海洋气象学复习题答案

海洋气象学复习题

2013. 6.30

1 说明海洋气象学研究的主要内容

海洋气象学是研究海上大气的物理和动力特征，以及海洋与大气相互作用规律的学科。海洋气象学既涉及大气又涉及海洋，因此它是大气科学和海洋科学共同研究的领域。

由于地球表面的绝大部分为海洋所覆盖，而海水又具有和陆地迥然不同的物理、化学性质，这就决定了海洋在海洋气象学研究中的重要地位。

2 说明海洋气象预报的基本内容

一、海洋环境气象水文要素和灾害的监测、预报以及海上事故救援、海洋调查、海洋航运、海上工程等方面的气象保障。

二、海洋气象预报的内容包括海洋气象水文要素的预报和海洋灾害性天气的预报警报两大类

三、按预报时效来划分，海洋气象预报业务包括海洋天气监测、沿海及海区临近预报、短时预报、短期预报、中期预报、延伸期预报。对各类预报都要进行预报质量检验。

四、海洋气象业务还包括建立各种海洋气象灾害的应急预案和按海域分等级的海上事故救援气象保障预案，提供海事区域风、能见度、浪、降水、气温等要素预报评估，开展海洋气象灾害评估和各类气象保障服务效果评估。

3 什么是大气环流, 驱动大气环流的主要因子

水平尺度2000km以上的大气运动称为行星尺度运动,大气环流是一种全球行星尺度的大气运行现象。其活动的水平空间范围在几千公里以上。大气的运动就是风。大气环流也是风的大尺度水平流动和流动状态轨迹以及流动的分布状态。

大气环流是在热力因子和动力因子的共同作用下形成和维持的。热力因子主要的是指太阳辐射随纬度分布不均匀、动力因子主要包括地球自转,海陆分布和大地形起伏等。其中太阳辐射随纬度分布不均匀,是影响大气环流形成和维持的最基本的因子,是大气环流产生的源动力。

4 海陆热力差异的表现

海陆热力性质差异表现在三个方面:

1．辐射性质差异: 太阳辐射在陆地上只限于一个薄层内,而在海洋里可以达到几十米深。因此大陆上的温度远比海洋上温度对太阳辐射敏感。

2．热容量差异: 海水的热容量是陆地热容量的两倍, 海洋升温和降温速度远小于陆地。

3．下垫面的差异：海水具有流动性，海水的流动使热量在较大范围和较深层次内均匀分布。海面相对柔软平坦。

5 什么是大气环流活动中心,如何分类?

在海陆热力差异影响下, 冬季陆上气温低,海上气温高,大陆高压发展,海上为低压控制。夏季则相反, 大陆上低压发展, 海洋为高压控制。

分析月平均海平面气压图可以看到, 全球经常存在7-8个巨大的高低压区,通常称为大气活动中心。大气活动中心的形成与下垫面有很大关系, 北半球海陆交错, 大气冷热源受下垫面影响有显著的季节变化, 所以大气活动中心也随季节呈现明显变化;南半球陆地面积较小, 大气活动中心相对较为稳定。

全年始终存在的大气活动中心称为永久性大气活动中心,随季节改变的称为半永久活动中心。

PS: 永久性大气活动中心自北向南主要有：冰岛低压、阿留申低压、北大西洋副热带高压、北太平洋副热带高压、赤道低压带、南大西洋副热带高压、南太平洋副热带高压、南印度洋副热带高压、南半球副极地低压带、南极高压。这些永久性大气活动中心，除南极高压外，均位于海上，南极大陆由于终年积雪，气温较低，因此一年四季都是高压。

1月多年平均海平面气压场显示，半永久性大气活动中心主要有亚洲高压（又称西伯利亚高压或蒙古高压）、北美高压（又称加拿大高压）、澳大利亚低压、南美低压、南非低压。

7月多年平均海平面气压场显示，半永久性大气活动中心主要有亚洲低压、北美低压、澳大利亚高压、南美高压、南非高压。

北极地区冬季一半为低压区，一半为高压区：冷极出现在格陵兰和西伯利亚，高压区连接北美高压和西伯利亚高压，低压区连接冰岛低压和阿留申低压。夏季北极无闭合气压系统，主要与北美北部低压区相连。所以北极没有单独的大气活动中心。

