2012森林气象学作业1
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《林业气象学》学习要求及练习题绪论1.名词解释:天气、气候。
2.大气在铅直方向上分层的依据是什么?3. 大气在铅直方向上可分为哪几层?其中最低的一层有什么特点?第一章辐射[学习要求]1.了解:昼夜与四季的形成;光谱成分对植物的影响。
2.熟悉:太阳高度角及其变化规律;辐射的基本知识;太阳辐射在大气中的减弱及其影响因子。
3.掌握:大气逆辐射、地面有效辐射、地面辐射差额、光照强度、太阳常数、散射、光饱和点、光补偿点、光周期现象等概念;光照长度在林业上的应用;光能利用率及其提高途径。
练习题:1.名词解释:辐射、太阳高度角、大气逆辐射、光合辐射生理辐射地面有效辐射地面辐射差额。
2. 对A、B两灰体,在同样强度的辐射照射下,A升温快得多,问在移去外界辐射源后,哪一个降温快?若A、B都不是灰体,你的结论还成立吗?3. 雪面对太阳辐射的反射率很大(约0.9),对红外辐射的吸收率也很大(可达0.99),由此解释地面积雪时天气特别寒冷的原因。
4. 计算武汉(30°N)二分、二至日出、日落时间和可照时间。
5. 试分析正午太阳高度角随纬度和季节的变化规律。
(即太阳高度角的计算)6. 根据可照时间计算公式分析可照时间随纬度和季节的变化规律。
7. 当太阳赤纬为23.5度时,在地球上哪些区域分别出现极昼、极夜?8.为何在对流层中,气温随高度的升高而降低?9. 为何长日照植物大多原产于高纬度地区,而短日植物一般原产于低纬度地区?10.对长日照作物和短日照植物进行南北引种,哪一种更易成功?为什么?11.为何晴天天空常呈尉蓝色?而日出、日落时太阳光盘又呈红色?12. 太阳直接辐射、散射辐射与总辐射各受哪些因素影响?13.晴天直接辐射和散射辐射中光谱能量分布各随太阳高度角如何变化?为什么?(提示:根据分子散射规律解释)。
14.不同光谱成分的太阳辐射对植物的生命活动有何影响?15.何谓大气的“温室效应”?如果大气中水汽含量减少,“温室效应”是增强还是减弱?为什么(不考虑大气中水汽的凝结物的影响)?16. 何谓地面有效辐射?它受哪些因素的影响?第二章温度[学习要求]1.了解:地面热量平衡方程及各项意义;积温在生产上应用时应注意的问题。
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。
农林气象学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 影响农作物生长的气象因子中,下列哪一项不是气象因子?A. 温度B. 湿度C. 光照D. 土壤肥力答案:D2. 以下哪项不是影响气候的主要因素?A. 纬度B. 海陆分布C. 地形地势D. 人口密度答案:D3. 以下哪项不是气象学中的温度单位?A. 摄氏度B. 华氏度C. 开尔文D. 兰金度答案:D4. 以下哪项是描述降水量的正确单位?A. 毫米B. 米C. 厘米D. 千米答案:A5. 以下哪项不是影响蒸发的主要因素?A. 温度B. 湿度C. 风速D. 土壤质地答案:D6. 以下哪项不是气象学中的风向描述?A. 北风B. 南风C. 西风D. 东北风答案:D7. 以下哪项不是影响植物光合作用的主要气象因子?A. 光照强度B. 温度C. 湿度D. 土壤pH值答案:D8. 以下哪项不是影响霜冻发生的主要气象因素?A. 温度B. 湿度C. 风速D. 土壤温度答案:D9. 以下哪项不是影响作物病虫害发生的主要气象因素?A. 温度B. 湿度C. 光照D. 土壤类型答案:D10. 以下哪项不是影响作物产量的主要气象因素?A. 温度B. 降水C. 土壤肥力D. 作物种类答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 以下哪些因素会影响作物的光合作用?A. 光照强度B. 温度C. 土壤pH值D. 二氧化碳浓度答案:ABD12. 以下哪些因素会影响作物的蒸腾作用?A. 温度B. 湿度C. 风速D. 土壤水分答案:ABCD13. 以下哪些因素会影响作物的生长发育?A. 温度B. 光照C. 土壤肥力D. 病虫害答案:ABCD14. 以下哪些因素会影响作物的产量?A. 温度B. 降水C. 土壤肥力D. 作物品种答案:ABCD15. 以下哪些因素会影响作物的病虫害发生?A. 温度B. 湿度C. 光照D. 土壤pH值答案:ABC三、填空题(每题2分,共20分)16. 气象学中,一天中气温最高值通常出现在______。
