气象学试验指导书

气象学实验（实习）指导书实验（实习）项目

?地面观测场的建立

?温度和湿度的观测

?气压和风的观测

?蒸发与降水的观测

?云的观测

实验（实习）一地面观测场的建立

实验（实习）目的：掌握观测场建立的标准和要求，场内仪器布置原则

实验仪器：普通温度表、最高温度表、最低温度表、自计温度计、百叶箱、地面温度表、直管地温表等。

实验（实习）课时：1课时

教学过程：

一、地面气象观测场建立的目的和观测项目及观测的特点

1、目的：地面气象观测是用气象仪器对近地面层的物理现象及其变化过程进行测定；用肉眼对大气的一些现象如云、光、电进行观测，为天气预报、气候分析和科学研究提供气象情报和积累基本资料。

2、项目：气压、气温、湿度、降水、风向风速、积雪、蒸发、云、天气现象、能见度、日照、地温、冻土等。

3、特点：代表性、准确性、比较性。

二、观测场的选择

地面气象观测的主要项目都是在观测场内进行通过各种仪器进行的，观测场的选择是否适宜，对观测资料的代表性、准确性和比较性影响较大。

1、应选在能代表大范围天气、气候的地点；

2、要建在平坦空旷、四周无高大建筑物、水体和森林的地方；

3、场内地面水平、无洞穴、坑洼和突起；

4、场内铺植浅草（20CM为宜），土壤保持当地结构特征。

5、观测场地不宜过小，否则场内仪器安装难以保持一定距离，容易相互遮挡，影响通风。

一般为25*25或20*16，中学气象园的面积可视实际情况和观测项目的多少而定，但不得小于5*4。

另外，场地四边东西南北方向一致，周边为铁丝网、铁栅栏或竹木围档，决不能用砖石砌墙。

三、仪器布置的原则

1、保持一定距离，互不影响；

2、仪器布置北高南低；

3、常用仪器在中央小路附近；

4、观测场门开向北面；

5、大、小百叶箱内温度表、温、湿度计安置的高度规定为距地面1.5M，雨量筒、雨量器和蒸发皿的高度以距地面70CM为宜，安置日照仪的地方地形开阔，东西无障碍，风向风速仪的高度不低于10M。

观测场仪器布置参考图

四、观测方位

1、罗盘法；

2、太阳高度法

五、观测时间及顺序

地面观测分定时和不定时观测2种。

1、观测时间为北京时间：0

2、08、14、20时；中学气象园可进行3次观测：08、14、20。为不影响正常教学，也可提前1小时进行。

2、观测程序

短时间内变化不大的如云、能见度安排在前，变化快的则尽可能正点观测，尤其是气压，需要在接近正点的第56-58分钟观测，具体见下表：

气象要素均以北京时20时为界，自记则以北京时24时为日界。

六、实验（实习）报告

设计中学气象园。要求：面积为20*16

实验（实习）二温度和空气湿度的观测

实验（实习）目的：

1.在室内了解温度表的构造、特性、误差及其消除方法等，目的是熟悉温度表；

2.到观测场了解空气温度和土壤温度的观测方法。

实验仪器：百叶箱、最高温度表、最低温度表、自记温度计、干球温度表、湿球温度表、通风干湿表、地面温度表、直管地温表。

实验（实习）课时：2课时

教学过程：

一、百叶箱中的温度观测

百叶箱的四边是由两排薄的木板及叶组成,木板向内倾斜成450角，箱底由三块木板组成，每块宽101mm，中间一块比边上两块稍高些，箱盖有两层，其间空气能自由流通。百叶箱应具有良好的反辐射能力，故内外均涂以白色，以减少辐射影响。百叶箱有大、小两种，大百叶箱是安装温度，湿度自记仪器的，小百叶箱是安装干湿球和最高、最低温度表的。

百叶箱应水平牢固地安装在一个高出地面125cm的特别的架子上，箱门对正正北，门下放一个小台阶梯，以便观测。箱架四足要牢固地埋在地下。埋入地下部分。必须涂上防腐柏油，在有强风地区，百叶箱的四角应加上牵绳。

二、百叶箱内仪器安装

小百叶箱内各仪器都安置在箱内特别的铁架上，干湿球温度有应垂直固定在铁架的两端，干球在东，湿球在西，球部地面1.5米,湿球的下方是一个带盖的水盂，水盂固定在铁架下面的横梁上，盂口离湿球约3cm，湿球纱布通过杯盖的狭缝引入盂内，浸入水中。

最高温度表应水平放置在铁架下面横梁上的铁钩上（头部略高），球部中心离地面1.5米，最低温度计放在较低的钩上，球部中心离地1.52米，二支表球部均向东。大百叶箱内的温度计安置在前面的木架上，感应部分中心离地1.5米；温度计应放在后面稍高的木架上，其高度以便于观测为准。

百叶箱内外应保持清洁，大雨、大雪后，要及时将箱内的雨水擦干净，以免影响记录的正确性。

三、温度和湿度的观测

1、原理

空气温度是表示冷热程度的物理量，它是最基本的气象要素之一。干球温度表、湿球温度表、毛发湿度表、最高温度表、最低温度表等在百叶箱中的位置如图三所示。

干球温度表湿球温度表

毛发湿度表

最高温度表

最低温度表

水杯

图三

干湿球温度表是两支相同的温度表，一支用来测定空气温度，称作干球，另一支温度表的球部缠有湿润的纱布，称为湿球。在未饱和的空气中，由于湿球纱布上的水分不断蒸发，而所需要的热量来自于蒸发湿球本身及流经湿球周围的空气，致使湿球温度下降，因此一般情况下，湿球温度表的读数比干球温度表低。

毛发湿度表是根据人的头发脱脂后会随着空气相对湿度的变化而有所改变长度的特性制成的。毛发湿度表是由毛发、指针和刻度盘构成的。当空气湿度增大时，毛发伸长；当空气湿度减小时，毛发收缩。毛发伸长或收缩，指针随即在刻度盘上向右或向左转动，指示出当时空气的相对湿度的数值。用毛发湿度表观测读数时，要使视线垂直于刻度盘，并对准指针的尖端，读取指针所指的数值，只读整数，小数四舍五入。

