冬季的云图上中高纬度地区色调较暗（浅），则这一张云图一定是可见光云图（红外），其原因是太阳高度角低，与太阳辐射有关。

4、如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是中云。

如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈白色，这目标物可能是卷云。

如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈暗色，这目标物可能是薄中云、层云和雾（低云）。

如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈白色，这目标物可能是Cb云（积雨云）。

如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是夏季沙漠。

如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是青藏高原。

如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是海洋暖水区。

如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈浅，这目标物可能是海洋冷水区。

5、大范围云系的分布呈带状，且呈气旋性弯曲，这云带是冷锋云带。

一、名词解释1. 位温：气压为p ，温度为T 的干气块，干绝热膨胀或压缩到1000hPa 时所具有的温度。

θ=T (1000/p )R/Cp ，如果干绝热，位温守恒（∂θ/∂t=0）。

2. 尺度分析法：依据表征某类大气运动系统各变量的特征值来估计大气运动方程中各项量级的大小，判别各个因子的相对重要性，然后舍去次要因子而保留主要因子，使得物理特征突出，从而达到简化方程的一种方法。

3. 梯度风：水平科氏力、惯性离心力和水平气压梯度力三力达到平衡，此时空气微团运动称为梯度风，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，这时空气微团作直线1V k =-。

地转风：在自由大气中，因气压场是平直的，空气仅受水平气压梯度力和水平地转偏向力的作用，当二力相等的空气运动称之为地转风。

5. 惯性风：当气压水平分布均匀时，科氏力、惯性离心力相平衡时的空气流动。

表达式为：iTV f R =-。

6. 斜压大气：大气密度的空间分布依赖于气压(p )和温度(T )的大气，即：ρ=ρ (p , T )。

实际大气都是斜压大气，和正压大气不同，斜压大气中等压面、等比容面（或等密度面）和等温面是彼此相交的。

7. 环流：流体中任取一闭合曲线L ，曲线上每一点的速度大小和方向是不一样的，如果对各点的流体速度在曲线L 方向上的分量作线积分，则此积分定义为速度环流，简称环流。

8. 埃克曼螺线：行星边界层内的风场是水平气压梯度力、科氏力和粘性摩擦力三着之间的平衡结果。

若以u 为横坐标，v 为纵坐标，给出各个高度上风矢量，并投影在同一个平面内，则风矢量的端点迹线为一螺旋。

称为埃克曼螺线。

9. 梯度风高度：当z H =π/γ，γ=(2k /f )1/2时，行星边界层风向第一次与地转风重合，但是风速比地转风稍大，在此高度之上风速在地转风速率附近摆动，则此高度可视为行星边界层顶，也表示埃克曼厚度。

()12K fDe ππ≡=梯度风高度：当z H =π/γ 时，边界层的风与地转风平行，但比地转风稍大，通常把这一高度视为行星边界层的顶部，也称为埃克曼厚度。

天原复习题1、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些各作用力定义、表达式及意义如何 答：气压梯度力、地心引力、惯性离心力、重力、地转偏向力及摩擦力的分析（1）、气压梯度力：当气压分布不均匀时，单位质量气块上受到的净压力称为气压梯度力。

表达式：拉普拉斯算子：-▽p 为气压梯度，由气压分布不均匀造成。

G 的大小与ρ成反比，与▽p 的大小成正比 G 的方向垂直等压线，由高压指向低压 （2）、地心引力：地球对单位质量的空气块所施加的万有引力。

表达式： 其中：K ：万有引力常量，M ：地球质量 ， a ：空气块到地心的距离 大小： 不变，常数方向： 指向地心。

（3）. 摩擦力：单位质量空气所受到的净粘滞力。

表达式：其中： 为粘滞系数 大气为低粘性流体，一般只在行星边界层（摩擦层）考虑摩擦作用，自由大气中则忽略摩擦作用。

（4）、视示力：由旋转坐标系的加速作用而假想的力（惯性离心力、地转偏向力）1. 惯性离心力：观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用，但站在转动地球上（ ） 观测它的运动，发现它是静止的（ ），这必然引入一个与向心力大小相同，方向相反的力，此力称为惯性离心力。

