地球大气的动力学和热力学特征
大气是重力场中的旋转流体、大气是层结流体、大气中含有水分、大气的下边界是不均匀的
描写大气运动的方程组 个别变化与局地变化
个别空气微团的温度在运动中随时间的变化率，称为温度的个别变化。 大气运动空间中固定点上温度随时间的变化率，称为温度的局地变化。 绝对坐标系与相对坐标系
作用于大气上的各种作用力及其特性
真实力
气压梯度力：方向与气压梯度相同，垂直于等压面；大小与气压梯度的大小成正比，与密度成反比。 地球引力：方向为高值等重力位势面指向低值等重力位势面的方向，大小由等重力位势面的疏密程度来决定。 摩擦力
视示力
科里奥利力：在北半球，科里奥利力指向速度的右方，南半球指向左方。对空气微团不做功。
惯性离心力：
运动方程、连续方程、状态方程、热力学方程、水汽方程
质量守恒定律的数学表达式称为连续方程。 连续方程：
干空气的状态方程：RT p ρ=，其中R 为干空气比气体常数 引入虚温v T ，湿空气状态方程为：v RT p ρ= 热力学方程：
水汽方程：
初始条件及边界条件
下边界条件：z=0时，00=ω
上边界条件：
尺度分析和基本方程组的简化 尺度的概念
各物理场变量“具有代表意义的量值”称之为物理场变量的特征值，某一物理场变量的“尺度”正是指它的特征值。 大气运动的尺度分类
大尺度、中尺度、小尺度 尺度分析方法
尺度分析法是依据表征某类运动系统的运动状态和热力状态各物理量的特征值，估计大气运动方程中各项量级大小的一种方法。 中高纬度中尺度及大尺度大气运动各自的特性
中纬度大尺度运动是准水平、准地转平衡、准静力平衡、准水平无辐散、缓慢变化的涡旋运动。
重要的特征参数R0数、Ri 数等
定义：
2
2
2U D N R i =，是一个与大气层结稳定度和风的铅直切变有关的动力学参数。
β平面近似
P 坐标，铅值坐标变换 静力平衡
对于静止大气，重力和铅直气压梯度力相平衡，即
g ρ-=dz
dp
。实际大气也满足静力平衡条件，静止大气的气压场结构是实际大气极好的近似。 P 坐标
将z 坐标系的铅直坐标变量z 被物理场变量p 替换，称由x 、y 、p 作为独立坐标变量的坐标系称为p 坐标系。 σ坐标
将σ作为铅直坐标变量，得到σ坐标系。
自由大气的平衡流场 地转风
地转风是自由大气中水平气压梯度力和地转偏向力相平衡时的空气的水平运动
精确满足上式的矢量→
g V 成为地转风。
梯度风
梯度风是自由大气中水平气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力三个力达到平衡时的空气的水平运动
正压大气
密度的空间分布只依赖于气压。 斜压大气
密度的空间分布同时以来与气压和温度。 热成风
热成风定义为铅直方向上两等压面上地转风的矢量差。 地转偏差
实际风与地转风的矢量差。
涡度方程和散度方程
涡度的定义及其物理意义
速度场的旋度定义为涡度。涡度是流体旋转特征的微观度量。 涡度方程各项的物理意义
涡度方程：
右边三项分别为散度项、涡管扭曲项、力管项。
P坐标系中的涡度方程和散度方程
P坐标系的涡度方程：
散度方程：
位势涡度方程和位涡守恒定律
位势涡度方程：
位涡守恒定律：
大气能量学
单位质量及单位截面积大气基本能量的表达式
内能：
位能：
动能：
单位质量及单位截面积大气组合能量的表达式
全位能：
显热能：
干静力能：
湿静力能：
压力位能的物理意义
压力能是显热能的一部分。
静力平衡下，无限高气柱中位能与内能的关系
位能和内能成正比例关系，同时增加或减少。
大气的动能平衡方程、位能平衡方程及内能平衡方程
动能平衡方程：
位能平衡方程：
内能平衡方程：
闭合系统中，上述能量方程各项的物理意义、能量间转换的条件与机制闭合系统中动能和位能是通过铅直运动相互交换的。
辐射等非绝热加热过程只能直接转变为闭合系统中的内能。
闭合系统中的机械能（位能、动能）和内能直接的转换只能通过系统内气压场作压缩宫
绝热无摩擦条件下，闭合系统的内能、位能、动能的总和是守恒的。
有效位能的概念、定义
大气处于某一状态时，可用于转换为动能的能量只是全位能的一小部分，这部分能量称为有效位能。
实际大气中能量的主要转换过程及物理机制
大气吸收少部分太阳辐射能后可直接转换为大气的内能。太阳辐射能主要被下垫面吸收，然后通过湍流热量输送和辐射热量传递给大气，使大气内能增加。水分从下垫面蒸发时，消耗掉下垫面的一部分能量。水汽在大气中凝结时，释放出凝结潜热使大气得到热能。大气的内能、重力位能可转换为大气的动能。
大气行星边界层
大气边界层的特征
在行星边界层中，强烈的风的铅直切变和下垫面非均匀增热，常会引起湍流的发展。中纬度行星边界层的厚度平均为1~1.5km.
