天气学(下)总复习

天气学（下）

注: 红字部分是天气学下半册考试部分试题的内容，仅供参考！！！！

题型：填空题+名词解释+问答题

基本概念

1、大型降水：指的是大范围的降水，降水区可达天气尺度的大小，包括连续性和阵性的大范围雨、雪及夏季暴雨。

2、东北冷涡：东北地区出现的具有深厚冷空气的高空气旋性涡旋

3、水汽的局地变化取决于：湿度平流、比湿的垂直输送、水汽凝结、湍流扩散

4、对称不稳定：大气处于弱的层结稳定状态时在一定条件下可以发展成斜升气流，这种机制称为对称不稳定

5、对流性不稳定：上干下湿稳定气层经过抬升变得不稳定

6、热带地区：南北半球副热带高压带之间包括的地区

7、副热带地区：盛行东风带与中纬度盛行西风带之间的过渡区

8、赤道辐合带：南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带

9、东风波：对流层中下层副高南侧存在的一个槽或气旋性曲率最大处成为东风波

10、经典东风波：波槽南北走向，槽前东北风，槽后东南风，波向西传播，风速随高度减小，天气产生于槽后

11、云团：卫星云图上热带地区经常出现的直径达4个帏距的白色密闭云区

12、雷暴：指积雨云中所发生的雷电交加的激烈放电现象，以及产生这种天气现象的天气系统

13、强雷暴：伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重灾害性天气现象的雷暴

14、飑线：许多雷暴单体侧向排列形成的强对流云带

15、飑中系统：是指与飑现象相联系的一类中尺度天气系统，包括雷暴高压、飑线等

16、赤道缓冲带：赤道附近风向转变的转换带

17、南亚高压：南亚高压是夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统，又称青藏高压或亚洲季风高压。

18、低空切变线：通常将出现在850和700hPa等压面、流场上具有气旋式切变的不连续线称为低空切变线

第一章

1、一般降水的形成条件

①宏观条件：水汽由源地水平输送到降水区；水汽在降水区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云

②微观条件：云粒子增长

2、暴雨的形成条件

①充分的水汽供应：有一条水汽通道，将充足水汽源源不断输送到暴雨降水区，且暴雨上空850或700hpa水汽条件满足温度露点差≤4℃

②强烈的上升运动：暴雨通常是由中小尺度天气系统造成，集中在几个小时短时间内降落，垂直上升运动很强。如果50mm降水量在24h内均匀下降，w max＝10.8cm/s

③较长的持续时间

有利形成暴雨的天气尺度系统：短波槽、低涡、气旋

有利形成连续暴雨的必要条件：副高、长波槽、切变线、大型冷涡、地面静止锋

3、诊断分析

在天气动力学理论指导下，计算天气动力学因子的数值，用以分析天气状况的一种分析方法4、水汽条件的诊断分析

指的是分析影响降水的水汽状况

①水汽含量：通常分析低层各等压面上的温度露点差t-t d等值线来判断大气的饱和程度

②可降水量

③水汽通量：水平运动对水汽的输送量

④水平通量散度指单位时间单位体积的空气块水汽的水平净流入或净流出量，暴雨区通常存在较强的水汽辐合

5、垂直运动条件的诊断分析

（1）连续方程诊断：

底层散度：①用850、700hpa上风速风向判断辐合上升运动强度和降水落区

②地面上用变压风诊断上升运动(正变压对应辐散，负变压对应辐合) 高层散度：用涡度平流分析判断高层大气辐合辐散

（2）ω方程诊断

①槽前脊后，暖平流、正涡度平流有利于上升运动

②槽后脊前，冷平流、负涡度平流有利于下沉运动

③凝结过程释放潜热，使空气增温，有利于上升运动

6、地形和摩擦对降水的影响

①强迫抬升：地形坡度越大，地形强迫抬升垂直速度越大

②地形辐合：喇叭口地形，气流辐合上升

③摩擦辐合：有利于将雨区周围边界层中的水汽集中向高层输送，从而增大凝结使降水加强

7、我国降水环流特征

我国的雨季始于夏季风爆发，止于夏季风撤退；雨带的南北位移与东亚大气环流的季节变化有关，并受西太平洋副热带高压脊线、南亚高压脊线、副热带西风急流和东亚季风季节变化的影响

影响雨带的因子：

①西太平洋副热带高压脊线

②南亚高压

③副热带西风急流

④东亚季风的季节变化

⑴华南前汛期降水

降水特点（详细的见课件自行扩充）：

①南岭到武夷山南麓、沿海地区为两个大值带

②暖区降雨，局地性强

③夜雨现象明显

500hpa环流形势：

①两脊一槽。乌拉尔山以东的西西伯利亚和亚洲东岸的鄂霍茨克海附近为脊，贝加尔湖为槽。南支槽和副高的稳定维持将大量暖湿空气输送到华南上空与从乌山脊前南下的冷空气相交。

②两槽一脊。乌拉尔山以东的西西伯利亚和亚洲东岸的鄂霍茨克海附近为槽，贝加尔湖为脊。华南沿海一带西南低空急流活跃，与东亚低压槽后冷空气汇合。

③多波型。中高纬度地区呈多波形，振幅较小，欧亚大陆范围内高纬地区至少2个低压中心，

北方小槽带来冷空气与南支槽携带的暖湿空气在华南地区相遇造成暴雨。

共同特征：①西风带环流系统与热带季风系统相互作用

②副高脊线稳定在18度左右，华南上空平直西风带，低层南北两条低空急流

③副热带西风急流北跳稳定在北纬30度以北

④北方冷空气与南亚季风气流汇合与华南

⑤200hpa南亚高压控制中南半岛

华南前汛期暴雨的特征：锋前暖区暴雨

触发机制：①边界层内侵入的浅薄冷空气

②地形：地形抬升，地形辐合（喇叭口地形）

③海陆分布

⑵江淮梅雨降水

环流形势:副高西伸北跳，脊线控制华南地区，整个东亚环流完成了从春到夏的调整。雨带同时北跳，华南前汛期结束，江淮梅雨开始，印度季风爆发，副热带西风急流从印度北部跳到高原北部，100hPa反气旋轴线北跳到34oN。梅雨的开始与这个区域稳定而持续的西南季风的建立一致。

