大气物理复习提纲
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大气物理复习提纲
第一讲:大气的演变
第一代大气、第二代大气、现代大气
大气的成分及分布:地球大气是由多种气体以及漂浮于其中的固态、液态等颗粒物质组成的。
气体成分、干洁大气、相变特征、空气密度:、平均分子量
水汽的特点及分布规律; CO2、O3的作用及分布; 气溶胶及其在大气中的作用
气体成分:90km以下干洁大气均匀混合,称为均匀层。
干洁大气: 不含水汽和悬浮颗粒物的大气称为干洁大气。
相变特征:在地球大气温、压条件下,水汽是唯一能发生相变的气体成分。
空气密度:标准状态(p=1013.25hPa, t=0℃)下,干空气密度为1.29kg/m3。
平均分子量:90km以下,空气平均分子量为28.966,不随高度变化;90km以上,随高度递减。
大气的垂直结构; 对流层、平流层的特点; 大气的状态参数及其变化; 气压随时间和空间变化情况
三种温标之间的转换、气温随时空变化情况; 逆温层及其; 成原因各种湿度参量的定义及计算
气体的状态方程及计算; 大气静力学方程、适用条件、应用; 气压场的基本形式及位势高度
例:求温度为20℃和-20℃时,1立方米空气中所含的最大水汽质量,第一个比第二个大多少倍。
例:在热带沙漠常常温度高达45℃或更高,而相对湿度却抵达2%,而在极低,温度降低到零下40℃或更低,相对湿度却近100%,试问哪个地区绝对湿度大,大多少倍?
解:分别求出温度45℃与-40℃时的饱和水汽压E与它们的实际水汽e
则热带沙漠地区绝对湿度大,大约大7.7倍
第二讲大气辐射
描述辐射场的物理量; 辐射通量; 辐射通量密度; 辐射强度; 辐射的基本定理; 基尔霍夫定律
普朗克定律; 史蒂芬-波尔兹曼定律; 维恩位移定律; 平方反比关系; 大气的吸收光谱
吸收光谱:水汽、氧气、臭氧、二氧化碳的吸收光谱;大气窗;
大气对辐射的散射:大气散射和吸收的不同;瑞利散射、米散射的特点;利用散射的原理解释天空为什么是蓝色
太阳辐射在大气中的传输:太阳常数;太阳辐射在大气上界的分布;解释地球、大气和地气系统的辐射平衡
祝大家考试顺利!!大探(111)
例:一立方体的黑体,每边长10cm,如果把它加热到727度,求此黑体放射的辐射能有多少瓦?
祝大家考试顺利!!大探(111)
第三讲大气热力学基础
(1)干空气和未饱和的湿空气的绝热过程
干绝热过程、干绝热方程、干绝热递减率; 位温的定义; 位温的应用; 抬升冷凝高度; 抬升冷凝高度的估算(2)饱和湿空气的绝热过程
假湿绝热过程、假湿绝热递减率; 假相当位温、假相当温度
T-lnP图的应用; 大气静力稳定度及其判别方法; 厚气层的静力稳定度判别方法:
祝大家考试顺利!!大探(111)
本节讨论两个温度和湿度各不相同的空气块绝热等压混合的情况。
可见混合后的q、T、e和θ都可由初值的质量加权平均得到。
说明:空气块绝热混合的效果是,位温高的气块混合时位温下降,即它释放出能量;位温低的气块混合时吸收热量,位温上升;若两块气块位温相等,则达到热量平衡。
(B常被称为净的阿基米德浮力,当气块上升到新的位置后,若气块密度比环境密度小,则B>0,加速度为正,气块将继续上升,反之,B<0,加速度为负,若B=0,加速度为零。
)
祝大家考试顺利!!大探(111)
第四讲大气动力学基础
大气动力学基本方程组及其近似分析; 地转风;热成风; 梯度风; 地转偏差; 地转适应的尺度理论; 重力内波产生原因及其气象意义; 罗斯贝波产生机制及其特征;地转适应机理
(只有风场而没有气压场)
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(只有气压场而没有风场)
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第六讲云雾和降水水物理
•湿空气达到饱和的途径
•云雾形成的宏观条件
•积状云的宏观特征
•层状云、卷云的宏观特征
•云降水的微观特征
•云滴谱、雨滴谱、冰雹
•云粒子的均质核化
•云粒子的异质核化
•大气凝结核
•什么是云中水循环次数?什么是降水效率?一般降水有哪两个特点?
•降水量比上云内含水量是云中水循环次数
•降水量比上入云水汽输送量为降水效率
•一般云雾降水的降水量大于云内含水量而小于入云水汽输送量•飑线、超级单体、多单体的特征
•零度层亮带及其形成原因
•云滴的凝结增长
•降水物的降落与碰并
•微滴下落末速度
•碰并效率、碰撞效率、并合效率
•冰雹的干湿增长•考试题型
•一、选择题,20题,30分•二、简答题,2题,20分•三、证明题,1题,15分•四、计算题,3题,35分•电子工程学院汤志亚•tangzhiya@
祝大家考试顺利!!大探(111)。