名词解释:1、大气科学;2、气象学;3、气候学;4、天气学;5、气候;6、天气;7、小气候。
1、研究大气的组成、结构、物理现象、化学变化、运动规律以及其他问题的科学。
2、研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的学科就称为气象学。
3、研究气候的形成、分布、变化规律以及与人类活动相互关系的科学称为气候学。
4、研究天气及其演变规律,并预测预报未来天气变化的学科称为天气学。
5、气候则是一个地方多年间发生的天气状态,它既包括平均状态,也包括极端状态。
6、一个地方某一瞬间大气状态和大气现象的综合称为天气。
7、在局部地区范围因作用面条件影响而形成的与大气候(即气候)不同的近地气层气候称为小气候。
第二章大气一、名词解释:1、干洁大气;2、气象要素;3、露点;4、绝对湿度;5、水汽压;6、相对湿度;7、饱和水汽压;8、气温直减率。
二、判断题:1、臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。
2、二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地面空气升温,产生“温室效应”。
3、由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用,使地球上二氧化碳含量逐年减少。
4、地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下层多于上层,夏季多于冬季。
5、大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。
6、平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对流运动。
7、热成层中空气多被离解成离子,因此又称电离层。
8、对流层的气温随高度增加而增大。
三、填空题:1、干洁大气中,按容积计算含量最多的四种气体是:、、氩和。
2、大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的。
3、大气中二氧化碳和水汽主要吸收辐射。
4、近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上,夏天比冬天。
5、是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分,是天气演变的重要角色。
6、根据大气中的铅直分布,可以把大气在铅直方向上分为五个层次。
7、在对流层中,温度一般随高度升高而。
气象学作业第一篇:气象学作业观后感在观看影片《难以忽视的真相》,从影片里了解到,由于温室气体(二氧化碳、甲烷和氧化二氮)的上升导致地球的温度在不断地上升。
然而观看《全球变暖的谎言》了解到全球变暖是由于太阳的活动造成的,由于温度升高,导致二氧化碳的升高。
虽然两者的观点不同,但是共同都说明了一点,地球的温度在升高,如果温度持续升高,将会给我们人类带来的什么,这个目前还不清楚,但从地球的发展来看一个物种的灭绝,迎来另一个物种对地球的统治。
我想全球变暖会不会使我们人类灭亡,这还说不清楚。
但是我看完两部片子后,我相信是温室气体导致全球变暖的,全球温度升高使我们海平面的上升,带来恶劣的天气的现象,如台风,干旱和强暴雨等等。
同时,地球变暖还是我联想到他对于农业的影响。