（1）对流层高层

200hpa上南亚高压东移控制长江流域

（2）对流层中层

①副热带地区：副高呈带状分布，脊线呈东北-西南走向，稳定在22°N左右，印度东部或孟加拉湾为低压槽，长江中下游地区盛行西南风，水汽充分，与北方偏西气流汇合

②中纬度地区

巴尔喀什湖和东亚东岸建立两个浅槽

③高纬度地区

单阻型：阻高位于贝加尔湖北方，东北低压槽底伸展到江淮地区，冷空气从贝加尔湖以东、东北低压后部南下到达长江流域，有小股冷空气从巴尔喀什湖移来。

双阻型：西阻高位于乌拉尔山附近，东阻高位于雅库茨克附近，两者间贝加尔湖为低压槽。冷空气从贝加尔湖南下，也有小股冷空气从巴尔喀什湖小槽移来。

三阻型：东阻高位于雅库茨克一带，西阻高位于欧洲东部，中阻高位于贝加尔湖西北部。冷空气可以来自贝加尔湖阻高前部偏北风，也可以来自巴尔喀什湖。

（3）对流层低层

地面江淮流域静止锋停滞少动

梅雨锋是夏季风气流与极地气团或变性极地大陆气团之间的辐合线，具有热带辐合带的性质。

江淮梅雨锋结构特点:锋面两侧水平温度梯度小，湿度梯度较大。

(3)华北与东北雨季降水

华北东北降水特点：①降水强度大，持续时间短

②降水的局地性强，年际变化大

③降水时段集中

④暴雨与地形关系密切

环流特征：

①东高西低：巴尔喀什湖为长波槽，100-110°E附近的河套地区为长波槽，暴雨出现在副高脊西侧、巴尔喀什湖长波槽前。

②贝加尔湖形成阻高，三高并存。贝加尔湖阻塞高压、日本海高压、青海高压。南面的西南

气流或低空急流不断地将南方的暖湿空气向华北输送，日本海副高南侧的东南气流将太平洋水汽向华北输送。

③北方形成高压坝。西起青海、经河套、华北、到日本海，形成一个长形高压坝。

华北东北特大暴雨的关键系统：日本海高压

作用：

①阻挡西风带低槽的东移，并与槽后青海高压脊对峙形成南北向切变线，使西南涡在此停滞

②日本海高压南侧的偏东或东南气流可向华北地区输送水汽

形成：

①大陆高压东移

②副高北移或西伸

③两者的结合

(4)长江中下游春季连阴雨

长江中下游春季连阴雨环流形势：南支急流与北支急流上的槽脊在亚洲地区位相不同甚至反位相。南支急流向长江中下游输送暖湿空气并与北支输送的冷空气在长江中下游交汇，形成切变线和准静止锋。在这个稳定形势下，不断有小槽东移，造成连阴雨。

14、行星尺度天气系统对暴雨的作用

行星尺度天气系统：副高、阻塞高压、长波槽脊、热带辐合带、高空急流、洋中槽等。

作用：

①影响和制约天气尺度系统

②决定暴雨区的水汽来源或水汽通道

③大致决定了雨带发生的地点、强度和持续时间

15、天气系统

①天气尺度系统，尺度在1000~3000km之间，所产生降水以中雨、小雨为主。

②中小尺度系统，尺度在1000km以下，以100km左右的最为常见，所产生的降水以强降水为主。

降水的天气尺度系统主要包括：锋面、气旋、高空短波槽、低空切变线、高空冷涡、低空低涡、低空急流、台风及东风波等。

16、低空切变线

通常将出现在850和700hPa等压面、流场上具有气旋式切变的不连续线称为低空切变线江淮切变线降水特点：

①有暴雨

②降水区位于地面锋线北部，700hap切边线以南

③冬半年多连续降水，雨区较宽雨量较小，夏半年出现雷阵雨，降水区窄而降水量大

形成：

700hpa槽线东移过程中，南端受副高阻挡停滞，北端继续东移，顺转成为东西走向切边线移动:

①高空槽加深切边线南移

②副高加强，切边线北抬，副高减弱，切边线南移

消失：

①切变线南移逆转为西风带低槽

②切变线北方小高压合并于副热带高压

17、低空低涡

西南涡：形成于四川地区的具有气旋式环流的闭合小低压。

形成：

①四川盆地处在青藏高原东侧西风带的背风坡

②西风气流的南支气流受高原侧向边界的摩擦作用产生气旋式切变

③500hpa高原槽东移

移动：

①东南移动出海

②沿长江东移入海

③沿东北经华北出海

天气：

①阴雨

②日变化明显

③雨区随西南涡东移扩大

18、高空冷涡

东北冷涡：东北地区出现的具有深厚冷空气的高空气旋性涡旋

发展：

①高空西风槽加深，槽的南部断离母体

②两个或更多的低压北上与东北低压合并

天气：

①冬季低温，可以产生大阵雪

②夏季多雷阵雨

19、低空急流

通常将850或700hPa等压面上，风速≥12m/s的西南风极大风速带称为低空急流。低空急流的特征：

①急流两侧有较强的水平风速切变

②急流上下均有明显的风速垂直切变，急流上下风速均随高度减少。

低空急流与暴雨（以下是要点，详细的见课件）：

①输送水汽，形成水平水汽通量辐合

②输送暖湿气流，导致大气产生不稳定层结

③产生上升运动

④暴雨产生于低空急流的左前方

⑤急流宽度越宽、急流越强，降水强度越大

超低空南风急流对暴雨的作用：

①是暴雨区所需水汽的提供者

②是暴雨区超低空对流不稳定层结的建立者和维持者

③是暴雨区超低空天气尺度上升气流的建立者和对流不稳定能量释放的触发者

低空西风急流对暴雨的作用：

①是暴雨区低空对流不稳定层结的建立者和维持者

②是暴雨区低空天气尺度上升气流的建立者和对流不稳定能量释放的触发者

高空西风急流的作用：

主要表现在其强的风速切变和水平切变

第二章

1、雷暴系统的结构特征和活动规律

①一般雷暴：

发展阶段：上升气流贯穿整个云体

成熟阶段：出现降水，出现下沉气流，上升气流仍贯穿云体

消散阶段：下沉气流占据主体

生命史：每个阶段十几分钟到半小时左右

水平尺度：十几到二十公里

垂直运动：300-500hpa达到最强

②强雷暴：

有一支倾斜的上升气流

有一支下沉气流中层进入低层流出

低层下沉气流与入流气流辐合

上升气流与下沉气流构成不稳定对流环流

强雷暴与一般雷暴的主要区别：

①强雷暴中垂直气流的强度比一般雷暴的强，且垂直切变也大

②强雷暴中的垂直气流具有组织性和不对称性

移动规律：

①平移

②风速随高度增大时促进雷暴云向前传播，原来云体的下沉气流冲击前方不稳定的气层使新云发展

2、强雷暴云发生发展的有利条件

①位势不稳定层结，并伴有逆温层的存在

②前倾槽。在前倾槽之后与地面冷锋之间的区域不稳定度很强，有利产生强烈的对流天气

③强的垂直风切边（使上升气流倾斜，增强下沉气流，激发上升气流增强，造成散度分布有利风暴传播）

④水汽的辐合和湿舌

⑤急流。增强高层辐散，有利对流发展，输送暖湿空气促使大气不稳定，水汽辐合上升

⑥低层辐合，高层辐散

⑦地形作用：地形抬升、地形辐合、摩擦

⑧中小尺度系统低压和辐合区有利促进对流

3、雷暴和冰雹天气过程的诊断分析与预报思路

①冷锋前暖湿空气活跃，冷锋过境一般有雷暴形成

②锋面附近，高层冷平流低层暖平流，锋面过境产生雷暴

③太平洋高压东撤，冷锋逼近的地方形成暴雨

预报思路：在短期天气预报基础上，结合中尺度数值预报模式结果、卫星云图和雷达实时资料、并利用一些物理量统计计算模型、稳定度指标等，计算分析、外推来进行短时、临近预报

