气象学与气候学 - 第三章 大气的水分

气象学与气候学思考题第一章引论1．气候系统气候系统是一个包括大气圈、水圈、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统一的物理体系。

2．大气圈可分为哪些层？对流层有何重要特征？大气圈可分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

对流层的特征：①气温随高度的增加而降低。

②垂直对流运动显著。

③气象要素水平分布不均。

3．什么叫露点、降水、降水量？①在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却到饱和时的温度，称为露点温度，简称露点（T d）。

其单位与气温相同。

②降水是指从天空降到地面的液态或固态水，包括雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒和冰雹等（但露不属于降水）。

③降雨量是指降水落到地面后（固态降水则经融化后），未经蒸发、渗透、流失而在水边面上积聚的深度，降水量以毫米为单位。

4．写出干空气状态方程并阐明其意义。

①干空气状态方程为P=pR d T,其中第二章大气的热能与温度1．什么叫太阳常数？就日地平均距离来说，在大气上界，垂直于太阳光线的1cm2面积内，1分钟内获得的太阳辐射能量，称太阳常数，用I0表示，多取I0=1370W/m2.2．什么叫太阳辐射光谱？其能量是如何分布的？①太阳辐射中辐射能按波长分布，称为太阳辐射光谱。

②太阳辐射能量主要分布在在可见光区，占太阳辐射总量的50%，其次是红外区，占总能量的43%，而紫外区的太阳辐射能很少，只占总能量的7%。

3．大气对太阳辐射的削弱方式有哪几种？为何雨后天晴时的天空特别蓝？①大气对太阳辐射的削弱方式有吸收、散射、反射三种。

②雨后天晴时的天空特别蓝是因为空气中杂质、水汽等凝结物少，基本上是属于分子反射，而太阳辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射。

4．为何有云的夜晚气温比较高？有云的夜晚气温比较高是因为云能强烈吸收地面辐射并且能反射回地面，也就是大气的逆辐射，因此，当天空有云，特别是浓密的低云时，逆辐射就更强了。

5．写出泊淞方程，并说明其物理意义。

1.什么是饱和水汽压？饱和水汽压：水汽与水或冰两相共存，其间分子交换过程达到动态平衡时的水汽压。

2.饱和水汽压主要受哪些因素影响？✓蒸发面的温度✓蒸发面的性质（水面、冰面、溶液面）✓蒸发面的形状（平面、凹面、凸面）3.饱和水汽压与温度成什么关系？饱和水汽压随温度升高而按指数规律迅速增大。

4.为什么饱和水汽压随温度升高而迅速增大？温度越高，水分子平均动能越大，单位时间脱出水面的分子越多；只有当水面上水汽密度增大到更大值时，落回水面的分子数才和脱出水面的分子数相等。

温度越高，水汽分子平均动能越大，而水汽压是水汽重量及其碰撞器壁的结果，故也随之增大。

5.饱和水汽压随温度升高而迅速增大有什么重要意义？温度升高，饱和变不饱和，蒸发重现；温度降低，不饱和变饱和，凝结出现。

饱和水汽压随温度改变的量，高温时比低温时大。

6.蒸发面性质对饱和水汽压有什么影响？冰面和过冷却水面的饱和水汽压仍随温度升高而按指数规律变化.7.蒸发面形状如何影响饱和水汽压？温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小。

凸面的曲率愈大，饱和水汽压愈大；凹面的曲率愈大，饱和水汽压愈小大水滴曲率小，饱和水汽压小；小水滴曲率大，饱和水汽压大；从而出现大水滴“吞并”小水滴现象。

8.影响蒸发的因素有哪些？气象因素：热源、饱和差、风和湍流扩散、气压下垫面因素：水源、水面大小，形状及深度、水质、物理性质9.空气湿度随时间变化有何规律？10.大气中水汽凝结需要什么条件？凝结核、水汽饱和或过饱和11.不同饱和或过饱和途径对云雾的形成有何差异？水汽凝结以冷却为主。

绝热冷却对形成云最为主要；辐射冷却、平流冷却与混合冷却对形成雾最为主要。

12.什么是云？与雾有什么区别？云是悬浮在大气中的大量小水滴、冰晶微粒或两者混合物的可见聚合群体；底部不接触地面。

雾是悬浮于近地面空气中的大量小水滴或冰晶的可见聚合群体，底部接触地面。

13.云的形成需要什么条件？凝结核、充足水汽、冷却过程14.形成云的上升冷却过程有哪些类型？热力对流：多形成积状云动力抬升：锋面、气旋作用，多形成层状云大气波动：多形成波状云地形抬升：可形成积状云、层状云与波状云积状云：空气对流上升冷凝而成的具有孤立分散、云底平坦、顶部凸起形态的垂直发展云块。