比如现在正在发生许多事。
温室效应导致我国现在的冬天开始变暖了,这可能对于我们人来说,冬天变暖,我们就没有那么冷,但是冬天变暖,对于作物的影响很大。
因为我们经常说瑞雪丰年,冬天下大雪,那麽第二年一定有好的丰收。
可是现在冬天变暖,很难在看到下雪了。
冬天天气变暖,使好多对于农作物有害的生物不能被冻死,导致害虫基数过大,使第二年害虫增多,使得第二年要施很多的农药,从而导致了食品安全问题。
还有就是冬天变暖,对于一些作物不能达到春花所需的低温,严重影响到产量。
同时暖冬使作物生长过快,提前进入成熟期,也严重使作物产量减产,例如2006年冬,中国平均气温9.92度,成为50多年来创纪录的暖年。
受暖冬影响,我国黄淮海、华北、西北等冬麦区小麦受害严重。
乌鲁木齐市2320hm2冬小麦,有533.33hm2左右枯萎死忙;贵州小麦生长过快,提前进入成熟期,夏粮产生量比同期减产5000t左右;河南、山东2007年40%的小麦发生不同程度的冻害;山西2007年夏粮产量比同期减产约25%。
以上数据表明,暖冬现象对粮食生产的影响已不容忽视。
温室效应使气温升高,使我国农业种植结构和布局有待调整。
森林气象学试题试题答案林学专业2002级姓名班级学号注:卷面成绩为80分,期末成绩=卷面成绩+平时成绩一、名词解释(共20分)1、气象学:2、气候学:3、气温年较差:4、地面有效辐射:5、太阳常数:6、地转风:7、降水量:8、酸雨:9、积温:10、虚温:二、填空题(共10分)1、太阳高度角的计算公式为,已知某地纬度为45°41ˊ,那么该地在3月22日正午时太阳高度角为。
2、若某气象站处在低压系统中心的东南方向,试根据风压定律来判断该站的地面风向为,未来将出现天气。
3、气象台站的地面观测场地上,小百叶箱内的仪器主要有干球温度表、湿球温度表、、和毛发湿度表。
4、轻便三杯风向风速表主要测定的是风速和风向。
磁感风向风速表主要测定的是风速和风向。
5、蒸发量的计算公式为。
饱和水汽压的计算公式为。
6、空气必需要在力的作用下才会产生运动,通常认为空气产生运动的原始动力是力,其方向为。
7、寒潮出现时带来的天气为,台风形成后的天气为。
8、当气流遇到不长的孤立高山或山脉时,山脉对气流起到作用。
9、大气降水降落到林地以后,可分为以下两部分:一部分沿地表径流;一部分向地下渗透。
在下渗部分中,又可分为、、土壤吸附一部分、森林蒸散一部分。
10、在季风环流的影响下,冬季我国常常吹风,影响的气团常常为,在气压的控制下。
三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其标号填入题后括号内,选错或不选均无分,共10分)1、在大气中若湿空气的水汽含量不变,温度升高,则()。
A、露点温度升高B、露点温度降低C、相对湿度增大D、相对湿度减小2、梯度风与气压场的关系是:在北半球背风而立()。
A、低压在右方,高压在左方B、低压在右后方,高压在左前方C、低压在左方,高压在右方D、低压在左前方,高压在右后方3、对于饱和湿空气而言,不正确的描述是()①该空气所能容纳的水汽分子数达到该温度下的最大值②实际水汽压小于该温度下的饱和水汽压③相对湿度等于100%④该温度下的空气的饱和差小于零⑤此时空气温度大于露点温度A、①④⑤B、④⑤C、②⑤D、①②③4、下列云属中属于高云族的是()A、积云B、高积云C、层积云D、卷积云5、降水按其形成原因可分为()A、气旋雨、台风雨、地形雨、对流雨B、大雨、中雨、小雨C、连续性、阵性、毛毛状D、大雪、中雪、小雪6、当太阳高度角一定时,大气透明系数愈大,则()。