表达式： 大小：与纬圈半径成正比，即：与纬度成反比 ；方向：在纬圈平面内，垂直地轴指向外2.地转偏向力(科氏力）观测者站在旋转地球上观测单位质量空气块运动（ ），发现在北半球有一个向右偏的力，在南半球向左偏的力。

称此力为地转偏向力，又名科氏力。

表达式：V A ⨯Ω-=2地转偏向力的大小：（1）与相对速度|V|大小成正比（因角速度为常 数）；当|V|=0时，A=0，只有在做相对运动时，A 才存在。

（2）与速度夹角也成正比。

水平地转偏向力：大气中垂直运动一般也较小，气块主要受x 方向和y 方向地转偏向力，即：水平地转偏向力的影响。

地转偏向力方向：与垂直地轴和速度方向垂直，只能改变气块的运动方向，不能改变其大小。

微气象学基础_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.形成近地层各种微气候差异的根本原因是。

答案:下垫面条件2.理查逊数Ri是: 。

答案:单位时间内由平均运动转换为湍流运动的动能与单位时间内湍流运动克服浮力做的功之比。

3.近地层是指大气边界层下部、厚度约为其______的气层。

答案:10%4.下列因素中，（）改变不会引起下垫面反射率的变化。

天空云量5.在北半球北回归线以北的中纬度地区，正午时刻正南坡坡地上获得的太阳直接辐射量随坡度的增大而（）。

答案:不确定6.地形遮蔽对日照实数的影响，总是使其（）平地的日照实数。

答案:小于或等于7.坡度一定时，坡向不同对获得的太阳直接辐射的影响，下列说法不正确的是（）所有坡向获得的太阳直接辐射均在正午时刻达到最大。

8.在平均风速比较小的情况下，层结愈不稳定，横向脉动风速（）。

答案:愈大9.在典型晴天里，裸地下垫面上近地层空气温度随距地高度的升高而升高的温度铅直分布型称为（）。

答案:辐射型10.考察和分析一地微气候形成原因时，首先要考虑和分析下垫面的（）状况。

答案:辐射收支11.为了获得农田或森林植被上方温度、湿度、风速等微气象梯度廓线，梯度塔设立的观测层数至少为层。

答案:412.影响土壤温度变化的外部因素包括有（）。

答案:土壤表面覆盖状况天气条件纬度、海拔高度、地形等地理条件13.下面对土壤温度变化的影响说法正确的有（）。

答案:潮湿的土壤温度升降均较和缓。

农田翻耕和锄草松土后，能提高土壤温度。

粗质的土壤，其温度年日振幅小，温度波影响深度深。

14.确定土表热通量的方法可以归纳总结有（）等。

答案:热流板法土柱热含量法拉依哈特曼-采金台站规范法组合法15.微气候重点关心的是气象变量长时段内的平均，如气象要素的日变化、季节变化。

答案:正确16.在近地层，越靠近地表，气象要素的时空变异性越大。

答案:正确17.微气象学都是野外试验观测，不需要做室内实验测定。

卫星气象期末试题及答案一、选择题1. 卫星气象是指利用____监测、记录和传送地球大气变化信息的一种气象观测方法。

A. 风力计B. 雷达C. 卫星D. 气象球2. 卫星气象的主要功能是____。

A. 预测地震B. 监测大气污染C. 提供实时天气信息D. 跟踪太阳黑子活动3. 目前使用最广泛的气象卫星是____。

A. GOESB. FengyunC. HimawariD. Meteosat4. 微波卫星传感器主要用于____。

A. 测量地表温度B. 监测海洋潮汐C. 探测臭氧层厚度D. 测定大气水汽含量5. 在卫星云图中，云层越白表示云的反射能力越强，通常说明云的____。

A. 厚度很大B. 降水潜力较小C. 云顶温度较低D. 温度较高二、简答题1. 请简要介绍一下红外卫星云图的原理及应用。

