气象气候学第一章作业一

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。

第一章引论一、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，并在上应用的科学，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。

4.气候学是研究地球上的气候、、规律的科学，以为研究对象。

5.气候是指在、、和长时间相互作用下，在某一时段内大量的综合。

6.气象学是气候学的，天气学是气候学的，气候学是和的综合。

7. 是气候系统的能源，在气候系统的五个子系统中是主体部分，也是最可变的部分。

8.地面—90km的范围中大气的组成是、、。

9.大气是的混合物，主要成分是，此外还有含量不定的、。

10.干洁空气是指不包含、、的大气。

11.90km以下大气的分子量是，90km以上大气主要成分是。

12.大气中的氧参与有机物的、、过程。

13.CO2在大气中具有时空分布特点。

参与植物的作用，能吸收和的长波辐射。

14.O3的作用是，使大气增暖，另一个作用就是。

15.大气中的水汽量随高度而，随纬度而。

16.水汽是大气中唯一具有变化的气体，可以吸收来自于地表的辐射，也可以放出辐射。

17.大气中的固体杂质具有时空分布特点，其作用是和。

18.液体微粒是指悬浮于大气中的、等水汽凝结物19.在0℃、760mmhg条件下， 50%的大气集中距地面 km以下的层次中，离地 km的大气中质量仅占 %，大气中的和随高度而逐渐变小。

20.气象学规定在大气中有出现的最大高度，称为，其高度为 km。

密度法规定的大气上界高度为 km。

21.在垂直方向上根据大气、、和将大气分为个层次。

22.对流层的上界因纬度而不同，低纬，高纬；又因季节而不同，夏季，冬季。

在本层中集中了大气，水汽。

23.对流层中的平均温度递减率为℃/100m。

24.在对流层中按和分为三层。

最下层称为，范围是 km。

25. 层又称电离层，具有的能力。

26.表示大气状态的物理量，称为27.气压的大小主要决定于28.在气象学上，气压的单位是、、29.标准大气压是指在的海平面上，温度为℃时，所测到的水银柱的为高度为的大气压强。

第一次作业家庭作业一1、大气组成2、大气分层（结构）家庭作业二一、以下描述哪些是指“天气”？哪些是指“气候”？1. 今天的足球比赛因下雨停赛。

2. 北京的1月最冷。

3. 今天下午最高气温15℃。

4. 昨晚台风从广东省登陆。

5. 昆明是个旅游胜地，因为那四季如春。

6. 昨晚最低气温－20℃，是这个地方记录到的最低气温。

7. 今天多云。

答：天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）。

气候是指在某一时段内大量天气过程的综合，不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。

“天气”：1、3、4、7“气候”：2、5、6、昨晚最低气温－20℃，是这个地方记录到的最低气温：前半句是天气，后半句是气候。

二、某地区海平面气温23℃，估计其2km上空大气温度多少？解：已知气温直减率为0.65℃/100m2km上空大气温度T=23-0.65×2000/100=10℃答：其2km上空大气温度约为10℃。

三、某地区春季海平面气温10℃，假设气温直减率为0.65℃/100m，对流层顶温度为-55℃，求该地对流层顶高度，并说明该地区所在纬度是：高、中、低纬哪个纬度？解：该地对流层顶高度h=［10-（-55）］÷0.65×100＝10000m＝10km因为对流层在中纬度地区的厚度平均为10~12km，所以该地区为中纬度地区。

（对流层低纬平均高度17-18Km，中纬10-12km，极地8-9km）答：该地对流层顶高度为10km，是中纬度。

四、位于赤道某地区海平面气温25℃，假设气温直减率为0.65℃，其对流层顶高度为16km，求该地对流层顶温度？解：该地对流层顶温度T=25-0.65×16000/100＝-79℃答：该地对流层顶温度是-79℃第二次作业家庭作业一一、设到达大气顶界的太阳辐射为100个单位，根据下图，描述地-气系统辐射平衡过程。

第一章引论第一节气象学与气候学概述第二节气候系统概述第三节气象要素与状态方程【主要内容】本章概述了气象气候学的研究对象、任务、内容；简述了气象气候学的，发展历史、取得的成果；论述了气候系统的组成和各部分的作用；介绍了主要的气象要素和状态方程。