气象学习题+参考答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1.机场跑道方向的能见度标为A、平均能见度B、跑道能见度C、有效能见度正确答案:B2.下列何种地区最容易出现山地背风波A、高大山脉的背风面上空B、山谷风盛行的地区C、孤立山峰的后面正确答案:A3.当风速达到40节或以上时,以下哪种情况下很有可能出现地形波颠簸?A、与山峰平行,气流稳定B、穿过山脊,气流稳定C、沿山谷下行,气流不稳定正确答案:B4.在锋线附近的雨层云中飞行会遭遇A、轻度积冰B、中度积冰C、强积冰正确答案:C5.暖湿气流流到冷的地面上,常会出现什么样的天气()A、层状云B、平稳气流和平流雾C、暖锋云系正确答案:B6.航路重要气象情报由()发布A、局方B、空中交通服务单位C、气象监视台正确答案:C7.在重要天气预告图上,“CAT”表示A、碧空B、晴空颠簸C、满天云正确答案:B8.在日常航空天气报告中,电码“SHRA”表示的意思是A、强雷暴B、阵雨C、积雨云正确答案:B9.飞行员在飞行中发现远处的云由云条和云块组成,云条和云块底部较平,在有的云块上有云塔突起,层次不齐,这种云应是A、层积云B、浓积云C、堡状云正确答案:C10.在下面各种情况中,能最快形成地面逆温层的是()A、晴朗而相对平静的夜晚地面辐射冷却B、在山区有暖空气快速上升C、日出后,地面有雾或低云正确答案:A11.若飞机在飞行中遭遇到微下击暴流,飞机的飞行性能常常是A、先变好,后变坏B、先变坏,后变好C、急剧变坏正确答案:A12.飞机表面出现的冰珠说明A、在较高高度有逆温现象,伴随冻雨出现B、冷锋过境C、本地有雷暴正确答案:A13.在雷暴的生存周期中哪一阶段的特征是云中充满下降气流A、消散阶段B、积云阶段C、从云下有降水开始正确答案:A14.在北半球,一个飞行员作一次由西向东的长途飞行,在下面何种情况下,他将有可能因气压系统而形成的顺风A、在高压系统和低压系统南侧B、在高压系统南侧和低压系统北侧C、在高压系统北侧和低压系统南侧正确答案:C15.雷暴消散阶段的特征是A、内部都是上升气流B、出现强烈的湍流、积冰和闪电C、云中充满下降气流正确答案:C16.若飞机进入雷暴云下的下冲气流中,将会碰上A、逆风切变B、飞机乱流C、垂直风切变正确答案:C17.能降暴雨和冰雹的云是A、雨层云B、高层云C、积雨云正确答案:C18.飞机在雨层云中飞行时一般会遇到什么程度的积冰A、重度积冰B、中度积冰C、轻度积冰正确答案:C19.地面天气图上的蓝色实线所表示的是A、冷锋B、等压线C、静止锋正确答案:A20.在对流层,大气乱流形成的原因A、温度在水平方向上分布不均B、地转偏向力的作用C、气流经过粗糙不平的地表或地面受热不均正确答案:C21.位于对流层上层成平流层下层的高空急流,中风速不小于A、30米/秒B、50米/秒C、60米/秒正确答案:A22.乌鲁木齐的四字代码是A、ZSSSB、ZGGGC、ZWWW正确答案:C23.若在海平面1000英尺高度上地面空气湿度为70℉,露点为48℉,那么积雨云云底端大概在什么高度A、海平面以上4000英尺的高度B、海平面以上5000英尺的高度C、海平面以上6000英尺的高度正确答案:C24.卷云在可见光云图和红外云图上的颜色分别是A、白色、灰色B、黑色、白色C、灰色、白色正确答案:C25.YUCCAIRMET4VALID181015/181600YUDO-AMSWELLFIRMODMTWOBSAT100524DEGN110DEGEATFLO80STNRNC=根据上述AIRMET报,可知该情报区的天气是怎样的?A、从10:15到16:00,山地波的强度在增强B、在海拔2400米,北纬24度,东经110度,出现中等强度颠簸C、出现强度稳定的山地波正确答案:C26.METARZSSS120500Z32006MPSCAVOK30/26Q1008=依据上述METAR报,ZSSS站报告的地面风是A、东南风6m/sB、东北风6m/sC、西北风6m/s正确答案:C27.飞机在整个飞行过程中形成厚度为9cm的冰层,说明其遇到了A、弱积冰B、中度积冰C、强积冰正确答案:B28.下面何种特征描述的是热雷暴?A、与天气系统一起移动B、在陆地上晚上增强,白天减弱C、范围小,孤立分散,雷暴云间有间隙正确答案:C29.在我国,下列何种天气系统是由于特殊的地形造成的?A、热带风暴B、西南低涡C、锢囚锋正确答案:B30.