6 季风的定义与分类

季风:大范围地区风向随季节有规律转变的盛行风。季风的形成及分布主要与海陆分布、行星风带的季节性位移、大地形的影响有关。

①海陆季风: 由于海陆热力差异引起。夏季海洋温度较低,海上副热带高压加强, 水平气压梯度力由海洋指向陆地, 形成从海洋吹向陆地的夏季风。冬季大陆温度较低,造成由大陆吹向海洋的冬季风

②行星季风: 因行星风带随季节南北移动而形成的季风.地球上的5个行星风带,在北半球夏季向北移动,在南半球夏季向南移动,风带边缘地区的风向随东夏的改变会发生近180°的转向变化,从而形成季风。就纬度而言, 行星季风在赤道和热带地区最明显,常称为赤道季风或热带季风。行星季风区基本呈带状分布, 可以发生在沿海、内陆和大洋中部。

③大地形作用的季风: 大地形对季风形成和季风强度的影响有动力因素和热力因

素。

7 说明亚洲季风(东亚、南亚季风)的成因

东亚季风主要是因为海陆热力差异造成,是世界上最强盛的海陆季风。在亚欧大陆东南部和太平洋之间, 气温梯度和气压梯度的季节变化比其他地方更显著。冬季西部利亚冷高压盘居欧亚大陆, 寒潮和冷空气不断爆发南下, 大陆高压前缘的偏北风成为冬季风, 夏季欧亚大陆为热低压控制, 同时西太平洋副高北上西伸, 大陆低压和太平洋副高之间的偏南风成为伸向亚洲东部的夏季风。

南亚季风形成受行星风带的季节性位移影响。夏季行星风带北移, 南半球东南信风越过赤道进入北半球,受地转偏向力影响, 逐渐转为西南风。此时南亚大陆增温强烈, 形成高温低压区, 中心位于印度半岛北部。

而南半球为冬季,澳大利亚高压发展,与南印度洋副高合并加强, 位置偏北, 使该地区由南向北的气压梯度加大,南来的气流跨越赤道后,受地转偏向力作用, 形成西南风。此外, 印度

半岛的岬角效应和青藏高原大地形存在, 都对维持和加强西南风,起到重要作用。

冬季行星风带南移, 赤道低压带移到南半球, 亚洲大陆高压强大,其南部的东北风成为亚洲南部的冬季风。因为亚洲南部远离大陆高压中心, 并有青藏高原阻挡, 加之印度半岛相对面积较小, 纬度较低, 海陆间的气压梯度较弱, 所以冬季风不强。

8 亚洲季风的异同特征(东亚\南亚)

南亚季风与东亚季风一样是冬季干燥,夏季潮湿。

它们的主要区别可归纳为:

①影响范围不同: 东亚季风影响我国东部、朝鲜、日本等地区和附近海域, 南亚季风影响北印度洋及其周围的东非、西南亚、南亚、中印半岛和东南亚一带,并与东亚季风区相连。

②主导风向有差异：主导风向东亚季风冬季为偏北风，夏季为偏南风；南亚季风东北风为冬季风，西南风为夏季风。

③强度季节变化不同:南亚季风是夏季风强于冬季风, 东亚季风是冬季风强于夏季风。

④形成原因不同: 南亚季风是行星风带的季节性位移造成, 东亚季风主要为海陆热力差异造成。

⑤发展过程不同:南亚夏季风来得迅速, 称为季风爆发, 东亚夏季风到来得慢, 4月初到达广东, 6月底才到华北北部,而冬季风却来得快, 不到一个月, 就能从渤海扩展到南海。

9 列出主要的海洋灾害性天气系统

海洋灾害性天气系统包括：

热带气旋(台风、飓风、热带风暴)

温带气旋、

东风波、

赤道辐合带（ITCZ）、

寒潮、

热带扰动（热带云团）、

风暴潮等

10 热带气旋、台风、温带气旋的定义,理解异同.

