水文气象学

1.大气臭氧层及其效应？

大气臭氧层：大气中的臭氧主要集中在10到50千米高度的大气层中。效应：从气象的角度来看，大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外辐射，形成平流逆温层，在25km以上气温随高度增加而显著升高，在50km附进形成了一个暖区；从地面生物的角度来看，大气臭氧层有着极为重要的保护作用，避免大量的紫外线达到地面而对生物造成伤害，而透过少量的紫外线则能对动植物形成有利的影响并杀灭一些有害病菌，对地球生物形成重要的保护作用。

2.大气的热力学分层及其依据？

分层：对流层，平流层，中间层，热成层，散逸层。依据：大气温度铅直分布特征和大气铅直运动状况。

3.北半球可照时数（昼长）的变化规律？

夏至日，太阳直射北回归线，北半球向阳面大于背阴面，所以昼短夜长，纬度愈高，白昼愈长，北极圈出现极昼现象。冬至日，太阳直射南回归线，北半球向阳面小于背阴面，所以昼短夜长，纬度愈高，白昼愈短，北极圈出现极夜。春秋分时，太阳直射赤道，全球各纬度上均昼夜平分，为12h。

4.地面有效辐射的影响因子及其影响？

影响因子：地面温度，空气温度，空气湿度，云况，风，海拔，地面状况。

地面温度高时，有效辐射增大；空气温度高时，有效辐射减弱；空气湿度大时，有效辐射减弱；云量多云层厚实，有效辐射减弱；风力加大，有效辐射减弱；海拔增大，有效辐射增大；粗糙地表比平滑地面有效辐射大。

5.地面辐射平衡方程及各项的含义？

R=(S’+D)-Rr-(Eg-Ea) R:地面辐射差额（地面净辐射）; S’：太阳有效辐射 D:散射辐射 ;（S’+D）:总辐射; Rr=(S’+D)*r (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:大气逆辐射；E0=Eg-Ea:长波净辐射（地面有效辐射）

6.为什么潮湿土壤的地面温度日较差比干燥土壤的小？

潮湿土壤的导热率比干燥土壤的导热率大，而土壤导热率是衡量土壤内由温度高的部分向温度低的部分传递热量的能力。导热率大的土壤，昼间土壤受热后，热量容易向深层传递，土表留存的热量相对较少；而夜间土表冷却时，深层热量也容易往上传递。因此导热率大的表面土壤昼夜热能贮存变化小，即温度变化小，所以干燥土壤表面昼夜温差比潮湿土壤大。