4、对流性天气形成的条件（以下是要点）

①充分的水汽供应

②大气不稳定层结

③不稳定能量（触发条件）

第三章

1、西太平洋副热带高压的变动规律及其对我国天气的影响

（考点：副高对我国暴雨形成的作用，自行整理）

副高结构：

①温度场与湿度场：暖中心与高压中心不完全重合，低层逆温。脊线附近干燥，南北两侧有湿区，逆温层底部湿度大，上部湿度小。

②副高脊线：西西南-东东北走向

③风场：脊线附近气压梯度小，水平风速小，南北两侧气压梯度大，水平风速大

④涡度场与散度场：都是负涡度，范围强度随高度增大

副高脊线季节性变动：

①4-5月，15°N左右，华南进入雨季

②6月中旬，北抬到20°N左右，江淮出现梅雨

③7月上中旬：第二次北抬，在25°N左右，江淮梅雨结束，雨带移到黄淮流域

④8月初，北移到30-35°N左右，东北华北雨季

⑤9月上旬，南撤到25°N，雨带回到淮河流域

⑥9月底10月初，南撤到20°N以南，秋雨结束

西风带短波槽脊：深槽移近时副高东撤、南退，短脊移近时，副高西伸、北进

青藏高压：东移入海引起副高明显的西进

华北暖高压：副高脊线由东西转为南北向

大陆冷高压：先使副高减弱东撤，变性增暖后使副高加强西伸

台风：台风沿副高外围移动或者切断副高高压脊

赤道反气旋：使副高加强

2、南亚高压的结构和变动特征

结构：

①为行星尺度，约占纬圈一半

②对流层上部为暖高压

③季风环流代替哈得来环流，青藏高原中心附近有明显上升气流，两侧气流下沉

④潮湿不稳定，对流活跃

活动特征：

①冬季位于菲律宾东南沿岸，4月份开始西北移动，5月份到达中南半岛，6月份跳上青藏高原，7-8月份到高原上空且强度最强，9月份在海上

②东部型过程：高压中心位于东经90度以东，长江流域少雨；西部型过程：中心位于东经90度以西，长江流域多雨；带状型过程：东经50度到140度之间有几个强度相当的高压中心

3、影响台风的因子及台风路径和台风暴雨（大题，分值很高，重点）

台风：是指发生在热带海洋上空，具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋。

水平尺度：大的直径1000km以上，小的200-300km

垂直尺度：气旋式环流伸展到300-100hpa

源地：北太平洋西部、北太平洋东部、北大西洋西部、孟加拉湾、阿拉伯海、南太平洋西部、南印度洋西部、南印度洋东部

结构：

①气压场：深厚低压系统，中心气压低，等压线密集，气压水平梯度大，垂直方向气压梯度随高度减小

②流场：台风大风区+台风涡旋区（最大风速带，降水最剧烈）+台风眼区，3km以下气流辐合最显著，3-10km切向运动，10km以上辐散。

③台风中心正涡度集中

④温度场：300-200hpa高度上出现暖核

⑤云墙和螺旋云带（最强降水）

移动：

①菲律宾以东向西北偏西方向移动，在华南沿海或越南登陆

②菲律宾以东向西北偏西方向移动，在台湾、福建登陆

③菲律宾以东向西北偏西方向移动，在我国东部沿海登陆后转向东北方向

影响因子：

①气压梯度力

②地转偏向力

③台风的内力：台风内部各空气质点相对于台风中心运动时产生的地转偏向力的总效应。北半球指向北偏西，南半球指向南偏西。

④副高：副高脊呈E--W带状且较强，则台风将西行且路径稳定。副高出现一脊南伸时，则台风西进中将有较大偏北成份。

⑤西风带低槽：当槽位于我国东部地区，有利于登陆台风在槽前转向北上

台风的形成与发展：

①热力条件：广阔的暖海面，海温26-27℃以上

②初始扰动

③地转偏向力

④对流层风速垂直切变小

台风暴雨：

①台风环流本体暴雨：云墙、螺旋云带暴雨

②北方冷空气南下灌入台风倒槽，在台风前形成暴雨

③地形暴雨：迎风坡抬升台风环流暖湿气流

Ps：试题还出了台风的图分析，主要是受力分析，说明其移动路径方向（看ppt，有教学）

南信大天气学原理重点复习

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： V A ? Ω - =2 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。 3.重力：地心引力与惯性离心力的合力。表达式： 大小：随纬度增大而增大，因为惯性离心力大小与纬度成反比，重力大小与惯性力离心力成反比。 2

中小尺度气象学总结word资料16页

第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1000km 对象：中尺度环流系统 内容：中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法 意义：①许多灾害性天气（如暴雨、大风、冰雹、龙卷等）都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。 （长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，临近0-2h） ③中尺度环流系统是大气环流重要成员（大尺度背景场依存条 件) 2、天气系统的尺度划分： （一）经验分类法（经典方法） 小尺度系统（雷暴、龙卷）和大尺度系统（锋面、气旋）中尺度系统（飑线、中气旋等） （二）动力学定义 可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力） （三）实用（几何）分类 3、中尺度大气运动的基本特征

（1）尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。 （2）散度、涡度、垂直速度：取V～10m/s,H～10km,对α，β，γ中尺度W分别为10-1m/s, 100m/s和 101m/s，垂直速度、散度、涡度都比大尺度运动大1到几个量级。 （3）地转偏向力和浮力的作用：中尺度运动中，地转偏向力和浮力的作用都必须考虑。 大尺度运动：地转偏向力重要，浮力可略 小尺度运动：浮力重要，地转偏向力可略 中尺度运动：地转偏向力和浮力都考虑 （4）质量场和风场的适应关系：质量场（气压场）适应风场。 大尺度运动: 风场适应质量场（气压场）。 中尺度运动: 质量场（气压场）适应风场。 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统分为：地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波：一般把气流过山所引起的气流称为地形波。 3、地形波的基本类型： 层状气流（山脉波）：山脉上空的平滑浅波 ,风小。 驻涡气流（驻涡）：山脉背风面的半永久性涡旋，山顶以上风速大。 波动气流（背风波）：山脉背风面的波动气流，风切变大。 转子气流（闭合涡旋）：山脉背风波的一种特殊形式，风速有极大值。 4、背风波形成的大气条件：山顶附近有逆温、风的垂直切变较强。

天气学原理知识点汇总分解

集训天气学原理知识点汇总(2014.09.12) 1、大气运动受(质量守恒)、(动量守恒)和(能量守恒)等基本物理定律支配。 2、影响大气运动的真实力有(气压梯度力)、(地心引力)、(摩擦力)；影响大气运动的视示力有(惯性离心力)、(地转偏向力)。 3、(1)气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，叫气压梯度力，由表达式可知，气压梯度力方向指向—▽P 的方向，即(由高压指向低压)；气压梯度力的大小与(气压梯度)成正比，与(空气密度)成反比。 (2)摩擦力：单位质量气块所受到的净粘滞力 (3)惯性离心力：R C 2Ω= (4)地转偏向力： V 2 ?Ω-=A ，地转偏向力有以下几个重要特点： ①.地转偏向力A 与Ω 相垂直，而Ω 与赤道平面垂直，所以A 在(纬圈)平面内； ②.地转偏向力A 与V 相垂直，因而地转偏向力对运动气块(不做功)，它只能改变气块的(运动方向)，而不 能改变其(速度大小)。 ③.在北半球，地转偏向力A 在V 的(右侧)，南半球，地转偏向力A 在V 的(左侧)。 ④.地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例。当V=0时，地转偏向力消失。 (5)重力是(地心引力)和(惯性离心力)的合力，但是地球是椭圆的，任何地方重力都(垂直于水平面)。重力在赤道(最小)，极地(最大)。 4、温度平流变化：气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所提供的贡献。 温度对流变化：空气垂直运动所引起的局地温度变化。 局地温度变化=个别变化+平流变化+对流变化 5、连续方程的表达式: 0)(=??+??V t ρρ 表示大气(质量守恒定律)的数学表达式称为(连续方程)。其中)(V ρ??称为质量散度(单位体积内流体的净流出量，净流出时散度为正，净流入时为负)。 6、(尺度分析)是针对某种类型的运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。(零级简化方程)，就是只保留方程中数量级最大的各项，略去其他各项。一级简化方程，是除保留方程中数量级最大的各项外，还保留比最大项小一个量级的各项。 7、重力位势：单位质量的物体从海平面上升到高度Z 克服重力所做的功。位势的单位是(焦耳/千克)。 8、地转风：对中纬度天气尺度运动而言，在水平方向上(地转偏向力)和(气压梯度力)平衡的风称为地转风，ρp G ?-=

