气象程序设计及绘图复习重点

《气象程序设计及绘图》期末复习重点

1.了解Fortran语言和GrADS绘图软件在气象研究中的作用

2.掌握Fortran语言中基本数据类型、变量声明方式

3.输入输出语句（重点是输出，因为键盘输入在气象资料上用

的比较少，一般气象数据都是文件输入）

4.三种结构程序设计（顺序、选择、循环，重点是循环）

5.数组的定义与使用，特别是气象数据资料的数组应用（动态

数组不要求），掌握累加、查找大小，了解求相关的常用算法。

6.子程序的使用（主要外部子程序function,subroutine,但这部分

不作为考察重点，主要知道常用子程序的使用方法，虚参和实参如何传递）

7.文件的使用（重点掌握有格式直接存取文件和二进制文件的

使用）

8.对处理的气象数据，会编写CTL文件

9.掌握常用气象数据格式文件的使用，如二进制数据文件和nc

数据文件

10.掌握line、shaded、contour、vector、stream、fwrite出图类

型

11.掌握维数环境的设置（其他图形要素设置不要全部掌握，只

要常用的，如set ccolor , set cthick, set cmin/cmax，se clevs, draw title等）

12.掌握循环语言（while）和函数的使用（substr,subwrd等）

13.掌握气候平均场、距平场处理及绘图

气象学复习重点

复习思考题 第一章大气概述 1.大气中臭氧,二氧化碳,水汽在气象学上得意义。 臭氧能大量吸收紫外线,使臭氧层增暖,影响大气温度得垂直分布;同时,臭氧层得存在也使地球上得生物免受过多太阳紫外线得伤害,对地球上生物有机体生存起了保护作用。 二氧化碳就是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少得原材料,它得增多也会对提高植物光合效率产生一定影。二氧化碳就是温室气体,它能强烈吸收与放射长波辐射,对空气与地面有增温效应。 水汽能强烈吸收长波辐射,参与大气温室效应形成,对地面起保温作用。大气中水汽含量多少,影响云雨及各种降水,对植物生长发育所需水分有着直接影响,最终影响到植物及农作物得产量。 2.大气垂直分层得依据就是什么。各层得主要特点有哪些。 依据:世界气象组织根据大气温度与水汽得铅直分布、大气得扰动程度与电离现象等不同物理性质,把大气分为五层。 特点: 对流层就是靠近地表得大气最底层,气温随高度增加而降低,空气具有强烈得对流运动,气象要素水平分布不均匀。 平流层位于对流层顶到距地面约50~55km得高度,气温随高度得上升而升高,空气以水平运动为主,水汽含量极少。 中间层就是从平流层顶到距地面85km左右得高度,气温随高度得增加迅速降低,有空气得垂直运动,几乎没有臭氧存在。 热成层又称暖层,位于中间层顶至500km左右,气温随高度得增加迅速升高,大气处于高度得电离状态。 散逸层就是大气得最高层,又称外层,气温随高度得增加很少变化。 3.名词解释:饱与水汽压、相对湿度、露点、饱与差。 饱与水汽压:在温度一定情况下,单位体积空气中得水汽含量就是有一定限度得,如果水汽达到此限度,空气就就是饱与状态,这时得空气称饱与空气。饱与空气产生得水汽压力称为饱与水汽压,它就是温度得函数。 相对湿度:空气中得实际水汽压与同温度下得饱与水汽压得比值。 露点温度:当空气中水汽含量不变,且气压一定时,使空气冷却到

气象学与气候学要点及试题-仅知识点

《气象学与气候学》要点及试题 *教学要点及试题： 绪论 重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象 2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系 ●气象（meteor）: ●气象学（meteorology）运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现 象和物理过程的大气学科。 ●气象学主要研究内容是什么?1）大气一般的组成、范围、结构及各种要素等； ●（2）大气现象的发生、发展及能量来源； ●（3）探求大气现象的本质及其变化规律； ●（4）将大气现象中的规律应用于实践。 ● ●气候：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一 般指30年以上）大量天气过程的综合。 ●。 ●天气与气候简析。某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合 ● 1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有区别的二个不同概念： ● a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。 ●例如：三亚市某日的最高气温30°C，最低气温20°C ，午后有雷阵雨 ● ● b. 气候：指一个地方多年的天气平均状况。 ●例如：在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C， 昆明四季如春，这些都属于气候现象。 ● ●气候学研究任务: ●气候系统及其组成： ●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒

