气象学复习题

⽓象学复习题

1、⽓象、天⽓、⽓候的联系？

答：⽓象是⼤⽓各种物理、化学状态和现象的统称；

天⽓是以⽓象要素值和天⽓现象表征的瞬时或较短时期的天⽓状况，是指特定时间、地区⽓象要素综合状况；

⽓候则指⼀个地区多年的⼤⽓状况，包括平均状况和极端状况，通过各种⽓象的统计量来表⽰，是天⽓的综合状况。2、⽓象学、天⽓学、⽓候学的联系？

答：⽓象学是关于⼤⽓中发⽣的物理现象和过程的科学；

天⽓学是关于天⽓变化规律的科学，包括天⽓系统、天⽓形势和天⽓现象形成演变规律及分析预报⽅法；

⽓候学是关于⽓候形成、分类、变迁的科学。3、天⽓、⽓候与⽇常⽣活的关系？

答：（1）⼲旱，致使⼟壤因蒸发⽽⽔分亏损，河川流量减少，破坏了正常的作物⽣长和⼈类活动，其结果造成农作物、果树减产，⼈民、牲畜饮⽔困难，及⼯业⽤⽔缺乏等灾害。

（2）暴⾬使得在地势低洼、地形闭塞的地区，⾬⽔不能迅速排泄造成农⽥积⽔和⼟壤⽔分过度饱和给农业带来灾害；暴⾬甚⾄会引起⼭洪暴发、江河泛滥、堤坝决⼝给⼈民和国家造成重⼤经济损失。

（3）热带⽓旋（台风）造成狂风、暴⾬、巨浪和风暴潮等恶劣天⽓，破坏⼒很强，给⼈民和国家造成重⼤经济损失。

（4）冰雹是⼀种严重的⾃然灾害，常常砸毁⼤⽚农作物、果园，损坏建筑物，威胁⼈类安全。

（5）雪灾，长时间⼤量降雪造成⼤范围积雪成灾，严重影响甚⾄破坏交通、通讯、输电线路等⽣命线⼯程，对⼈民⽣产、⽣活影响巨⼤。4、天⽓、⽓候与农业⽣产的关系？

答：农业⽣产过程主要是在⾃然条件下进⾏的，⽓候和⼟壤条件是最基本、最重要的⾃然环境和资源因素。⽽⼟壤的形成、⽔热状况和微⽣物活动等，在很⼤程度上⼜受⽓候条件的制约。不仅⽓象灾害给农业造成巨⼤损失，全球⽓候变化对未来农业可持续发展也带来巨⼤的影响。

（1）⼤⽓提供了农业⽣物的重要⽣存环境和物质、能量基础。农业⽣产的对象是植物、动物、微⽣物等⽣命有机体，其⽣长发育和⼀切⽣命活动都离不开温度、⽔分、光照、⽓体成分、⽓流等⽓象要素。特别是绿⾊植物光合作⽤的基本原料都来⾃⼤⽓环境，农业动物和农⽤微⽣物的物质转换过程⼜都建⽴在消耗和分解绿⾊植物的基础上。

（2）⼤⽓提供了可供农业⽣产利⽤的⽓候资源。农业⽣物顺利完成⽣长发育或完成预定农事活动都需要⼀定的物质基础、能量积累或有利环境，其中有利的⽓象条件可称为农业⽓候资源。

（3）⽓象条件还对农业设施和农业⽣产活动的全过程产⽣影响。⽓象条件还对温室、畜舍、仓库等农业设施的⼩⽓候及⽣产性能产⽣影响，对农机作业、化肥和农药等⽣产资料的使⽤效率，以及农产品加⼯、运输、贮藏等产后活动有很⼤影响。

（4）⼤⽓还影响着农业⽣产的宏观⽣态环境和其他⾃然资源。⼟壤、植被、⽔体等其他环境系统的形成演变很⼤程度上受到⼤⽓环境的影响和制约，⼟地、⽔资源、⽣物等其他⾃然资源的数量、质量及其⽓候资源的相互配置关系到农业⽣产类型分布和经济效益，特别是⼈类活动产⽣的温室效应导致的全球⽓候变化及其应对措施直接关系到⼈类社会、经济的可持续发展。

（5）农业⽣产活动对⼤⽓环境的影响。⼤规模垦荒、植树造林、⽔利⼯程等⼈类活动对局地⼤⽓环境产⽣各种影响，稻⽥和饲养的反刍动物是⼀种温室⽓体——CH4的主要来源，但种植