【名词解释】气象、天气、气候；气象学、气候学、大气物理学、天气学；大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈；下垫面；气候状态、气候系统；世界气候计划；干洁大气、大气气溶胶粒子；大气的上界（大气的物理上界）、气温直减率（气温垂直梯度）、气温、气压、水气压、饱和水气压、相对湿度、绝对湿度、比湿、露点、降水、风（风速与风向）与风压、云量、能见度、虚温【填空】1、盖特斯把气候状态定义为该地气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。

2、气象气候学的发展经历了萌芽时期、发展初期、发展时期等三个阶段。

3、1593年意大利学者伽利略发明了温度表；1643年意大利学者托里拆利发明了气压表。

4、挪威学者贝坚克尼父子创立了气旋形成的锋面学说；瑞典学者罗斯贝创立了气长波理论；20世纪30年代贝吉龙-芬德生提出了降雨学说。

5、1992年4月在巴西里约热内卢召开了“世界环境与发展大会”，提出了《世界气候框架公约》。

6、我国现代气象学与气候学的奠基人是竺可桢。

他的主要代表作是《地学通论》《物候学》。

7、气候系统由大气圈，水圈，陆地表面，冰雪圈和生物圈组成，其中是气候系统中最易变化的部分。

气候系统的能源是太阳辐射。

8 、标准状况下大气的密度为1293g/m3 ；干洁空气的分子量是28.97 。

9、大气中臭氧含量最大的高度是20-30km 。

10、大气中出现高度最高的现象是极光，其高度约为1200 千米。

11、大气的物理上界约为1200 千米。

12、平均而言，在对流层中高度每增加1 千米，气温则下降0.65 。

13、在20千米以上的高度，有时早晚可观测到贝母云。

在高纬度75-90千米的高度，有时可观测到夜光云。

⽓象学与⽓候学作业1.为什么可以把90km以下的⼲洁空⽓看成为有固定分⼦量的单⼀⽓体成分? 答：由于⼤⽓中存在着空⽓的垂直运动、⽔平运动、湍流运动和分⼦扩散，使不同⾼度、不同地区的空⽓得以进⾏交换和混合。

2.⼤⽓的上界有多⾼？在此⾼度内分为哪⼏层？对流层的主要特点有哪些？答：⼤⽓的物理上界为1200km，着眼于⼤⽓密度的⼤⽓上界为2000-3000km。

分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。

①⽓温随⾼度增加⽽降低；②垂直对流运动；③⽓象要素⽔平分布不均。

3.⾼⼭常年积雪、云峰⾼耸，反映了哪⼀层的特点？为什么？答：反映了对流层的特点，因为⾼⼭处于⼤⽓的对流层，对流层具有⽓温随⾼度增加⽽降低。

4.试分析对流层、中间层温度随⾼度降低的不同原因；平流层和暖层温度随⾼度迅速升⾼⼜是为什么?答：①对流层主要从地⾯获得热量，因此⽓温随⾼度增加⽽降低；②中间层由于⼏乎没有臭氧，⽽氮和氧等⽓体所能直接吸收的那些波长更短太阳辐射⼜⼤部分被上层⼤⽓吸收掉了，因此⽓温随⾼度增加⽽降低；③平流层由于紫外线辐射很强烈，因此⽓温随⾼度增加⽽升⾼；④暖层由于波长⼩于0.175微⽶的太阳紫外辐射都被该层中的⼤⽓物质所吸收，因此⽓温随⾼度增加⽽升⾼。

5.试从微观的分⼦运动论⾓度说明温度的实质。

答：在⼀定的容积内，⼀定质量的空⽓，其温度的⾼低只与⽓体分⼦运动的平均动能有关。

当空⽓获得热量时，其分⼦运动的平均速度增⼤，平均动能增加，⽓温也就升⾼。

6.已知10oC时，E为12.3hpa；18oC时，E为20.6hpa。

某地上午8时⽓温为23oC，e为12.3hpa；次⽇8时⽓温为23oC，e为20.6hpa。

求两天8时的Td ，⽤此说明Td的⾼低直接与什么因⼦有关。

答：第⼀天上午8时e为12.3hpa,⽽10时E为12.3hpa，所以第⼀天8时的Td 为10℃。

第⼆天上午8时e为20.6hpa,⽽18时E为20.6hpa，所以次⽇8时的Td为18℃。

《气象学与气候学》习题集及答案一、名词解释1、天气：指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。

