第6章天气学基础知识
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第一章大气运动的基本特征重点及难点:1、影响大气运动的作用力 2、“P”坐标系中的基本方程组 3、风场和气压场的关系思考题:1。
观测者站在转动地球上观测单位质量空气块所受到的力有哪些?写出其表达式及说明物理意义。
2。
在“Z”坐标系及“P”坐标系中,固定点温度变化由什么决定? 3.质量通量散度定义及其表达式是什么?4.及含义是什么? 5.大尺度系统运动可作为什么处理? 6.位势及位势高度含义是什么? 7.实际工作中分析高空图为什么分析等压面图而不分析等高面图? 8.“Z”坐标系中,水平气压梯度力可以用“P”坐标系中什么表示? 9.“Z”坐标系及“P”坐标系地转风表达式及其意义是什么? 10.大尺度系统运动中,低压中心周围风场为什么逆时针旋转?高压中心周围风场为什么顺时针旋转?11.大尺度系统运动中,高压边缘等压线为什么可以分析密集些?风为什么可以加大或无限加大? 12.热成风表达式及其意义是什么? 13.正压大气、斜压大气定义及其意义是什么? 14.解释某气层间风随高度逆转有冷平流。
15.注意地转风,梯度风,热成风在天气分析中应用。
16.会画图分析摩擦层中地转偏差的方向。
17.掌握自由大气中地转偏差分解。
第二章气团与锋重点及难点:1、锋的空间概念 2、锋及锋面附近气象要素场的特征3、物理解释锋生、锋消的原因思考题:1。
锋、锋区、锋面、锋线定义是什么? 2.等压面图中,锋区内等温线为什么会密集? 3.用密度零级不连续面模拟锋时,锋面坡度公式是什么?其意义如何?4.会画冷式、暖式锢囚锋剖面图。
5.用密度零级不连续面模拟锋时,锋面附近气压场、风场、变压场有何特征? 6.锋生条件是什么?锋生锋消公式及其物理意义请说明。
7.稳定大气与不稳定大气中,冷锋爬山是锋生还是锋消?第三章气旋与反气旋重点及难点:1、用涡度方程及位势倾向方程解释天气系统的发生发展2、用“ω”方程诊断天气系统的上升及下沉运动区3、用动力因子及热力因子解释高空槽及温带气旋变化思考题:1。
第六章寒潮天气过程第一节1、寒潮天气过程是一种大规模的冷空气活动过程。
寒潮天气的主要特点是剧烈降温和大风,有时还伴有雨、雪、雨凇或霜冻。
2、中央气象台的寒潮标准规定,以过程降温与温度负距平相结合来划定冷空气活动强度。
过程降温是指冷空气影响过程的始末,日平均气温的最高值与及最低值之差。
而温度负距平是指冷空气影响过程中最低日平均气温与该日所在旬的多年旬平均气温之差。
3、过程降温(℃)温度负距平绝对值(℃)冷空气强度等级≥10 ≥5 寒潮8—9 4 强冷空气5—7 ≦3 一般冷空气4、寒潮出现的时间,最早开始于9月下旬,结束最晚是第2年5月。
春季的3月和秋天10—11月是寒潮和强冷空气活动最频繁的季节,也是寒潮和强冷空气对生产活动可能造成危害最重的时期。
5、影响我国的冷空气的源地:第一个是在新地岛以西的洋面上,冷空气经巴伦支海、苏联欧洲地区进入我国。
它出现的次数最多,达到寒潮强度也最多。
第二个是在新地岛以东的洋面上,冷空气大多数经喀拉海、太梅尔半岛、苏联地区进入我国。
它的出现次数虽少,但是气温低,可达到寒潮强度。
第三个是在冰岛以南的洋而上,冷空气经苏联欧洲南部或地中海、黑海、里海进入我国。
它出现的次数较多,但是温度不很低,一般达不到寒潮强度。
6、西伯利亚中部(70。
—90。
E,43。
—65。
N)地区称为寒潮关键区。
冷空气从关键区入侵我国有四条路径:①西北路(中路)②西路③东路④东路加西路。
第二节1、极涡的移动路径主要有三种类型:①经向性运动②纬向性移动③转游性运动。
