南京信息工程大学天气学原理试题及其答案

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。

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）1、连续方程根据------------------原理求得，P 坐标中的连续方程------------------------。

2、固定点温度变化由-----------------------------------------------------------------------------------------------决定。

3、推导马格拉斯锋面坡度公式假设锋为---------------------------面，其动力学边界条件为---------------------------------------------------。

4、一型冷锋与二型冷锋区别是------------------------------------------------------------5、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------------------------------------------------------------------。

6、用ω方程诊断上升及下沉运动是由-----------------------------------------------------项决定。

7、控制大气环------------------------------------------------------------8．任一层风速可用T v A v +=表示，它能成立的条件是--------------------------------------------------------------------若v 为地面风速，则A 取---------------------（填：1,0,0-=<>）9．我国北方气旋活动，一般与-----------急流相对应，南方气旋活动一般与-----------急流相对应。

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。

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。

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。

南京信息工程大学试卷答案题解 － 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1、名词解释：1．气压梯度力。

参考答案：单位质量空气块所受到的净空气的压力称气压梯度力。

2．暖式锢囚锋。

参考答案：暖气团、较冷气团、更冷气团，三者相遇迫使暖气团中暖空气抬离地面锢囚在高空，此两冷气团的交界面称为锢囚锋，此交界面附近，冷气团推动更冷气团往更冷方向运行，使得更冷气团中冷空气变得暖，即温度增加，称为暖式锢囚锋或高空暖舌处于锢囚锋前称为暖式锢囚锋。

3．温度平流的拉普拉斯。

参考答案：数学表达式22222y A x A A T T T ∂∂+∂∂=∇，其中T A h T ∇⋅-=（温度平流），它可以反映大气的上升，下沉运动或地面系统的发展情况，注意温度平流的拉普拉斯不同于温度平流本身它决定于温度平流的分布，但其符号与温度平流相反。

4. 尺度分析参考答案：根据大气运动的物理特性将大气运动分类，估计基本方程中各项量级，保留方程中的大项，略去小项，通过简化方程揭示某种类型空气运动的本质。

5. 地转风和热成风。

参考答案：()1地转风：水平气压梯度力与水平地转偏向力两力平衡，风沿等压线或等高线吹，背风而立，高气压在右（北半球）。

ϕh g K fg v ∇⨯=()2热成风：上、下两层地转风矢量差或地转风随高度变化称热成风。

热成风沿着等平均温度线或等厚度线吹，背热成风而立，高温在右（北半球）。

2、填空：1．惯性离心力方向------------------------，大小----------------------。

参考答案：垂直地轴在纬圈平面指向外，它的大小在赤道处最大，随纬度升高而减小。

2．锋生条件是-----------------------------------------------------。

参考答案：在锋生带（线）里，有一个狭窄的区域，其锋生作用最强烈，即0>F ，0=∂∂n F ，022<∂∂nF 。

南京信息工程大学试卷 － 学年 第 学期 天气学原理课程试卷( 期末 卷)本试卷共 3 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1、名词解释：（20分）1、相对涡度2、引导气流3、气团与锋4、地转风5、信风2、填空（32分）1、0)(<⋅∇V ρ的含义是--------------------------------------------------。

2、若锋作为密度的一级不连续面，则锋区附近气压场的主要特征是-----------------------------------------------------------------。

3、控制大气环流的基本因子有--------------------------------------------------------------。

4、在斜压扰动中，涡度因子主要使低层系统--- -------，高层系统--- -----；热力因子主要使高层系统--- --------，低层系统-----------。

5、单站风随高度顺转表示气层内有-------------------------------平流。

6、北方气旋包括------------------------------------------------------------------------。

7、根据相对涡度平流对系统强度的影响，疏散槽是-----------------，汇合槽是------------------------，对称性槽是--------------------------。

8、北半球大气中，平均水平温度梯度方向由南指向北，大气中西风随高度是--------------------。

3、综合题（48分）1、850hPa 某地区的流场如下图所示，试在图中两条虚线与两条平直流线之间的区域标出变压风1D ，横向地转偏差2n D ，纵向地转偏差2s D ，并说明该区域有辐合还是辐散？（注意此系统是自东向西移动）（10分）2、某日某时地面图上有一锋面气旋（如图所示），画出通过AA 的垂直剖面示意图（请标出冷暖锋位置及其附近等温线分布）（8分）3、在下图中画出罗斯贝的三圈经向环流模式示意图及对应的地面盛行风向，并写出三圈环流的名称。

天气学原理问答题汇编徐文金（南京信息工程大学大气科学学院，210044）本汇编是结合朱乾根等人编著的“天气学原理与方法”(第三版)一书而编，故应结合该书来复习本内容。

