气象学 第一章__ 大气概述
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⽓象学要点⽓象学资料第⼀章地球⼤⽓1、什么是天⽓?什么是⽓候?两者的区别?天⽓:某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和天⽓现象的综合。
⽓候:在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动,在长时间互相作⽤下,在某⼀短时间内⼤量天⽓过程的综合。
区别:①天⽓是短期过程,天⽓系统简单;②⽓候是长期过程,⽓候系统复杂,其中⽓候系统包括(⼤⽓圈、岩⽯圈、⽔圈、⽣物圈、冰雪圈)2、什么叫⼲洁⼤⽓?⼤⽓中除去⽔汽和悬浮在⼤⽓中的固态、液态微粒以外的整个混合⽓体。
3、关于CO2的时空变化、⽇变化、年变化和长期变化?低层嗲⽓中CO2含量随时间和空间⽽略有变化。
在时间上,①由于卢瑟植物光合作⽤对CO2消耗,在⽩天、晴天、夏季时的CO2浓度⽐⿊夜、阴天、冬季要⼩;②⼯业⾰命前⼩于⼯业⾰命后。
在空间上,⽔平⽅向:城市⼤于农村;垂直⽅向:0—20kmCO2含量⾼,20km 以上,含量逐渐减少。
CO2的⽇变化:⽩天午后最少,⽇出前后达到最⾼CO2的年变化:秋季最低,冬季最⼤CO2的⽇变化:不断增加4、⽔汽⽔汽的来源:主要来⾃江河湖海等⽔体和潮湿地表的⽔分蒸发以及植物的蒸腾,最重要的是:⽔汽是可变成分。
⽔汽时空变化:时间上,夏季多于冬季;空间上,⼀般低纬多于⾼纬,下层多于上层⽔汽特点:①⽔汽是实际⼤⽓中唯⼀能在⾃然条件下发⽣⽓、液、固三态相变的成分,在天⽓变化、⽓候形成中扮演了⼗分重要的⾓⾊。
②⽔汽还能强烈的吸收地⾯和⼤⽓长波辐射并放射长波辐射对地⾯存在保温效应,因此⼤⽓中⽔汽含量多少对地⾯和⼤⽓的温度情况有着重要的影响③⽔汽是⾃然界潜热最⼤的物质。
5、⼤⽓的热⼒学分层(图P16)根据温度、⼤⽓成分、电荷、随⾼度的分布特点将整个⼤⽓层划分为五层:对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
对流层:低纬度温度低,⾼纬度温度⾼,因为低⾼纬度地区的地⾯受热不平均,低纬度地区的平均厚度为17—18km,⾼纬度地区的平均厚度为8—9km。
复习思考题第一章大气概述1.大气中臭氧,二氧化碳,水汽在气象学上的意义。
臭氧能大量吸收紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布;同时,臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害,对地球上生物有机体生存起了保护作用。
二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料,它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影.二氧化碳是温室气体,它能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应。
水汽能强烈吸收长波辐射,参与大气温室效应形成,对地面起保温作用。
大气中水汽含量多少,影响云雨及各种降水,对植物生长发育所需水分有着直接影响,最终影响到植物及农作物的产量。
2.大气垂直分层的依据是什么.各层的主要特点有哪些。
依据:世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质,把大气分为五层.特点:对流层是靠近地表的大气最底层,气温随高度增加而降低,空气具有强烈的对流运动,气象要素水平分布不均匀。
平流层位于对流层顶到距地面约50~55km的高度,气温随高度的上升而升高,空气以水平运动为主,水汽含量极少。
中间层是从平流层顶到距地面85km左右的高度,气温随高度的增加迅速降低,有空气的垂直运动,几乎没有臭氧存在。
热成层又称暖层,位于中间层顶至500km左右,气温随高度的增加迅速升高,大气处于高度的电离状态。
散逸层是大气的最高层,又称外层,气温随高度的增加很少变化.3.名词解释:饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差.饱和水汽压: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,它是温度的函数.相对湿度:空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。