天气学选择问答题

选择题 1. 在对流层中，通常位温是随高度（）。 A 升高的 B 降低的 C 不变的 2. 在温度对数压力图上，锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度（）下界面湿度。 A 大于 B 小于 C 等于 3. 当等压面图上温度槽落后于高度槽时（）。 A 有利于锋生 B 有利于锋消 C 有利于湿度增大 4. 一般南支槽带来充沛的水汽和潜热，遇有北支槽携带冷空气侵入南支扰动，（）。 A 有利于气旋发展 B 不能诱生气旋 C 多能诱生气旋 5. 在我国，每一次寒潮过程都是一次（）的重建过程。 A 东亚大槽 B 副热带高压 C 南支西风带 6. 夏季影响我国东部沿海地区的副热带高压脊是（）的一部分。 A 太平洋高压 B 南亚高压 C 南海高压 7. 副热带高压是一个行星尺度的高压，它是一个（）。 A 冷性的深厚系统 B 暖性的深厚系统 C 冷性的浅薄系统 D 暖性的浅薄系统 8. 江淮流域的梅雨期一般是在（）。 A 6月中旬到7月中旬 B 5月下旬到7月上旬 C 6月中上旬 9. 在高原天气分析中，常用（）来表示气压系统的活动。

A海平面气压场 B 3小时变压 C 24小时变压 D 天气区 10. 造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是（）。 A 西风带环流的三次突变 B 东亚大槽位置的三次突变 C 副热带高压脊线位置的三次突变 11. 产生地转偏向力的原因是（）。 A 地球的自转和大气的运动 B 气压水平分布不均匀 C 气压垂直分布不均匀 12. 锋附近常存在着大规模的系统性的（）。 A 水平运动 B 垂直运动 C 曲线运动 13. 中国的静止锋一般是由（）演变而成的。 A 锢囚锋 B 暖锋 C 冷锋 14. 实践表明，（）层上的气流对地面的锋面移动有引导作用，故称此气流为引导气流。 A 700百帕和500百帕 B 850百帕和700百帕 C 850百帕和900百帕 15. 地面气旋发展，一般表现为其中心处正涡度随时间（）。 A 增大 B 减小 C 不变 16. 夏季，青藏高原相对于四周自由大气是个（），它加强了高原上空大气南侧向北的温度梯度，使南支西风急流强而稳定。 A 热源 B 冷源 17. 冬季在乌拉尔地区有阻塞高压存在时，其下游的环流形势是稳定的，整个东亚处于宽广的（）内。 A 大低压槽

天气学原理复习要点

《天气学原理》复习要点 （朱乾根，第四版） 1、寒潮天气过程： 预报着眼点 冷空气路径： 关键区：西伯利亚中部 重要天气系统：极涡、极地高压、寒潮地面高压、寒潮冷锋 中短期天气过程的三种类型：小槽发展型、低槽东移型、横槽型 关键系统：乌拉尔山地区高压脊发展是寒潮中短期关键系统，五天以上是北大西洋和北太平洋的高压脊 2、降水天气过程： 一般降水形成条件：水汽、垂直运动、云滴增长 暴雨形成条件：充分的水汽供应、强烈的上升运动、较长的持续时间 暴雨预报着眼点： 我国大雨带的活动情况：江南春雨期、华南前汛期、江淮梅雨、华北和东北雨季、华南后汛期、淮河秋雨期 江淮梅雨的环流特征：高层、中层、低层、底层 江淮切变线的形成和转换 西南涡的形成、移动、发展和天气 高空冷涡的形成 低空急流的定义、形成和维持机制、与暴雨的关系 与中尺度雨团相配合的几种中尺度系统（P385-387） 对称不稳定的定义及静力稳定度判据（P392） 暴雨中尺度系统的触发条件（P395-396） 不同高度急流对暴雨生成的作用（P398-399） 3、雷暴的三个阶段及各阶段的主要特征（P401） 强雷暴与一般雷暴的主要区别（P403） 超级单体风暴的结构特征 飑的定义（P406） 冰雹云的主要特征（P408-409） 龙卷定义（P410） 中尺度的尺度范围（P411） 飑线和锋面的区别（P414） 中小系统和大系统的比较（P417）——天气现象剧烈程度 层结曲线；状态曲线；抬升凝结高度；自由对流高度（P423） 气块静力稳定度判据（P422） 对流性天气形成的基本条件（P425） 对流天气的触发机制（P428-430） 强雷暴发生发展的有利条件（P431-432） 雷暴云的平移和传播（P434） 雷暴天气预报的着眼点（P436） 几类强对流天气预报的着眼点；

天气学原理知识点汇总

气团与锋 1. 气团气团性质的改变是如何发生的？ 气团是空气在气团源地经过对流、湍流、辐射、蒸发等物质和热量交换作用后，取得与下垫面相同的物理属性而形成的，当它离开源地移至与源地性质不同的下垫面时，二者之间又会产生水汽与热量交换，气团的物理属性发生变化，即发生气团变性。老气团的变性亦是新气团形成的过程。 2. 锋附近要素场的分布特征 T（温度）场：水平温度梯度大（等温线密集）；垂直温度梯度小（因下面是冷气团，上为暖气团，会出现温度垂直减率很小的情况甚至出现逆温）；等位温线密集（锋区内，特别大，强稳定层）。 P（气压）场：等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压；锋线一般位于地面气压槽内；锋区内等压线( 等高线) 的气旋式曲率大。 变压场：暖锋前负变压明显；冷锋后正变压明显。（地面变压与温度平流的关系：冷平流使地面气压增加，暖平流使地面气压减小） 风场：（前提：不考虑摩擦，认为满足地转关系）锋线附近的风 场具有气旋式切变，这种现象在有摩擦的地方更为明显。 3. 锋的强度的变化 （1）补充一些： 如何确定锋的强度（简单的说：锋的强度可用锋面两侧的温度差与水平距离（多用纬距）的比值来表示） 850hPa 锋区内温度梯度判断，等温线越密集，锋区越强；剖面 图上锋区内等位温线越密集、等假相当位温线折角越明显对流运动越强烈，锋区越强；各高度层对比，锋面坡度越小，锋面两侧温度差则 越大，锋区越强。 （2）锋强度的变化 锋强度的增强、减弱可以用锋生锋消的条件来判断。