某次飞行的高度是9000米,飞行前,飞行员要了解航线高度上的气压和风的分布情况,他应参考A、200百帕等压面图B、300百帕等压面图C、500百帕等压面图正确答案:B31.飞行时,霾对能见度或观察地形地物的能力有何影响?A、在霾中,眼睛容易疲劳因而不容易发现相对移动的航空器B、所有航空器的活动或地形地物显得比实际距离远C、霾使视力集中在远处正确答案:B32.在地面天气图上可以看出,近地面的风A、由高压向低压斜穿等压线吹B、由高压区吹向低压区C、沿着等压线吹,在北半球背风而立,高压在右,低压在左后正确答案:A33.在高空逆温层下,能见度也常常变差,除了云之外,还可碰上的影响能见度的天气现象是A、吹雪B、烟幕C、霾正确答案:C34.涡旋状云系天气系统是?A、台风B、反气旋C、锋面正确答案:A35.在下述何种情况下最有可能形成辐射雾?A、在海岸外的冷水面上有潮湿的热带气团移动B、晴空、平静的夜晚,露点温度很低C、在晴朗微风的夜晚,低洼和平坦的地面上有温暖潮湿的空气正确答案:C36.飞机在雷暴云下进近着陆可造成严重飞机事故。
《农林气象学》课程笔记第一章绪论一、农林气象学的定义与任务1. 定义:农林气象学是介于气象学和农学、林学之间的一门边缘科学,它研究气象条件对农林生产、生态环境和生物多样性影响的规律,以及如何利用和改善这些条件以提高农林生产效益和保护生态环境。
2. 任务:(1)研究气象条件对农林作物生长发育、产量和品质的影响,为合理布局农林作物提供科学依据。
(2)分析气象因素对农林生态环境的作用,为生态环境保护、修复和建设提供理论支持。
(3)探讨气象灾害对农林生产的影响,制定防灾减灾措施,减轻灾害损失。
(4)研究气候变化对农林生产的影响,提出适应性对策,保障农林生产可持续发展。
(5)开展农林气象观测、实验和研究,为农林气象业务和服务提供技术支持。
二、农林气象学的研究方法1. 观测研究:(1)气象观测:包括常规气象要素(温度、降水、湿度、风速等)的观测。
(2)生物观测:观测农林作物的生长发育状况、病虫害发生情况等。
(3)生态环境观测:观测土壤、水文、植被等生态环境要素。
2. 实验研究:(1)田间试验:在自然条件下,通过设置不同气象因子处理,研究其对农林作物的影响。
(2)模拟实验:在实验室或人工气候箱内,模拟不同气象条件,研究其对农林生物的影响。
3. 数值模拟:利用计算机和数学模型,模拟气象条件与农林生态系统的相互作用,预测农林生产变化。
4. 统计分析:运用统计学方法,对观测和实验数据进行处理,建立气象因子与农林生产关系的数学模型。
5. 遥感与GIS技术:(1)遥感技术:通过遥感图像,获取大范围农林气象信息。
(2)GIS技术:利用地理信息系统,分析气象因子空间分布特征及其对农林生产的影响。
三、农林气象学的发展简史1. 创立阶段(20世纪初至40年代):农林气象学作为一门独立学科逐渐形成,主要研究气象条件对农作物的影响。
2. 发展阶段(20世纪50年代至70年代):农林气象学在理论研究和应用领域取得显著成果,如作物气象、林业气象、畜牧气象等分支学科的形成。
2012年林学专业作业1、举例说明气象学与你所从事工作的关系。
答:林业工作者主要的住务是培育和管理森林,使林木速生、优质、丰产和永续利用,为国民经济建设提供越来越多和越来越好的林、副产品,以发挥森林的巨大经济效益;同时充分发挥森林在维持和改善生态平衡、保持水土、涵养水源、调节地方气候、净化大气、美化环境、抵御水、旱、风、沙等各种自然灾害,保证农业稳产高产等多方面的巨大生态效益;以及有利于人类健康、休憩、娱乐、旅游等社会福利效益。
为了科学地培育和管理好森林,必须掌握森林与外界环境条件相互作用的规律。
气象学是科学认识森林与外界环境条件相互关系的重要手段。
在造林工作中,首先要根据气候条件作好造林区划和规划.要调查当地气候和小气候特点和变化规律,在划分立地条件类型的基础上作好造林设计,确定好造林树种、造林季节、整地方式、混交类型和方式以及恰当的造林技术,以便做到适地迈树,保证造林成活率和保存率,并为以后形成稳定高产和具有良好生态效益的森林打下基础。