热带气旋: 指发生在低纬度海洋上的低压扰动,根据热带气旋中心附近的最大风力(两分钟的平均风速或蒲福风力)区分热带气旋的等级为热带低压、台风、强台风等等。

台风: 是发生在西北太平洋和南海海域的较强热带气旋系统。是暖中心的低压系统，水平分布近乎圆形，半径约几百公里，垂直范围可以从地面伸展到对流层上部。地面中心气压低是台风的重要特征，一般当地面中心气压低到990hPa 时，开始形成台风，发展到很强时可降到900hPa 以下。

温带气旋：是出现在中高纬度地区中心气压低于四周且具有冷中心性质的近似椭圆型的空气涡旋，是影响大范围天气变化的重要天气系统之一。温带气旋的直径平均1000公里，小的也有几百公里，大的可达3000公里或以上。气旋随高空偏西气流向东移动，前部为暖锋，后部为冷锋，两者衔接处的波动南侧为暖区。

异同：

①一些温带气旋由锋面上的一个波动发展而成。在锋面上因某些原因而形成波动，并在波动顶点附近出现一条闭合等压线，此后逐渐发展，形成一个完整的气旋。如果亚热带气

旋能够北移至温带一带，并与锋面结合，变成拥有温带气旋的特性，可以转化成温带气旋。

②热带气旋在洋面上急速旋转,是气旋性大气涡旋,因它生成的地区不同有不同的名称:在美洲称为飓风,在大西洋称为暴风, 在西北太平洋及南海洋面上称为台风。其中在南海形成的又称为南海台风。

11 东风波的基本三维结构*

在副热带高压南侧对流层中、下层的东风气流里，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，呈波状形式自东向西有规律地移动，这就是东风波。东风波的波长一般为1000－1500 公里，但有的可达4000－5000 公里，周期一般为3－7 天。波动的垂直伸展高度一般在6－7 公里，最大强度出现在700－500 百帕之间，波槽随高度向东倾斜。波的移速一般比较稳定，约为20－25 公里/小时。

东风波具有倒“V”型对称式的模式, 其中云带大体上与低空风切变方向一致，波轴正好位于倒“V”云带的平分线上，这种模式主要出现在大西洋西部和加勒比海地区在东太平洋和中太平洋上也可经常发现一些倒“V”云型西移。而西太平洋上则以另外一种东风波模式，即涡旋模式较多。这种东风波常有较明显的天气，并且地面或低层有涡旋环流出现，云带或雨区出现在波轴之后，它是一种较强的东风波。

12 赤道辐合带的分类与基本结构

(ITCZ）：赤道辐合带是热带对流层低层风场上的辐合带，通常出现在赤道两侧5~10 纬度处。赤道辐合带又称辐合带、赤道锋，是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合点地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统.

根据天气图上气流汇合点情况，赤道辐合带可分为两种类型，一种是无风带，在辐合带中，地面基本静风，辐合带正处于东风带和西风带之间，是东、西风带过渡带；另一种是信风带，它是东北信风与东南信风交汇成一条渐进线形式的气流汇合、气压最低的地带。

13 风暴潮的定义与分类特征.

风暴潮: 是一种灾害性的自然现象。由于剧烈的大气扰动，如强风和气压骤变（通常指台风和温带气旋等灾害性天气系统）导致海水异常升降，使受其影响的海区的潮位大大地超过平常潮位的现象，称为风暴潮。

风暴潮根据风暴的性质，通常分为由台风引起的台风风暴潮(typhoon surge)和由温带气旋引起的温带风暴潮(extratropical storm surge)两大类。

台风风暴潮，多见于夏秋季节。其特点是：来势猛、速度快、强度大、破坏力强。凡是有台风影响的海洋国家、沿海地区均有台风风暴潮发生。

温带风暴潮，多发生于春秋季节，夏季也时有发生。其特点是：增水过程比较平缓，增水高度低于台风风暴潮。主要发生在中纬度沿海地区，以欧洲北海沿岸、美国东海岸以及我国北方海区沿岸为多。

14 局地风的分类由局地的海陆热力性质差异或地形起伏等热力和动力因素引起的一定地区的特殊环流,如海陆风、山谷风等,称为局地环流。

14 山谷风形成的原因与特点是什么?