2、根据极涡中心的分布特点,按100百帕的环流分为四种类型:①绕极型,②偏心型,③偶极型,④多极型。
这四种极涡型在冬半年各月分布的频率并不相同,绕极型在10月份占绝对优势,频率占50%,11—12月偶极型频率占40—50%,到1—2月偶极型频率接近60%,其平均持续也最久可达11.8天。
3、中央气象局科学研究所普查了1962—1971年的历史天气图,发现所有中等以上强度的大范围持续低温都是出现在北半球对流层中、上部。
第六章天气和气候第20课一天的天气(一)天气1.天气是一定区域短时间内大气中的各种气象状态。
我们可以用气温、风向、风力、降水量、云量等描述天气。
描述今天的天气:今天晴天,23度,东南风,风力3级。
(二)气温和百叶箱2.空气的冷热程度称为空气温度,简称气温。
一天中,气温变化的大致规律是早晚温度比较低,中午温度比较高。
3.天气预报中所说的气温,是指在室外空旷、空气流通、不受太阳直射的环境下测得的空气温度。
一般在百叶箱内测定。
4.百叶箱是用来放置测量空气温度和湿度仪器的木箱。
百叶箱一般安装在离地面有一定高度(1.5米)的架子上,箱底保持水平。
百叶箱利用百叶箱测量气温,测量过程中要做好记录。
(三)风向和风向标5.空气的流动形成风。
风向就是风吹来的方向,如从东面吹来的风就东风,从西北方向吹来的风叫西北风。
我们一般用风向标来测量风向,风向标的箭头永远指向风吹来的方向。
我们可以用八个方位来描述风向。
6.当风向标的箭头指向南方时,是刮南风。
当风向标的箭头指向西北方时,是刮西北风。
当树叶向北飘时,是刮南风。
学校的国旗向西北方向飘,是刮东南风。
风向标(四)风力7.风的大小叫风力,从0级到12级,共13个级别。
风级歌雨量器(五)降水量和雨量器8.降水量是在一定时间内降落在水平地面上水,在未经蒸发、渗漏、流失的情况下所积的深度,通常以毫米为单位。
人们用雨量器来观测降水量。
9.使用雨量器应该注意的事项:量雨器应安置在相对开阔、不受障碍物影响的地方,并保持水平;先向雨量器中倒入一些水到达“0”刻度;准确记录降水开始和结束的时间;降水结束后,及时读出并记录降水量。
10.形状相同的雨量器测量的同一地点、同一时间段内的降水量时一样的。
大小、形状不同的量雨器测量的同一地点、同一时间段内的降水量时也是一样的第21课风的形成一、填空题1.在太阳的照射下,由于地理环境不同,有的地方温度高,有的地方温度低。
温度高的地方热空气上升,周围的冷空气补充过来,空气不停地流动,就形成了风。
1、什么是极夜急流?请叙述我国冬季寒潮与极涡的联系。
冬季极夜强烈辐射冷却,在平流层中也产生指向极点的水平温度梯度,而且梯度相当大,相应出现一支强西风急流,中心风速达40米/秒以上,最大可达100米/秒,通常称为极夜急流。
极地环流异常情况很多,其中一种形势可导致北半球出现大范围持续严寒天气。
冬季,北极对流层中部一半是极地涡旋或极涡的槽区,但有时也会出现反气旋。
若极地持久地被暖性反气旋或暖脊所控制,就会使极地冷性涡旋分裂并偏离极地向南移动,导致锋区位臵比平均情况偏南,寒潮活动多而强烈。
据统计,在10个冬半年影响我国的171次寒潮中,有102次都在亚洲上空出现持久的极涡,特别是其中最强的6次寒潮过程,极涡就在亚洲上空,位臵明显偏南。
在强寒潮发生前,亚洲上空早已有一个稳定的强大极涡系统,并且一直维持到寒潮爆发以后。
2、寒潮的定义?寒潮天气过程是指一种与强大冷高压相伴随的大规模的强冷空气的活动过程。
强冷空气或寒潮过境时,突出的天气表现是:大风和剧烈降温,有时伴有风沙、雨、雪、雨淞和霜冻,春秋两季江南地区,还可能有雷暴产生3、冷空气源地?一般来讲,冷空气有三个源地:(1)新地岛以西的北冰洋洋面。
来自这个地区的最多(约40%),达寒潮强度的次数最多。
(2)新地岛以东的北冰洋洋面。