红外卫星云图利用地球上的物体、云层本身以及大气等发出的红外辐射，通过卫星的接收和传输，形成图像展示云的信息。

红外卫星云图主要利用云层以外物体和云层的不同温度，通过不同颜色和灰度的表示，来反映大气云层的分布、存在的类型和云顶、云底的温度等信息。

通过红外卫星云图，可以对云的演变进行观察和预测，以便进行天气预报、气候分析等。

2. 请简要介绍一下雷达卫星的原理及应用。

雷达卫星利用微波信号来进行探测和测量。

雷达卫星通过向大气发送微波信号，并接收回波信号，根据回波信号的强度、频率等特征来判断目标的位置、形状、速度等信息。

雷达卫星可以用于探测降水、测量大气湿度、监测大气污染物、跟踪风暴等气象现象。

同时，雷达卫星还可以应用于天气预报、交通运输、农业等领域。

三、计算题1. 根据以下红外卫星云图，判断云的类型并解释其特征。

（此处省略具体图片，可以附上图片的描述）根据红外卫星云图，图中云的类型为层状云。

层状云通常呈现较大的水平范围，云层比较均匀且平整。

层状云的特点是云的厚度较薄，云顶温度较低，但降水潜力较小。

在图中，可以看到云的颜色比较均匀，没有出现明显的密集和厚实的部分，表明云层较薄。

1、极轨卫星和静止卫星的观测特点是什么？优缺点。

（1）极轨卫星（太阳同步轨）1）优点有：①由于太阳同步轨道近似为圆形，轨道预告、接收和资料定位都很方便；②有利于资料的处理和使用；③太阳同步轨道卫星可以观测全球，尤其是可以观测两极地区；④在观测时有合适的照明，可以得到充足的太阳能。

2）缺点是：①可以取得全球资料，但观测间隔长，对某—地区，一颗卫星在红外波段取得两次资料；②观测次数少，不利于分析变化快，生命短的中小尺度天气系统。

③相邻两条轨道的资料不是同一时刻，这对资料的利用不利。

(2)静止卫星1）优点：①是卫星高度高，视野广阔，一个卫星可对南北70°S--70°N，东西140个经度，约占地球表面1／3约1.7亿平方公里进行观测；②是可以对某一固定区域进行连续观测，约半小时提供一张全景圆面图，特殊需要时，3—5分钟对某小区域进行一次观测；③是可以连续监视天气云系的演变，特别是生命短，变化快的中小尺度天气系统。

如果把间隔为5分钟的图片连接成电影环，可以连续观察天气云系的演变。

2）不足是：①它不能观测南北极区。

②由于其离地球很远，若要得到清楚的图片，对仪器的要求很高。

③卫星轨道有限。

2、什么是可见光云图？有什么特征？可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段测量来自地面和云面反射的太阳辐射，如果将卫星接收到的地面目标物反射的太阳辐射转换为图像，卫星接收到的辐射越大就用越白的色调表示，而接收到的辐射越小则用越暗的色调表示，就可得到可见光云图。

特点：1、反照率对色调的影响，在一定的太阳高度角下，反照率越大色调越白，反照率越小，色调越暗（1）水面反照率最小，厚的积雨云最大（2）积雪与云的反照率相近，仅从可见光云图上色调难以区分（3）薄卷云与晴天积云，沙地的反照率项接近难以区分2、太阳高度角对色调的影响，太阳高度角决定了观测地面照明条件，太阳高度角越大光照条件越好，卫星接收到的反射太阳辐射也越大，否则越小3、什么是红外云图？有何特征？(1). 卫星在红外波段选用的通道有：3．55—3．93微米和10.5—12.5微米。

卫星气象学名词解释升交点：卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称为升段，把轨道的升段与赤道的交点称为升交点。