2、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。

3、热岛效应：城市气温高于郊区，傍晚时分最明显。

4、位势高度：是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。

5、切变线：对流层中层风向风速不连续的区域，两侧温差较小。

6、白贝罗风压定律：自由大气中背风而立，右手高压，左手低压。

7、虚温：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度。

8、浅薄系统：在温压场对称的系统中，如冷高压和暖低压。

9、位温：把气块沿干绝热过程移到1000百帕时的温度。

10、白贝罗风压定律：在北半球自由大气中，背风而立，右手高压，左手低压。

11、梯度风：自由大气中，空气作曲线运动时，当气压梯度力、惯性离心力、地转偏向力达到平衡时的风。

12、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。

13、大气环流：指水平尺度在数千公里以上，垂直范围达10km以上，时间尺度在2天以上的大规模空气平均运动。

14、急流：强而窄的气流带，其中心最大风速在对流层上部必须≥30m／s。

15、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上。

16、海陆风——由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。

17、山谷风——大山区，白天日出后，山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。

夜间，山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。

下层风由山坡吹向山谷，称为山风。

⽓象学与⽓候学所有作业第1—2章1）简述⽓候系统。

答:⽓候系统是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、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物理系统。

太阳辐射是⽓候系统的能源。

在太阳辐射的作⽤下，⽓候系统产⽣了⼀系列复杂的过程，这些过程在不同的时间尺度上和不同的空间尺度上有着密切的相互作⽤，各个组成部分之间，通过物质和能量交换，紧密地结合成⼀个复杂的、有机联系的⽓候系统。

2）名词解释：天⽓、⽓候、天⽓系统、天⽓过程、天⽓预报、⽓象要素、辐射通量密度、⽐辐射率答：天⽓：某地在某⼀瞬间或某⼀短时间内⼤⽓状态和⼤⽓现象的综合。

⼤⽓状态：⼤⽓的⽓压、⽓温和湿度等。

⼤⽓现象：⼤⽓中的风、云、⾬、雪等现象。

⽓候：在太阳辐射、⼤⽓环流、下垫⾯性质和⼈类活动的长期作⽤下，在某⼀时段内⼤量天⽓的综合。

不仅包括该地多年的平均天⽓状况，也包括某些年份偶尔出现的极端天⽓状况。

天⽓系统：指引起天⽓变化和分布的⾼压、低压、⾼压脊、低压槽等典型特征的⼤⽓运动系统。

天⽓过程：天⽓系统的发⽣、发展、消失和演变的全过程。

天⽓预报：⼈们根据对天⽓演变规律的认识，利⽤多种观测及模拟⼿段，对未来⼀定时期内天⽓变化作出主、客观的判断。

⽓象要素：⽓象要素是指表⽰⼤⽓属性和⼤⽓现象的物理量，如⽓温、⽓压、湿度、风向、风速、云量、降⽔量和能见度等等。

辐射通量密度：单位时间内通过单位⾯积的辐射能量称辐射通量密度（E），单位是W/m2。

⽐辐射率：3）哪些⾃然现象能证实⼤⽓圈的存在？答：a. 蓝⾊的天空。

这是由于⼤⽓中的⼀些⾮常细⼩物质成分，如⽓体、粉尘等，它们的直径较阳光的波长⼩得多，因此，蓝⾊的散射量较之于其他任何⼀种颜⾊能更多地被选择散射。

这种散射称瑞利散射。

b. ⽩云。

如果形成散射粒⼦的形状是球形的，⽽且其直径并不⽐阳光的波长⼩，所有的波长都是平均地被散射的，这种散射称迈耶散射。

因此，云是⽩⾊的。

c.风。

有风就说明有物质的存在，因为风是由于⼤⽓不同部位的压⼒差别造成的。

气象学与气候学作业第一章1.在标准状态下干空气和湿空气哪个密度大？证明之。

2.有一团湿空气，其中水汽压强占0.8％，温度为17℃，问其虚温是多少？设当时的气压为1000百帕，湿空气的密度是多少？3.如果一块30℃的空气的比湿为19.6克/千克，求它的虚温，如果湿空气的总压强是1014百帕，它的密度是多少？4.计算温度为20℃，水气压为9百帕时水汽的密度。