在营造防护林时.要根据当地气候资料,确定主要害风方向,设计好林带走向、配置、宽度和树种。
在森林经营工作中,要掌握森林与气候相互作用规律、森林气候的特点,才能确定较好的抚育采伐方式和强度、森林更新方式和主伐方式。
在森林病虫害防治工作中,要掌握气象及气候条件与病虫害发生的关系,作好预测预报,并利用适当天气条件进行防治,才能收到较好效果。
在林木良种选育工作中,要根据地方气候和小气候的特点选择良种优树、种子园地址和母树林位置以及确定经营管理措施,以保证种实优质高产。
在林木引种工作中,要根据气候条件相似性和小气候特点进行工作,确定能否引种,以便扩大优良品种栽培范围或成功地引种外来树种。
总之,林业生产活动与气象和气候条件关系非常密切。
学习气象学对于林业工作具有重要的意义。
2、结合本单位实际情况和你的本职工作,阐述森林经营中需要注意的气象学或气候学问题。
答:在森林经营工作中,要掌握森林与气候相互作用规律、森林气候的特点,才能确定较好的抚育采伐方式和强度、森林更新方式和主伐方式。
作业内容:(1)简述气象学的定义、研究对象及其研究内容。
(2)阐述大气的组成、层次的划分?主要的气象要素有哪些?如果可以用数学公式表示的话,写出其数学表达式。
(3)什么是大气辐射、地面辐射、大气逆辐射、地面有效辐射、净辐射?(4)何谓温度日较差、年较差?影响土壤温度和空气温度日较差、年较差的主要因素有哪些?在其他因素相同的情况下,纬度如何影响温度的日较差和年较差?你认为逆温在林业上有何应用?(5)凝结与凝华的条件是什么?简述凝结核能够促进凝结的原因。
分别采取何种措施能够促进冷云和暖云的降水?(6)影响气候的因子有哪些?主要因子是什么?季节划分有哪三种方法?候温季节是如何划分季节的?答:(1)简述气象学的定义、研究对象及其研究内容。
定义:气象学是把大气当作研究的客体,从定性和定量两方面来说明大气特征的学科,集中研究大气的天气情况和变化规律和对天气的预报。
研究对象:大气中所发生的物理现象(风、云、雨、雪、雾、霜、露、寒、暖、干、湿、光、电、声)和物理过程(大气的增热与冷却、蒸发与凝结、降水过程等)。
研究内容:1、观测和研究各种各样的大气现象,大气层与下垫面之间的相互作用及人类活动所产生的气象效应。
2、解释系统地,科学地解释这些现象,作用和效应,阐明它们的发生和演变规律。
3、分析根据所认识的规律分析,诊断和预测过去,现在和未来的天气。
气候,为国民经济和人们的日常生活服务。
4、依据从理论和实践上探索和模拟认为的天气过程,人为气候环境,为人工影响天气,气候提供科学依据。
(2)阐述大气的组成、层次的划分?主要的气象要素有哪些?如果可以用数学公式表示的话,写出其数学表达式。
大气是由多种气体混合组成的气体和悬浮其中的水分及杂质组成。
1.干洁空气大气中除去水汽和各种杂质以外的所有混合气体统称干洁空气。
干洁空气的主要成分是氮、氧、氩和二氧化碳。
这四种气体占空气总容积的99.98%,而氖、氦、氪、氩、氙、臭氧等稀有气体的总含量不足0.02%;2.水汽水汽是低层大气中的重要成分,含量不多,只占大气总容积的0%~4%,是大气中含量变化最大的气体;3.杂质杂质是悬浮在大气中的固态、液态的微粒,主要来源于有机物燃烧的烟粒、风吹扬起的尘土、火山灰尘、宇宙尘埃、海水浪花飞溅起的盐粒、植物花粉、细菌微生物以及工业排放物等等。
大气层位于地球的最外层,介于地表和外层空间之间,它受宇宙因素(主要是太阳)作用和地表过程影响,形成了特有的垂直结构和特性。
根据大气层垂直方向上温度和垂直运动的特征,一般把大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层五个层次。
表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量。
主要有:气温、气压、风、湿度、云、降水、蒸发、能见度、辐射、日照以及各种天气现象。