锋生函数可以表示为：F T n v n n (r r) d w n 1 c p n ( dQ dt ) F = 水平运动（f1 ）+ 垂直运动（f2 ）+ 非绝热加热项（f3 ）F>0:锋生；F<0: 锋消。 影响锋生锋消的因素（影响锋强度变化的因子） i ．水平运动f1 若水平气流沿着温度升度方向是辐合的，当f1>0 ，有锋生作用。 若水平气流沿着温度升度方向是辐散的，当f1<0 ，有锋消作用。 有锋生作用并不一定有锋生成，还要求在相当广阔区域内，温度梯度或速度梯度都不能呈线 性分面。 ii ．垂直运动的影响f2 若大气层结稳定( d )，w 表示xyz 坐标下的垂直速度，当暖气团 w n 中下沉w 0 ，冷气团中上升w 0 ，即时，F2〉0，有锋生作用，反之有锋消作用；若大气层结不稳定( d ) ，当暖气团中上升w 0 ， w n 冷气团中下沉w 0 ，即 时，F2〈0，有锋生作用，反之有锋消 作用。 iii ．非绝热加热f3 冷空气冷却，暖空气加热最为有利于锋生。非绝热过程的凝结潜 热释放多在锋区暖空气一侧，因而有助于锋的生成及加强。 4. 地面图上锋移动速度的判断 p 1 p 2 C t p 1 t p 2 i ．根据锋面移动速度公式x x ，地面图上锋的移动速度与附近变压梯度成正比，与附近气压槽深度成反比； ii ．地面锋的移动与锋线两侧风场的分布情况有关，即决定于锋两侧垂直于锋线的风速分量，锋沿着垂直于锋的气流方向移动，在不考虑其它因素的前提下，风速越大移动越快；

《天气学原理》复习重点(上)

天气学原理 Char1大气运动的基本特征 1、真实力：气压梯度力、地心引力、摩擦力 （1）气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，由于气压分布不均匀而产生（2）地心引力：地球对单位质量空气的万有引力 （3）摩擦力：单位质量空气受到的净粘滞力 2、视示力：惯性离心力、地转偏向力 惯性离心力：地球受到了向心力的作用却不作加速运动，违背牛顿第二定律，为了解释这种现象引入惯性离心力，其大小与向心力相等而方向相反。 C=Ω2R 地转偏向力：由于坐标系的旋转导致物体没有受力却出现加速度，违背牛顿第二定律，从而引入，以使牛顿运动定律在旋转参考系中成立。 地转偏向力的特点：A= -2Ω×V （1）地转偏向力A与Ω相垂直，在纬圈平面内 （2）地转偏向力A与风速V垂直，只改变气块运动方向，不改变其速度大小 （3）在北半球A在水平速度的右侧，在南半球A在水平速度的左侧 （4）地转偏向力的大小与相对速度成正比，V=0时，A=0；只有在做相对运动时A才存在重力：地心引力与惯性离心力的合力。重力垂直于水平面，赤道最小，极地最大。 3、地转偏向力与水平地转偏向力有何相同与不同？ 水平地转偏向力：大气中垂直运动一般比较小，气块的运动主要受x方向和y方向的影响。

通常情况下w很小，因而近似有Ax=2Ωv和Ay= -2Ωu。对水平运动而言，北半球Ax、Ay使运动向左偏，南半球右偏。 地转偏向力：包括垂直运动。 4、控制大气运动的基本规律：能量守恒、质量守恒、动量守恒 牛顿第二运动定律——运动方程 质量守恒定律——连续方程 能量守恒定律——热力学能量方程 气体实验定律——气体状态方程 5、温度平流变化 -V·▽hT是气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所提供的贡献，称为温度平流变化。-▽T温度梯度由高温指向低温。 当-V·▽hT<0时，有冷平流，夹角为钝角，风从冷区吹向暖区，使局地温度降低。 当-V·▽hT>0时，有暖平流，夹角为锐角，风从暖区吹向冷区，使局地温度升高。 对流变化：空气垂直运动引起的局地温度变化 6、质量散度和速度散度 质量散度：▽·(ρV)单位体积流体的净流出量。净流出时散度为正，净流入时散度为负。 速度散度：▽·V流体在单位时间内的相对膨胀率。▽·V>0时，体积增大辐散。 不可压缩流体：速度散度为零

中尺度气象学课后习题

1、中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为哪些类型？ 答:中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为三类: 孤立对流系统:包括普通单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、龙卷风及小飑线 带状对流系统:飑线、锋面中尺度雨带 中尺度对流复合体(MＣC) 2、什么叫孤立对流系统？有哪些基本类型？ 答:所谓孤立对流系统就是指以个别单体雷暴、小得雷暴单体群以及某些简单得飑线等形式存在得范围相对较小得对流系统。 孤立对流系统有三种基本类型,即普通单体风暴、多单体风暴以及超级单体风暴。 3、什么就是普通雷暴?普通雷暴得生命史包括哪些阶段？每个阶段得主要特征 有哪些? 以一般常见得闪电、雷鸣、阵风、阵雨为基本天气特征得雷暴称为普通雷暴而伴以强风、大雹、龙卷等激烈灾害性天气现象得雷暴则称为强雷暴 普通雷暴得生命史包括:塔状积云、成熟、消散阶段 每个阶段得主要特征得差异主要表现在云内得垂直环流、温度与物态等几个方面 在塔状积云阶段,云内为一致得上升运动，云内温度高于云外，基本在0℃以上,物态主要为水滴。 到成熟阶段:上升气流变得更强盛，上升气流最强盛处得云顶出现上冲峰突,同时,降水开始发生，并由于降水质点对空气产生拖曳作用,在对流单体下部产生下沉气流。雨滴蒸发使空气冷却，下沉气流受负浮力作用而被加速。当下沉气流到达地面时,形成冷丘与水平外流,其前沿形成阵风锋。云体中上层得温度达到0℃以下,云中物态有水滴、过冷水、雪花、冰晶以及霰与雹等固态降水物。 到消散阶段:云内下沉气流逐渐占有优势,最后下沉气流完全替代了上升气流,云内温度低于环境，最后云体逐渐消散。 4、什么就是多单体风暴?其内部结构有何特点?

上海天气学原理和方法试题(有答案)

简答题（上海）： 1、大气运动系统的分类与特征尺度？（p25） 2、我国境内冬夏两季气团活动特点。（p62） 3、影响锋生锋消的因素主要有哪些？（p105-106） 4、我国有利锋生的天气形势有哪些？（p104） 5、东亚气旋再生的形式有哪几种？（p130） 6、简叙北半球对流层中部（500hpa ）夏季与冬季平均环流特点？ 7、简叙青藏高原对大气环流的影响？ 8、简叙经典统计预报法、PP 法、MOS 法及异同点？ 9、简述“p ”坐标中的垂直涡度方程中等号右端三大项的物理意义。 )()()() (y v x u y v x u f p v x p u y dt f d ??+??-??+??-????-????=+ξωωξ 10、简叙横槽转竖前常有的特征？ 11、阐述飑线和锋面的区别。（P415） 12、SR 风暴的特征是什么？（P406） 13、低空西风急流对暴雨的作用如何？（P400） 14、台风移动路径客观预报动力学方法的两类基本模式是什么？（P533） 填空题： 1、高空锋区是（对流层）和（平流层）之间显著的质量交换区。 2、气旋的活动和能量过程主要集中在（行星边界层）和（对流层）上部。 3、大气运动受（质量）守恒、（动量）守恒和（能量）守恒等基本物理定律所支 配。（p1） 4、气压梯度力与（气压梯度）成正比，与（空气密度）成反比。（p2） 5、地转偏向力处在（纬圈）平面内，它只能改变气快的（运动方向）。对于水平 运动而言，在北半球地转偏向力使运动向（右）偏，并且地转偏向力的大小 与（相对速度）的大小成比例。（p9） 5、大气运动系统按水平尺度可分为（行星）尺度、（天气或大）尺度、（中）尺