最高温度表能用来测量一天中的最高气温，它的构造与一般温度表不同，它的感应部分内有一玻璃针，伸入毛细管，使感应部分与毛细管之间形成一窄道。当温度升高时，感应部分水银体积膨胀，挤入毛细管；而温度下降时，毛细管内的水银，由于通道窄，却不能缩回感应部分，因而能指示出上次调整后这段时间内的最高温度。

最低温度表能用来测量一天中的最低气温，最低温度表如图四所示，它里面的感应液是酒精，它的毛细管内有一哑铃形游标。当温度下降时，酒精柱便相应下降，由于酒精柱顶端

张力作用，带动游标下降；当温度上升时，酒精膨胀，酒精柱经过游标周围慢慢上升，而游标仍停在原来位置上，因此它能指示上次调整以来这段时间内的最低温度。游标右端点指示位置即为最低温度读数。

2、观测程序

对空气温度和湿度的观测是地面观测中最重要的部分。温度和湿度观测测定的是离地面1.5米高度处的气温和湿度。气温测定的项目有定时气温、日最高气温和日最低气温。观测程序依干球温度表、湿球温度表、最低温度表酒精柱、最高温度表、最低温度表游标进行。观测结束后要及时调整最高温度表水银柱和最低温度表游标。

3、观测注意事项

（1）熟悉仪器的刻度。温度观测要求记录到0.1度，初次使用一支温度表，应先了解其最小刻度单位。

（2）避免视差。视线应于水银柱顶端附近刻度线是否直来较正。

（3）动作迅速。因温度表感应较快所以读数时动作要迅速，先读小数后读整数，同时注意勿使头，手和灯接近球部，并尽量不要对温度表呼吸。

（4）复读。观测时要坚持复读，避免发生误读或零上零下的颠倒差错。

温度在0℃以下时，记录时应在读数前加负号。

4、湿度计算

根据干湿球温度表的读数可以查算空气的相对湿度。气象部门已编写了《湿度查算表》（气象常用表第一号）供大家方便查阅。相对湿度以百分数表示，取整数。

由于多数学校没有《湿度查算表》，因此建议使用下列经验公式估算相对湿度近似值：相对湿度=100%—A×(干球温度读数—湿球温度读数)%

经验公式中的A 是订正系数，不同的干球温度选用不同的A 值，见下表：

例：已知干球温度23.4℃，湿球温度18.8℃，根据经验公式选用A = 8估算相对湿度：相对湿度=100%—8×(23.4—18.8)%=100%—8×4.6%=63%

相对湿度有日变化。夜间相对湿度较大，秋冬季节夜间多雾，相对湿度可达80%甚至

更大。早晨日出后随气温升高相对湿度相应地迅速降低。中午前后相对湿度达一天中最小值，一般多在50%及以下。夏秋季节中午时分相对湿度往往可能为30%或更小。中午时分相对湿度如果在80%及以上，应注意天气是否有变坏的趋势。

相对湿度的观测还应注意其多日间的变化。如发现近几天相同时刻的干湿球温度差变得越来越接近即相对湿度越来越大，则往往可能是天气将转阴雨的征兆。

四、地温的观测

地温包括地表温度，地表最低、最高温度，浅层（5,10,15,20厘米）的地中温度。

地面温度表（又称0厘米温度表），地面最高温度表和地面最低温度表的构造和原理，与测定空气温度用的干球温度、最高和最低温度表相同，只是测量范围大小不同，地面温度表和地面最高温度表的最高示度为80℃。它们在地面的位置如图所示。

曲管地温表（5,10,15,20厘米）是测量浅层地温的仪器，它们在地面的位置如图所示。

0 厘米温度表

最低温度表

最高温度表

五、实习（实验）要求

写出实习（实验）报告

5cm 15cm 20cm

10cm

实验三气压、风的观测

实验（实习）目的：通过实习，使学生了解气压表盒气压计的构造原理，掌握气压观测方法和数据订正方法以及风向、风速的观测方法。

实验仪器：动槽式水银气压表、空盒气压表、自计气压计；电接风向风速计，轻便风向风速计。

实验（实习）课时：2课时。

教学过程

一、气压

气压的观测，通常包括测定本站气压，以及根据本站气压计算出海平面气压。本站气压是指气象台站所安置的气压表的海拔高度上的大气压力。测定本站气压通常用水银气压表和气压计，野外观测时常用空盒气压表。

（一）、水银气压表—动漕式水银气压表

1、气压表测压原理

动槽式水银气压表其构造可分为内管、套管和水银槽三部分。

内管：是一根直径为8毫米，长约1米左右的玻璃管。玻璃管经洗净并抽成真空后，用纯净和干燥的水银灌满，就成为水银气压表的内管。内管装在气压表外部的套管中，用数个软木圈支柱，开口的一端插在盛满水银的槽里。

套管：是用黄铜制成，管的上半部前后都开有长方形窗孔，用来观测内管中水银柱的高低。窗孔边上有刻度尺和游尺是用来测定气压整数和小数的。套管下部装有一支附属温度表，其球部在内管与套管之间，用来测定水银及铜管的温度。套管的下端与水银槽连接。

水银槽：分为上下两部分，中间有一玻璃圈可以看见槽内水银面。槽的上部为一由很软的羊皮制成的皮囊，其特性是能通空气而不漏水银。皮囊的一头牢固紧扎在玻璃内管上，，木杯中央凸出成圆筒形，内管即通此木杯而伸入槽内。用来指示刻度零点的象牙针固定在木杯的平面上，尖端向下。槽的下部有一皮囊，呈圆袋状，袋口扎在一硬木制的木杯下部，此木杯分成上下二截，以螺旋紧连着，上下木杯的外面有一用以调节水银面的调整螺旋，螺旋的顶部有一小木托顶住下皮囊以免皮囊摩损。