●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？ ●大气的圈层组成及各圈层特点 ●饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。 ●绝对湿度： ●相对湿度： ●比湿（q） ●混合比（γ） ●露点（T d）当 ●风（wind） ●云： ●降水变率 ●空气状态方程： ●虚温:T v， ●思考题： 1.某气象台站测得某日某时f=40%，t=15℃，p=1000hPa， 求该时段的e、d、a、q、γ值。 2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山，试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素（T、p、 e、E、 f、t d）的分布及山南与山北的差别。 3.简介大气主要成分在大气层中的作用及微量气体（CO2、O3）影响气温垂直分布的原因及机制。 4.人类用什么方法来限制大气系统中二氧化碳含量的增加和 臭氧层遭到破坏？ 5.对流层的三个基本特征是怎样形成的？对人类生存自然环 境有何影响？ 6.对流层顶气温分布为何高纬高,低纬低? 7.说明状态方程物理意义. 8.说明各气象要素定义及单位. 9.干湿空气哪个重,为什么? 10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°, 求该湿空气密度. 一、填空题： １.气象学是研究发生于（）中的一切（）和（）的科学，以（）为研究对象。用（）表示。 2.天气是指在某一地区，（）或（）内大气中的（）和天气现象的综合。

气象学与气候学作业

1.为什么可以把90km以下的干洁空气看成为有固定分子量的单一气体成分? 答：由于大气中存在着空气的垂直运动、水平运动、湍流运动和分子扩散，使不同高度、不同地区的空气得以进行交换和混合。 2.大气的上界有多高？在此高度内分为哪几层？对流层的主要特点有哪些？答：大气的物理上界为1200km，着眼于大气密度的大气上界为2000-3000km。分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。 ①气温随高度增加而降低；②垂直对流运动；③气象要素水平分布不均。 3.高山常年积雪、云峰高耸，反映了哪一层的特点？为什么？ 答：反映了对流层的特点，因为高山处于大气的对流层，对流层具有气温随高度增加而降低。 4.试分析对流层、中间层温度随高度降低的不同原因；平流层和暖层温度随高度迅速升高又是为什么? 答：①对流层主要从地面获得热量，因此气温随高度增加而降低； ②中间层由于几乎没有臭氧，而氮和氧等气体所能直接吸收的那些波长更短太阳辐射又大部分被上层大气吸收掉了，因此气温随高度增加而降低； ③平流层由于紫外线辐射很强烈，因此气温随高度增加而升高； ④暖层由于波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质所吸收，因此气温随高度增加而升高。 5.试从微观的分子运动论角度说明温度的实质。 答：在一定的容积内，一定质量的空气，其温度的高低只与气体分子运动的平均动能有关。当空气获得热量时，其分子运动的平均速度增大，平均动能增加，气温也就升高。

6.已知10oC时，E为12.3hpa；18oC时，E为20.6hpa。某地上午8时气温为23oC，e为12.3hpa；次日8时气温为23oC，e为20.6hpa。求两天8时的Td ，用此说明Td的高低直接与什么因子有关。 答：第一天上午8时e为12.3hpa,而10时E为12.3hpa，所以第一天8时的Td 为10℃。第二天上午8时e为20.6hpa,而18时E为20.6hpa，所以次日8时的Td为18℃。由此说明，当气压一定时，露点的高低只与空气中的水汽含量有关，水汽含量越多，露点越高。 7.比较干、湿空气状态方程说明: (1)在同温同压下，干、湿空气的密度谁大谁小？ (2)在同压下，空气愈潮湿、温度愈高，其密度将会减小还是增大？ 答：①在同温同压下，湿空气的密度比干空气的密度大。 ②在同压下，空气愈潮湿、温度愈高，其密度将会增大。 8.状态方程在气象上的重要作用是什么？ 答：研究空气状态变化的基本规律。 9.可见光的波长范围是多少？ 答：可见光的波长范围为0.4~0.76微米。 10.太阳辐射通过大气时发生哪些变化？为什么？ 答：①太阳辐射会被大气吸收，因为太阳辐射穿过大气层时，大其中的某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。 ②太阳辐射会被大气散射，因为太阳辐射通过大气，遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时，都要发生散射。 ③太阳辐射会被大气反射，大气中云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。 11.大气对太阳辐射的散射有什么规律？用此解释雨后天空呈青蓝色、空中尘粒较多时天空呈灰白色。