天气学原理知识点汇总

气团与锋 1.气团气团性质的改变是如何发生的？ 气团是空气在气团源地经过对流、湍流、辐射、蒸发等物质和热量交换作用后，取得与下垫面相同的物理属性而形成的，当它离开源地移至与源地性质不同的下垫面时，二者之间又会产生水汽与热量交换，气团的物理属性发生变化，即发生气团变性。老气团的变性亦是新气团形成的过程。 2.锋附近要素场的分布特征 T（温度）场：水平温度梯度大（等温线密集）；垂直温度梯度小（因下面是冷气团，上为暖气团，会出现温度垂直减率很小的情况甚至出现逆温）；等位温线密集（锋区，特别大，强稳定层）。 P（气压）场：等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压；锋线一般位于地面气压槽；锋区等压线(等高线)的气旋式曲率大。 变压场：暖锋前负变压明显；冷锋后正变压明显。（地面变压与温度平流的关系：冷平流使地面气压增加，暖平流使地面气压减小） 风场：（前提：不考虑摩擦，认为满足地转关系）锋线附近的风场具有气旋式切变，这种现象在有摩擦的地方更为明显。 3.锋的强度的变化 （1）补充一些： 如何确定锋的强度（简单的说：锋的强度可用锋面两侧的温度差与水平距离（多用纬距）的比值来表示） 850hPa锋区温度梯度判断，等温线越密集，锋区越强；剖面图上锋区等位温线越密集、等假相当位温线折角越明显对流运动越强烈，锋区越强；各高度层对比，锋面坡度越小，锋面两侧温度差则越大，锋区越强。 （2）锋强度的变化 锋强度的增强、减弱可以用锋生锋消的条件来判断。

锋生函数可以表示为：)dt dQ (n n w r)(r n v T F p c 1 d n n ??+??--??-= F = 水平运动 （f1）+ 垂直运动（f2） + 非绝热加热项（f3） F>0:锋生； F<0:锋消。 影响锋生锋消的因素（影响锋强度变化的因子） i ．水平运动 f1 若水平气流沿着温度升度方向是辐合的， 当f1>0，有锋生作用。 若水平气流沿着温度升度方向是辐散的，当f1<0，有锋消作用。 有锋生作用并不一定有锋生成，还要求在相当广阔区域，温度梯度或速度梯度都不能呈线 性分面。 ii ．垂直运动的影响f2 若大气层结稳定(d γγ<)，w 表示xyz 坐标下的垂直速度，当暖气团中 下沉0w ，即0)，当暖气团中上升0>w ， 冷气团中下沉0??n w 时，F2〈0，有锋生作用，反之有锋消 作用。 iii ．非绝热加热f3 冷空气冷却，暖空气加热最为有利于锋生。非绝热过程的凝结潜热释放多在锋区暖空气一侧，因而有助于锋的生成及加强。 4. 地面图上锋移动速度的判断 i ．根据锋面移动速度公式 x p x p t p t p C ??-????-??-=2121，地面图上锋的移动速度与附近变压梯度成正比，与附近气压槽深度成反比； ii ．地面锋的移动与锋线两侧风场的分布情况有关，即决定于锋两侧垂直于锋线的风速分量，锋沿着垂直于锋的气流方向移动，在不考虑其它因素的前提下，风速越大移动越快； iii ．地面锋的移动还受高空引导气流控制。700hPa 和500hPa

天气学原理和方法(1-5)

天气学原理和方法

第一章大气运动的基本特征 地球大气的各种天气现象和天气变化都与大气运动有关。大气运动在空间和时间上具有很宽的尺度谱，天气学研究的是那些与天气和气候有关的大气运动。大气运动受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律所支配。为了应用这些物理定律讨论在气象上有意义的相对于自转地球的大气运动，本章首先讨论影响大气运动的基本作用力，和在旋转坐标系中所呈现的视示力，然后导出控制大气运动的基本方程组，并在此基础上分析大尺度运动系统的风压场和气压场的关系，并引出天气图分析中应遵循的一向基本指导原则。 第一节旋转坐标系中运动方程及作用力分析 一、旋转坐标系中运动方程 1. （绝对速度）与（相对速度）

假设 t时刻一空气质点位于P点，经t 时间，质块移到Pa点，地球上的固定点P移到了Pe位置位0 移为R，质块相对固定地点的位移为R， 图1.1 旋转坐标系 显然 当0位移很小时 单位时间的位移为 由此得 此关系式表明：绝对速度等于相对速度与牵连速度之和 2．与的关系 地球自转角速度为 则 于是 由此可得微分算子

将微分算子用于则有 再将代入上式右端得 （*）式中为地转偏向力加速度，即柯氏加速度 为向心力加速度 3．牛顿第二定律 单位质量的空气块所受到的力 在绝对坐标系中单位质量空气块受到的力有 + ：地心引力 F：摩擦力 将此式代入（*）式： 二、作用力分析 1．气压梯度力

①定义：单位质量空气块所受的净空气的压力 ②表达式G=-(1.1) ③推导： 图1.1.2 作用于气块上的气压梯度力的X分量x方向：B面P A面：-（P+ 净压力：- 同理y方向： z方向： 净空气总压力

天气学试题库new

天气学试题库 一、选择题 1.在温度对数压力图上，锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度（）下界面湿度。 A 大于； B 小于； C 等于A 2. 当等压面图上温度槽落后于高度槽时（）。 A 有利于锋生； B 有利于锋消； C 有利于湿度增大 A 3.造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是（）。 A 西风带环流的三次突变； B 东亚大槽位置的三次突变； C 副热带高压脊线位置的三次突变 C 4. 产生地转偏向力的原因是（）。 A 地球的自转和大气的运动； B 气压水平分布不均匀； C 气压垂直分布不均匀A 5. 锋附近常存在着大规模的系统性的（）。 A 水平运动； B 垂直运动； C 曲线运动 B 6. 静止锋一般是由（）演变而成的。 A 锢囚锋； B 暖锋； C 冷锋C 7. 地面气旋发展，一般表现为其中心处正涡度随时间（）。 A 增大； B 减小； C 不变A 8. 西太平洋副热带高压和青藏高压（）。 A 分别是动力性高压和热力性高压； B 分别是热力性高压和动力性高压； C 均是热力性高压 A 9. 对中国夏季降水影响最明显的是（）。 A 热带西南季风； B 热带东南季风； C 印度西南季风A 10. 中尺度对流复合体MCC产生的大尺度环境条件是（）。 A 温带气旋； B 锋面气旋； C 弱的静止锋附近有强的低空暖湿气流入侵C 11. 气压系统中心轴线倾斜的根本原因是中心点上空存在着平均水平（）。 A气压梯度；B温度梯度；C辐合区；D辐散区B 12. 急流轴的左侧、右侧的相对涡度分别为（），轴线附近的涡度梯度最大。 A 正、零； B 正、负； C 负、正； D 零、负 B