水银气压表

2、气压观测步骤和方法

（1）首先观测附属温度表，精确到0.1℃。

（2）调整水银槽内的水银面与象牙针尖恰好相接，直到象牙针尖相接完全无空隙为止。

（3）调整游尺，使其底边与水银柱顶相切，调整过程中视线和游尺的底边必须始终保持在同一平面上，从上往下调，在水银柱顶与游尺底边相切两旁还应露出三角形空隙时为止。

（4）读数并记录。先在标尺上读整数，从游尺上读取小数，精确到0.1毫米（毫巴）。读整数时，应以稍低于游尺零线或与游尺零线相齐的标尺刻度为准；读小数时，应以标尺上某一刻度线相齐的标尺刻度为准。

（5）降低水银面。读数后旋底部螺旋使水银面离开象牙针尖约2－3毫米，目的是使象牙针尖不致被水银磨秃，使刻度零点位置升高。

3、观测站气压订正（器差订正、温度订正、重力订正）

水银气压表读数只是表示测得的水银柱高度。由于各气压表精确度不同，所测出的数值往往是不同的，即使用同一支气压表进行测量，由于温度不同、地理位置不同、测量的数值也会各有差异。这说明水银气压表的示度，不仅随气压的变化而改变，而且还随仪器的改变、温度、重力的改变而变化。因此，直接从水银气压表测得的气压数值，并不能代表真正的本站气压值。

（1）器差订正

原理：每支水银气压表都有一定误差。这种仪器自身的误差叫仪器差（简称器差）。器差主要是由于内管真空不良，水银不纯，刻度不均等原因所造成的。因此，每支气压表必须和标准气压表比较，得出误差值，编成检定证。器差可从检定证上直接查取。

订正方法：A、根据测得气压读数，从检定证相应的气压值范围内查出订正值。

B、把气压读数与订正值相加，取代数和，即为经器差订正后的气压值。

例如：气压读数为761.0毫米，检订证上查得订正值为－0.2，则订正后的气压值为：761.0＋（－0.2）＝760.8毫米

（2）温度订正

水银气压表在制作过程中，是以附温0℃时的水银柱长度和黄铜标尺的长度作为标准长度。当附温不等于0℃时，由于水银和黄铜刻度标尺膨胀系数不同（水银膨胀系数α＝0.0001818，黄铜膨胀系数β＝0.000184）也就引起了两者相对位置发生改变。这种由于温度影响而引起的气压示度的改变值，称水银气压表的温度差。

当附温在0℃以上时，由于水银的膨胀比黄铜大得多，如果这时依照水银柱高度读数就会偏高，因此应减去一段由于水银柱与黄铜膨胀不同造成的气压差，如图5－6。即温度差应为负值。如果附温在0℃以下时，水银收缩比黄铜多，水银柱示度偏低，因此就加上一段水银柱高度，即温度差为正值。

温度差订正值可从《气象常用表》第二号第一表中直接查取。

（二）空盒气压表

1、结构

空盒气压表又称固体金属气压表。是一种轻便的测定大气压力的仪器。它是利用大气作用于金属空盒上（盒内接近于真空）的压力，使空盒变形，通过杠杆系统带动指针，使指针在刻度盘上指出当时气压的数值。空盒气压表不如水银气压表精确，一般台站只作参考仪器，多用于野外观测。

空盒气压表是以弹性金属做成的薄膜空盒作为感应元件，它将大气压力转换成空盒的弹性位移，通过杠杆和传动机构带动指针。当顺时针方向偏转时，指针就指示出气压升高的变化量，反之，当指针逆时针方向偏转时，指示出气压降低的变化量。当空盒的弹性应力与大气压力相平衡时，指针就停止转动，这时指针所指示的气压值就是当时的大气压力值。

2、观测步骤与方法

1、使用时请将空盒气压表水平放置。

2、读数请用手指轻轻扣敲仪器外壳或表面玻璃，以消除传动机构中的摩擦。

3、观察时指针与镜面指针相重叠，此时指针所指值数即为气压表示值，读数精确到小数一位。

4、读取气压表上温度表示值，精确到小数一位。

3、示数订正（刻度订正、温度订正、补充订正）

（1）温度订正：由于环境温度的变化，将会对仪器金属的弹性产生影响，因此必须进行温度订正。温度订正值可由下列计算：△Pt=a.t式中△Pt--温度订正值a--温度系数值(检定证书上附有) t--温度表读数

（2）示度订正，由于空盒及其传动的非线性，当气压变化时就会产生示指误差，因此必须进行示度订正。求算方法：根据检定证书上的示度订正值，在气压表示值相对应的气压范围内：用内插法求出值订正示值△ ps

（3）补充订正：为消除空盒的剩余变形对示值产生的影响，从检定证书上得到补充订正值△ pd

经订正后的气压值可由下式示出：p=ps+(△pt+△ps+△ pd)

（三）气压计

气压计是自动记录气压连续变化的仪器。

根据托里拆利（Evangelista Torricelli,1608～1647）的实验原理而制成，用以测量大气压强的仪器。气压计的种类有水银气压计及无液气压计。其用途是：可预测天气的变化，气压高时天气晴朗；气压降低时，将有风雨天气出现。可测高度。每升高12米，水银柱即降低大约1毫米，因此可测山的高度及飞机在空中飞行时的高度。

1、构造

气压计的种类有水银气压计及无液气压计。分为感应部分、传递放大部分和自记部分。

感应部分：由几个空盒串联而成的，最上的一个空盒与机械部分连接，最下一个空盒的轴固定在一块双金属板上，双金属板上用以补偿对空盒变形的影响。

传递放大部分：由于感应部分的变形很小，常采用两次放大。空盒上的连接片与杠杆相连，此杠杆的支点为第一水平轴，杠杆借另一连接片与第二水平轴的转臂连接。这一部分的作用是将空盒的变化以放大后传到自记部分去。这样以两次放大能够提高仪器的灵敏度。