原因:在山区, 白天风自谷底沿山坡向山顶吹, 夜间,风自山顶沿山坡向谷底吹,随昼夜交替有规律变化,称为山谷风。白天,山顶增热比山谷快, 山顶空气受热上升, 山谷的空气下沉,

谷底的空气沿山坡爬升, 形成谷风。夜晚, 山顶散热比山谷快, 山顶空气温度比山谷地区低, 山顶上的空气冷却沿山坡下滑,形成了山风。

特点：谷风一般出现在日出后9-10时开始, 午后最强.日落后山风开始, 逐渐增强, 到日出前最强。通常谷风比山风强些, 在夏季较明显,冬季较弱。

15 地形对局地风的动力作用.

(1)绕流和阻挡作用：当气流遇到孤立的山峰或岛屿时,有绕山峰两侧而过的现象, 并且在迎风面风速增加,在背风面风速减小,在背风面还会产生气旋式或反气旋式涡旋。绕流和山脉的阻挡作用,使实际风向与由气压场确定的风向发生显著偏差,有时可达90°甚至180°. (2)狭管效应：当气流从开阔地区流入峡谷肘，风速加大，而当流出峡谷时，风速减小、这种地形峡谷对气流的影响称为“狭管效应’。由“狭管效应”而增大的风称为峡谷风。台湾海峡就是一个狭管效应显著的地区。

(3)岬角效应：因陆地向海中突出（半岛附近）造成气流辐合，流线密集，使风力大为增强，称为岬角效应。南非好望角，由于岬角效应造成强西风，进而引起狂风恶浪。

(4)海岸效应：海岸附近，因海岸摩擦作用的影响，风速增强或减弱，称为海岸效应。当气流沿海岸线方向吹，在北半球，如果海岸在气流方向的右侧，流线将会变密集，即风力增强；如果陆地在气流的左侧，流线会疏散开，使风减弱。

16 海陆风与季风的区别

(1)海陆风影响的范围小, 强度相对较弱, 以一天为周期。热力因子为主。

(2)季风涉及的范围大, 强度较强, 以一年为周期, 热力与动力因子共同作用。

17 焚风与布拉风的异同

由于气流越过山地或绕过山地而受到变形的风．即焚风和布拉风（bora）等。在山麓地区，有时受到从山上吹下的强风的袭击．这种风使山麓的建筑物、农作物、渔船等受到很大的危害．这种自山上吹下的强风，叫做下山风。根据同温度有关的特征，下山风可分为焚风和布拉风。在背风面山麓，具有高温低湿的强风叫做焚风，具有低温低湿的强风叫做布拉风。

布拉风是越过山顶向背风山麓吹的寒冷强风。布拉风同焚风一样，从山顶下沉的空气发生绝热增温，但由于山顶的高度不太大，因此增温效果甚微，而且常常伴随有强烈的寒潮侵入，所以温度降．这种风有时极为强烈，引起极大的灾害。也就是说，布拉风由于受到向峰顶的水平辐合的效应和自峰顶下降时的重力效应的双重作用而增强．

焚风本来是对欧洲阿尔卑斯山脉谷地内由南方吹来的强风所取的名称。而布拉风则是对南斯拉夫的达尔马提亚山脉北面吹来的东北方向的强风的称呼。但是，现在无论焚凤或布拉风都已成为与之同类的现象的通用名称。

18 什么是动量传递作用

在摩擦层中，风速一股由地面向上增大，垂直方向上有风的切变存在。当大气中有湍流或对流运动时，空气将上下交换，在交换过程中，上层动量较大的空气传到下层，使地面风速增大，下层动量较小的空气传到上层，使上层风速减小。

当气压形势变化不大时，由于动量传递的原因，摩擦层中的风，就有明显的日变化，最大风速出现在午后，深夜达最小值。大约在80～100m 以上的层次，则与地面相反，午后风速最小，夜间最大。