降交点：卫星由北半球飞往南半球那一段轨道称为降段，把轨道的降段与赤道的交点称为降交点。

轨道面：根据理论力学，卫星在地球引力（有心力）作用下的运动为平面运动。

该平面称轨道面，轨道面过地心。

轨道倾角：指赤道平面与轨道平面间的（升段）夹角。

探测周期（T）：指卫星绕地球运行一圈的时间。

截距（L）:连续两次升交点之间的经度数。

（L=T*15度/小时）。

星下点：卫星与地球中心连线在地球表面的交点称为星下点。

轨道数：指卫星从一个升交点开始到下一个升交点为止环绕地球运行一圈的轨道序数。

遥感：在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来被测目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理、分类和识别的一项技术。

三大宇宙速度：①环绕速度：7.912km/s②逃逸速度：11.2km/s③卫星脱离太阳系进入银河系的最小速度：16.9km/s自旋稳定：若卫星绕自身对称轴以一定的角度旋转，在没有空气阻力的情况下卫星的角动量守恒，因而自转轴方向始终不变，这种卫星稳定的方式称为自旋稳定。

三轴定向稳定：卫星三个方向上始终保持稳定，取卫星的三个方向为轴并使其保持稳定：①俯仰轴：与卫星轨道平面垂直，控制卫星上下摆动②横滚轴：平行于轨道平面，且与轨道方向一致，控制卫星左右摆动③偏航轴：指向地球中心，控制位卫星沿轨道方向运行入轨速度：火箭将卫星送入轨道的瞬时速度。

黑体：某一物体在任何温度下，对任意方向和任意波长的吸收率或发射率都等于1。

即α（λ）恒等于1.灰体：物体的吸收率与波长无关，且为小于一的常数。

选择性辐射体：物体的吸收率随波长而变化，即a=a（λ）。

辐射能Q：指电磁辐射所携带的能量，或物体发射的全部能量，其单位为J（焦耳）。

辐射通量φ：指单位时间内通过某一表面的辐射能。

辐射强度I：指对于点辐射源在某一方向上单位立体角内的辐射通量。

南京信息工程大学天气学原理试题」、名词解释：（20分）1 •质量通量散度。

2 •冷式锢囚锋。

3 •气旋族。

4 •大气活动中心。

5 •热成风涡度平流。

二、填空：（36分）1. ---------------------------------------- 连续方程根据------------------------------------ 原理求得，P坐标中的连续方程 ------- 02. 固定点温度变化由------------------------------------------------------------------ 决定。

3. --------------------------------------------------------------------------------- 推导马格拉斯锋面坡度公式假设锋为---------------------------------------------------- 面，其动力学边界条件为----------------------------------- 04. 一型冷锋与二型冷锋区别是--------------------------------------------5. 在中、高纬大尺度系统运动中，通常固定点涡度增加（减小）和该固定点等压面位势高度降低（升高）是一致的，这种一致性赖以存在的根据是6. 用方程诊断上升及下沉运动是由----------------------------------------- 项决^定。

7. 控制大气环流的基本因子有--------------------------------------------8. 任一层风速可用v v A V T表示，它能成立的条件是-------------- 若V为地面风速，则A取 -------- （填：0, 0, 1）9. ---------------------------------------------------- 我国北方气旋活动，一般与--------------- 急流相对应，南方气旋活动一般与 ------------- 急流相对应。

微气象学基础_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.城市上空逆温的存在能加快城市的污染物扩散程度。

参考答案:错误2.对叶片直立型的作物，其冠层最低温度出现的高度会随植被高度和密度的增加相应抬升。

参考答案:正确3.典型晴天条件下，通常近地层低层的风速在白天风速（）于夜间。

参考答案:大##%_YZPRLFH_%##高4.典型晴天里，裸地下垫面上空气温度随距地高度的升高而迅速递减的温度铅直分布型称为（）。

参考答案:日射型5.确定土表热通量的方法可以归纳总结有（）等参考答案:经验统计方法_谐波法_组合法_拉依哈特曼-采金台站规范法6.在垂直方向上，城市近地层可以划分为惯性子层和粗糙子层，处于粗糙子层内。