来自这个地区并影响我国的冷空气次数较少(18%),但强度较强,达到寒潮强度的次数也较多。
(3)冰岛以南的大西洋洋面。
来自这个地区的也较多(约33%),但因气温较高,达到寒潮强度的比例少。
4、寒潮从关键区入侵路径都有哪些?所谓关键区是这样定义的:据中央气象台统计,来自这三个源地并影响我国的冷空气有95%都要经过西伯利亚中部(70~90ºE,43~65ºN),并在那里积聚加强,我们称该地区为“关键区”。
西北路、东路、西路、东路加西路5、极涡?移动路径:经向、纬向、转游分布:绕极、偏心、偶极、多极6、极地高压:1)500百帕图上有完整的反气旋环流,能分析不少于1根的闭合等高线;2)有相当范围的单独的暖中心与位势高度场配合;3)暖性高压主体在70度以北;4)高压维持3天以上7、寒潮冷锋移动的方向:与寒潮地面高压的路径有关,与锋前的气压系统和地形有关,与引导冷空气南下寒潮冷锋后的垂直于锋的高空气流分量有关8、寒潮中期过程分:倒Ω流型、极涡偏心型、大型槽脊东移型其中倒Ω流型分三个阶段:初始阶段:在两个大洋北部有脊向极地发展,极涡分别移到东、西两个半球(或偏于东半球);酝酿阶段:大倒Ω流型向亚洲地区收缩,乌拉尔山和鄂霍次克海建立暖性高压脊,亚洲极涡加强并南压,形成东亚地区的倒Ω流型;爆发阶段:中纬度长波急速发展,或横槽转竖、或横槽南压,引导冷空气侵袭我国,最后东亚大槽加深并重建,过程结束。
3.五大气象要素,及其周期性变化,对农业生产的影响答:气象要素:光:辐射、日照 热:温度 水:空气湿度、降水、蒸发 气:气压风:风向、风速4.辐射的特点:1、辐射要有温度;2、辐射是一种物质运动,具有能量、质量;3、辐射可以产生热效应;4、辐射具有二象性。
即波动性和粒了性。
5.太阳高度角:太阳高度角的计算:Sinh=Sin φSin δ+Cos φCos δCos ω其中,φ为纬度。
δ为赤纬角,ω为时角。
赤纬角(δ) :太阳直射到地球表面的一点到地心的连线与赤道面组成的夹角,即地球上太阳直射点所处地理纬度叫赤纬。
在南北回归线之间变化,在北半球取正值,南半球取负值,即 –°≤δ≤° 。
时角与时间的关系:ω=(t-12)×15 ° 正午时刻太阳高度角:ω=0, h=90-φ+ δ 特殊日期正午时刻太阳高度角的计算:夏至日太阳高度角:h=90-φ+ ° 冬至日太阳高度角:h=90-φ-° 春、秋分太阳高度角:h=90-φ太阳高度角的变化:日变化:日出、日落,h=0;正午,h=90°年变化:在北半球:夏季太阳高度角大,冬季小。
计算武汉(30°N)二分、二至日出、日落时间和可照时间。
可照时间:从日出到日没的时间间隔,称为可照时数(昼长)日出日没时角的计算:全天可照时间(t )为:φ为纬度。
δ为赤纬角,ω为时角。
ω=(t-12)×15 °春秋分日出正东、日没正西(春分、秋分日的赤纬为 0°) 夏至:δ=°冬至:δ=°第三章 温度1.土壤的热容量主要由什么决定为什么答:在一定过程中,物体温度变化1°C 所需吸收或放出的热量,称为热容量。
它取决于物质本身的性质与温度。
分为容积热容量和质量热容量。
2.何谓导热率它表示什么意义定义:单位厚度间、保持单位温差时,其相对的两个面在单位时间内,通过单位面积的热量。
天气的知识点总结一、气象学基础知识1.1 气象学的定义气象学是研究大气运动和天气现象的科学,主要包括大气的物理特性、天气变化规律、气象预报和影响气象的因素等内容。
1.2 大气的组成大气主要由氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(0.9%)和水汽等组成,其中水汽含量的多少直接影响着天气的湿润程度。