农业气象学复习资料(20210127022213)

农业气象学复习资料 绪论 气象：大气中时刻进行着各种不同的物理过程，出现各种各样的自然现象，如风、云、雨雪、霜等物理现象，俗称气象。 气象学：是研究地球大气中所发生的各种物理现象和物理过程的本质及其变化规律的科学。 气候：是在一较长时间阶段中大气的统计状态。一般用气象要素（包括太阳辐射、温度、大气压力、湿度、风、云、降水）的统计量来表示。 气候学：是研究气候形成和变化规律，综合分析、评价各地气候资源及其与人类关系的学科。 天气：在一定地区和一定时间内，由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态。天气学：是研究天气过程发生发展规律，并运用这些规律预报未来天气的学科。 天气是气候的基础，气候是天气的总和；天气是短时间内的大气过程，而其后是长时间的天气状况，气候具有一定的稳定性。 气象条件对农业生产的影响 1、农业生产的各个环节都与天气的好坏有直接的关系； 2、各种农作物每个发育阶段都要求一定量的光照时数、热量和水分条件； 3、作物对养分的吸收和利用也依赖于气象因子的配合； 4、光热水分条件决定地区气候资源，而这些资源又决定了作物在地理上的分布界限，种植制度与耕作方法； 5、 各种自然灾害都给农业生产造成不同程度的影响和损失； 农业气象学：是研究气象与农业生产之间的相互关系，并运用气象科学为农业生产服务，促进农业高产、稳产、优质的科学。 气象学常用研究分法

地理播种法；地理移植法或小气候栽种法；分期播种法；地理分期播种法；人工气候实验法；气候分析法；（此外还有卫星遥感和计算分析的一些新方法，如聚类分析；线性规划；模糊数学；系统论；决策论等。） 第一章地球大气干洁大气：大气中除去水汽和杂志后混合气体叫干洁大气。其成分主要是N、O Ar，约占干洁大气总容积的%还有少量的二氧化碳、臭氧和其他气体。干洁大气中几种气体在气象学上的作用 （1）二氧化碳：具有较强的吸收长波辐射的能力，其含量的增减能影响地面和大气温度的变化。温室效应。 （2）臭氧：能对紫外线辐射的吸收比较强，一方面可使得40-50km 高度上的气温显着增加，同时对地面生物起着保护的作用；在对流层上部和平流层底部产生温室作用。 （3）水汽：具有很强的吸收长波辐射的能力，与二氧化碳共同对地面温暖起着十分重要的作用。此外，水汽三种形态的变化，伴随着潜能的吸收和释放，不仅引起大气中湿度的变化，同时，也引起热量的转移。 （4）杂质：能削弱太阳辐射能量；能成为水汽凝结的核心，促进水汽的凝结。 对流层的意义：集中了大约80%的大气质量和几乎所有水汽含量，因此主要天气现象的发生都在这一层。其特点有：（1）气温虽高度增加而减小。（2）