业⼜可吸收CO2、减低温室⽓体浓度。5、⼤⽓的主要成份、作⽤？

答：主要成分：⼲洁⼤⽓（即⼲空⽓）、⽔汽、悬浮在⼤⽓中的固液态杂质。

（1）⼲洁空⽓：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。A：氮⽓（N2，），78%：⼤⽓中含量最多的⽓体，是地球上⽣命体的基本成分，并以蛋⽩质的形式存在于有机体中。⾃然条件下,氮⽓只能通过闪电雷暴作成形成,通过降⽔过程被植物和⼟壤吸收利⽤。B：氧⽓（O2），21%：是⼈类和动植物维持⽣命活动的极为重要的⽓体；积极参与⼤⽓中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作⽤。C：臭氧（O3）：对紫外线有着极其重要的调控作⽤。对⾼层⼤⽓有明显的增温作⽤。（55～60km，含量极少。20～25km，达最⼤值，形成臭氧层；12～15km以上，含量增加特别显著；从10km 向上，逐渐增加；近地⾯，含量很少；）D：⼆氧化碳（CO2）0.03%：绿⾊植物进⾏光合作⽤不可缺少的原料。强烈吸收红外辐射，产⽣“温室效应”。（来源于⽣物的呼吸、化⽯燃料的燃烧、有机物质的燃烧和分解、⽕⼭喷发作⽤等。）

（2）⽔汽：主要来⾃江、河、湖、海、潮湿陆⾯的⽔分蒸发以及植物表⾯的蒸腾。在天⽓⽓候变化中扮演了重要⾓⾊，⽔是⽣命之源；能强烈吸收红外辐射，产⽣“温室效应”，影响温度变化。

（3）⼤⽓中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括⽓溶胶粒⼦和⼤⽓污染物质两⼤部分）。

⽓溶胶粒⼦：⼤⽓中沉降速率极⼩、尺度在10-4µm到100µm之间的固态和液态微粒。（PM2.5）。作⽤：吸收太阳辐射，使空⽓温度增⾼，但也削弱了到达地⾯的太阳辐射；缓冲地⾯辐射冷却，部分补偿地⾯因长波有效辐射⽽失去的热量；降低⼤⽓透明度，影响⼤⽓能见度；充当⽔汽凝结核，对云、雾及降⽔形成有重要意义。6、⼤⽓层分⼏层？分层依据？各层的主要特点?

答：⼤⽓从地⾯到⼤⽓上界分为5层：对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

（1）对流层的厚度随维度和季节的不同⽽有变化。随纬度增加，厚度降低。低纬地区：平均厚度为17～18km；中纬地区：平均为10～12km；⾼纬地区：平均为8～9km。就季节⽽⾔，夏季厚，冬季薄。

主要特征：1）主要天⽓现象均发⽣在此层。

2）温度随⾼度升⾼⽽降低。（平均⾼度每升⾼100m，⽓温下降0.65℃。）

3）空⽓具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。

4）⽓象要素的⽔平分布不均匀。

（2）平流层位于对流层顶到距地⾯50--55km的⾼度。在该层内，最初⽓体温度随⾼度的增加不变或稍有上升；到25-30km以上，⽓温随⾼度上升有显著升⾼。平流层也是地球⼤⽓中臭氧集中的地⽅，尤其在20-25km⾼度上臭氧浓度最⼤，成为臭氧层。

主要特征：1）⽓温随⾼度的上升⽽升⾼，这种分布特点是由于受地⾯温度影响很⼩，特别是由于此层存在的⼤量臭氧能直接吸收太阳紫外线的缘故。2）空⽓运动以⽔平运动为主，⽆明显的垂直运动。

3）⽔汽和尘埃含量极少，晴朗少云，⼤⽓透明度好，⽓流⽐较平稳，适宜于飞机航⾏。

（3）中间层是从平流层到距地⾯85km的⾼度。

主要特征：1）⽓温随⾼度增加迅速下降，顶部⽓温可降⾄-83℃以下。

2）空⽓有强烈的垂直运动，故⼜称之为“⾼空对流层”。

（4）热层是从距地⾯80～800km 的⾼度。

主要特征：1）⽓温随⾼度增加迅速上升。

2）空⽓质点在太阳紫外辐射和宇宙⾼能粒⼦作⽤下，产⽣电离现象。

（5）散逸层是⼤⽓的最⾼层，⼜称外层。这⼀层中的⼤⽓物质具有向星际空间散逸的特性，是⼤⽓圈与星际空间的过渡地带。7、⼤⽓与⽣物的关系？答：1）创造合适的⽣态环境，如光、温、湿度等；

2）防⽌紫外线、流星⾬等，保护⽣物；

3）O2是代谢过程中必须的；

4）外星⽣物；

5）没有独特的⼤⽓，就没有⽣物的存在。

8、对流层的定义、厚度、特点？

答：见上9、为什么对流层温度随⾼度降低，平流层则升⾼？

答：由于对流层与地⾯相接触，空⽓从地⾯获得热量，温度随⾼度的增加⽽降低。在不同地区、不同季节、不同⾼度，⽓温降低的情况是不同的。平均⽽⾔，每上升100m，⽓温下降0.65℃。⽽平流层这种分布特点是由于受地⾯温度影响很⼩，特别是由于此层存在的⼤量臭氧能直接吸收太阳紫外线的缘故。10、臭氧层为何只分布在平流层？