贴地层、近地面层、埃克曼层，它们各自的特点
贴地层；这层中分子黏性应力很大，而湍流黏性应力较小。
近地面层：这层中湍流黏性应力比分子黏性应力重要，且湍流黏性应力基本上不随高度改变，风速岁高度呈对数分布。
埃克曼层：这层中湍流黏性应力和科里奥利力、水平气压梯度力几乎同等重要，这三个力基本平衡。
粗糙高度
z称为粗糙度。它取决于下垫面的物理性质。
式中，
近地面层中性层结下风随高度分布的特征
风向不随高度改变，风速随高度呈对数分布。
埃克曼层中风随高度分布的特点及原因
从埃克曼螺旋解可得：
风有指向低压一侧的分量，湍流黏性力愈大，风与等压线交角也越大。
但实际上埃克曼螺旋解很少被观察到，因为中性层结下埃克曼层中平均运动常常是不稳定的，以及运动的瞬变性和大气的斜压性。由此造成埃克曼层中风雨地转风交角变小。 二级环流的概念
在准地转涡旋流场中，由于湍流摩擦效应将会在埃克曼层中造成强迫的铅直环流，它叠加在准地转水平环流之上，称之为二级环流。
埃克曼抽吸
产生二级环流的机制称为埃克曼抽吸。
大气旋转减弱的物理机制
二级环流可使准地转涡旋强度减弱，这种作用称为旋转衰减。
因为旋转衰减的时间尺度远比湍流扩散的时间尺度要小很多。因此，在旋转大气中，有摩擦符合强迫造成的二级环流与一般湍流扩散过程相比，是使地转涡旋衰减的更有效的
机制。
大气中的基本波动
有关波动的基本物理量
线性振动、简谐波、波动振幅、波动圆频率、波长、波数、波动周期 求相速和群速的公式及物理意义
相速：
相速表示等位相面沿x 方向移动的速度。 群速：
群速指波群传播的速度。 微扰动方法及其基本假定
微扰动法是将非线性方程进行线性化的一种有效方法。基本思想如下：
1） 设'
f f f +=—
2） 基本场变量表征大气的基本运动状态，它满足基本方程和边界条件 3） 假设扰动量'
f 是充分小的，其二次以上乘积项可以忽略不计。
声波产生的物理机制及其求解、相速和群速
声波是由于流体的可压缩性产生的，由于空气交替地压缩、膨胀引起的绝热增压和减压使得声波得以传播。 声波的相速和群速：
重力惯性外波产生和传播的物理机制
由于地球旋转对重力外波的影响而产生。 浮力振荡以及重力内波形成的机制
稳定层结大气中，气块受扰发生铅直位移离开平衡位置时，将在一个指向平衡位置的净浮力作用下作绝热浮力振荡。浮力振荡的传播变形成重力内波。 重力惯性内波传播的物理机制
1） 重力惯性内波的相速矢量和群速矢量是垂直的
2） 相速矢量和群速矢量的水平分量方向相同，铅直分量方向相反，此时表现为重力内
波性质；相速矢量和群速矢量的水平分量方向相反，铅直方向相同，此时表现为惯
性内波性质。
罗斯贝波产生的机制、性质及求解、相速和群速
在北半球中纬度地区，其传播速度与风速相当的波，被称为大气长波，也叫罗斯贝波。
罗斯贝波是由于地转参数随纬度变化（即β效应）造成的。
性质：
1）正压大气中罗斯贝波是由绝对涡度守恒控制的一种大尺度涡旋性波动，β效应是它
得以传播的最主要机制
2）罗斯贝波相对于基本气流向西传播
3）罗斯贝波相速愈波数无关，是频散波
4）罗斯贝波是大尺度波动，具有准地转性。
群速：
“噪音”与滤波
“噪声”是指所研究的运动中那些次要的起干扰作用的波动。
通过某种途径把“噪声”从基本方程组中的解中排除掉，使方程组只包含所需要的“谐音”，这就是气象上所谓的“滤波”。
第一章地球大气 第一节大气的组成 1.大气由干洁大气、水汽和大气杂质所构成 2.大气中的臭氧主要集中在10~50 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在20~30 km高度处。 3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。 4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。 第二节大气的铅直结构 1.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。 2.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。 3.对流层分为下层（摩擦层、行星边界层）、中层、上层和对流层顶。 4.贴地层是指距地面2 m的气层。 5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低，对流运动强烈。 6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。 7.习惯上将极光出现的最大高度（1000~1200 km）作为大气上界。 第三节气象要素 1.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。 2. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。 第二章辐射 第一节辐射的基本知识 1.太阳短波辐射：l mm，lM＝ mm 0.1~4微米 8 地面长波红外辐射：l 3～80mm，lM＝10mm 大气长波红外辐射：l 4～120mm，lM＝15mm 2.辐射通量密度：单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(s^m2) 或 W/m2。 3.光通量密度（照度）：单位面积上接收的光通量。单位： lm/m2（流明）。 第二节太阳辐射 1. 太阳高度角（h）：太阳光线与地平面之间的夹角。 2.正午时刻的太阳高度角h＝90。 - φ + δ（φ观测点纬度，δ观测时间的太阳 倾角即赤纬，太阳直射点纬度） 春秋分δ＝ 0。 ，夏至δ＝ 23.5 。 ，冬至δ＝-23.5 。 3. 太阳方位角：阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。 4. 可照时数（昼长）：一天中从日出到日落所经历的时间数。 5.可照时数北半球冬至→夏至加长，夏至→冬至缩短。 6.可照时数随纬度增加而加长，夏季尤为显著。 7. 光照时间＝可照时数＋曙幕光时间。 8.曙幕光时间夏长冬短，随纬度增加而加长。 9.大气对太阳辐射的减弱方式：吸收作用、散射作用、反射作用。