自记部分与其他自记仪器相同。气压计应水平安放在水银气压表附近，离地高度以便于观测为宜。

气压计读数要精确到0.1毫巴，其换纸时间和方法与其他自记仪器相同。

气压计

二、风的观测

（一）风向和风速的观测

风的观测包括风向和平均风速。风向指风的来向。观测风向可采用8个方位法，即东、南、西、北、东南、西南、西北、东北。风速是指空气所经过的距离对经过距离所需时间的

比值。有风向风速计的学校，可以观测风标在2分钟内的最多指向为风向，可以根据风杯在2分钟内的转速估算平均风速。风速单位为米/秒，小数1位。静风时，风向记为G，风速记为0；平均风速大于40米/秒，则记录为40。

没有风向风速计的学校，可通过观测旗帜或低云的飘向估算风向，可观察地面的征象对照风力等级表估算风力大小。风力记录只记级数，不用小数。

同学们记录时任取一种表示方法读取1分钟内最多风向为当时的风向，而风向就是看风标的朝向。

风向方位图

下面的口诀可帮助我们记忆风力等级：

0级无风烟直上，一级看烟辨风向，二级轻风叶微响，三级枝摇红旗展，四级枯叶纸张舞，五级水面起波浪，六级强风撑伞难，七级树摇步行难，八级大风折小枝，九级风吹小屋裂，十级狂风能拔树，十一十二陆上稀。

（二）仪器

1、电接风向风速计测风

（1）组成

EL 型电接风向风速仪是电感应器、指示器和记录器三部分组成。

感应器：感应器安装在室外10－12米高的杆子上。感应器的上部为风速部分，由风杯、交流发电机、蜗轮等组成；感应器的下部为风向部分，是由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成。

指示器：指示器放在室内桌上用来观测瞬时风向和瞬时风速的。它由电源瞬时风向指标盘、瞬时风速指示盘等组成。

记录器：记录器也置于室内，用来记录风向风速连续变化。它是由八个风向电磁铁，一个风速电磁铁、自记钟、自记笔、笔档、充放电线路等部分组成。

风标

风向判读

EL型电接风向风速仪

（2）观测方法

①打开指示器的风向风速开关，观测两分钟风速指针摆动的平均位置，读取整数，记在观测簿相应栏中。风速小的时候，把风速开关拨到“20”挡，读0－20米/秒标尺刻度；风速大时，应把风速开关拨到“40”挡，读0－40米/秒标尺刻度。观测风向指示灯，读取2分钟的最多风向，用十六方位的缩写记录。静风时，风速记0，风向记c；平均风速40超过米/秒，则记为＞40。

②自记纸更换方法、步骤与温度计基本相同，只是更换时间为13时。

2、三杯轻便风向风速计测风

（1）组成

轻便三杯风向风速表用于测量风向和一分钟时间内的平均风速。轻便三杯风向风速表由风向仪、风速、手柄三部分组成。

风向仪：包括风向指针、方位盘、制动小套管部件。

风速表：由十字护架，感应组件旋杯，和风速表主机体组成。旋杯是风速表的感应元件，它的转速与风速有一个固定的关系。风速表主要就是根据这个基本原理制成的。

手柄：由一段空心管和一个带螺纹的零件组成。以上三部分可以通过螺纹连接在一起。

轻便三杯风向风速仪

（2）观测方法

风向风速表可以手持使用，也可安置在固定地点使用。仪器安在四周开阔无高大障碍物的地方。安装高度以便于观测为限，并保持仪器垂直，机壳侧面向风。观测时将方向下小套管拉下再右转一角度，此时方向盘就可以按地磁子午线的方向稳定下来。风向与方向盘所对的读数就是风向。

如果指针摆动，可读摆动的中间值。用手指压下风速按钮，风速指针就回到零位。放开风速按钮后，红色时间小指针就随风速指针开始走动，经一分钟后铜指针停止转动。接着时间指针转到最初位置也停止下来，结束了风速的测量。风速指针所示数值称为指示风速。以这个风速值从风速检定曲线图中查出实际风速值即为所测之平均风速。如欲进行下一次观测时，只要再压一下风速按钮就可以了。

当观测完毕时，务必将小套管向左转一角度，使其恢复原来位置，这时方向盘就可以固定不动。小心地将风向仪和手柄退下，放入仪器盒内。

3、目测风向风力

在测风仪器发生故障或没有测风仪器时，也可用目力来测风力，风向作为正式记录。根据风对地面物体的影响而引起的各种征象，将风力分为13级，最小为0级，最大为12级。如以目力来测风作为正式记录，则应估计风力等级并换算成相当的风速。目测风向一般是旌

旗、布条、炊烟的方向以及人体感觉等方法，按八个方位进行估计。

目测风向和风力时，观测者尽是站在空旷地方，多选几种物体，仔细观测。观测时，应连续看两分钟，以平均情况记录。

风力等级表

三、实习（实验）要求

要求写出观测步骤，实习结论分析。

实习（实验）四蒸发、降水的观测

目的要求：初步掌握降水、蒸发仪器的使用、观测、记录方法。

实验仪器：雨量筒、雨量杯、虹吸式雨量计、翻斗式雨量计、小型蒸发皿。

实验学时：1课时

教学过程

一、降水观测

降水量是指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）的降水，未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度。

最常用的测定降水量的仪器是雨量筒。用与雨量筒配套的量杯量取储水瓶内收集的雨水。降水量很大时，要分数次量取和记录，正确求其总和。在天气炎热干燥的日子，降水停止后就要及时测量以免雨水蒸发。降水量的记录以毫米为单位，取1位小数。无降水时，降水量一栏空白可不填写。降水量不足0.05毫米的，记为0.0。

