南京信息工程大学天气学原理试题1_3与答案

南京信息工程大学试卷 － 学年 第 学期 天气学原理课程试卷( 期中 卷) 本试卷共 2 页；考试时间 120 分钟；任课教师 ；出卷时间 年 月 学院 专业 年级 班学号 姓名 得分一、简答 (每小题 5 分，共20 分)1、解释在不稳定大气中，冷锋上山（爬坡），此锋是加强还是减弱？其原因是什么？2、什么是气压梯度力？请给出气压梯度力在p 坐标系和z 坐标系中的表达式。

3、什么是地转偏向力？具有什么特点？4、什么是行星涡度？与纬度有什么关系？二、 问答题 (每小题10分，共 40 分)1、请分析为什么在北半球低压对应气旋性环流，并且气旋性环流对应低压。

2、请推导p 坐标系下涡度方程，并画图解释涡度倾侧项的意义3、锋生条件是什么？并用锋生，锋消公式讨论不稳定大气中，冷锋上山、下山是加强还是减弱？（注意讨论中包含物理解释）4、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些？根据所学知识，尝试解释在北半球，沿着水流的方向，河流的右岸往往比左岸陡峭的原因？ 3、 图形题 (每小题10分，共 40分)1、由梯度风风速率公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂---=n P R f f R v T Tf ρ422说明高压中心附近等压线不应分析得很密，而在高压边缘等压线可分析得密集些。

2、某日某时地面图上有一暖式锢囚锋（如上右图所示）分别画出通过AA',BB'和CC'的垂直剖面示意图（请标出锋附近及其周围等温线分布）3、 单站高空风分析图中给出各层的热成风，请分析（1）冷、暖平流层的层次；（2）分析2km高度上水平气压梯度力的方向；（3）分析1.5-2km间平均的温度梯度方向；（4）判断测站上空是否有锋存在？若有试确定锋的类型，锋所在高度及锋线的走向，并简述理由。

4、回答下列问题：（ 下左图为500hPa温压场形势，其中实线为等高线，虚线为等温线，双实线为槽线，双虚线为脊线，D为地面气旋中心位置，等值线下标表示数值高低）（1（在图中画出冷暖平流区和地面冷暖锋的大体位置（2（指出500hPa槽前脊后相对涡度平流和地转涡度平流的性质（说明理由）。

南京信息工程大学《中国天气》试题一答案一，填空：（30%）1． 寒潮是一种-大规模强冷空气活动----过程，寒潮天气的主要特征是-剧烈降温-----和—大风---------。

冷空气从寒潮关键区侵入我国的路径有-西北路（中路）---、--东路-----、--西路-------和---东路加西路------等四路。

2． 长波波速公式是-- C=-u -β(L/2л)2-------，这表明长波的波速与波长存在函数关系，因此长波是一种-正弦波（余弦波）-----波。

3． 阻塞高压是中高纬度高空---深厚---的----暖性---高压系统，它的东西两侧盛行---南北---向气流，高压的南侧有明显的偏----东---风。

4． 影响我国降水的天气尺度系统有---高空低槽-----、---地面气旋、锋面--------、--低空切变线----、-低空低涡--------、--高空冷涡、低空急流-------等。

5． 梅雨锋与一般极锋不同，在梅雨锋的两侧水平风速切变和---露点差—都较大，但—温度差---并不明显。

6． 对流性稳定度的判据是----z se∂∂θ------当>0为----对流性稳定---------，<0为----对流不稳定-----------，=0为----中性-----------。

7． 有利于强雷暴发生的几项因子有---逆温层------、---前倾槽--------、----低层辐合高层辐散----------、--高低空急流---------、---中小系统------------。

8． 季风是指---近地面层冬夏盛行风向接近相反且气候特征明显不同的---------------现象。

二，名词解释：（20%）1． 超级单体风暴：即具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云。

2． 水汽通量散度（包括表达式）：单位时间内，单位体积内水汽的辐合或辐散量。

)()(qv y qu x ρρ∂∂+∂∂=)(V q ρ•∇-。

南京信息工程大学?中国天气?试题三答案一，填空〔30%〕1．阻碍我国的寒潮冷空气源地有三个别离是---新地岛以西洋面--------，----新地岛以东洋面-----，---冰岛以南洋面--------------------。

2．长波公式是- C=-u-β(L/2л)2------，波群速为---合成波振幅最大值移速------，重叠在大体西风气流上的一切长波的传播速度比纬向风速---小------，一样是波长较长移得-----慢------，波长较短移得---快------。

3．“P〞坐标水汽通量散度的表达式是---VgqqVgV qg•∇+∇•=•∇1)(1---------------，它是由---水汽平流-------和---风的散度--------两部份组成。

4．在降水预报中，垂直运动条件的分析，可用低层---风向风速-------和----非地转风----大致估量对流层中低层的垂直运动；在高层用---涡度平流------来分析判定---高层辐散----从而估量垂直运动。

5．形成对流性天气的条件有----水汽条件---，----不稳固层结条件----，---抬升力条件-----，其----水汽---条件所起的作用，不仅是成云致雨的原料，而且是阻碍大气层结---稳固度---的重要条件。