露点温度:当空气中水汽含量不变,且气压一定时,使空气冷却到饱和时的温度称露点温度.饱和差:在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差.它表示实际空气距离饱和的程度.4.饱和水汽压和相对湿度与温度有何关系。
题库第一章气象学基础知识第一节大气概况试题及答案1. 大气的垂直分层自下而上依次为?()? [单选题] *A.对流层、等温层、中间层、热层、散逸层B.对流层、平流层、中间层、热层、散逸层(正确答案)C.对流层、平流层、中间层、散逸层、热层D.散逸层、热层、中间层、平流层、对流层2. 大气中能够透过太阳短波辐射、强烈吸收和放射长波辐射的主要气体成分为()? [单选题] *A.臭氧B.氮气C.氧气D.二氧化碳(正确答案)3. 在大气成分中,能产生温室效应的大气成分是()? [单选题] *A.氧气B.水汽C.臭氧D.二氧化碳(正确答案)4. 在自然界的温度和压力条件下,能在气态、液态和固态三者之间互相转化(即发生相变的唯一大气成份)。
()? [单选题] *A.氮气B.氧气C.水汽(正确答案)D.二氧化碳5. 对天气及气候变化具有重要影响的大气成分包括()? [单选题] * A.二氧化碳、臭氧和惰性气体B.氮气、二氧化碳和惰性气体C.二氧化碳、臭氧和水汽(正确答案)D.氧气、臭氧和惰性气体6. 从地面向上随着高度的增加空气密度()? [单选题] *A.缓慢递减B.迅速递减(正确答案)C.缓慢递增D.迅速递增7. 在气压相同的情况下,密度较小的空气是()? [单选题] *A.暖湿空气(正确答案)B.冷湿空气C.干热空气D.干冷空气8. 目前城市大气质量监测报告中通常提到的污染物种类有()? [单选题] * A.二氧化硫(正确答案)B.二氧化碳C.氮气D.臭氧9. 在水汽相变过程中,大气中的固体杂质可以充当()? [单选题] * A.凝结核,不利于相变过程发生B.催化剂,不利于水汽凝结C.凝结核,有利于相变过程发生(正确答案)D.催化剂,有利于水汽凝结10. 一些大气污染成分在大气中发生化学变化形成有害物质,最常见的有()? [单选题] *A.酸雨和粉尘B.氮氧化物和粉尘C.氮氧化物和光化学烟雾D.酸雨和光化学烟雾(正确答案)11. 对天气及气候变化具有重要影响的大气成分包括()? [单选题] *A.二氧化碳、臭氧和惰性气体B.氮气、二氧化碳和惰性气体C.二氧化碳、臭氧和水汽(正确答案)D.氧气、臭氧和惰性气体12. 能够强烈吸收和放射长波辐射,并对地面和大气温度有较大影响的大气成分是Ⅰ.氧气;Ⅱ.氮气;Ⅲ.臭氧;Ⅳ.二氧化碳;Ⅴ.氢气;Ⅵ.水汽。
⽓象学复习资料第⼀章1.⼲洁⼤⽓:除去⽔汽及其他悬浮在⼤⽓中的固、液体质粒以外的整个混合⽓体。
2.⼆氧化碳(CO2):时间变化:a) ⽩天、晴天、夏季时的⼆氧化碳浓度⼩于⿊夜、阴天、冬季。
b) ⼯业⾰命前⼩于⼯业⾰命后。
空间变化:⽔平:城市⼤于农村;垂直:0~20km,含量最⾼;20km以上,含量显著减少。
CO2的⽇变化(diurnal variation):主要取决于光合作⽤⽩天午后达最低值,⽇出前后达最⾼值CO2的年变化(annual variation) :秋季达最低值,春季达最⼤值CO2的长期变化(long-term change) :由于⼈类活动,⼤⽓中CO2浓度不断升⾼。
在⼗七世纪⼯业⾰命前,全球平均⼤约为280ppm,但现在则⾼达380ppm.3.⽔汽的分布规律:时空变化:时间:夏季多于冬季空间:⼀般低纬多于⾼纬,下层多于上层。
特点:是唯⼀能在⾃然条件下发⽣相变的物质,因此它是天⽓变化的最重要的⾓⾊;是⾃然界潜热最⼤的物质。
4.天⽓:某⼀地区在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和⼤⽓现象的综合。
⽓候: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,在某⼀段时间内⼤量天⽓过程的综合。
天⽓与⽓候的区别:①天⽓是短期过程,⽓候是长期过程②天⽓系统简单,⽓候系统庞杂5.⼤⽓的铅直运动根据温度、成分、电荷等物理性质,并考虑⼤⽓的垂直运动情况,可将⼤⽓分为五层:对流层,平流层,中间层,热层,散逸层。
对流层特点:①主要天⽓现象均发⽣在此层。
②温度随⾼度升⾼⽽降低。
(平均⾼度每升⾼100m,⽓温下降0.65℃。
)③空⽓具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。
④⽓象要素的⽔平分布不均匀。
平流层(对流层顶~55km)特点:①25km以下,⽓温保持不变;25km以上,⽓温随⾼度增加⽽显著升⾼(-3℃)。
②空⽓运动以⽔平运动为主,⽆明显的垂直运动。