动量传递作用的大小，由大气的稳定度和风的垂直切变决定。大气越不稳定，风的垂直

切变越大，动量传递的作用就越大。

19 介绍根据气压场计算风场的经典方法

由于海洋上风的观测网十分稀疏，风场分析计算通常采用间接的方法。 对海面风场实况分析和通常用的地面天气图等压线分析方法不同, 常用分析方法有2种。

地面天气图方法是已有海面等压线分析场和模型场。然后分析风场尽量与模型场一致 风场实况分析方法为已知天气扰动的风场分布模型， 再利用气压场资料作微小调整。 海面上气象要素的分布是不均匀的，求起始风场。一般100-150公里间距，30%的情况风速差可达2米/秒，即误差与测值同量级。因此，观测风可以与由气压场计算求得的风速相差2-3米/秒，这完全是由于海面风场空间不均匀型引起的。

(1) 假定气压场是稳定的，等压线是平直的，此时地转风为： Vg 为地转风，f 为柯氏参数， G 为气压梯度的绝对值，风向沿等压线 (2) 假定气压场是定常的，但等压线是弯曲的，此时梯度风为： R ﹥0 反气旋 空气质点轨迹的曲率半径 R ﹤ 0 气旋性 可采用等压线曲率半径 (3) 考虑摩擦作用 若不考虑风的加速度： (4) 考虑气压场非定常效应

20 海洋大地水准面与平均海面高度的定义

大地水准面：指平均海平面通过大陆延伸勾画出的一个连续的封闭曲面。大地水准面是不规则的封闭曲面, 它是重力等位面，重力处处相等,即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。与平均海水面相吻合的称为大地水准面

平均海面高度----平均海平面：将某地区或某测站测得任意时段的每小时的潮高取其平均值，称为某测站的、在某一段时间的平均海平面。平均海平面有日平均海平面、月平均海面和年平均海面。每天、每月和每年的平均海面都是变化的。同时不同地点的平均海面也有差异。 平均海平面具有以月、年、多年为周期的变化，由于天文因素有长周期性(9年、19年)的变化。因此，取9年、19年资料计算的平均海平面较为理想。 21中国近海海面高度的主要特征与成因

中国采用1985 国家高程基准(即青岛1952~1979年平均海面)作为全国大地高程的起算点. 由计算得知, 中国高程基准点在全球平均海面之上24.7 cm.

用不同独立方法均得出中国东部近海平均海面有南高北低的变化. 所研究的南海部分西南高东北低,是由中国近海东北风比西南风Ekman 输运强所造成的. 吕宋岛西北的低谷则与该海区的气旋式流场有关.

PS:由环流模式和大地水准测量两种独立的途径得到的中国沿岸平均海面高度分布十分一致, 其拟合系数可达95%以上. 因此结合这两种数据所给出的中国近海平均海面高度分布具有高的可信性. 与以往结果比较表明本结果具有可信程度高、分辨率高的特点, 可以用于海洋测量、重力场计算及卫星高度计海洋学研究.

22 影响海浪高度的主要天气系统

(1)台风型；台风是热带海洋上一种强烈的大气涡旋，台风的风力很强，大风范围大，能形成很大的海浪。

f

G V g =fR V V V g g gr ++=41210=+?+=R K V f G dt V d

(2)冷高压型；冬季当西伯利亚或蒙古冷高压形成东移时，地面天气图上只有一条东北-西南走向的冷锋经过渤海、黄海和东海，造成渤海、黄海和东海海域出现北到东北向大风。同时冷锋还常常越过南岭，直达南海中部和南部，然后再向东扩展到日本以南和日本以东洋面，这时中国近海和邻近海域都会形成4m 以上的海浪场。

(3)气旋型；中国近海一年四季都受气旋影响。尤其是渤海、黄海、东海、日本海、日本以南和以东洋面。冷锋后的西北风区以风浪为主，冷锋前的西南风区和暖锋前的偏东风区以涌浪和风浪并存的混合浪为主。

(4)冷高压与气旋配合型。这类天气系统主要出现在春初、秋末和隆冬季节，发展强烈的气旋与冷高压配合，在30°N 以北海域常常形成4m 以上海浪场，浪区中心最大波高可达10m，仅次于台风形成的海浪场。

23 给出中国海域的波浪气候区划名称,说明其年变化特征.