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一、名词解释

1、太阳常数：当地球位于日地平均距离时，在大气上界，垂直于太阳光线的平面上所获得的太阳辐射通量密度。

2、土壤定容热容量：单位体积的土壤温度变化1℃所需吸收或放出的热量。

3、相对湿度：空气中实际水汽压与当时温度下的饱和水汽压的比值。

4、气候：某一地方多年间所产生的天气状况，包括最常见的一般天气状况也包括特殊年份所出现的极端天气状况。

5、梯度风：在自由大气中，空气做曲线运动时，除了受水平气压梯度力和水平地转偏向力的作用外，还受惯性离心力的作用，这三个力达到平衡时的风称为梯度风。

6、地面净辐射：单位时间单位面积地表面吸收的的太阳总辐射和大气逆辐射与本身发射辐射之差称为底面净辐射。

7、低气压：由一组闭合的等压线组成，中心气压低向四周气压逐渐升高的区域。

气压梯度力：由于空气存在着气压差异而产生的作用于单位质量空气的力。

8、霜期：从初霜期到次年终霜期之间所持续的日数。

10、分子散射： 光通过纯净媒质时，由于构成该媒质的分子密度涨落而被散射的现象。

11、三基点温度：作物生命活动过程中最适温度、最低温度、最高温度的总称。

12、小气候：由于下垫面的性质及人类和生物活动的影响而形成的近地面大气的小范围气候。

13、大气活动中心：由于海陆分布的影响，原来带状的的高压或低压呗分割成单独的高压或低压中心被称为大气活动中心。

14、天气：是以气象要素和天气现象表示的瞬时或一段较短时间内的大气综合状况。

15、光和有效辐射：太阳辐射中对植物光和有效的光谱成分称为光和有效辐射。

16、活动积温：作物或某一昆虫某一生育期或全生育期中所有活动温度的总和。

17、降水量：从云中降落的液态水固态水未经渗透和流失，在单位水平面积上所积累的水层深度称为降水量。固态降水量为其融化后的水层厚度。

18、气团：指占据广大空间，在水平方向上物理性质比较均匀，垂直方向上物理属性变化比较一致的大块空气。

试析面向应用气象学专业的水文气象学教改

由于水资源紧缺及经济的发展导致洪灾损失越来越大,使得国民经济各部门对于水利工程规划工作提出了更高的要求。在水利工程规划设计中,现在特别强调经济效益和决策的科学化、民主化,尤其是耗资巨大的大型水利工程其决策过程更为慎重,这就迫使人们不能只停留在使用统计方法给出一个数,而是必须要在气象成因上寻找科学依据对规划设计方案进行气象上的合理性分析,改进水文水利计算结果,使水利工程建筑在更为安全可靠和经济合理的基础上。因此,必须依靠水文与气象方法的密切结合。

目前,我们国家在水文与气象的分支学科上,与世界先进水平差距不大,但是水文气象学这个边缘学科却是一个十分薄弱的环节。不仅在理论研究上做的不多,而且在应用方面也很落后。为了迎合社会发展的需要,如何使应用气象学专业本科生与时俱进了解水文气象学的发展趋势,既掌握水文气象学的基本理论知识,又能够运用气象学知识解决实际水文学问题,提高应用气象学专业学生解决实际问题的能力,使本专业学生毕业后可以从事一些水文方面的工作,打破传统上,气象类专业学生就业只找气象局的局面,拓宽学生就业范围,是“水文气象学”课程建设及改革所面临的迫切需求。

1 “水文气象学”研究现状

在大气—陆地—海洋—大气这一水汽大循环中,水文学是研究水在陆地以及地—气和海—陆两个界面之间的发生、存在、运动和转化规律的科学,水文学的一些问题和气象学紧密相关,由此产生了水文气象学这一交叉学科。水文气象学是一门年轻的应用学科,它的产生和发展,与人类社会对干旱、洪涝等极端自然灾害的认知水平、抗御灾害的能力等密切相关。20世纪30年代,美国天气局成立水文气象处,从气象资料推算可能最大降水和可能最大洪水,以满足防洪建筑设计的需要,这是水文和气象相结合的开始[1]。随着气象雷达、气象卫星等探测技术的发展,降水监测的水平有了很大提高,为降水短时预报与洪水预报的结合创造了条件,使水文气象学得到了新的发展[2]。

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《普通水文气象学》课程教学改革研究

作者：张叶晖 杨娜

来源：《课程教育研究》2018年第31期

【摘要】《普通水文气象学》是南京信息工程大学水文与水资源工程学院开设的一门专业基础课，是水文学和气象学相结合的交叉学科。本文结合近几年实际教学过程中存在的问题，从课程体系、内容的改革、教学实验环节的改革等方面探讨了该课程教学改革的实施方案和具体措施，以提高《普通水文气象学》课程的教学质量。

【关键词】交叉学科 水文气象 教学改革

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）31-0155-01

气象和水文两大科学体系是关乎我国国民经济发展的重要科学，两者对自然灾害的关注和研究具有重要的交叉性。气象关注气象灾害，如暴雨、干旱、台风、龙卷等，而水文关注地表灾害，如洪水、城市内涝、干旱、山洪泥石流等。近年来，我国各种突发性气象灾害和洪涝灾害的频发，单方面人才的培养已经不能满足社会发展的需要，水文与气象的交叉和融合已势在必行，水文气象交叉学科的发展是气象专业和水文专业教学改革和培养应急人才的必由之路。《普通水文气象学》是水文气象交叉学科中重要的一门基础课程。

1.教学内容的改革

普通水文气象学是水文气象学科中重要的一门专业基础课。该课程的目的在于讲述气象学在水文问题上的应用，培养学生通过气象学与水文学相结合的手段来解决工程水文本身解决不了的问题，例如：工程防洪设计中的可能最大降水估算；水文频率计算中应用地区分析时的水文气象一致区的划分；河流水文预报和山洪预警预报中预见期期间的定量降雨估算，以及21世纪兴起的研究全球气候变化的陆-气相互（反馈）作用，等等。极端水文气象事件诸如洪涝、干旱和山洪泥石流等自然灾害皆发生在地圈和气圈的界面上。随着全球气候变化影响的加剧，极端水文气象事件的发生越来越频繁，应用水文气象学所研究的内容与人类生活、工程建设和国民经济的联系也越来越密切。国家对水文气象专门人才的需求比要求高校加大培养水文气象专门人才的力度。