天气学原理和方法--第6章--赵勇--整理模板

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。 4、极地高压的定义为：①500百帕图上有完整的反气旋环流，能 分析出不少于一根闭合等高线；②有相当范围的单独的暖中心与位势高度场配合；②暖性高压主体在70。N以北；④高压维持在3天以上。 5、极地高压是一个深厚的暖性高压，由于极高形成，使极圈的温度场变成南冷北暖。 6、寒潮地面高压大多数属于热力不对称的系统，高压的前部有强冷乎流；后部则为暖平流，中心区温度平流趋近于零，它是热力和动力共同作用形成的。

天气学原理试题一与答案

南京信息工程大学天气学原理试题一 一、名词解释： （20分） 1．1．质量通量散度。 2．2．冷式锢囚锋。 3．3．气旋族。 4．4．大气活动中心。 5．5．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． 控制大气环流的基本因子有------------------------------------------------------------ -----------------------------------------------------------------------。 8．任一层风速可用T v A v +=表示，它能成立的条件是 --------------------------------------------------------------------若为地面风速，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。 三、综合题。（44分） 1．1．从力的平衡观点说明为什么在北半球大尺度系统运动中，高压内空气作顺时针旋转？（8分） 2．2．解释在稳定大气中，冷锋上山（爬坡），此锋是加强还是减弱？（8分） 3．3．请写出位势倾向方程： ()g g f v f t p f ζφσ+??-=?????? ????+?2222??? ????-???? ??????-??+dt dQ p R p c f p v p f p g σφσ22 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hPa 500图上等高线，虚线为等温线，闭合D G ,为地面高低压中心）（14分）

天气学原理和方法--第8章--于怀征--整理

第八章 一：填空 1、雷暴一般伴有阵雨，有时则伴有大风、（冰雹）、（龙卷）等天气现象，通常把只伴有阵雨的雷暴称为（一般雷暴），而把伴有雷暴、大风、（冰雹）、（龙卷）等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做（强雷暴）。 2、产生雷暴的积雨云叫（雷暴云），一个雷暴云叫做一个雷暴单体，多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫（雷暴群或雷暴带）。每个雷暴单体的生命史大致可分为（发展）、（成熟）（消亡）三个阶段。 3、雷电是由积雨云中冰晶（温差起电）以及其他作用所造成的。一般云顶高度到达（-20℃等温线高度以上）是才产生雷电。 4、雷暴云中放电强度和频繁程度与雷暴云的（高度）和（强度）有关。 5、在雷暴云下形成一个近乎饱和的冷空气堆，因其密度较大而气压较高，这个高压叫（雷暴高压），当雷暴云向前移动经过测站时，使该站产生气温（下降）、气压（涌升）、相对湿度（上升）、露点或绝对湿度（下降）等气象要素的显著变化。 6、以严重降雹的雷暴叫（雹暴），以强烈阵风为主的叫（飑暴），强雷暴和一般雷暴的区别是（系统中的垂直气流的强度）、（垂直气流的有组织程度）和（不对称性）。 7、超级单体是具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云，它的结构具有以下特征：（风暴云顶）、（气流）、（无（弱）回波区）、（风暴的移动方向）、（环境风）。 8、强雷暴按其结构特征划分不同的类型，常分为（超级单体风暴）、（多单体风暴）、（飑线）。 9、风暴的运动方向一般偏向于对流云中层的风的（右侧），所以这类风暴也叫（右移强风暴）。 10、由许多雷暴单体侧向排列而形成的强对流云带叫做（飑线）。 11、当强雷暴云来临的瞬间，风向（突变），风力（猛增），由静风突然加强到大风以上的强风。与此同时，气压（涌升）、形成明显的（雷暴鼻），气温（急降），相对湿度也（大幅度上升）。 12、雷暴云底伸展出来并到达地面的（漏斗状）云叫做龙卷。龙卷伸展到地面时会引起强烈的旋风，这种旋风叫（龙卷风）。 13、天气系统按其空间、时间尺度可以划分为（大尺度）、(中尺度)、(小尺度)三类天气系统。 14、中尺度可分为三个等级：（200-2000公里的为中-α）、（20-200公里的为中-β）、（2-20公里的为中-γ），我们通常说的“中系统”是中-β，中-α则是中间尺度或次天气尺度系统。 15、和飚现象相联系的一类中系统叫（飚中系统），它包括（雷暴高压）、飚线、（飚线前低压）、（尾流低压）等中系统。 16、雷暴高压是一个中尺度的（冷性）高压，高压内有强烈辐散，其前部压、温、湿水平梯度很大，等值线密集，这个地带叫（飚线或飚锋）。它具有阵风前沿线（阵风锋）、（风向切变线）、（气压涌升线）、气象要素不连续线或不稳定线等特征。 17、飚中系统的生命史大致可分为四个阶段（初始阶段发展阶段成熟阶段

天气学原理复习重点

天气学原理 Char1 大气运动的基本特征 1、真实力：气压梯度力、地心引力、摩擦力 （1）气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，由于气压分布不均匀而产生 （2）地心引力：地球对单位质量空气的万有引力 （3）摩擦力：单位质量空气受到的净粘滞力 2、视示力：惯性离心力、地转偏向力 惯性离心力：地球受到了向心力的作用却不作加速运动，违背牛顿第二定律，为了解释这种现象引入惯性离心力，其大小与向心力相等而方向相反。C=Ω2R 地转偏向力：由于坐标系的旋转导致物体没有受力却出现加速度，违背牛顿第二定律，从而引入，以使牛顿运动定律在旋转参考系中成立。 地转偏向力的特点：A= -2Ω×V （1）地转偏向力A与Ω相垂直，在纬圈平面内 （2）地转偏向力A与风速V垂直，只改变气块运动方向，不改变其速度大小 （3）在北半球A在水平速度的右侧，在南半球A在水平速度的左侧 （4）地转偏向力的大小与相对速度成正比，V=0时，A=0；只有在做相对运动时A才存在重力：地心引力与惯性离心力的合力。重力垂直于水平面，赤道最小，极地最大。 3、地转偏向力与水平地转偏向力有何相同与不同？ 水平地转偏向力：大气中垂直运动一般比较小，气块的运动主要受x方向和y方向的影响。通常情况下w很小，因而近似有Ax=2Ωv和Ay= -2Ωu。对水平运动而言，北半球Ax、Ay 使运动向左偏，南半球右偏。 地转偏向力：包括垂直运动。 4、控制大气运动的基本规律：能量守恒、质量守恒、动量守恒 牛顿第二运动定律——运动方程 质量守恒定律——连续方程 能量守恒定律——热力学能量方程 气体实验定律——气体状态方程 5、温度平流变化 -V·▽h T是气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所提供的贡献，称为温度平流变化。-▽T温度梯度由高温指向低温。 当-V·▽h T<0时，有冷平流，夹角为钝角，风从冷区吹向暖区，使局地温度降低。 当-V·▽h T>0时，有暖平流，夹角为锐角，风从暖区吹向冷区，使局地温度升高。 对流变化：空气垂直运动引起的局地温度变化 6、质量散度和速度散度 质量散度：▽·(ρV)单位体积流体的净流出量。净流出时散度为正，净流入时散度为负。速度散度：▽· V流体在单位时间内的相对膨胀率。▽· V>0时，体积增大辐散。 不可压缩流体：速度散度为零 水平散度：流体在单位时间内水平面积的相对膨胀率