第一章 大气运动的基本特征§1.1影响大气运动的作用力问题：大气运动遵守那些定律？大气运动遵守流体力学定律。

它包含有牛顿力学定律，热力学定律，质量守恒定律。

水汽守恒定律，气体实验定律等。

问题：大气运动受到那些力的作用？那些力属于基本力（牛顿力）？那些属于惯性力？受到气压梯度力、地心引力、摩擦力、惯性离心力和地转偏向力等作用。

其中气压梯度力、地心引力、摩擦力是基本力，或称牛顿力。

而惯性离心力和地转偏向力是惯性力，也称为‘视示力’。

问题：气压梯度力的定义及其数学表达式？当气压分布不均匀时，气块就会受到净压力的作用。

我们定义：作用于单位质量气块上的净压力称为气压梯度力。

用符号G 表示之，其数学表达式为：p 1G ∇-=ρ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂-=k z p j y p i x p 1 ρ （1.1）式中表示气压梯度力是由气压在空间分布不均匀而产生的，与气压梯度成正比，并指向低压方向。

问题：何谓地心引力？根据牛顿万有引力定律，任何两个物体之间都有引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，并于两物体之间的距离平方成反比。

地球对单位质量空气的引力称地心引力，它的方向指向地球中心。

地心引力是始终作用于大气的实在的力。

问题：何谓惯性离心力？我们都是站在地球上来观测大气运动，所以应选取随地球一起旋转的坐标系作为参考系。

旋转坐标系是一种非惯性参考系，在这个坐标系中观测到的静止或匀速运动的物体，相对于惯性（绝对）坐标系并不是静止或匀速运动，实际上是作加速运动。

因此只有计入坐标系的加速度才能应用牛顿运动定律。

对于一个匀角速转动的坐标系，只要引入惯性力就可以了。

设Ω为地球自转角速度(1-5107.29-⨯=秒)，R 为空气块垂直于自传轴的距离，惯性离心力C 的数学表达式是R C 2 Ω= (1.5)地表上每一静止的物体都会受到这一惯性离心力的作用。

2、 3、 4、5答答答答:OC6J+ =0 （10 分）i+1.J — ）（凡J+I - 耳J-1 ）- （&j+l - I 用+1J - ）］（8 分）m 〃［冰 M 叽 牌，耿吉M 4d~ U ，，+1 — U n li n .x ■ — W 7 I w/；+| —w/；_| 里 ______ +Q ― +人 一 =0 （10 分）At 2Ax 2Ay 等+%•%（，+〃-项刍=o （1）将准地转涡度方程：方 所 ，应用于无辐散层上:旨+吃叩心+/） 二 0 （4分）—♦ I f —♦分） 6、答:然 南京信息工程大学大气科学专业《数值天气预报》试卷（B ） 标准答案及评分标准 映像平面上的距离1、答：（1）地图放大系数或地图放大因子，又称为映像比例尺:〃1=地球表面上相应的距离;（4分）（2）三种常用的地图投影方式及其基本特点：（a ）极射赤面投影，在极地和高纬度地 区产生的变形较小，这种投影方式通常用于制作极地天气图和北半球天气底图；（b ）兰 勃托投影，在中纬度地区产生的变形较小，这种投影方•式通常用于制作中纬度地区的天 气图，如亚欧天气底图；（c ）而麦卡托投影，在低纬或热带地区产生的变形较小，这种 投影方式通常用于制作低纬或热带地区的天气底图。

（6分）（2）利用准地转近似的散度方程：NW （3）旋转风匕和相对涡度〈可以分别由计算的地转风匕和地转风涡度来代替f您-（。

伊小色.勿+冬冬=0;- 十 %•▽《+〃=。

_0 每办& 6 ，即为预报方程（4（1）五点平滑的定义：对变量％同时沿x 方|hj 和），方向进行一维三点平滑运算,后再取其平均值。

其计算表达式为：S s 2 /玲=F ij +或 -5柄* + F iJ+l + Fj* + -4匕）+下（S R + F*+i + Fix +-47、答：正压原始方程模式采用二次守恒的平流格式所对应的差分方程组为：（7（2）九点平滑的定义：对变量%先进行x 方向的三点平滑,然后再对其进行），方向的三点平滑；其计算表达式为：（8分）8、答：准地转正压模式的时间步长大致为1小时，而正压原始方程模式的时间少长大致为1（）分钟；（5分）原因：原始方程模式保留了快速移动的重力惯性波，时间积分的时间步长必须取得 很小。

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1、名词解释：（每小题4 分，共 20 分）1．气压梯度力。