气象学与气候学试题及答案

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

气象气候学作业2

第二章大气的热能和温度 [主要内容] 本章主要讨论与大气温度有关的辐射能量及其转化，说明了大气温度变化的原因，揭示了大气温度的时空分布规律。 [名词解释] 辐射：以电磁波为传播能量的方式 辐射能：通过辐射传播的能量 辐射强度：点辐射源在某方向上单位立体角内传送的辐射通量 辐射通量密度：单位面积内通过单位面积的辐射能量 黑体：可以吸收所有入射辐射的物体 太阳常数：日地处于平均距离，在大气上界，垂直于太阳光线的1平方厘米面积内，1分钟内获得的太阳辐射能量 直接辐射：太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的太阳辐射 散射辐射：经过散射后自天空投射到地面的太阳辐射 总辐射：直接辐射与散射辐射的总和 行星反射率：以全球平均而言，太阳辐射约有百分之30被散射和漫射后回宇宙 大气窗口：大气对长波辐射，在8—12波段处吸收率最小，透明度最大 地面有效辐射：地面放射的辐射与地面吸收到的大气逆辐射之差 干绝热直减率：对于干空气和未饱和的湿空气而言，气块绝热上升单位距离时的温度降低值湿绝热直减率：饱和湿空气绝热上升的减温率 泊松方程： 位温：气体从原有的压强与温度出发，绝热膨胀或压缩到标准压强时的温度 假相当位温：当气块中含有的水汽全部凝结降落时所释放的潜热，使原气温的位温达到极值大气稳定度：气块受任意方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度 气温的日较差：一天中气温最高值与最低值的差值 气温的年较差：一年中月平均气温的最高值与最低值的差值 热赤道：位于北纬20度左右的地区，平均温度1月7月均高于24摄氏度 逆温：一定条件下，对流层中出现气温随高度增加而设广告的现象 [填空] 1、太阳辐射是地球最重要的能量来源，一年中整个地球可以有太阳获得_5.44x10^24 _的能量。 2、气象学着重研究太阳、地球和大气的热辐射，它们的波长大约在___0.15-120______之间。 3、基耳荷夫定律表明：同一物体在温度T时放射某一波长的辐射，那么在同一温度下它也_吸收这一波长辐射____；一个物体的吸收率等于该物体同温度同波长的__放射率_______；__黑体__________的吸收能力最强，它也是最好的放射体。 4、黑体的总放射能力与它本身的__绝对温度的四次方___________成正比。 5、物体温度愈高，其单色辐射极大值所对应的波长__愈短_____________。 6、太阳辐射在大气中的减弱，以_臭氧___作用最为重要，_二氧化碳___ 作用其次，_悬浮在大气中的水滴、杂质__作用相对最小。 7、布格公式表示太阳辐射经过大气减弱之后到达地面的数值，其表达式为_I=I0P^m___________。 8、直接辐射有显著的年变化、日变化和纬度变化，这种变化主要由__太阳高度角_____决定。

气象程序设计及绘图实习报告

实习要求： ?根据所提供的实习说明和资料，按要求完成实习内容； ?将完成的实习内容按步骤写入实习报告中，包括资料说明、Fortran程序、CTL文件、gs文件、绘制的图形（要求在图形上方用draw title的方式添加标题，注明姓名拼音及学号） ?根据所绘图形及查找相关文献，说明本次实习所求物理量场的意义。 实习内容： ?Nino34海温指数与海平面气压相关图 ?Nino34海温指数与中国160站降水相关图 1.绘制1月份Nino34海温指数与1月份海平面气压相关图 1.1 资料说明 ?Nino34指数：Nino34.txt是1951年1月至2013年12月Nino3.4区（热带太平洋：西经170度~西经120度、北纬5度~南纬5度）区域平均海温指数资料，共有63行数据，每行数据第一个数字为年份，后面12个数字为该年1-12月的海温指数； ?全球海平面气压月平均数据：slp.jan.grd为1951至2013年的1月全球海平面气压场二进制数据，年数为63年，格点数144*73，水平分辨率2.5?*2.5?； 1.2步骤： 1用Fortran编写corr.grid.f90文件，计算1951-2013年1月Nino34海温指数与海平面气压相关系数，计算结果保存于corr.slp.grd 文件中； corr.grid.f90文件： program cx implicit none realt(63),p(73,144,63),r(73,144),relation,z(63) character*12 c(63) character*7 a(63) integer i,j,k open(5,file='D:\expriments\grads\slp.jan.grd',fo rm='binary') open(6,file='D:\expriments\grads\nino34.txt') do i=1,63 read(6,'(A12)') c(i) end do do i=1,63 read(c(i),'(A7,F5.2)') a(i),t(i) end do do k=1,63 read(5) ((p(i,j,k),j=1,144),i=1,73) end do !print*,p do i=1,73 do j=1,144 do k=1,63 z(k)=p(i,j,k) end do r(i,j)=relation(z,t,63) end do end do !print*,r open(7,file='D:\expriments\grads\corr.slp.txt') open(8,file='D:\expriments\grads\corr.slp.grd',f orm='binary') write(7,'(144F5.2)') ((r(i,j),j=1,144),i=1,73) write(8) ((r(i,j),j=1,144),i=1,73) end function relation(a,b,n) implicit none integer,intent(in)::n real,intent(in)::a(n),b(n) real::relation !返回的相关系数integer::i,j !循环控制变量 real::sfenzi,sfenmu1,sfenmu2,s !加法器real::amean,bmean !a,b向量的平均值