天气学原理和方法--第7章--刘强--整理

第七章 第一节降水的形成与诊断 一、降水形成过程 (一)一般降水的形成过程（有三个条件） 1、水汽条件：水汽由源地水平输送到降水地区 2、垂直运动条件：水汽在降水地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云 3、云滴增长条件：云滴增长变为雨滴而下降 前两个条件决定于天气学条件，是降水的宏观过程，第三个条件主要决定于云物理条件，是降水的微观过程。云滴增长的条件主要决定于云层厚度，而云层厚度，由决定于水汽和垂直运动的条件，所以在降水预报中，通常只要分析水汽条件和垂直运动条件即可。一般任务云滴增长的过程有两种：一种是“冰晶效应”可促使云滴迅速增长而产生降水，在中高纬度，这种过程起着重要作用；另一种是云滴的碰撞合并作用，尤其是云层发展较厚时，这种过程更明显。 （二）暴雨的形成条件 凡是日降水量达到和超过50.0毫米的降水称为暴雨。 有三个普遍的主要条件，分别是充分的水汽供应、强烈的上升运动、较长的持续时间，另外还有一个地形条件，就是有利的地形条件。 1、充分的水汽供应 暴雨是在大气饱和比湿达到相当大的数值以上才形成的，700hpa

上比湿≥8克/千克（对北京来说，比湿≥5克/千克），是出现大、暴雨的必要条件；有了相当高的饱和比湿条件，还必须有充分的水汽供应，因为只靠某一地区大气柱中所含的水汽凝结下降量很小，因此必须研究水汽供应的环流形势。 2、强烈的上升运动 强烈的上升运动只有在不稳定能量释放时，才能形成，因此暴雨预报必须分析不稳定能量的储存和释放问题，研究形成暴雨的中、小尺度系统。 二、水汽方程和降水率 （一）水汽方程 水汽方程是表示水汽输送和变化的基本方程。单位时间内通过某一单位面积的水汽量，称为水汽通量。水汽方程表达式： 此式说明，一个运动的单位质量湿空气块，其比湿的变化等于凝结率及湍流扩散率之和。 单位时间内，某一体积所含水汽的变化量主要有四个方面的因素决定：水平方向上水汽的净流入量，垂直方向上水汽的净流入量，凝结量，湍流扩散。 （二）降水率 单位时间内降落在地面单位面积上的总降水量，称为降水率或降水强度。表达式：

中小尺度动力气象学

中小尺度天气动力学 第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度天气系统：时间尺度和空间尺度比常规探测站网小，但比积云单体的生命周期及 空间尺度大得多的一种尺度。即水平尺度为几公里到几百公里，时间尺度由1小时到十几小时。 2、划分依据及分类： 1）早期的经验分类 天气系统——大尺度、中尺度和小尺度 空间尺度分别为：106m、105m和104m 时间尺度对应为：105s、104s和103s 2）依据物理本质对天气系统进行分类（动力学分类方法） 行星尺度、气旋尺度、中尺度、积云尺度、小尺度 3）Orlanski的综合分类（观测与理论分类） 大尺度（α、β）中尺度（α、β、γ）小尺度 3、中尺度大气运动的基本特征 1)空间尺度范围广，生命周期跨度大； 2)气象要素梯度大； 3)散度、涡度与垂直速度； 4)非地转平衡和非静力平衡； 5)质量场和风场的适应； 6)小概率和频谱宽、大振幅事件 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统的分类：地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波的基本类型主要依赖风的不同类型 （1）层状气流 小风、层状气流。平滑浅波，波动只发生在山脉上空的浅层，向上很快消失——山脉波（mountain wave） （2）驻涡气流： 在山顶高度以上风速较大时，可能在山脉背风坡形成半永久性的涡动，上面则有气流的平滑浅波——驻涡（standing eddy） （3）波动气流 当风速随高度增大时，在背风坡出现波动气流——背风波（lee wave）。背风波可以伸展到对流层上层和平流层。 （4）转子气流： 在背风波出现时，当垂直方向有风速极大值出现时，则会形成转子气流（rotor streaming）。 驻涡和转子是背风波的特殊形式！ 3、背风波的形成、特征及大气条件 背风波是地形波的一种类型，由于障碍物引起空气垂直振荡而造成的。 特征：波长：1.8～70km之间，多为5～20km左右。波长一般随高度而变，高层较长，低层较短。随风速而变，风速愈大，波长愈大。

天气学原理复习重点(下)

Char3 气旋与反气旋 1、气旋（反气旋）是占有三度空间的，在同一高度上中心气压低（高）于四周的流场中的涡旋。气旋在北半球逆（顺）时针旋转，在南半球相反。 温带的气旋和反气旋冬季强于夏季，海上的气旋强于陆上的，陆上的反气旋强于海上的。 气旋按地理分为热带气旋和温带气旋；按热力结构分为锋面气旋和无锋气旋 反气旋地理分为极地、温带和副热带反气旋；按热力结构分为冷性和暖性反气旋 2、涡度方程 涡度：表示流体质块的旋转程度和旋转方向 ? ξ /? t >0表示气旋性涡度增加，反气旋性涡度减小 ? ξ /? t <0表示反气旋性涡度增加，气旋性涡度减小 涡度倾侧项：由于垂直速度在水平方向分布不均匀，引起涡度的变化 水平无辐散大气中绝对涡度守恒。 位势涡度守恒解释气柱上山下山强度变化：气柱上山，H 减小，辐散，f 不变，则气旋性涡度减小，反气旋性涡度增大；气柱变短，为了保持位势涡度守恒，正涡度减小，有正变高，所以槽和低压减弱，脊和高压增强； 青藏高原（第五章）：上（下）山，气柱缩短（伸长），为了保证整层大气的不可压缩性，必伴有水平辐散（合），同时在水平地转偏向力作用下，反气旋（气旋）涡度生成，则气旋性涡度减小，反气旋性涡度增大；考虑准地转运动有等压面高度升高（降低），低值系统（高空槽、低中心）减弱（加强），高值系统（高空脊、高中心）加强（减弱）。 3、位势倾向方程 （1）地转风绝对涡度平流可分为地转涡度的地转风平流和相对涡度的地转风平流 解释槽脊移动： 波长<3000km 的短波，以相对涡度平流为主 槽前脊后：正相对涡度平流，有负变高；槽后脊前：负相对涡度平流，有正变高 槽线、脊线：相对涡度平流为0，等压面高度没有变化，槽脊不会发展，而是向前移动。 物理解释： 槽前脊后借助西南风将正相对涡度大的向小的方向输送，使得其固定点正相对涡度增加，在地转偏向力作用下伴随水平辐散，气柱质量减少，地面减压，有负变压中心，地面辐合，这样高空辐散，地面辐合，有上升运动，上升绝热冷却，气柱收缩，高层等压面高度降低，有负变高；相反，槽后脊前引起高层等压面高度增加，槽线处变高为零，所以，槽无加深减弱，向东，即向前移动。 波长>3000km 的长波，以地转涡度平流为主 槽前脊后：有偏南风时，v>0，有负的地转涡度平流，负变高 有正变高 （2）厚度平流随高度变化项：自由大气中，温度平流总是随高度减弱的，高空脊上，风随高度顺转，有暖平流时Vg ·▽T<0，气柱厚度增大，等压面升高，槽减弱；高空槽上，风随高度逆转，有冷平流>0，等压面降低，槽加深。 （3）非绝热加热随高度变化项：当非绝热加热随高度增加时，>0，等压面降低