上海地区秋冬季节多锋面雨，春季多连阴雨，初夏梅雨时节多暴雨，夏秋之交有台风雨。梅雨和台风雨降水强度最大，锋面雨降水强度较大但历时不长久，春雨降水强度最小。

（一）雨量器的构造与使用

雨量器是直接观测降水量的器具。它是一个圆柱形金属筒，由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成。承雨器口径为 20cm，安装时器口一般距地面 70cm，筒口保持水平。雨量器下部放储水瓶收集雨水。观测时将雨量器里的储水瓶迅速取出，换上空的储水瓶，然后用特制的雨量杯测定储水瓶中收集的雨水，分辨率为0.1mm 。当降雪时，仅用外筒作为承雪器具，待雪融化后计算降水量。

用雨量器观测降水量的方法一般是采用分段定时观测，即把一天分成几个等长度的时段，如分成4段（每段6小时）或分成8段（每段3小时）等，分段数目根据需要和可能而定。一般采用2段制进行观测，即每日8时及20时各观测一次，雨季增加观测段次，雨量大时还需加测。日雨量是以每天上午8时作为分界，将本日8时至次日8时的降水量作为本日的降水量。

《气象学与气候学实习》实验教学大纲

《气象学与气候学实习》课程教学大纲 课程名称气象学与气候学实习 课程性质非独立设课 教材及实验指导书名称《气象学与气候学实习》 学时学分：总学时13 总学分0.5 实验学时13 实验学分0.5 应开实验学期一年级二学期或二年级一学期 适用专业地理科学 先修课程气象学与气候学 一、课程简介及基本要求 《气象学与气候学实习》是《气象学与气候学》这门课程的实践教学环节。气象学与气候 学”实际上包含三部分内容：气象学、天气学和气候学，对应这三个子学科分别有三部分实践性课程：气象观测、天气分析和气候分析与考察。气象观测的基本要求是掌握温度、湿度、气压等基本气象要素的观测原理和方法；天气分析的基本要求是结合天气图等工具进行实时天气分析和天气预报；气候分析和考察则要求结合气候资料和实地考察判断各地的气候类型，掌握其基本气候特征。气象学和相应的气象观测是整门课程的基础；气象和气候资料分析培养学生的统计分析能力，天气学、气候学以及相应的实践性内容则更加趋重于实际应用。 根据自然地理学的学科特点和专业属性以及相应的课程设置和课时安排，本大纲确定本实习课程的基本指导思想如下：以气象观测作为重点实习内容；天气分析结合课程教学学会简单的外推分析；学会简单的气候资料分析整理方法。 气象学与气候学实习课程的基本要求是：掌握各气象要素观测仪器的观测方法，通过实际观测巩固加深气象学基础理论知识，通过气象和气候资料分析培养学生的统计分析能力。 二、课程实验目的要求 经过实习训练以后，学生应达到下列要求： 1.切实掌握气象观测仪器的观测原理。 2.了解各种观测仪器的使用方法，能够利用仪器进行基本的气象观测。 3.学会简单的气象资料的分析整理方法 4.巩固和加深气象学基础理论知识，加强对所学知识的综合运用。 三、适用的专业 地理科学（师范）和自然地理与资源环境专业 四、主要仪器设备 干湿球温度表、最高温度表、最低温度表、地面最高温度表、地面最低温度表、曲管地温表、双金属温度计、毛发湿度表、通风干湿表、毛发湿度计、动槽式水银气压表、空盒气压表、海拔表、电接风向风速仪、便携式风向风速仪、暗筒式日照计、聚焦式日照计、雨量器、虹吸式雨量计、雨量器专用量杯、蒸发器、《气象常用表》、自动气象观测站等 五、实验方式与基本要求

《气象学与气候学》教案(DOC)

《气象学与气候学》教案 第一章绪论 气候学历经经典、天气气候到现代气候学的发展过程是科学观念的革命，它包括认识和研究方法的根本变革，启示我们从系统中学习气候，学习气候又是为了更好的认识这个地球表层系统。 一、现代自然地理学与气象气候学 1、人类赖以生存的地球——地球表层系统——个相互作用的整体 任何子系统的变化都会影响其他子系统 2、气候系统与地球表层系统——几乎相互覆盖的研究客体，但重点不尽相同。 3、气候系统也包括了地球表层系统中的几个子系统 4、其中，大气圈与自然地理系统其他圈层相互作用中，大气圈最为活跃，是联系各子系统相互作用的重要纽带，是形成自然地理要素地 带性与非地带性分布特点的主要背景之一，也是构成地球表层系统重要圈层 二、大气圈——是处于特定条件下及具有特定成分的气圈 1、气候系统如何起动与运动，其中的热力、动力过程 2、气候系统中各部分的联系，相互作用与耦合的整体过程以及对气候的影响 3、气候的综合性与地域的差异性，以及气候系统的稳定性与敏感性等 三、特定成分及其影响： 1、主要及微量成分 2、微量成分及其特殊作用：—温室气体 —平流层与臭氧层--生命保护层，

—三态共存，参与能量，辐射，及天气 过程 四、重力场对大气层的约束及影响： —在重力的作用下，以地面为下边界，绕地球旋转的圈层。 —影响之一：垂直层结的形成——大气分层： 水平尺度>>垂直尺度。 五、对流层： 是深受下边界(热力及动力)影响的大气最底层，集中了80％的大气质量，也是大气圈层与其它圈层相互作用的主要场所。 六、水汽对大气状态影响之——湿空气状态方程 七、微量气体： 在气候系统中存在着短周期的微循环，成分可变。含量虽少，但对热辐射非常敏感，因而对大气热状态影响很大，人类活动参与了微循环一可造成对大气行为有意或无意的干扰。 影响举例：臭氧层 问题：地面条件如何影响大气活动(热力及动力)—相互作用 第二章大气的热能和温度 ——气候系统物理过程之一 太阳能启动气候系统的物理过程—形成全球温度差异的地带性与非地带性分布以及周期和非周期变化。地气间的热能交换过程是地表系统中最基本的相互作用和影响过程，它从能量上把几个圈层连接在一起。 一、太阳能进入气候系统 1、主要途径：太阳辐射能地面大气 太阳短波辐射经大气削弱到达地面，吸收成为地面热能