《气象学与气候学》复习思考题及答案 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、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 4、气候系统：由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统，以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。 5、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 6、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。 7、深厚系统：温压场对称的天气系统，如暖高压和冷低压。。 8、大气窗：大气中对地面长波辐射在8－12微米的吸收几乎为零，地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。 9、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在，使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应，称为大气的温室效应，亦称花房效应。 10、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。 11、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 12、辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 13、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 14、大气逆辐射：指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。 15、地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 16、地面辐射差额：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额。 17、大气稳定度：处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度，称之为大气稳定度。 18、干绝热过程：干空气或未饱和的湿空气作垂直升降运动时，既没有与外界交换热量，又没有发生水相变化的过程。 19、干绝热直减率：干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。 20、逆温：对流层中出现的气温随高度升高而递增的反常现象。 21、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，因地面、雪面或冰面、云层顶部等的强烈辐射冷却，使紧贴其上的气层比上层空气有较大的降温而形成的的逆温。 22、阳伞效应：大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用。 23、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应。 24、气温年较差：一年中的最冷月的平均温度与最热月的平均温度之差。 25、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。 26、露点：湿空气在水汽含量不变条件下，等压降温达到饱和时的温度。 27、位温：气块循着干绝热过程移动到同一个标准高度1000hPa 处，所具有的温度。 28、相对湿度：空气的实际水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比。 29、饱和水汽压：在一定温度下，从水面或冰面进入空气中的水分子数与从空气中进入水面或冰面的水分子数相等时的水汽压。 30、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。 31、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。
《天气学原理》理论测试题答案 单位：姓名：分数： 一、填空（每空1分，共40分） 1、冬季北半球的对流层东部环流的最主要特点是在中高纬度以极地低压（或极涡）为中心地环绕纬圈的西风环流。 2、在极地环流圈和哈得来环流圈之间的中高纬度地区存在一个与直接环流方向相反的闭合环流圈称为间接环流圈，亦称为费雷尔环流。 3、在7月份北半球热带对流层高层有明显的反气旋中心，分别在北美、波斯湾和青藏高原。 4、云滴增长的条件，主要取决于云层厚度，而云的厚度，又决定于水汽和垂直运动条件。 5、我国华北及江淮地区有些低压在大陆本来没有很大发展。但是当他们东移入海后，又可再度迅速发展，这一方面因为海上的摩擦力影响比陆地小；另一方面是由于暖海上非绝热加热影响所致。 6、大气环流形成和维持是由影响大气运动的一些基本因子在长期作用下造成的，最主要的因子是太阳辐射、地球自转、地球表面不均匀（海陆和地形）和地面摩擦。 7、寒潮的中期过程是以北大西洋脊和北太平洋脊的发展为开始，而以东亚大槽的重建为结束。 8、对流性天气形成的基本条件：水汽条件、不稳定层结条件和抬升力条件。 9、下图中为T-lnP图，其中A为抬升凝结高度，B为自由对流高度，C为层结曲线，D为状态曲线，E为对流上限。