用非线性方法计算, 当K=0.198时输出计算结果, 根据计算出的一维数值场分析,最后确定出各航海气候区的分界线,把中国海划分为6个海浪气候区。

I 区: 为成山头到白翎岛连线以北的渤黄海海域。海区的特点是小于3m以下的海浪较为频繁, 而3m以上的大浪则较少。所以, 从航海活动来讲, 该区仍然是较为平静的海区。

II区: 南界为长江口北面的小庙洪到日本长崎的连线。该区3m以上大浪出现的频率仍是不大的, 航海活动中屯要应注意11-2月这段时间。

III区: 南界以下到马祖和基隆连线的东海大部海域。该区是大浪较多的海区之一, 在此海区航行, 全年都要注意海浪的影响。

IV区: 台湾海峡以南直到14 °N 以北的南海海域(北部湾除外).该区是大浪影响最频繁的海区, 3m以上大浪的年平均频率值在20%左右, 东沙附近的高值区达25%左右。在此海区活动受到大浪的影响最大, 待别是舰船、海工船支及平台等, 在东沙附近活动, 时刻都要注意大浪的影响

V区：为北部湾海区。此区也是风浪较小的气候区, 尤其是夏季, 除台风影响外, 很少遇到大浪。

VI区: 14°Ｎ以南的中国南海海域。该区也是中国海大浪较多的海区之一, 大浪频率值的年变化呈双峰值分布, 所以在该区航行时, 冬季应特别注意大浪的影响, 再就是夏季台风活动频繁的７、８月份, 大浪出现也较为频繁。还有一点值得注意的是４°Ｎ以南的海域, 为一相对平静区, 波高≥３ｍ的频率值仅有２％左右, 在此海区航行可不考虑大浪的影响。

或总结为：

６个航海气候区分别定义为：Ｉ区为渤黄海小浪区；II 区为黄海大浪较少区；III区为东海大浪较多区；IV 区为东沙、西沙大浪频繁区；Ｖ区为北部湾小浪区；VI 区为南沙大浪较多区。

海浪影响最大的为第ＩＶ航海气候区；其次为第ＩＩＩ、第ＶＩ航海气候区。影响最小的为第Ｉ、第Ｖ航海气候区, 浪高≥３ｍ的海浪出现的平均频率值仅５％左右。

海浪年变化特征：冬半年１０一３月大于夏半年以４一９月, １１一１月为各海区出现大浪最频的时期, 也就是此期间为浪高≥３ｍ的海浪影响船舶航海活动最严重的时期,，是船舶航海保障安全的重要时期。

而５一６月则是各海区相对最小值出现时期, 也就是中国海较平静的时期, 船舶在此

期间进行各种航海活动一般不易受到大浪的影响。

24 列出海雾种类及其定义

雾是常见的一种天气现象，它由无数悬浮在空气中的微小水滴或冰晶组成。雾滴半径通常小到1微米，能够反射各种波长的光，因此雾常呈乳白色。有雾时，视力正常的人能够看清楚目标轮廓的最大水平距离（即能见度）往往小于1公里。

雾及海雾可主要分3 大类,即平流雾、辐射雾和蒸汽雾.

平流雾

平流雾是人们通常所说的海雾. 其形成的物理机制是由于暖湿空气流经冷的洋面或近地层温度降低,使大量的水汽凝结而形成的. 这种海雾多数出现在低压或气旋的前部. 但在北冰洋和白令海,即使气旋过去了,海雾也会持续较长时间,甚至在没有明显的天气系统的情况下,仍然可在大范围的洋面上持续数天甚至更长的时间.

蒸汽雾

夏季极昼期,在浮冰区特别是当冷空气下来时,大风把海冰吹散形成大范围的浮冰带. 因为冰是热的不良导体,海洋温度比大气温度高,海洋被冰覆盖着时不能向大气输送热量,一旦海冰破裂,储藏的海洋热能就从冰缝冲向大气,以水蒸汽的形式表现出来,形成蒸汽雾. 海气温差越大,蒸汽雾发展就越强盛.