《气象学》实验指导书

目录 实验一温度和湿度的观测 实验二风速和风向的观测 实验三气压的观测 实验四云的观测 实验五能见度的观测 实验六天气现象的观测 实验一温度和湿度的观测 1 气温和湿度观测 1．1概述 空气温度（简称气温，下同）是表示空气冷热程度的物理量。 空气湿度（简称湿度，下同）是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。 地面观测中测定的是离地面1.50米高度处的气温和湿度。 需要获取的项目及其单位： 气温有：定时气温，日最高、日最低气温。配有温度计的气象站应作气温的连续记录。以摄氏度（℃）为单位，取一位小数。 湿度有： 水汽压（e）——空气中水汽部分作用在单位面积上的压力。以百帕（hPa）为单位，取一位小数。 相对湿度（U）——空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比。以百分数（%）表示，取整数。 露点温度（Td）——空气在水汽含量和气压不变的条件下，降低气温达到饱和时的温度。以摄氏度（℃）为单位，取一位小数。 配有湿度计的气象站应作相对湿度的连续记录，并挑选日最小值。 测量气温和湿度的仪器主要有干球温度表、湿球温度表、最高温度表、最低温度表、毛发湿度表、通风干湿表、温度计和湿度计、铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器。 1．2干湿球温度表 干湿球温度表是用于测定空气的温度和湿度的仪器。它由两支型号完全一样的温度表组成，气温由干球温度表测定，湿度是根据热力学原理由干球温度表与湿球温度表的温度差值计算得出。 在小百叶箱的底板中心，安装一个温度表支架，干、湿球温度表垂直悬挂在支架两侧的环内，球部向下，干球在东，湿球在西，球部中心距地面1.5m高。湿球温度表球部包扎一条纱布，纱布的下部浸到一个带盖的水杯内。杯口距湿球球部约3cm，杯中盛蒸馏水（只允许用医用蒸馏水），供湿润湿球纱布用。 湿球包扎纱布时，要把湿球温度表从百叶箱内拿出，先把手洗干净，再用清洁的水将温度表的感应部分洗净，然后将长约10cm的新纱布在蒸馏水中浸湿，使上端服贴无绉折地包卷在感应部分上（包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的1/4）；包好后，用纱线把高出感应部分上面的纱布扎紧，再把感应部分下面的纱布紧靠着球部扎好，但不要扎得过紧，并剪掉多余的纱线。 观测和记录

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。

气象学与气候学电子教材

气象学与气候学电子教材 第一章引论 第一节气象学、气候学的研究对象、任务和简史 一、气象学与气候学的研究对象和任务 由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓大气圈。 大气的分布是如此之广，以致地球表面没有任何地点不在大气的笼罩之下；它又是如此之厚，以致地球表面没有任何山峰能穿过大气层，而且就以地球最高峰珠穆朗玛峰的高度来和大气层的厚度相比，也只能算是“沧海之一粟”。我们人类就生活在大气圈底部的“下垫面”上。大气圈是人类地理环境的重要组成部分。 地球是太阳系的一个行星，强大的太阳辐射是地球上最重要的能源。这个能源首先经过大气圈而后到达下垫面，大气中所发生的一切物理（化学）现象和过程，除决定于大气本身的性质外，都直接或间接与太阳辐射和下垫面有关。这些现象和过程对人类的生活和生产活动关系至为密切。人类在长期的生产实践中不断地对它们进行观测、分析、总结，从感性认识提高到理性认识，再在生产实践中加以验证、修订、逐步提高，这就产生了专门研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学——气象学。 气象学的领域很广，其基本内容是：（1）把大气当作研究的物质客体来探讨其特性和状态，如大气的组成、范围、结构、温度、湿度、压强和密度等等；（2）研究导致大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；（3）研究大气现象的本质，从而能解释大气现象，寻求控制其发生、发展和变化的规律；（4）探讨如何应用这些规律，通过一定的措施，为预测和改善大气环境服务（如人工影响天气、人工降水、消雾、防雹等），使之能更适合于人类的生活和生产的需要。 由于生产实践对气象学所提出的要求范围很广，气象学所涉及的问题很多，在气象学上用以解决这些问题的方法差异很大，再加上随着科学技术发展的日新月异，气象学乃分成许多部门。例如有专门研究大气物理性质及其变化原理的大气物理学；有着重讨论天气现象及其演变规律，并据以预报未来天气变化的天气学等，而其中与地理和环境科学关系最密切的是气候学。 气候学研究的对象是地球上的气候。气候和天气是两个既有联系又有区别的概念。从时间尺度上讲，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）的综合。天气过程是大气中的短期过程。而气候指的是在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一时段内大量天气过程的综合。它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。例如从上海近百年的长期观测中总结出，上海在6月中旬到7月中旬，经常会出现阴雨连绵、闷热、风小、潮湿的梅雨天气，但是有的年份（如1958年）会出现少雨的“空梅”，也有的年份（如1954年）6—7月连续阴雨50—60天，出现“丰梅”。“开梅”和“断梅”的迟早也历年不同，这是上海初夏时的气候特征。 由此可见，要了解一地的气候，必须作长时期的观测，才能总结出当地多年天气变化的情况，决不能单凭1958年一年的观测资料，来说上海初夏的气候是干旱无雨，也不能凭1954年一年的情况，就说上海的初夏气候有持续50—60天的阴雨，那都是个别年份出现的具体天气现象，而气候是在多年观测到的天