10、西太平洋副高是由动力因子而形成，属于暖性高压，Hadley环流是最主要的成因贡献者，脊线呈西西南-东东北走向。 11、影响季风形成的基本因子主要是下垫面附近的热力因子，由太阳辐射的经向差异，海陆热力差异，青藏高原和大气之间的热力差异三个基本因子组成。12、所谓的振荡是指大气环流周期性的变化，一般来说东亚季风环流和热带季风环流均具有显著的准双周周期振荡。 13、位势不稳定层结的建立主要取决于高低空水汽平流和热量平流的差异。即高层冷平流，低层是暖平流，或中低层比上层增暖更明显。 二、选择题（每题3分，共30分） 1、1920年前后挪威学派V.J.皮叶克尼斯和伯杰龙等人以为主要特征提出了气团与锋的概念，并运用这些概念从千变万化的天气现象与天气过程中总结了许多天气分析和预报规则。 A、气压场 B、温度场 C、风场 D、湿度场 答案：B 2、大气环流的最终能源来自 A、下垫面 B、水汽相变 C、太阳辐射 D、感热 答案：C 3、寒潮中短期过程的关键系统是 A、北大西洋高压脊 B、北太平洋高压脊 C、极地低压 D、乌拉尔山地区高压脊 答案：D 4、在槽前脊后沿气流方向相对涡度减少，为，等压面高度，在槽后脊前沿气流方向相对涡度增加，为，等压面高度。 A、正涡度平流升高负涡度平流降低 B、负涡度平流降低正涡度平流升高 C、负涡度平流升高负涡度平流降低 D、正涡度平流降低负涡度平流升高 答案：D
1、极轨卫星和静止卫星的观测特点是什么？优缺点。 （1）极轨卫星（太阳同步轨） 1）优点有：①由于太阳同步轨道近似为圆形，轨道预告、接收和资料定位都很方便；②有利于资料的处理和使用；③太阳同步轨道卫星可以观测全球，尤其是可以观测两极地区；④在观测时有合适的照明，可以得到充足的太阳能。 2）缺点是：①可以取得全球资料，但观测间隔长，对某—地区，一颗卫星在红外波段取得两次资料；②观测次数少，不利于分析变化快，生命短的中小尺度天气系统。③相邻两条轨道的资料不是同一时刻，这对资料的利用不利。 (2)静止卫星 1）优点：①是卫星高度高，视野广阔，一个卫星可对南北70°S--70°N，东西140个经度，约占地球表面1／3约1.7亿平方公里进行观测；②是可以对某一固定区域进行连续观测，约半小时提供一张全景圆面图，特殊需要时，3—5分钟对某小区域进行一次观测；③是可以连续监视天气云系的演变，特别是生命短，变化快的中小尺度天气系统。如果把间隔为5分钟的图片连接成电影环，可以连续观察天气云系的演变。2）不足是：①它不能观测南北极区。②由于其离地球很远，若要得到清楚的图片，对仪器的要求很高。 ③卫星轨道有限。 2、什么是可见光云图？有什么特征？ 可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段测量来自地面和云面反射的太阳辐射，如果将卫星接收到的地面目标物反射的太阳辐射转换为图像，卫星接收到的辐射越大就用越白的色调表示，而接收到的辐射越小则用越暗的色调表示，就可得到可见光云图。 特点： 1、反照率对色调的影响，在一定的太阳高度角下，反照率越大色调越白，反照率越小，色调越暗 （1）水面反照率最小，厚的积雨云最大 （2）积雪与云的反照率相近，仅从可见光云图上色调难以区分 （3）薄卷云与晴天积云，沙地的反照率项接近难以区分 2、太阳高度角对色调的影响，太阳高度角决定了观测地面照明条件，太阳高度角越大光照条件越好，卫星接收到的反射太阳辐射也越大，否则越小 3、什么是红外云图？有何特征？ (1). 卫星在红外波段选用的通道有：3．55—3．93微米和10.5—12.5微米。把3.55—3.93微米通道云图称短波红外云图，而把10.5—12.5微米通道云图称长波红外云图。被测物体温度越高，卫星接收的辐射越大，温度越低，辐射越小。将这种辐射转换成图象，辐射大温度高用黑色表示，辐射小温度低用白色表示。即为一张黑白色红外云图。红外云图是一张物体的亮度温度分布图，而不是实际的温度分布图。 (2). 红外云图的特点 ①红外（IR）图象表示辐射面的温度。在黑白图象中，暗色调代表暖区，亮色调代表冷区。云由于其温度比较低而通常显得比地表白。在这一点上，红外（IR）图象与可见光（VIS）图象有些相似，但在其他方面，两种图象之间存在重要的差异。 ②云顶温度随高度递减，在红外（IR）图象中，不同高度上的云之间存在鲜明的对照。 ③陆表和洋面之间有强烈温度反差的地方，海岸线在红外（IR）图象上清晰可见，白天，陆地可比海洋显得更暗（更暖），但在夜间，陆地可比海洋显得更亮（更冷）。当陆表和洋面的温度相同时，从红外（IR）图象上，将识别不出海岸线。陆地和海洋之间的温度反差在夏季和冬季最大，在春季和秋季最小。 ④在红外（IR）图象上卷云清晰可见，尤其是当它位于比它暖得多的地面之上时。可提供有关云纹理结构的信息。 ⑤红外（IR）资料可以定量应用，根据观测到的云温来估算相应的云顶高度。增强处理多采用红外云图。 4、什么是水汽图像？有何特征？ (1) 红外波段5．7—7．3微米是水汽强吸收带，中心波长约为6．7微米。卫星在这一吸收带测得的辐射主要是大气中水汽发出的。将卫星在这一波段测得的辐射转换成图象就得到水汽图，通常在水汽图上色调
第三章温度 一、名词解释题： 1.温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2.温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3.日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T 平均 =(T02 + T08 + T14 + T20) - 4。 4.候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5.活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6.活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7.有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8.有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9.逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10.辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11.活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12.容积热容量：单位容积的物质，升温1C，所需要的热量。 13.农耕期：通常把日平均温度稳定在0 C以上所持续的时期，称为农耕期。 14.逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15.