6．冷涡雷暴要紧出此刻冷涡的---南----部及---东南-----部位，因为那个部位靠近----太平洋高压------。

7．考虑台风的内力对台风移动的阻碍，当台风内有上升运动时，台风将有向---西----的内力，当气流水平辐散时，台风将有向---东----的内力，当气流作气旋式旋转时，台风将有向---北---的内力。

8．季风是指---近地面层冬夏盛行风向接近相反且气候特点明显不同的---------------现象。

在东亚南部低层，冬季盛行---东北----季风，夏日盛行---西南-----季风。

二，名词说明：〔20%〕1．切断低压：西风带长波槽不断进展加深，在高空冷槽南端形成一个孤立闭合的冷性低压。

南京信息工程大学《天气学原理》试卷（继续教育学院西藏、黑龙江班，2015年6月8日）1、下图为单站高空风分析图上各高度层的热成风T v，试分析：（1）冷平流及暖平流所在的高度层次；（2）3KM高度上的水平气压梯度力方向；（3）5—6KM高度层的平均温度梯度方向。

2、下图为地面天气图上的冷、暖锋的分布：若沿AB线作一空间垂直剖面图（下图），图中给出了高空锋区位置，请在图中示意性地画出锋区内部及其周围的等温线分布（至少画2根等温线并注明数值的相对大小），并简要说明理由。

A C D B3、下图为温带气旋与高空温压场配置图。

其中“低”、“高”分别为地面气旋、反气旋中心，虚线为高空温度场，实线为高度场。

试阐述图中温带气旋发展的物理过程和发展因子。

Z高度4、若下图为北半球的三圈环流示意图，请在图中用箭头标明这三个环流圈的环流方向，并简要说明理由。

5、下图给出了两种对称槽脊的示意图。

试根据相对涡度平流的散合项和曲率项，分析其移动和发展情况。

1、深厚而对称的气压系统：（冷高压，暖低压）此类系统是对称的冷低压和暖高压，是温度场的冷（暖）中心与气压场的低（高）中心基本重合在一起的温压场对称系统。

冷低压和暖高压都是深厚的系统，从地面到500hPa 以上的等压面图上都保持为闭合的高压和低压系统。

气压随高度的减小与温度的高低有关。

温度愈高，气压随高度减小愈慢→在暖空气中气压随高度的减小比在冷空气中慢。

]由于冷低压中心的温度低，所以低压中心的气压随高度而降低的程度较四周气压更加剧烈，因此，低压中心附近的气压越到高空比四周的气压降低得越多，即冷低压越到高空越强。

从图中可以看到等压面的坡度随高度是增大的，说明冷低压和暖高压在剖面图上是随高度变强的。

东北冷涡一种深厚的对称冷低压； 西太平洋副热带高压即是一种深厚的对称暖高压。

300N 00 600N 900N。

南京信息工程大学天气学原理试题三一、一、名词解释：（20分）1．1．地转风和热成风。

2．2．绝对涡度。

3．3．冷式锢囚锋。

4．4．温度平流的拉普拉斯。

5．5．东北信风。

二、二、填空。

（32分）1．1．固定点温度变化由--------------------------------------------------项决定。

2．2．一型冷锋与二型冷锋区别是----------------------------------------------。

3．3．若锋作为密度的一级不连续面，则锋附近气压分布特征是---------------------------------------------------------------------。

4．4．极锋锋区与副热带锋区的区别是-------------------------------------------------。

5．5．用ω方程诊断上升及下沉运动由---------------------------------------------------------------项决定。

6．6．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------------------------------------------------------------------。

7．7．平均层涡度方程中，相对涡度平流项在自然坐标系中采用地转近似后，可以分为-------------------------------------项讨论平均层位势高度局地变化。

8．8．用运动学公式，描述低压中心强度变化用--------------------------------表示，椭圆型高压中心将向-------------------------------------移动。

三、三、综合题。

精心整理南京信息工程大学天气学原理试题一一、名词解释： （20分）1． 质量通量散度。

2． 冷式锢囚锋。

3． 气旋族。

3． 5．为地面9急流相对应。

三、综合题。

（44分）1． 从力的平衡观点说明为什么在北半球大尺度系统运动中，高压内空气作顺时针旋转？（8分）2． 解释在稳定大气中，冷锋上山（爬坡），此锋是加强还是减弱？（8分）3． 请写出位势倾向方程：()g g f v f t p f ζφσ+∇⋅-=∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∇2222⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∇⋅-∂∂+dt dQ p R p c f p v p f pg σφσ22精心整理右端各项的名称，并用此方程定性解释图中槽的变化（图中波长L<3000KM,，实线为hPa 500图4． 14分）1R⎭⎝∂x dt ⎭⎝∂x t δ()03=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂y H dt d ()04=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂y H t δδ5． 位势涡度守恒条件是()1无水平辐散辐合()2斜压大气()3正压大气()4大气不可压缩()5大气可压缩。