气象要素(物理量)x在空气中的密度如果是ρx(即单位空气体积内该气象要素的数量),那么空气以风速u运动时,就在单位时间,通过单位截面积携带了ρx u这么多的该物理量,它也就是物理量x的通量T x,我们也称为输送量。
即一般有T x=ρx u。
(3)什么是大气辐射、地面辐射、大气逆辐射、地面有效辐射、净辐射?大气辐射:大气吸收地面长波辐射的同时,又以辐射的方式向外放射能量。
大气这种向外放射能量的方式,称为大气辐射。
地面辐射:地球表面在吸收太阳辐射的同时,又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。
地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式,称为地面辐射。
大气逆辐射:大气吸收地面长波辐射的同时,又以辐射的方式向外放射能量。
大气这种向外放射能量的方式,称为大气逆辐射。
地面有效辐射:地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差,称为地面有效辐射。
净辐射:净辐射是某一作用面或活动辐射能收入与支出之差,即一切辐射的净通量。
(4)何谓温度日较差、年较差?影响土壤温度和空气温度日较差、年较差的主要因素有哪些?在其他因素相同的情况下,纬度如何影响温度的日较差和年较差?你认为逆温在林业上有何应用?由于太阳辐射有周期性的日变化和年变化,所以使得土壤温度和空气温度有周期性的日变化和年变化。
温度周期变化特征,通常以最高温度和最低温度之差(即较差)和最高温度与最低温度出现时间(即位相)来描述。
日较差:一日中最高温度与最低温度之差。
年较差:一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。
影响土温日较差的因素:土壤日较差的大小,主要决定于地面热收支状况和土壤热特性。
1)纬度:一般是低纬度大于高纬度。
2)距离海洋的远近:内陆大于沿海。
3)季节:夏季大于冬季。
4)地面状况:凹地大于平地;干土大于湿土;裸地大于有各种覆盖的地面(如植物、森林、雪覆盖等);敝塞地大于通风地等等。
5)坡向:阳坡大于阴坡。
6)天气状况:晴天大于阴天。
7)土壤深度:随着深度增加,土温日较差减小,位相也逐渐落后。
影响土温年较差的因素:土温年较差的大小与纬度、季节、下垫面状况、天气条件等因子密切相关。
与日较差相反,随纬度的增加年较差增大,这是因为太阳辐射的年变化是随纬度的增加而增大的。
其他因子对土温年较差的影响与日较差大体相同。
在其他因素相同的情况下,气温年较差随纬度的升高而增大。
这是因为随纬度的增高,太阳辐射能的年变化增大。
低纬度地区气温年较差很小,高纬度地区气温年较差可达40~50℃;气温日较差随纬度的升高而减小。
这是因为一天中太阳高度的变节是随纬度的增高而减小的。
大陆上一般热带地区气温日较差为12℃左右;温带地区气温日较差为8.0~9.0℃;极圈内气温日较差为3.0~4.0℃。
逆温条件对某些林业生产有利。
如用烟雾剂防治植物病虫害,常选择在逆温时进行。
利用逆温层对烟雾剂的阻挡作用,使烟雾停留在植物周围可减少用药量,提高杀虫治病效果。
(5)凝结与凝华的条件是什么?简述凝结核能够促进凝结的原因。
分别采取何种措施能够促进冷云和暖云的降水?发生凝结和凝华需要满足两个条件,即空气中的水汽达到饱和或过饱和,同时还需要有水汽凝结核(凝华核)存在。
凝结核促进凝结的主要原因是凝结核吸附水汽分子的能力比水汽分子之间的相互碰撞合并力要强,同时,凝结核的存在使水滴半径增大,曲率减小,从而使饱和水汽压减小,易于发生凝结。
对吸湿性凝结核来说,吸水后形成溶液,使饱和水汽压减小,甚至在相对湿度接近100%时,就能发生凝结现象。
人工促进冷云降水的措施:(1)向冷云中撒播人工冰核如碘化银(Agl)、碘化铅(Pbl)。
碘化银、碘化铅等的晶体结构与冰晶相似,具有冰核作用,水汽可以在其表面上直接冻结或凝华,而形成冰晶。
一克碘化银所能产生的冰晶数视温度而定,温度低,有效冰核数目多,产生的冰晶数也多。
如t=-10℃,1g的Agl能产生1010~1012个冰核;t=-20℃,则能产生1016个冰核。