5.为什么人们特别关心大气中的臭氧？南极臭氧洞是怎么回事？有什么特点？形成机制是什么？第二章1.已知某黑体最大放射能力对应的波长为0.5微米，求该黑体的温度。

2.当地面温度为27℃时，地面放射的红外辐射为多少？并求地面辐射能极大值对应的波长。

3.已知干空气在500百帕处的温度为 - 24 ℃，求其位温。

4. 有一部分干空气从温度为 15℃，气压为1013.3百帕的海平面上升，求：①上升到760百帕等压面上的温度，②空气的位温。

5.若未饱和的湿空气流经3000米一座高山，已知山脚处温度 t=20 ℃，对应的地面露点温度为 15 ℃，γm =0.5℃/100m ，γ d =1 ℃/100米，试求①凝结高度是多少？②山顶温度是多少？③气流翻越高山后在背风坡山脚处温度是多少？（提示：凝结高度 Z=123（ t0 - td）+ Z，td——露点温度，Z——其始高度）思考题1. 名词：太阳常数；大气透明系数；大气质量；大气逆辐射；地面有效辐射；地面辐射差额；黑体；位温；干绝热过程；湿绝热过程；大气层结稳定度。

2. 太阳辐射经过大气时受到那些削弱？削弱规律如何？3. 海陆热力差异表现在那几方面？对温度变化有何影响？4. 如何判断大气层结稳定度？第三章1. 温度为21℃，f=80％的10公斤空气，在p=1000百帕下，由于辐射冷却，使气温降低 5 ℃，可产生多少克露？2. 甲、乙两部分空气质量都是一吨，甲气温10 ℃，f=90％；乙气温20 ℃，达饱和。

在p=1000百帕处混合产生雾，不计潜热影响，可形成多少雾量？3.解释下列概念：冰晶效应，水滴的连锁反应，辐射雾，平流雾4.饱和水汽压决定于那些因子？他们如何影响饱和水汽压？5.根据上升运动的特点，云可以分成那几大类？各类云的主要特征？与什么样的降水相连系？第四章1、已知海平面气压为1013.0百帕，气温为15℃，1500米处气温为6℃，求1500米处的气压。

《气象学与气候学》要点及试题*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●气象（meteor）: 大气中的冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、雾、霜、雷电、光等各种物理现象和物理过程的统称。

●气象学（meteorology）：运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。

（研究对象：地球上的大气）●气象学主要研究内容是什么：1.大气一般的组成、范围、结构及各种要素等；2.大气现象的发生、发展及能量来源；3.探求大气现象的本质及其变化规律；4.将大气现象中的规律应用于实践。

●气候（climatology）：指一个地方多年天气的平均状况。

●天气：某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合。

●天气学：天气学是研究一定地理条件下，不同区域内所产生的天气系统、天气过程的成因演变规律，并在天气预报上应用的科学。

（研究对象：地球上的天气）●天气与气候简析：1.气候和天气关系密切，既有联系又有区别。

（概念不同）2.气候是长期天气状况的综合，但不是天气状况的简单平均。

3.变化周期不同，气候变化慢，周期长；天气变化快，周期长。

4.●气候学：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一般指30年以上）大量天气过程的综合。

（研究对象：地球上的气候）●气象学、天气学、气象学的关系：气象学是基础，天气学是纽带，气候学是综合。

●气候学研究任务:1.掌握方法、记叙现象，说明特征；2.探讨规律，弄清分布，进行区划3.应用规律，采取措施，防御灾害；4.为有关后续课程奠定基础。

●气候系统及其组成：指一个包括（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系统。

●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？气溶胶：空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称。

《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。