三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题： 1.空气温度日变化规律是：最高温度岀现在(1)时，最低温度岀现(2)时。 年变化是最热月在(3)，最冷月在(4)月。 2.土温日较差，随深度增加而(5)，极值(即最高，最低值)岀现的时间，随着深度的增加而(6)。 3.水的热容量(C)比空气的热容量(7)。水的导热率(入)比空气(8)。粘土的热容量比 沙土的要(9)，粘土的导热率比沙土(10)。 4.干松土壤与紧湿土壤相比：C干松土 第四章大气的运动 [主要内容] 本章主要研究大气运动产生的原因，大气运动的形式、状况和大气环流。大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。大范围的大气运动就是大气环流，气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。 [名词解释] 静力方程：gdZ dP ρ=- 气压场：气压的空间分布称为气压场 等压线：等压线是同一水平面上各气压相等点的连线 等压面：指单位质量的物体从海平面（位势取为零）抬升到 Z 高度时，克服重力所作的功，又称重力位势，单位是位势米位势高度 位势米：重力位势的单位，是表示能量的单位，1 位势米定义为1 kg 空气上升1 m 时，克服重力作了9.8 J 的功，也就是获得9.8 J/kg 的位势能，即1位势米= 9.8J/kg 低压槽：是低压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较高的方突出的部分 高压脊：是高压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较低的方突出的部分 气压系统：在天气图上，用等压线表示的高、低气压或槽、脊系统 气压梯度力：气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差△P 除以其间的垂直距离△N 地转偏向力：空气是在转动着的地球上运动着，当运动的空气质点依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时，对于站在地球表面的观察者看来，空气质点却受着一个使其偏离气压梯度力方向的力的作用，这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平地转偏向力或科里奥利力 惯性离心力：是物体在作曲线运动时所产生的，由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力 地转风：地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动 梯度风：当空气质点作曲线运动时，除受气压梯度力和地转偏向力作用外，还受惯性离心力的作用，当这三个力达到平衡时的风，称为梯度风 旋衡风：在低纬度地区或小尺度低压中，如果气压梯度力和惯性离心力都很大，而地转偏向力很小时，则可出现旋衡风 大气活动中心：冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统，称为大气活动中心。 哈德莱环流圈：低纬环流圈，直接热力环流圈（正环流圈），又称哈得莱环流圈 费雷尔环流圈：中纬环流圈，是间接热力环流圈（逆环流圈），又称费雷尔环流圈 极地环流圈：高纬环流圈，又称极地环流圈，也是一个直接热力环流圈，是三个环流圈中环流强度最弱的一个 沃克环流圈：由于赤道地区存在着大尺度的东西向热力差异引起的 急流：急流是指风速30 m/s 以上的狭窄强风带 环流指数：经向环流型，即500hPa 西风带上发展出深槽大脊，能引起强烈的冷、暖空气活动。纬向型和经向型环流经常交替出现，其交替周期大约2—6周。这种交替演变规律一般用环流指数来表示。环流指数分纬向环流指数（IZ ）和经向环流指数（IM ）两种 气象学与气候学试题及答案一、名词解释 1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、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）。 19、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。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显着改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、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。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风 24、相对湿度：空气中实际具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压的百分比。 25、雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 26、台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海 气象学练习题 1、天气晴朗时，一天中相对湿度最小值出现在【】 A.傍晚 B.午夜 C.日出前后 D.中午 2、下列哪种现象的出现可预兆天气晴好？【】 A.雨凇 B.平流雾 C.辐射雾 D.云 3、赤道附近区域没有台风形成，是因为【】 A.海水温度不够高 B.没有热带扰动 C.没有地转偏向力 D.无风 4、向冷气团方向移动的锋是【】 A.冷锋 B.暧锋 C.准静止锋 D.锢囚锋 5、天气晴朗的午后山区的风多是【】 A.从山谷吹向山坡 B. 从山坡吹向山谷 C.无法确定 D.静风 6、某地地面吹东北风，则可知【】 A. 该地东北方有高压 B.该地西南方有高压 C. 该地北方有高压 D. 该地东方有高压 7、风产生的原动力是【】 A.气压梯度力 B.地转偏向力 C.惯性力 D.摩擦力 8、“清明时节雨纷纷”主要与下列哪个天气系统有关？【】 A.暖锋 B.锋面气旋 C. 