《气象学与气候学》复习要点第一章研究对象、任务和发展简史1．气象、天气和气候的含义气象：大气中发生的物理现象和过程，称为气象。

天气：短时间内大气状态和大气现象的综合。

气候：长时间内，大气状态和现象的的平均状况和极端状态。

2.广义的气象学和狭义的气象学：广义的气象学：所有研究大气现象和过程的学科统称为气象学。

狭义的气象学：仅研究大气中大气现象的学科称为狭义气象学。

3．大气的主要组成成份氮、氧、氩、 CO2、氖、氦、甲烷、氪、氧化氮、氙、臭氧、氡等。

前四个的含量分别是78.08、20.95、0.93、0.03，累加值 99.03、99.96、99.99。

大气气溶胶粒子：大气中悬浮的多种固体和液体微粒，统称为大气气溶胶粒子。

4．大气的质量随高度的变化大气总质量约5.3×1015吨。

50%在5.5公里以下；75%在11公里以下；25%在11公里—100公里；1% 在36公里—100公里；5. 大气上界有两种划分方法一是大气中出现物理现象的最高高度：极光，1200千米，大气的物理上界；另一种着眼于大气密度与星际气体密度接近的高度：大约2000—3000千米。

6. 大气的垂直分层⑴对流层高度：平均高度10—12公里，赤道平均高17—18公里，极地平均高8—9公里。

特征：①气温随高度升高而降低；平均而言：气温直减率γ=0.65℃/100米②盛行垂直对流运动；③气象要素分布不均；⑵平流层自对流层顶—55km。

温度最初随高度增加不显著，30 km以上显著升高。

气流比较平稳，空气的对流运动很弱。

对流层中水汽含量少，大多数时间天空是晴朗的。

在20 km以上高空，可在早晚观测到贝母云。

⑶中间层自平流层顶到85 km左右为中间层。

温度随高度升高而降低。

有强烈的对流运动。

几乎无云出现，有时能看到薄、银白色的夜光云。

有一个白天出现的电离层，叫做D层。

高度60—90公里。

⑷暖层高度自85公里到250或500 km。

又称热成层或暖层。

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。

第三章大气水分一.填空题：1.在常温常压下，大气中的物质只有有三态变化，其他物质由于气温高于其温度，而以形态存在。

2.温度愈高，饱和水汽压，随着温度升高，饱和水汽压按规律迅速。

3.不同温度下的空气，降低同样的温度，高温时的饱和空气凝结水量比低温时。

4.当T= 时，E过冷=E冰。

5.冰晶效应的条件是。

6.大小水滴共存时，产生水汽转移现象的条件是。

7.空气达到过饱和的途径有、。

8.空气冷却的类型有、、。

9、近地面的空气因与冷地面接触而降温到露点以下，如果 >0℃时，则在地面或地面物体凝结成，称为露；如果 <0℃，则水汽直接在地面或地面物体上凝结成称为霜。

10、形成露和霜的条件是的夜晚。

11、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。

农业上要预防的是而不是霜。

12、出现白霜时，气温比露点温度，即出现也出现。

13、出现黑霜时，气温比露点温度，只有而无。

14、雾凇是形成于树枝上、电线上或其它地物迎风面上的白色疏松的。

根据其形成条件和结构可分为两类：和。

15、雨凇是形成在地面或地物迎风面上的的紧密冰层。

它主要是降到温度低于的地面或地物上冻结而成的。

如果它是由非过冷却雨滴降到冷却得很厉害的地面或地物上而形成的时候，一般这种雨凇很薄而且存在的时间不长。

16、雾是悬浮于近地面空气中的，使水平能见度小于的物理现象。

17、云是指漂浮在空中的，由组成的中的水汽凝结物。

18、下午出现淡积云是的预兆。

19、早上出现浓积云是的预兆。

20、谚语“瓦块云，晒死人”、“天上鲤鱼斑，明天晒谷不用翻”，就是指透光高积云或透光层积云出现后，。

21、降水是指从云中降落到地面的和水，常见的有。

21习惯上把半径小于 um的水滴称为云滴，半径大于 um的水滴称为雨滴。

标准云滴的半径是 um，标准雨滴的半径是 um。

22、使云滴增大的过程主要包括：和。

实际上，云滴的增长是这两种过程同时作用的结果。

《气象学与气候学》要点及试题黄秀英佳木斯大学理学院《气象学与气候学》要点及试题佳大理学院资源与环境科学系黄秀英教学目的:本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生系统地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理；天气演变和气候的形成、分布、变化的基本规律；了解人类对天气的影响和改造的基本原理;使学生能胜任中学的教学任务,带领中学生开展课外气象活动.教学任务:第1-4章:气象学基础理论 (讲授54学时,实习20学时)第 5 章:天气学基础理论 (讲授18学时,实习4学时)第6-8章:气候的形成,分布,变化及人类活动对气候的影响.(讲授38学时,实习12学时)*课程安排如下：*试题类型1.选择题（含多项选择和单项选择） 15 - 20分2.填空题 20 - 25分3.判断并改错（找出唯一的一处错词或字并改成正确的） 15 - 20分4.根据要求作图 10 - 20分5.连线题 5 - 10分6.根据要求填图 10 - 20分7.根据温度、降水柱状图判断气候类型 5 - 10分8.根据所给温度、降水资料回答问题 10 - 15分9.简答题 10 - 20分10.读图并回答问题 10 - 15分*教学参考书：*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、区域地理学的关系一.选择题：1.（）是气象学的研究范围a.风b.雨c.冷却d.台风e.雪f.龙卷g.蒸发2.（）是天气学的研究范围a.霜b.台风c.凝结d.龙卷e.温度3.气象学与气候学的关系是（）a.气候学包含气象学b.气象学是气候学的基础c.气象学和气候学是独立的二、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.天气学是研究（）不同的区域内所发生的（）的（）及（）规律，并应用这些规律（）的科学，以（）为研究对象。

3.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。