精心整理三、 在图中标出，无相对涡度平流及正、负相对涡度平流区。

（10分）四、 下图为单站高空风分析图上的热成风T v ，试分析：五、 下图为地面天气图上的冷暖锋的分布，试沿AB 线作一空间垂直剖面图请画出垂直剖面图上锋附近及其周围等温线的分布示意图。

六、 试从地形影响分析自西向东移动的高空槽，在青藏高原各点()E D C B A ,,,,上空的移速情况。

（10分）精心整理3． 冷式锢囚锋。

4． 温度平流的拉普拉斯。

5． 东北信风。

二、 填空。

（32分）1． 固定点温度变化由 项决定。

2． 一型冷锋与二型冷锋区别是 。

3． 若锋作为密度的一级不连续面，则锋附近气压分布特征是 。

精心整理4． 极锋锋区与副热带锋区的区别是 。

5． 用ω方程诊断上升及下沉运动由 项决定。

6． 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7． 。

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：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。

在不考虑w和Az的情况下，在北半球，地转偏向力指向运动方向右侧，在南半球，地转偏向力指向运动方向左侧。

南京信息工程大学天气学原理试题一一、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）3．5．9．急流相18分）3．请写出位势倾向方程：500图右端各项的名称，并用此方程定性解释图中槽的变化（图中波长L<3000KM,，实线为hPaG,为地面高低压中心）（14分）上等高线，虚线为等温线，闭合D4．请用高空形势预报方程及地面形势预报方程物理解释上图中槽及温带气旋变化？（14分）南京信息工程大学天气学原理试题二一、填空:（25分）1．尺度分析含义是。

2．控制大气环流的基本因子有。

3．一型冷锋与二型冷锋区别是。

4．温度平流的拉普拉斯其含义是。

5．热成风涡度平流的含义是。

二、选择:（25分）（对打∨）1．惯性离心力表达式是()()r∧Ω∧Ω1()()r∧Ω∧Ω-2()R23Ω()R24Ω-（其中r为地球半径，R 为纬圈半径）。

2．高空等压面图上等高线密，则等压面坡度是()1大()2无变化()3小3．某站风随高度逆时针旋转，表示有可能()1冷锋通过()2暖锋将来临。

4．以速度相对固定坐标系运动的闭合高压中心有：5)大气三、在图中标出，无相对涡度平流及正、负相对涡度平流区。

四、下图为单站高空风分析图上的热成风1.冷平流及暖平流层次（2.3KM高度上的水平气压梯度力方向。

3.5—6KM高度上的平均温度梯度方向。

五、下图为地面天气图上的冷暖锋的分布，试沿附近及其周围等温线的分布示意图。

六、试从地形影响分析自西向东移动的高空槽，（10七、右端各项的名称，并用此方程物理解释图中槽的（图中波长南京信息工程大学天气学原理试题三一、名词解释：二、填空。

（32分）1．固定点温度变化由项决定。

2．一型冷锋与二型冷锋区别是。

3．若锋作为密度的一级不连续面，则锋附近气压分布特征是。

4．极锋锋区与副热带锋区的区别是。

5．用ω方程诊断上升及下沉运动由项决定。

天气学原理考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种现象不是由大气环流引起的？A. 季风B. 台风C. 潮汐D. 洋流答案：C2. 暖锋和冷锋的主要区别在于：A. 锋面移动的方向B. 锋面移动的速度C. 锋面两侧温度的差异D. 锋面两侧湿度的差异答案：C3. 以下哪种云属于积雨云？A. 高积云B. 层积云C. 积云D. 卷云答案：C4. 以下哪种天气现象与高压系统无关？A. 晴朗B. 干燥C. 风暴D. 炎热答案：C5. 以下哪种风向在南半球是顺时针旋转的？A. 东北风B. 西北风C. 东南风D. 西南风答案：D6. 以下哪种降水类型与对流活动无关？A. 雷阵雨B. 雨夹雪C. 冰雹D. 雾凇答案：D7. 以下哪种现象是大气逆辐射的表现？A. 温室效应B. 臭氧层空洞C. 酸雨D. 臭氧层保护答案：A8. 以下哪种天气系统通常与晴朗天气有关？A. 气旋B. 反气旋C. 锋面D. 低压槽答案：B9. 以下哪种现象不是由地形影响引起的？A. 山谷风B. 海陆风C. 焚风D. 季风答案：D10. 以下哪种天气现象与大气层的臭氧层有关？A. 臭氧层空洞B. 酸雨C. 温室效应D. 雾凇答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些因素会影响大气环流的形成？A. 地球自转B. 地球公转C. 地形地势D. 海陆分布答案：A, B, C, D2. 以下哪些云属于高层云？A. 高积云B. 高层云C. 卷层云D. 卷云答案：B, C3. 以下哪些天气现象与气旋系统有关？A. 雷阵雨B. 龙卷风C. 飓风D. 台风答案：A, B, C, D4. 以下哪些因素会影响降水的形成？A. 温度B. 湿度C. 风向D. 地形答案：A, B, D5. 以下哪些现象与大气逆辐射有关？A. 温室效应B. 臭氧层空洞C. 酸雨D. 臭氧层保护答案：A三、判断题（每题1分，共10分）1. 暖锋过境后，气温会升高。

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。