气象学与气候学复习重点

气象学与气候学复习重点 第一章绪论 1.天气与气候的区别（时间、空间尺度） 2.气象学发展历程：气象仪器、无线电报、无线电探空仪、遥感探测、自动气象站 第二章大气的基本情况 1.大气组成： 干洁空气（N2、O2、CO2、O3）、水分、悬浮杂质 2.大气的垂直结构（温度、成分、电荷、大气垂直运动） a.对流层：①气温随高度增加而降低②垂直对流运动③气象要素水平分布不均匀④主要大气现象发生在此层 分层：贴地层、摩擦层、对流中层、对流上层、对流层顶 b.平流层：①25km（臭氧层）以下，气温保持不变；25km以上，气温随高度增加而显著升高。(臭氧层能大量吸收太阳辐射 热而使空气温度大大升高) 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，适宜飞机航行。 c.中间层：温随高度增加而迅速下降，并有强烈的垂直运动。 d.热层：气温随温度的增加而迅速增高；电离现象 e.散逸层 3. 气象要素：气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度 a.比湿：一团湿空气中，水汽质量与该团空气总质量（水汽与干空气的质量）的比值； b.露点：空气水汽含量不变，气压一定时，使空气达到饱和时的温度,称露点温度 气压一定时，露点的高低只与空气中水汽含量有关，水汽含量高，露点高； 实际大气中，空气经常处于未饱和状态，露点温度比气温低 第三章辐射系统 1.辐射通量及辐射通量密度定义 辐射通量：单位时间通过任意面积上的辐射能量 辐射通量密度：单位面积上的辐射通量 2.辐射规律（选择） a.基尔荷夫定律(选择吸收定律)：放射能力强（弱），吸收能力强（弱）黑体吸收（放射）能力最强 同一物体，温度T时它放射某一波长的辐射，同一温度下也吸收这一波长的辐射。 b.斯蒂芬—波尔兹曼定律：物体温度越高，放射能力越强 c.维恩位移定律：物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短，随着物体温度不断增高，最大辐射波长向短位移。 太阳辐射是短波辐射；地面、大气辐射是长波辐射。 3.太阳辐射 ◆太阳辐射光谱：可见光（50%）、红外区（43%）、紫外区（7%） ◆太阳常数：指在日地平均距离条件下，在大气上界，垂直于太阳光线的单位面积，单位时间内获得的太阳辐射能量。值为 1370W/m2 1)大气上界的太阳辐射（天文辐射） a.影响因素：日地距离、太阳高度角、白昼长度 b.天文辐射对热量分布的影响 ①全球获得太阳辐射最多的是赤道，随纬度增高而减少。形成热带、温带、寒带等气候带。 ②夏半年获得天文辐射量最大值在20°～25°的纬带上，由此向两极减少，最小值在极地。 （原因：太阳高度角大，白昼长度大于赤道） ③冬半年北半球获得天文辐射最大在赤道。随纬度增高而减少，到极点为零。高低纬度之间冬季气温差较大。 ④由于日地距离影响，南北半球天文辐射总量是不对称的，南半球夏季各纬圈日辐射总量大于北半球夏季相应各纬圈的 日辐射总量。相反，南半球冬季各纬圈日辐射总量小于北半球冬季相应各纬圈的日辐射总量。 2)穿过大气层的太阳辐射（反射、散射、吸收） a.主要变化：