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。

气象学与气候学实验报告

一、实验目的及要求： 1.了解丰富我们的气象知识。 2.了解主要气象观测设备的使用。 3.了解天气预报的制作与发布过程。 二、实验内容： 1.气象知识讲座。 2.参观气象观测场。 3.参观气象台。 4.气象信息发布中心。 三、实验过程： 我们首先听取了气象知识的讲座，老师在讲座中阐述了许多气象的有关知识。气象能为地方经济服务，从气象灾害、气象与气候变化及气象对黔南州的三个大的方面来描述气象对地方经济的服务作用。首先老师通过毛泽东、邓小平、江泽民、胡锦涛、温家宝的“四个一流”、何良玉的话中表明气象的重要性，发展气象事业能为国家安全和社会进步起到重要基础性的作用，对经济发展也有很强的现实性作用，对可持续发展的深远前瞻性作用。老师再就国家安全方面说了气象的重要性，以前国家安全主要靠军事力量来衡量，而现在气象探测、观测及预测也影响到国家安全，各国对于气象的作用的认识也逐步加强。 其次，讲座中谈到气象灾害，它主要包括：干旱高温、暴雨、沙

尘暴、龙卷风、冰雹等气象灾害类型。近年来，许多气象异常现象时有发生，这就使的气象气象灾害越来越危及人类的生存与安全，如全球气候变暖引起的各地区的干旱与洪涝，使得粮食产量下降，许多旱灾、涝灾的发生，今年北方的大旱很可能就与此有关，以及厄尔尼诺现象，也使太平洋两岸雨水分布出现异常。总的来说，气候与气候变化已经是全球的重大课题，气候的变化严重威胁着国家的安全，特别是气象灾害的发生更加表现出人们在自然面前的脆弱性。 老师又引用了国家气象局局长郑国光的一句话，引出气象能为当地经济建设起很大的促进作用。在气象灾害面前我们并不是无能为力，我们可以利用气象的监测预警机制来防灾减灾，例如各种防霜、防雷电、人工增雨、防风的措施。如在降水较多的时候，在一小时以内降水达50mm可能更大时，就会发布蓝色暴雨信号，在三小时以内降水达100mm可能更大时，就会发布红色暴雨信号，就会产生滑坡、泥石流、洪涝灾害，提醒当地居民注意这几种气象灾害，还有我们对台风路径的观测和预报，会使沿海地区做好防灾减灾措施。因此，气象能对当地的防灾减灾工作做出很大贡献。另一方面，气象资源的开发和利用，也对当地经济产生巨大的推动作用，例如太阳能、风能、水能的利用，会给当地提供清洁无污染的能源，这几位当地解决了能源不足问题，有保护了当地的生态环境。还有为农村综合经济信息的服务，许多气象局都通过网站向农民提供各种信息，例如贵州的农经网。 我们参观了气象观测场，在该气象观测场我们认真学习和了解各种仪器的使用和作用，首先是百叶箱内的干湿温度表、最高温度表和

气象学与气候学

气象学与气候学 Revised as of 23 November 2020

第一章引论 名词解释 1、气象：大气的物理现象（冷热，干湿，大气运动） 2、气候：多年天气的综合表现 3、天气：一定区域短时间内的大气状况及其变化的总称 4、气温垂直递减率：一般而言，高度每增加100m，气温则下降℃，这称为气 温垂直递减率，也叫气温垂直梯度 5、大气污染：也叫空气污染，指由于人为或自然原因，导致空气中的有害物质 的浓度超过一定限度、维持一定的时间，直接或间接地对人类正常生活、动植物正常生长以及对气候和各类物品、材料造成危害的现象 6、标准大气压：指在纬度45°，0℃时，海平面的大气压，一般1个标准大气 压=760mmHg= 问答题 1.何谓气象学气候学天气学气候与天气有什么区别 2.气象学是专门研究大气物理现象的一门学科；气候学是研究气候形成过程， 描述各地区气候条件以及气候变迁及原因的一门学科；天气学是研究天气形成、变化规律、预测未来天气的一门学科。 3.天气是指某一地区短时间内大气状况的综合，而气候是指在各个气候因子的 长期相互作用下，在某一个较长时间段内所表现出来的大量天气过程的综合。 4.大气成分中，二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用

5.二氧化碳在大气中的垂直分布是从低到高逐渐减少的，其功能一是能吸收地 面长波辐射，是低空大气变暖，二是具有“温室”作用； 6.臭氧主要分布在平流层，其功能一是吸收紫外线，保护地球上的生物不受其 危害，二是增温，在高空形成一个暖区，影响气温的垂直分布； 7.水汽主要分布在对流层大气中，随高度升高而递减，水汽是大气变化的重要 参与者，一能成云致雨，形成各种天气现象，二是善于吸收和放射长波辐射，加其三相变化有热量转化，所以对地面和空气的温度有一定影响 8.大气在垂直方向分为哪几层分层原则对流层和平流层的特征 9.大气由低空到高空依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层； 10.分层原则：大气在垂直方向上的物理性质是有显着差异的，根据温度、成 分、电荷、等物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况进行分层；11.对流层：①高度在平均12km以下；②一般情况下，气温随高度升高而降 低；③空气垂直对流运动显着；④气象要素水平分布不均匀；⑤天气现象复杂多变；⑥从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层 12.平流层：①高度从对流层顶到55km左右；②气温最初保持不变或微变，在 大约30km以上，气温随高度增加而显着升高，形成一个暖层；③气流平稳，水平运动为主；③水汽、尘埃含量少，能见度好，多晴朗天气，偶尔有积雨云冲入 13.同温度下干湿空气那个重，为什么虚温的意义和原理 14. 15. 16.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些