1.3 大气的结构大气可以分为对流层、平流层、中间层、对流层和臭氧层等几个不同的层次,每个层次的特性和影响因素都有所不同。
1.4 大气的循环大气中的循环运动主要包括对流、垂直运动和水平风等,这些运动形成了气象现象和天气变化的基础。
1.5 辐射与能量平衡太阳能的辐射是地球上大气循环的主要驱动力,太阳能的吸收和辐射是维持地球气候平衡的基础。
1.6 气象要素气象要素是描述大气和天气现象的基本特征,主要包括气温、湿度、气压、风速、降水量等内容。
1.7 气象观测与预报气象观测是通过仪器和设备对大气状况进行实时监测,气象预报则是根据观测数据和气象模型对未来天气进行预测。
二、天气系统和气象现象2.1 高压和低压系统高压系统对应着晴天和干燥的天气,低压系统则对应着多云、雨雪和风暴等天气现象。
2.2 暖锋和冷锋暖锋和冷锋是天气前后出现的两种不同气团的交接线,它们在交汇处会形成降水和天气变化。
2.3 对流和垂直运动对流运动和垂直运动是大气运动的两种基本形式,它们在形成云和降水等气象现象中扮演着重要的角色。
2.4 暖湿气流和冷干气流暖湿气流和冷干气流是大气中两种不同性质的气流,它们的交汇会导致大气不稳定,形成降水和风暴等天气现象。
2.5 局地性气候现象局地性气候现象主要包括地理特征、地形和地表覆盖等地方因素对气候和天气的影响,例如沙尘暴、雾霾和地方性降水等。
三、气象灾害和气候变化3.1 气象灾害气象灾害是大气运动和天气现象异常造成的自然灾害,包括台风、龙卷风、暴雨、干旱等,对人类和生态环境都会产生严重影响。
3.2 气候变化气候变化是地球气候系统发生的持续性改变,主要包括全球变暖、极端天气事件增多和气候区域性变化等趋势,是当今全球性的环境问题。
天气学原理知识点天气学是研究大气层中各种气象现象的科学,包括气温、湿度、降水、气压、风速和风向等。
天气学的研究旨在预测和解释天气现象,以帮助人们做出准确的气象预报,并为气候变化和环境保护等方面提供科学依据。
以下是天气学原理的一些基本知识点。
1.大气的形成和组成:地球大气是由气体、悬浮粒子、水汽和其他微观组分构成的。
主要的气体成分包括氮气、氧气、氩气、二氧化碳和水蒸汽。
大气中还含有悬浮的气溶胶和颗粒物。
2.温度和热力学性质:气温是大气中分子的平均动能的度量。
温度对大气的物理和化学性质起着至关重要的作用。
热力学性质包括气体的热容、压缩性和热传导性等。
3.大气循环和气候系统:大气中存在着复杂的循环系统,包括海洋和陆地的相互作用以及太阳辐射的影响。
这些循环和相互作用共同决定了地球的气候系统,包括季节变化、气候类型和天气模式等。
4.雨水和降水过程:降水是指从大气层中沉降到地面的水的形式,包括雨、雪、冰雹和霜等。
降水过程涉及到水汽的凝结和降温,以及云的形成和降水物质的形状和大小等。
5.气压和风:气压是指大气对单位面积的压力。
不同气压区域之间形成气压梯度,从而产生风。
风的方向和强度受到气压梯度、地球自转和摩擦力等多种因素影响。
6.天气系统和天气模式:天气系统是指大范围的大气运动,如气旋、气团和锋面等。
这些天气系统会导致不同的天气现象,如晴天、多云、雨天和暴风雪等。
天气模式是天气系统的数值模拟,通过数学和物理方程来预测和解释天气现象。
7.气象观测和预报:天气学依赖于对大气现象的观测和测量。
气象观测包括使用气象仪器和卫星等手段来测量温度、湿度、气压、降水和风等变量。
基于观测数据和天气模型等,天气预报可以对未来的天气情况进行预测和分析。
8.气候变化和全球变暖:天气学还研究气候的长期变化和趋势。
全球变暖是当前的热点问题之一,涉及到大气中的温室气体排放和太阳辐射等因素,对地球的气候系统产生重要影响。
这些是天气学的基本原理和知识点,能够帮助我们了解和解释天气现象,预测未来的天气情况,并为气候变化和环境保护等方面提供科学依据。