2．暖式锢囚锋。

3．温度平流的拉普拉斯。

4. 尺度分析5. 地转风和热成风。

2、填空：（每小题4 分，32分）1．惯性离心力方向-------------------------，大小----------------------。

2．锋生条件是-----------------------------------------------------。

3. 影响锋附近垂直运动因子有-------------------------------------------。

4. 位势涡度守恒条件是--------------------------------------------------。

5.连续方程根据------------------原理求得，P坐标中的连续方程------------------------。

6. 固定点温度变化由-----------------------------------------------------------------------------------------------决定。

7. 某站风随高度逆时针旋转，表示有可能------------------平流。

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

三、 综合题:（44分）1. 简述p坐标系的优越性。

（10分）2. 下图为单站高空风分析图上的热成风v，试分析：T(1) 冷平流及暖平流层次（4分）(2) 3KM高度上的水平气压梯度力方向。

（4分）(3) 5—6KM高度上的平均温度梯度方向。

第一章寒潮天气过程1、何谓西风指数？Rossby把35°~55°之间的平均地转西风定义为西风指数。

实际工作中把两个纬度带之间的平均位势高度差作为西风指数Ｉ。

2、何谓指数循环？西风环流的中期变化主要表现为高低指数交替循环的变化过程，称为指数循环。

3、什么叫长波、超长波、短波？西风带长波辨认的方法有哪些？超长波：波长在一万公里以上，绕地球一圈可有1~3个波，生命史10天以上，属于中长期天气过程；长波：也称罗斯贝波，行星波。

波长3000~10000公里，全纬圈约为3~7个波，振幅10~20纬距，平均移速10个经距/日以下，有时很慢，呈准静止，甚至向西倒退；短波：波长和振幅均较小，移动快，平均移速为10~20经度/日，生命史也短，多数仅出现在对流层的中下部，往往迭加在长波之上。

西风带长波辨认的方法：①制作时间平均图；②制作空间平均图；③绘制平均高度廓线图；④分析长波的结构和特性。

4、写出长波波速公式，并指出其推导的假定条件，说明其物理意义。

长波波速公式：C=u¯-β(L/2π)^2，又叫槽线方程、罗斯贝波速公式。

假定条件：假定大气运动是正压和水平无辐散的，流型具有正弦波形式且宽度很大，南北无变异。

物理意义：相对涡度平流-V·▽ζ的作用：使槽栋移；地转涡度平流-βv的作用：使槽西退；波东进还是西退取决于-V·▽ζ和-βv相对重要性。

5、何谓长波调整？广义的长波调整包括长波位置的变化和长波波数的变化，一般仅把长波波数的变化及长波的更替称为长波调整。

长波调整是与长波稳定相对立的概念，长波稳定时，大型环流很少变动。

6、何谓上下游效应与波群速？上下游效应：大范围上、下游系统环流变化的联系，称为上下游效应。

上游效应：上游某地区长波系统发生某种显著变化之后，接着就以相当快的速度影响下游系统也发生变化，叫上游效应。

下游效应：当下游某地区长波发生显著变化后也会影响上游环流系统发生变化，称为下游效应。

南京信息工程大学《中国天气》试题三答案一，填空（30%）1．影响我国的寒潮冷空气源地有三个分别是---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------，重叠在基本西风气流上的一切长波的传播速度比纬向风速---小------，一般是波长较长移得-----慢------，波长较短移得---快------。

3．“P ”坐标水汽通量散度的表达式是---V g q q V g V q g1)(1---------------，它是由---水汽平流-------和---风的散度--------两部分构成。

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----大致估计对流层中低层的垂直运动；在高层用---涡度平流------来分析判断---高层辐散----从而估计垂直运动。

5．形成对流性天气的条件有----水汽条件---，----不稳定层结条件----，---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，而且是影响大气层结---稳定度---的重要条件。

6．冷涡雷暴主要出现在冷涡的---南----部及---东南-----部位，因为这个部位靠近----太平洋高压------。

7．考虑台风的内力对台风移动的影响，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征明显不同的---------------现象。

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

二，名词解释：（20%）1．切断低压：西风带长波槽不断发展加深，在高空冷槽南端形成一个孤立闭合的冷性低压。

南信大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）1． 连续方程根据------------------原理求得，P 坐标中的连续方程------------------------。

2． 固定点温度变化由-----------------------------------------------------------------------------------------------决定。

3． 推导马格拉斯锋面坡度公式假设锋为---------------------------面，其动力学边界条件为---------------------------------------------------。

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

5． 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------------------------------------------------------------------。

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）1． 连续方程根据------------------原理求得，P 坐标中的连续方程------------------------。

2． 固定点温度变化由---------------------------------------------------------------------- -------------------------决定。

3． 推导马格拉斯锋面坡度公式假设锋为---------------------------面，其动力学边界条件为---------------------------------------------------。

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

5． 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------------------------------------------------------------------。