(2)向冷云中撒播制冷剂如干冰(固体C02)。
干冰即固体二氧化碳,是不透明的白色晶体,在一个大气压下,汽化时,其表面温度为-78.9℃,升华潜热为5.73×105 J/Kg。
干冰撒入云中后,干冰升华。
从周围吸取大量的热,使周围空气急剧冷却而形成高度过饱和。
实验指出,当温度低于-40℃时,就有自生冰晶产生。
人工促进暖云降水的措施:(1)在暖云中撒播吸湿物质的粉末如氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化铁等。
(2)直接撒播大水滴,催化暖云降水。
(6)影响气候的因子有哪些?主要因子是什么?季节划分有哪三种方法?候温季节是如何划分季节的?影响气候的主要因素:纬度位置、大气环流、海陆分布、洋流和地形是影响气候的主要因素。
前二者是全球性的地带性因素,后三者是非地带性因素。
纬度位置是影响气候的基本因素。
因地球是个很大的球体,纬度不同的地方,太阳照射的角度就不一样,有的地方直射,有的地方斜射,有的地方整天或几个月受不到阳光的照射。
因此,各地方的太阳高度角不同,接受太阳光热的多少就不一样,气温的高低也相差悬殊。
一般是纬度越低,气温越高;纬度越高,气温越低。
各地区所处的纬度位置不同,是造成世界各地气温不同的主要原因。
大气环流是形成各种气候类型和天气变化的主要因素。
大气圈内空气作不同规模的运行,统称为大气环流。
它是大气中热量、水汽等输送和交换的重要方式。
大气环流的表现形式有行星风系、季风环流、海陆风、山谷风等,人们平常讲的大气环流,主要是指行星风系。
大气环流对气候的影响十分显著,赤道低气压带上升气流强烈,水汽易于凝结,降水丰富;副热带高气压带下沉气汽盛行,水汽不易凝结,雨水稀少;在信风带气流从纬度较高的地区流向低纬度地区,水汽不易凝结,一般少雨。
但在大陆东岸,信风从海上吹来,降水机会较多;在大陆西岸,信风从内陆吹来,降水就少。
在西风带控制的地区,大陆西岸风从海上吹来,水汽充沛,降水丰富,越向内陆水汽越少,降水减少;大陆东岸,西风从内陆吹来,降水较少。
一般说来,上升气流和从低纬度流向高纬度的气流,气温由高变低,水汽容易凝结,降水机会较多;下沉气流和从高纬度流向低纬度的气流,气温由低变高,水汽不易凝结,降水机会就少。
因此,在不同气压带和风带控制下,气候特征,尤其是降水的变化有显著的差异。
加之风带和气压带随季节的移动,从而形成各种不同的气候类型。
海陆分布改变了气温和降水的地带性分布。
由于海洋和陆地的物理性质不同,在强烈的阳光照射下,海洋增温慢,陆地增温快;阳光减弱以后,海洋降温慢而陆地降温快。
海洋与陆地表面空气中所含水汽的多少也不同,一般说来,在海洋或近海的地区,气温的日变化和年变化较小,降水比较丰富,降水的季节分配也比较均匀,多形成海洋性气候。
因此,在相同的纬度,处于同一气压带或风带控制之下的地区,由于所处的海陆位置不同,形成的气候特征也不同。
地形的起伏能破坏气候分布的地带性。
地形是一个非地带性因素,不同的地形对气候有不同的影响。
在同一纬度地带,地势越高,气温越低,降水在一定高度的范围内,是随高度的升高而增加。
因此,在热带地区的高山,从山麓到山顶,先后出现从赤道到极地的气候变化。
另外,高大的山脉可以阻挡气流的运行,山脉的迎风坡和背风坡的气温与降水有明显的差异。
洋流对其流经的大陆沿岸的气候也有一定的影响。
从低纬度流向高纬度的洋流,因含有大量的热能,对流经的沿海地区,起有增温增湿的作用;从高纬度流向低纬度的洋流,水温低于周围海面,对所流经的沿海地区有降温减湿作用。
因而在气温上,洋流可以调节高、低纬度间的温差,在盛行气流的作用下,使同纬度大陆东西岸气温显著不同,破坏了气温纬度地带性的分布季节的划分:1)天文季节、2)自然天气季节、3)温侯季节。
张宝坤先生根据一年中气温的变化,提出了用候平均气温作为划分季节的依据,其界限是:候平均气温<10℃为冬季;10℃≤候平均气温≤22℃为春季或秋季;候平均气温>22℃为夏季。