答：臭氧层的臭氧是由阳光中的紫外线照射到普通的氧分⼦上⽣成的。它本⾝在不断扩散，同时也在不断⽣成，处于动态平衡中。⽐平流层⾼的⼤⽓层由于空⽓⼗分稀薄，⽆法⽣成臭氧层，⽽平流层以下的⼤⽓层由于平流层中的臭氧层吸收了⾼能的紫外线，到达下层的紫外线已不⾜⽣成臭氧，所以臭氧层存在于平流层。

第⼆章1、名词解释：

⿊体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对⿊体。故有：a＝１，r ＝d＝０。

灰体：透射率d＝０，吸收率a＝（１－r），且a不随波长⽽变化的物体。

辐射：物体向外发射电磁波。[任何物体(＞－273℃)都会向外发射电磁波，（也吸收外来电磁波）] 辐射能：电磁波这种形式的能量。电磁波谱：按电磁波的波长或频率⼤⼩的顺序把他们排列成谱，叫做电磁波谱。

净辐射：单位时间、单位⾯积地表⾯吸收的太阳总辐射和⼤⽓逆辐射与本⾝发射辐射之差。

辐射差额：指⼀个物体或系统的辐射能量的收⼊和⽀出之间的差值。

地⾯辐射：⽔、陆、植被等地球表⾯（⼜称下垫⾯）按其本⾝的温度不断向外发射长波辐射。地⾯有效辐射：地⾯发射的辐射与地⾯吸收的⼤⽓逆辐射之差，是地表实际失去的辐射能。

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。⼤⽓辐射的⽅向既有向上的，也有向下的.⼤⽓辐射中向下的部分，因为与地⾯辐射⽅向相反，称为⼤⽓逆辐射。分⼦散射：太阳辐射遇到的散射质点的直径⽐⼊射辐射的波长要短，则对于⼊射辐射中波长较短的辐射的散射强，⽽对波长较长的辐射散射弱。对于⼀定⼤⼩的分⼦来说，散射能⼒与波长的四次⽅成反⽐，这种散射是有选择性的，成为分⼦散射。

漫反射：是投射在粗糙表⾯上的光⽆规则地向各个⽅向反射的现象。

短波辐射：波长⼩于4µm的电磁辐射。长波辐射：波长⼤于4µm的电磁辐射。

近红光：

远红光：波长为0.7—0.8µm的辐射称为远红光。

近红外光：指波长在0.75～2.5µm范围内的电磁波。

远红外光：指波长在25～1000µm范围内的电磁波。

太阳常数：当地球位于⽇地平均距离时(约为1.496×108km)，在地球⼤⽓上界投射到垂直于太阳光线平⾯上的太阳辐射强度。

光合有效辐射：太阳辐射中对植物光合作⽤有效的光谱成分。

太阳⾼度⾓h：太阳光线与地表⽔平⾯之间的夹⾓。(0°≤h≤90°)

⽅位⾓A：太阳光线在⽔平⾯上的投影和当地⼦午线的夹⾓。

昼长（可照时数）：不受任何遮蔽时每天从⽇出到⽇落的总时数。

太阳辐射强度：单位时间内投射到单位⾯积上的太阳辐射能量。2、物体辐射的基本规律？

答：任何物体都在辐射。温度越⾼，辐射越强，波长越短；温度越低，辐射越弱，波长越长。物体也吸收辐射，有选择性。3、太阳辐射的波长范围？可分为⼏部分？各部分能量⽐例？

答：太阳辐射波长范围⼤约在0.15-4微⽶之间。主要分为可见光部分（0.4-0.76µm）、波长⼤于可见光的红外线（>0.76µm）和⼩于可见光的紫外线（<0.4µm）三部分。能量分布为波长较短的紫外光占7％，波长较长的红外光区占43％，可见光区占50％。

4、⼤⽓对太阳辐射有哪些影响？

答：P37

（1）吸收作⽤：太阳辐射穿过⼤⽓层到达地⾯时，要受到⼀定程度的减弱，这是因为⼤⽓中某些成分具有选择吸收⼀定波长辐射能的特性。⼤⽓中吸收太阳辐射的成分主要有⽔汽。液态⽔。⼆氧化碳、氧、臭氧机及尘埃等固体杂志等。太阳辐射被吸收后变成热能，因⽽使太阳辐射减弱。①⼤⽓中的臭氧对于紫外区域的选择性吸收；②⼤⽓中的⽓体分⼦、⽔汽、⼆氧化碳对于波长⼤于0．69微⽶的红外区域选择性吸收；③⼤⽓中悬浮的固体微粒和⽔滴对于太阳辐射中各种波长射线的连续性吸收。

（2）散射作⽤：太阳辐射进⼊⼤⽓是将遇到空⽓分⼦、尘粒、云雾滴等质点，都要产⽣散射现象。散射不像吸收那样是把辐射变成热能，⽽只是改变辐射的⽅向，使太阳辐射以质点为中⼼向四⾯⼋⽅传播，使原来传播⽅向上的太阳辐射减弱。