准静止锋 D.气团 9、我国绝大部分地区位于大气三圈环流模式中的【】 A. 东北信风带 B. 副热带高压带 C. 西风带 D.副极地低压带 10、印度季风形成的主要原因是【】 A.海陆热力性质差异的季节性变化 B.行星热源的分布 C.行星风带的季节性位移 D.地形 11、大气中的臭氧主要集中在（）。 A.对流层 B.平流层 C.中间层 D.暖层 12、请列举出3种大气中的温室气体。 13、我国北方地区秋冬季节雾霾天气频繁发生的原因不包括（）。 A.静风天气多 B.近地面常出现逆温 C.气溶胶粒子多 D. 冷空气活动频繁 14、对流层大气为何下热上冷？ 15、可见光中波长最长的是（），能量最高的是（）。 A.红光 B.红外线 C.紫光 D.紫外线 16、秋分日，下列城市中正午太阳高度角最大的是（）。 A.广州 B.上海 C.北京 D.哈尔滨 17、秋分日，广州和哈尔滨的昼长关系是（）。 A.广州长 B.哈尔滨长 C.相等 D.无法确定 18、太阳辐射比地面、大气辐射强的原因是（）。 以下各题中未注明单位的各物理量均为标准国际单位制。 1．C 2．C 3．A 4．B 5．D 6．C 7．C 8．C 9．B 10．B 11．A 12．B 13．D 14．C 15．C 16．C 17．B 18．A 19．B 20．B 一、单项选择题：(本大题20小题,共20分) 1．长江中下游地区，（）入梅对农业生产最有利。 A、5月下旬 B、6月上旬 C、6月中旬 D、6月下旬 2．露点温度表示（）。 A、潮湿地面温度 B、空气湿度 C、饱和湿空气温度 D、未饱和湿空气温度 3．一团饱和的湿空气作升降运动时，大气处于稳定状态的判定条件是（）。 A、γ<γm B、γ=γm C、γ>γm D、γ≤γm 4．低层大气能量的主要来源于（）。 A、太阳辐射 B、地面辐射 C、大气辐射 D、大气逆辐射 5．切变线是指（）急剧变化的界线 A、温度 B、湿度 C、气压 D、风 6．在三圈环流中，南、北半球各形成（）个气压带。 A、2 B、3 C、4 D、5 7．下面霜冻最轻的是（）。 A、谷地 B、洼地 C、山顶 D、坡地 8．温度愈高物体放射能力的波长愈向短波方向移动。已知太阳辐射最大放射能力的波长为0.475微米，由此计算得太阳表面的温度约为（）。 A、5780 K B、6500 K C、6000 K D、6300 K 9．大气中臭氧主要集中在（）。 A、散逸层，因该层紫外线辐射强，O与O2易合成O3 B、平流层，因该层紫外线辐射强，易形成O3 C、对流层，因该层温度低，O3不易分解 D、近地层，因该层温度高，O与O2易合成O3 10．在北球，冬半年，随着纬度的升高（）。 A、昼弧增长 B、夜弧增长 C、昼弧夜弧相等 D、昼弧变短 11．以下作物中属于长日照植物的是（）。 A、油菜 B、玉米 C、烟草 D、水稻 12．积雨云属于（）云系。 A、滑升云 B、积状云 C、波状云 D、层状云 任课教师：系（教研室）主任签字： 第一章 引论 1、说明“天气”和“气候”的区别和联系，并指出下列问题中哪些是天气性的，哪些是气候性的。 （1）室外棒球赛因雨而被取消； （2）今天下午最高气温25℃ （3）我要移居昆明了，那里阳光明媚，四季如春。 （4）本站历史最高温度为43摄氏度； （5）成都明天天气阴有阵雨。 答：天气与气候既有联系又有区别： 区别：（1）概念不同 天气：某地在某一瞬间或某一段时间内，大气状态和大气现象的综合。 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，某一地区多年间 大气的一般状况，既包括大气的平均状况，也包括极端状况。 （2）变化周期不同 天气：变化快，周期短；气候：变化慢，周期长。 联系：天气是气候的基础，气候是天气的总结和概括。 气候是在多年观测到的天气基础上所得出的总结和概括，是在一定时段内由大量天气过程综合而得出的长期大气过程， 二者之间存在着统计联系，从时间上反映 出微观与宏观的关系 判断：属于天气的为（1、2、5），属于气候的为（3、4） 2、（1）某一中纬度城市的海平面气温为10℃，探空资料显示大气温度直减率为6.5℃/km ，对流层顶部气温为-55℃，试问其对流层顶的高度是多少？ （2）同一天赤道地区某地的气温是25℃，探空资料给出大气温度直减率为6.5℃/km ，对流层顶高16km ，那么对流层顶部的气温是多少？ 答：（1）已知：T 0=10℃， γ=6.5℃/km ，T=-55℃， 根据T= T 0 +γZ → Z=10km （2）已知：T 0=25℃， γ=6.5℃/km ，Z=16km ， 根据T= T 0 +γZ → T=-79℃ 3、已知在0℃、10℃、20℃、30℃和40℃时水面的饱和水汽压分别为6.1hPa 、12.3 hPa 、23.9 hPa 、42.3 hPa 、73.9 hPa 。假设一教室内气温为30℃，经测定其露点温度为10℃，那么该教室内空气的相对湿度是多少？ 答： 4、已知空气温度在13.4℃时，饱和差为4.2hPa ，那么空气要冷却到多少度时才达饱和？ 答：已知t=13.4℃ 5、已知相对湿度f=40%,气温为15℃，大气压为p=1000hPa ，求实际水汽压e 、比湿q 和水汽混合比γ。 答： 6、某湿空气气块的P=1000hPa ，e=25hPa ， t=32℃，其中干空气为3000g ，试问： 17.2717.2713.4237.313.4237.36.11 6.1115.4t t s e e e hPa ????? ? ?++????=?=?=12.342.3 100%29.1%a s e RH e = = ?=s a a s d e e e e d hPa =- ? =- = 15.4-4.2=11.217.276.11exp()8.63237.3a t e hPa t t =11.2=? ? =+℃17.271540% 6.11exp() 6.8215237.3a a s s e RH e RH e e ?= ? =?=?? =+hPa 36.820.6220.622 4.2410/1000a e q g g P - = ==?36.820.6220.622 4.2710/1000 6.82a a e g g P e γ- = ==?