农业气象学实验指导书

农业气象学实验指导书 成都信息工程学院大气科学系 肖国杰

实验一积温的计算（2学时） 农业生产在相当大的程度上受自然条件中的气象条件影响，在其它外界条件基本满足的前提下，温度对作物的发育起传主导作用；作物发育要求一定的下限温度(某些发育期还要求一定的上限温度)；作物完成某一发育期要求一定的热量条件——积温。积温的概念也经历了多年的发展历程，并因研究目的不同而有差异，但常用的主要有活动积温和有效积温两种。活动积温多用于农业气候分析，它考虑了生物学零度，排除了对作物发育不起作用的生物学零度以下的日平均气温；用实测的日平均气温统计，比较方便。但活动积温包含了一部分低于生物学零度的无效温度，使积温的稳定性较差。有效积温多用于研究作物的发育与热量条件的定量关系，建立作物发育速度的农业气象模式和编制农业气象预报等，它排除了对作物不起作用的生物学零度以下的无效温度，积温稳定性好，较符合实际。但其统计比较繁琐，往往给分析计算带来一定的困难。 下面以成都地区温度积温为例，学习活动积温和有效积温的计算方法。一、目的和要求 要求：掌握逐日累加法、直方图法求算积温。 目的：掌握大于某界限温度积温的主要计算方法。 二、实习内容 2.1活动积温 用逐日累加法计算成都1980年≥10℃初、终日期间的活动积温； 计算成都1951-1980年≥10℃活动积温的多年平均值； 用直方图法，利用成都19xx年逐月气温资料，求出10℃的初、终日期，≥10℃的活动积温。 2.2有效积温 用逐日累加法计算成都1980年≥10℃初、终日期间的有效积温； 用直方图法，利用成都1980年逐月气温资料，求出≥10℃的有效积温。 三、步骤 3.1熟悉资料

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。

气象学与气候学

第1—2章 1)简述气候系统。 答:气候系统就是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、雪圈与生物圈在内得,能够决定气候形成、气候分布与气候变化得统一物理系统。 太阳辐射就是气候系统得能源。在太阳辐射得作用下,气候系统产生了一系列复杂得过程,这些过程在不同得时间尺度上与不同得空间尺度上有着密切得相互作用,各个组成部分之间,通过物质与能量交换,紧密地结合成一个复杂得、有机联系得气候系统。 2)名词解释:天气、气候、天气系统、天气过程、天气预报、气象要素、辐射通量密度、比辐射率 答: 天气:某地在某一瞬间或某一短时间内大气状态与大气现象得综合。 大气状态:大气得气压、气温与湿度等。 大气现象:大气中得风、云、雨、雪等现象。 气候:在太阳辐射、大气环流、下垫面性质与人类活动得长期作用下,在某一时段内大量天气得综合。不仅包括该地多年得平均天气状况,也包括某些年份偶尔出现得极端天气状况。 天气系统:指引起天气变化与分布得高压、低压、高压脊、低压槽等典型特征得大气运动系统。 天气过程:天气系统得发生、发展、消失与演变得全过程。 天气预报:人们根据对天气演变规律得认识,利用多种观测及模拟手段,对未来一定时期内天气变化作出主、客观得判断。 气象要素:气象要素就是指表示大气属性与大气现象得物理量,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量与能见度等等。 辐射通量密度:单位时间内通过单位面积得辐射能量称辐射通量密度(E),单位就是W/m2。 比辐射率就是反映物体热辐射性质得一个重要参数,与物质得结构、成份、表面特性、温度以及电磁波发射方向、波长(频率)等因素有关。 3)哪些自然现象能证实大气圈得存在？ 答:a、蓝色得天空。这就是由于大气中得一些非常细小物质成分,如气体、粉尘等,它们得直径较阳光得波长小得多,因此,蓝色得散射量较之于其她任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。b、白云。如果形成散射粒子得形状就是球形得,而且其直径并不比阳光得波长小,所有得波长都就是平均地被散射得,这种散射称迈耶散射。因此,云就是白色得。c、风。有风就说明有物质得存在,因为风就是由于大气不同部位得压力差别造成得。如果在真空中就不会有风了。d、流星。流星就就是陨石穿过大气层时,由于其速度太快,与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。否则我们得地球也与月球一样“千疮百孔”。 4)大气圈各层得主要物理特性就是怎样得？ 答:a、对流层 厚度:平均11－13km,赤道17－18km,两极8－9km。 质量:约占大气圈质量得75％。

气象学实习报告总结doc

气象学实习报告总结 篇一：气象学实习报告 ****大学***学院 气象学实习专题报告 姓名： 学号： 专业年级： 指导教师： 实习成绩： 年月 一、实习目的 该实习是本课程教学的组成部分，是课堂教学的延伸和补充。以便增加学生的感性认识，巩固和深化课堂教学知识。通过对不同下垫面性质所引起的小气候变化进行观测，了解人类的生产活动，特别是农林业生产活动受到气候的极大影响；了解人类的生产活动反过来也引起的局部小气候的变化，人类活动主要包括：人类活动改变下垫面性质对小气候的影响，如砍伐森林、城市建设等；人类活动改变了大气成分（如城市大气成分的变化），对城市小气候产生的影响；人类活动释放热量对小气候的影响等，掌握各种小气候形成的机制和规律及可能对农林业和城市生活的影响。要求掌握常规气象仪器仪表的操作和使用技能，了解气象观测基本环节和原

理，理解本课程理论知识，为将来从事科学研究和教学打好基础，也为其它专业课的学习奠定基础。通过本课程的实习，主要达到以下几个教学目的： 1．加深学生对基本概念的理解，巩固新的知识； 2．使学生了解如何进行实习方案的设计，并初步掌握气象学实习研究方法和基本测试技术； 3．通过实习数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术。 （1）通过观测各种气象要素，了解和掌握各种气象仪器的构造原理，安装规范，观测方法 和观测数据的整理，数据整理表的制作以及各种要素的时空分布和变化特点； （2）气象观测要求：观测记录必须具有代表性、准确性、比较性； （3）要求正确读数，规范做记录，要制作适当的数据处理图表，然后分析和比较观测数据， 并将分析结果与要素原来特有的时空分布规律和变化特点进行比较； （4）了解并掌握不同森林类型所形成的的小气候特点，比较产生差异的原因； （5）了解掌握地形在水热资源分配中的作用，比较不同地形产生不同小气候的原因。

2015年气象学与气候学习题答案---cuit

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- = ==?--

气象学与气候学要点

气象学与气候学家庭作业一 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℃/100m 2km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℃

《气象学与气候学》思考题(一)

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、td）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,为什麽? 10.一块湿空气,P=1000hpa,e=23.4hpa,t=20°, 求该湿空气密度.

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