气象学复习资料(00001)

气象学复习资料

一、单选：10×1.5=15 二、多选：5×2=10 三、名词解释：5×3=15 气象学大气污染照度太阳常数地面有效辐射地面辐射差额容积热容量导温率干绝热直减率湿绝热直减率相对湿度露点温度干燥度地转风季风气团气旋大陆度 四、计算： .......... 五、问答题：6×6=36 1.大气在垂直方向上分为哪几层？对流层有什么特点？ 2.天气和气候的关系如何？ 3.什么叫分子散射和漫射？为什么晴朗的天空成成蓝色，浑浊的天空成乳白 色？ 4.为什么晴天的夜晚比阴天的夜晚温度低？ 5.为什么干燥土壤表面昼夜温差比潮湿土壤表面昼夜温差大？ 6.为什么地面最高温度不出现在正午，而出现在13时左右？ 7.土壤温度的垂直分布有哪几种类型？它们各具什么特点？ 8.为什么湿绝热直减率比干绝热直减率小? 9.气温直减率、干绝热直减率和湿绝热直减率有何区别？ 10.如何判断大气静力稳定度？ 11.为什么相对湿度和日温变化相反？ 12.大气中水分凝结的条件是什么？如何满足其条件？ 13.为什么形成雾和霜的有利条件是晴朗无风的夜晚？ 14.罗风压定律（定律名字不清楚好象是这样） 15.在三圈环流中北半球的气压带、风带有哪些？ 16.锋分为哪几种类型？缓行冷锋的天气特点？ 17.气候的形成有哪些因素？人类活动对气候的影响有哪些方面？ 18.大陆性气候和海洋性气候的主要特点？ 名词解释 气象学：是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的遗迹人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。 大气污染：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。 照度：单位面积上接受的光通量。 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。 地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 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。容积热容量：单位体积的物质，温度变化1℃所吸收或放出的热量。 导温率：单位容积的物质，通过热传导，有垂直方向获得或失去λ焦耳的热量时，温度升高或降低的数值。 干绝热直减率：空气是干空气或未饱和的湿空气的这种干绝热升降运动而引起

《气象学与气候学》习题集及答案解析

《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。

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

气象学复习资料[1]

一、单选：10×1.5=15 二、多选：5×2=10 三、名词解释：5×3=15 气象学大气污染照度太阳常数地面有效辐射地面辐射差额容积热容量导温率干绝热直减率湿绝热直减率相对湿度露点温度干燥度逆转风季风气团气旋大陆度 四、计算： .......... 五、问答题：6×6=36 1.大气在垂直方向上分为哪几层？对流层有什么特点？ 2.天气和气候的关系如何？ 3.什么叫分子散射和漫射？为什么晴朗的天空成成蓝色，浑浊的天空成乳白色？ 4.为什 么晴天的夜晚比阴天的夜晚温度低？ 5.为什么干燥土壤表面昼夜温差比潮湿土壤表面昼夜温差大？ 6.为什么地面最高温度不出现在正午，而出现在13时左右？ 7.土壤温度的垂直分布有哪几种类型？它们各具什么特点？ 8.为什么湿绝热直减率比干绝热直减率小? 9.气温直减率、干绝热直减率和湿绝热直减率有何区别？ 10.如何判断大气静力稳定度？ 11.为什么相对湿度和日温变化相反？ 12.大气中水分凝结的条件是什么？如何满足其条件？ 13.为什么形成雾和霜的有利条件是晴朗无风的夜晚？ 14.罗风压定律（定律名字不清楚好象是这样） 15.在三圈环流中北半球的气压带、风带有哪些？ 16.锋分为哪几种类型？缓行冷锋的天气特点？ 17.气候的形成有哪些因素？人类活动对气候的影响有哪些方面？ 18.大陆性气候和海洋性气候的主要特点？ 名词解释 气象学：是研究大气中各种现象（包括各种物理的、化学的遗迹人类活动对大气的影响）的成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。 大气污染：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。 照度：单位面积上接受的光通量。 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。 地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 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。 容积热容量：单位体积的物质，温度变化1℃所吸收或放出的热量。 导温率：单位容积的物质，通过热传导，有垂直方向获得或失去λ焦耳的热量时，温度升高或降低的数值。 干绝热直减率：空气是干空气或未饱和的湿空气的这种干绝热升降运动而引起气块的温度随高度的变化率。