中间层(平流层顶~85km)特点:①⽓温随⾼度增加迅速下降,顶部⽓温可降⾄-83℃以下。
绪论1.*大气科学是研究地球大气中各种现象的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
2.*大气科学的研究对象主要是覆盖着整个地球的大气圈,特别是地球表面的低层大气和地球的水圈、岩石圈、生物圈、是人类赖以生存的主要环境。
3.*大气科学的内容可概括成四个方面:①地球大气的一般特征(如大气的组成、范围、结构等);②大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化;③解释大气现象,研究其发生、发展的规律;④如何利用这些现象预测、控制和改造自然(如人工影响天气、大气环境预测和控制)。
4.大气科学研究的特点:①研究大气科学不能仅限于大气圈;②大自然是大气科学研究的实验基地;③国际合作是推动大气科学发展的必要途径。
学科分支:主要为气象学和气候学。
5.大气化学是研究大气组成和大气化学过程的学科。
研究内容主要包括大气的化学组成及演变、大气微量气体及其循环、大气气溶胶、大气放射性物质和降水化学等。
第一章大气概述一、问答题:1.说明“天气”和“气候”的定义和区别,答:天气描述的是一个特定时间与一个特定地点的大气状态和大气现象。
气候是指在影响天气的各因子(太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动等)长期相互作用下所产生的天气综合,不仅包括某些多年经常发生的天气状况,还包括某些年份偶然出现的极端状况。
也就是说,气候是在一定时段内由大量天气过程综合平均得出的,它与天气之间存在着统计联系。
2.大气中二氧化碳成分增加的原因及其可能的后果是什么?答:大气中二氧化碳成分增加的原因归因于化石燃料(如煤炭、石油、天然气等)燃烧量的不断加大。
后果是低层大气的温度会由此而升高,从而引起全球气候的变化。
3.为什么水汽和尘埃是大气的重要成分?答:水汽是云和降水的源泉。
水汽是唯一能在常态中以三种相态存在的物质(固态、液态、气态)随着大气的垂直运动,空气中的水汽会发生凝结或凝华,形成雨滴或冰晶,进而产生云和降水。
尘埃可以作为大气中水汽凝结或冻结的核心,是形成云、雾和降水的重要条件;它们能吸收和散射太阳、大气和地面的辐射,改变地球的辐射平衡;使大气能见度和空气质量变坏。
气象学复习思考题第一章大气概述1.名词解释:气温垂直递减率(γ):在垂直方向每变化100m气温的变化值。
气温随高度增加而降低,平均而言,每上升100m,气温下降0.65℃,这称为气温垂直递减率,也称气温垂直梯度。
饱和水汽压(E):在一定温度下,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,这是的空气成为饱和空气。
饱和空气产生的水汽压力成为饱和水汽压,它是温度的函数。
相对湿度(U):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%露点温度(t d):在空气中水汽含量不变,且气压一定时,使空气冷却达到饱和时的温度称为露点温度, 简称露点。
饱和差(d):在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差。
d=E-e2.气候与天气有哪些不同?①气候:一个地方较长时间内发生的天气状态,既包括平均状态又包括极端状态,一般比较稳定。
一个地方的气候特征受它所在的纬度、高度、海陆相对位置等影响较大。
②天气:一个地方较短时间内大气状态和大气现象的综合成为天气,一般具有多变性。
3.平流层和对流层的主要特点有哪些?①平流层:a.气温随高度的上升而升高b.空气以水平运动为主c.水汽含量较少,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②对流层:a.气温随高度上升而降低b.空气具有强烈的对流作用c.气象要素水平分布不均匀4.臭氧,二氧化碳,水汽和气溶胶的气候效应。
①臭氧:a.大量吸收太阳紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布。
(b.臭氧层的存在使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害,对地球上生物有机体的生存起了保护作用。
)②二氧化碳:a.CO2对太阳短波辐射吸收很少,但能强烈吸收和放射长波辐射,使得地表辐射的热量大部分被截留在大气层内,因而对地表有保温效对空气和地面有增温效应。
b.在所有温室气体中,CO2对大气温室效应的贡献占到53%。