参考答案:城市冠层7.土壤热通量传递快慢主要取决于。

参考答案:导热率8.下面对土壤温度变化的影响说法正确的有（）参考答案:农田翻耕和锄草松土后，能提高土壤温度。

_潮湿的土壤温度升降和缓。

_粗质的土壤，其温度年日振幅小，温度波影响深度深。

9.下面关于土壤温度变化规律哪一个是错误的（）。

参考答案:土壤的恒温层深度与导温率的平方根成反比10.通常用植株的（）来代表植物的体温。

参考答案:叶片温度##%_YZPRLFH_%##叶温11.土壤温度随深度的变化呈线性分布变化的规律。

参考答案:错误12.近地层中比湿随高度升高而递减的这种分布类型称为（）分布。

参考答案:湿型13.大气层结愈不稳定，垂直和水平风向脉动角均会愈大。

参考答案:正确14.近地层高层（大于50米）与低层的风速日变化反相。

参考答案:正确15.在中性层结条件下或者高度较低（如3米以下）时，层结作用很弱，风廓线用对数模式可很好地描述。

参考答案:正确16.近地层中，空气绝对湿度的日变化通常与气温日变化相反。

参考答案:错误17.绝对湿度的日变化主要决定于地面的湿润状况和湍流交换条件，日变化类型有单峰型、双峰型及多峰型。

参考答案:正确18.大气层结愈不稳定，湍流交换愈强烈，温度脉动也就愈大。

中国天气_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.低空850hPa和700hPa的环流特点（）参考答案:江淮上空一般有东西向的切变线。

_有时切变线上有西南涡东移。

_切变线上低涡活动常造成强降水过程。

_江淮切变线以南有与之近乎平行的低空西南风急流。

2.源地水汽通过水汽平流输送至降水区参考答案:水汽通量有大小_水汽通量指向北，表明水汽向北方输送_水汽通量有方向3.横槽旋转南下可能产生的影响有( )参考答案:寒潮影响我国北方_可以产生全国大范围的寒潮天气4.根据850hPa上比湿分布，北半球冬季的比湿大值区，位于（）参考答案:以上三个都是5.诊断水汽饱和区的依据有参考答案:温度露点差值小于等于2℃的区域为饱和区_当f值大于等于90%，则为饱和区6.诊断大气的水汽含量和饱和程度，主要关注参考答案:湿层厚度_各层的饱和度_各层比湿和露点7.沃克环流的上升支和下沉支分别位于（）参考答案:西太平洋暖水区和东赤道太平洋的相对冷水区8.以下关于水汽通量的描述，正确的是参考答案:水汽通量散度值为正值，这表示该区域水汽辐散，不易发生降水的区域_水汽通量散度值为负值，这表示该区域水汽辐合，最易发生降水的区域9.水汽通量散度的组成部分有参考答案:风的散度_水汽平流10.以下四类对流风暴中一定是强风暴的是（）参考答案:超级单体风暴_飑线_多单体风暴11.热成风对相对涡度的平流是决定垂直运动的主要因子。

参考答案:当热成风对相对涡度平流为正时，有上升运动，ω<0_当热成风对相对涡度平流为负时，有下沉运动，ω>012.梅雨监测的内容有参考答案:日平均气温_西北太平洋副热带高压脊线的位置_日降水量13.非绝热加热项对垂直运动有贡献。

参考答案:当dQ/dt >0，有上升运动。

_在非绝热加热作用中，以凝结潜热释放为主。

_水汽凝结并释放潜热，使空气增温，从而产生更强的垂直运动。

14.梅雨的年际变化表现在参考答案:梅雨的起讫时间_梅雨雨量_梅雨期长度差异_地区分布差异15.下面对于江淮梅雨的描述正确的是参考答案:江南梅子的黄熟季节_空气湿度大_在湖北宜昌以东28o-34oN之间的狭长区域_一般出现在每年夏初16.在典型梅雨期，高层的环流特点有（）参考答案:高层的南亚高压从高原向东移动，位于长江流域上空。