-- 农业气象学试题（1）及参考答案 一、名词解释： (共16分,每小题2分) 1、辐射的波动性: 辐射以波动的形式发射或传播能量的过程。 2、太阳高度角太阳光线与地平面的交角 3、长日照作物需要经过一段时间长的白天和短的黑夜才能开花结果的植物，称为长日照植物。 4、相对湿度空气中的实际水气压与同温度下饱和水气压的百分比。 5、温度年较差一年中最热月的月平均温度与一年中最冷月的月平均温度之差。 6、季风环流由于海陆热力差异引起的东西方向的垂直环流。 7、副热带高压西太平洋副热带高压是指由于热带环流圈的下沉在30°N附近堆积下沉形成的高压系统。 8、农业气候资源可供农业生产利用的光、热、水等气候资源，称 为农业气候资源。 二、填空(共10分,每空0.5分) 1、广东大部分地区的年降雨量多在 1500mm 到 2000mm 之间,通常把一年的降水分成两大部分，前一部分的降水，称为 前汛期降水，主要是由锋面引起的；后一部分的降水 称为后汛期降水,主要是由台风引起的。 2、由于地球的自转，形成了地球上昼夜交替变化.由于 地轴与地球公转轨道面不垂直 ,且地球在公转时，地轴方 向保持不变，因而形成了地球上的季节交替和各地昼夜长 短不等。 3、地球接收到的太阳辐射，主要是短波辐射，地面和大气 向外发出的辐射，主要是长波辐射。 4、植物在繁育期期对低温的反应比生长期对低温的 反应更为敏感，这一时期往往就是植物的温度临界期期。 5、水面蒸发速度的大小，与风速和饱和差成正比， 与大气压力成反比。 6、台风是指形成在热带海洋上的强烈气旋。当台风在东经180度以西，赤道 以北的西北太平洋海区形成后，我国气象部门将对其进行命名和编 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 南京农业大学试题纸 学年第学期课程类型：试卷类型： 课程：农业气象学班级：学 号：姓名：成绩： E、露点温度 F、大气压强 随着雷暴的来临，气压、温度和湿度会出现显著的变化，表现为。 B、温度升高 C、湿度升高 E、温度降低 F、湿度降低 根据大陆度指标，下列城市位于海洋性气候区的有。 B、南京 C、北京 E、成都 F、西安 三、单选题：（每小题1分，共20分） 光照强度是指单位面积上接收的光通量，其单位为。 B、lm C、J/s D、W/m2夏季，下列城市中光照时间最长的是。 B、上海 C、成都 D、海口 到达地面的太阳总辐射与地面反射辐射之差称为。 B、有效辐射 C、天光漫射 D、地面辐射差额 通常将高于生物学下限温度的日平均气温称为。 B、活动温度 C、有效温度 D、净效温度 土壤温度铅直分布呈时，随着深度增加，土壤温度逐渐升高。 B、辐射型 C、上午转变型 D、傍晚转变型 水面蒸发速率随而减小。 B、饱和差增大 C、气压升高 D、风速加大 地面上的霜和露是通过冷却降温而形成的。 B、接触 C、辐射 D、混合 ，按降水强度的等级划分，属于。 B、中雨 C、大雨 D、暴雨 目前气象上常用的气压及水汽压的标准单位是。 B、mb C、Pa D、hPa 在自由大气层中，水平气压梯度力与平衡时的风称为地转风。 B、惯性离心力 C、摩擦力 D、水平地转偏向力 地面行星风带在北半球低纬度地区为。 D、雷暴 D、12 D、初冬 D、黑灾 D、22 南半球的大气活动中心已标明，请直接在图中标出北半 7月11日）低空和地面的天气形势简图，请根据此图分析江淮梅雨低 20°02′N，110°21′E）在春分、夏至、秋分、冬至时正午时刻的太阳高度角。 答案：1、简述干洁空气的概念及其主要成分。(答案) 1、干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99％以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。 2、虚温含义，它可直接测量吗? (答案) 2、在等压条件下，当干空气具湿空气密度时之温度即称为虚温，由此可知其代表干空气的温度，一般由Tv表示。定义虚温的用意在于，湿空气的分子量会随环境水气量改变而改变，使气体常数(R)成为变数，而较难正确计算出来。为使计算方便，所以利用干空气的气体常数来计算，因此定义虚温来代替湿空气的温度，如此就不用考虑变动的气体常数了，亦即可以处理掉复杂的水气效应，由此可知，虚温为水气的函数。因为实际观测环境大气所得的温度为湿空气温度，而所使用的气体常数为干空气气体常数(R)，所以实际上状态方程（P＝ρRT）(其中R=R*/md) 并不成立（因为其使用干空气气体常数(R)，而温度却用湿空气的），所以为使其成立需使用虚温(即干空气之温度)，如此才可使R与T均为干空气之值。由于虚温与实际观测之温度误差不算大(仍在允许的误差范围内)，因此目前大多数的人仍直接利用实际观测之温度来代替虚温。 Tv=T+W/6。其中T为实际大气温度，W为饱和混合比值。表示虚温与实际温度之差距，等于露点温度所在的饱和混合比数值的六分之一。 6、当气温为25 ℃，气压为 1080hPa，相对湿度f=65％时，求e（水汽压）、E（饱和水汽压）、d （饱和差）、a（绝对湿度）、q（比湿）。 (答案) 6、25℃时，饱和水汽压E=31.668,f=e/E,则e=fE=65%*31.668=20.5842 d=E-e=31.668-20.5834=11.0838, a=289*e/T=289*20.5834/(25+273)=19.9625 q=0.622*e/P=0.0119 7、若相对湿度f，气压p不变，增温时，绝对湿度a和比湿q前后是否相同? (答案) 7、当温度升高时，饱和水汽压E要增大，而f不变，所以水汽压e也要增大，q是比湿，q=0.622e\P，P不变，e增大，所以q要增大。a是绝对湿度。即单位体积空气中所含的水汽量，也是增大的。 8、对流层的特征如何，为什么? (答案) 8、对流层有三个基本特征： (1)气温随高度增加而降低：由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。高山常年积雪，高空的云多为冰晶组成，就是这一特征的明显表现。 (2)垂直对流运动：由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动。对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同。