第四章习题-气象学与气候学

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

农业气象学复习资料

气象学考试题型：题型一、名词解释 5个，每个2分，题型二、判断 15个，每个1分，题型三、填空题25-27个 1空1分，题型四、完成题（画图） 4个，每个2分，题型五、计算（辐射、积温、压高公式、湿度四选三）、题3个，12分，题型六、问答题6个，25分-29分 老师平时留的作业题也要看。此资料仅供参考，有争议的地方查找课本或向他人咨询。 第一章大气 １．概念：光化学氧化剂、酸雨、可吸入颗粒物、飘尘、降尘、天气、气候 光化学氧化剂：是由天然源和人工源排放的氮氧化合物和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应生成的（主要的是O3，PAN） 酸雨：是指PH<5.6的降水 可吸入颗粒物：是指粒径小于10μｍ的粒子。 飘尘：是指粒径小于10μｍ的微粒。 降尘：是指粒径大于10μｍ的微粒。 ２．简述大气的组成和垂直分布 大气组成：ａ、干洁空气: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。ｂ、大气中水汽: 大气中水汽主要来自地表海洋和江河湖等水体表面蒸发和植物体的蒸腾，大气中水汽含量自地面向高空逐渐减少，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%。ｃ、气溶胶粒子：指大气中处于悬浮状的植物花粉和孢子、盐粒、火山和宇宙尘埃等固体小颗粒及小水滴、冰晶等。气溶胶粒子来源分为人工源和自然原 垂直分布：从下到上依次为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层 对流层：特点①有强烈的上下对流运动②层内集聚３／４大气质量和几乎所有的水汽③在同一地点的同一时间里，温度随高度升高而降低④该层气象要素水平分布不均匀⑤⑥地面看到的天气现象都发生在这一层内，它是天气变化最为复杂的一层 平流层：①随高度的升高，温度也升高②该层空气较稳定③该层温度受地面影响小，水汽含量很少，天气晴朗，能见度好，臭氧含量较多 中间层：①随高度的升高温度下降②该层空气较稀薄 热层：①这一层的厚度是从中间层顶到５００ＫＭ的高度②随高度的升高，温度也升高③该层的厚度和最高温度值都与太阳活动有关④该层空气极其稀薄。 散逸层：（热层顶以上到３０００ｋｍ的高度）①该层内温度不连续，难以确定温度曲线②该层空气分子受地心引力的作用极小，因此运动速度极快 ３．对流层的主要特征（见题２） ４．大气污染物分哪几大类？并举出具体污染物 Ａ、含硫化合物：ＳＯ２、ＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｓ硫醇、亚硫酸盐、硫酸盐和有机硫化物等，其中危害最大的是ＳＯ２、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｓ Ｂ、含氮化合物：ＮＨ３、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２等，通常以ＮＯ，ＮＯ２危害最大 Ｃ、碳氧化合物：ＣＯ、ＣＯ２ Ｄ、碳氢化合物：烷烃，烯烃、炔烃、芳香烃等，其中ＣＨ４、Ｃ２０Ｈ１２是主

气象学与气候学题库

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