一般情况是：低纬较强，高纬较弱：夏季较强，冬季较弱。因此对流层的厚度从赤道向两极减小。 (3)气象要素水平分布不均匀：由于对流层受地表的影响很大，而地表面有海陆分异，地形起伏等差异，因此在对流层中，温度、湿度等的水平分布是不均匀的。 9、臭氧层形成过程及其作用怎样? (答案) 9、臭氧层的形成：臭氧层（ozone layer）是指大气中臭氧浓度较高的层次。一般指高度在 10-50km之间的大气层，也有指20－30km之间臭氧浓度最大的大气层。即使在浓度最大处，臭氧对空气的体积比也只有百万分之几，因此它在大气中是痕量成分。将它折算到标准状态（气压为 第三章温度 一、名词解释题： 1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02＋T08＋T14＋T20)÷4。 4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1℃，所需要的热量。 13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期，称为农耕期。 14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题： 1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 时，最低温度出现 (2) 时。 年变化是最热月在 (3) ，最冷月在 (4) 月。 2. 土温日较差，随深度增加而 (5) ，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而 (6) 。 3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率(λ)比空气 (8) 。粘土的热容量比 沙土的要 (9) ，粘土的导热率比沙土 (10) 。 4. 干松土壤与紧湿土壤相比： C干松土 农业气象学复习题 第一章大气 一、名词解释题： 1. 干洁大气：除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气，称为干洁大气。 2. 下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等 二、填空题： 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是：(氮) 、(氧) 、氩和（二氧化碳) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的紫外线) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收(长波) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上(低) ，夏天比冬天（低) 。 5. (水汽) 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(温度) 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(降低) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为(平流) 层，这一层上部气温随高度增高而(升高) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高(1200) 千米。 三、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”。x 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。x 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。x 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。 四、问答题： 1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化？ 答：大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下，以二氧化碳和水为原料，合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳；同时，由于生物的呼吸，有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动，又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说，消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行，其速度在大多数地区是夏半年大，冬半年小；而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的，在一年中也随季节变化，从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。 在一天中，从日出开始，随着太阳辐射的增强，植物光合速率不断增大，空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低，中午前后，植被上方的二氧化碳浓度达最低值；午后，随着空气温度下降，光合作用减慢，呼吸速率加快，使二氧化碳消耗减少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在进行，故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大，到第二天日出时达一天的最大值。在一年中，二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说，植物夏季生长最第四章习题-气象学与气候学
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