辐射雾

北冰洋出现辐射雾的重要原因是冰雪面上的反照率很高,把80 %的太阳短波辐射反射回太空,使冰雪面不容易升温.

相反大气升温比冰雪面快,如果有云,因云吸收太阳辐射和反射辐射的能力很强,升温很快,容易形成贴地逆温层.在冰盖上由于冰面上的辐射冷却厉害,空气容易达到饱和状态形成辐射雾.

25 雾及海雾形成的基本条件与过程*

(1)有冷暖气团垂向叠置

海上生成的雾，种类甚多，其形成原因简约地说有

◆冷（暖）空气平流到暖（冷）海面而生成的平流雾；

◆冷（暖）空气与海面上暖（冷）湿空气混合而生成的混合雾；

◆海面辐射冷却而生成的辐射雾；

◆岛屿、海岸附近形成的地形雾。

◆天气系统造成的锋面雾等

常见而范围比较大的是暖空气平流到冷海面上而生成的平流冷却雾。太平洋、大西洋和印度洋上的海雾基本上属于这种类型。

近岸海区的海雾常出现在寒流流过的海区，因而海雾的分布和海流的关系甚为密切。

表层海水温度、气温、湿度、风和大气稳定度等水文气象因素对海雾的生成和消失都有重要的作用，并由此而形成各海区海雾生消的特殊规律和分布热点。

在中国海区，除了纯粹属于伴随天气系统而形成的雾（主要是锋面雾）外，就海雾而言，主要是平流冷却雾

(2)雾滴位置低,在低空集聚

海雾的形成要经过水汽的凝结和凝结成的水滴(或冰晶)在低空积聚这样两个不同物理过程。在这两个过程中还要具备两个条件：一是在凝结时必须有一个凝聚核，如盐粒或尘埃等，否则水汽凝结是非常困难的；另一个是水滴(或冰晶)必须悬浮在近海面层中，使水平能见度小

于1公里。

(3)湿度大,水汽充沛

水汽在大气中要达到凝结，必需要有充足的水汽。虽然广阔的海洋上日夜蒸发着大量水汽，但那里并不是每天都会发生凝结的现象。

这是因为大气一旦达到饱和，蒸发就会立即停止，空气中水汽不再增加也就很难达到过饱和状态，而使水汽发生凝结。

只有当水面温度比气温高出很多时，暖水面才有可能不断蒸发水汽，源源不断地扩散到冷空气层内，使其保持过饱和状态，凝结过程才能不断进行，出现蒸腾似的雾.

另一种凝结方式，就是依赖降低水汽的温度，从而达到过饱和水汽的出现。当暖湿气流经过冷海面时，它把热量传给冷海面而降低了自身的温度，这时饱和水汽量随温度降低呈现出过饱和状态，就会发生凝结。

这种因降温使水汽量达到过饱和状态形成的海雾还有多种。如高纬度冰雪覆盖的海面，由于冰雪面上的辐射冷却(特别是夜里)，常能形成冰面辐射雾；此外，岛屿地形的斜升作用，常将从海面吹来的温暖空气在岛屿迎风面上抬升，便有可能因上升降温促进凝成为地形雾。

(4)风速小, 雾滴下降速度小

水汽的凝结是产生海雾的一个重要条件，凝结的水汽如何保持在低空层中而不下落，这是形成海雾的另一个不可缺少的条件。要保持凝结的水汽在低空积聚，这就需要水汽凝结的雾滴(水滴或冰晶)足够的小。经测量雾滴的直径一般为10微米左右，比通常的雨滴要小1000倍左右，因此雾滴下降的速度很慢，每分钟仅1厘米左右，看似好像积聚不动的状态，所以有雾时一般风速都很小，风速大时雾滴很快就被吹散或蒸发掉。

(5)有充分的凝结核

对海雾雾滴残存物的分析发现，其凝结核中燃烧核占50％，盐微粒占40％，土壤粒子占10％，为什么会出现这样的比例? 经分析这些燃烧核个体都很小，半径在1微米左右，而绝大部分盐粒的半径却在2-4微米之间，此外，燃烧核的表面常有一层吸湿性物质薄膜有利于凝结。

平流冷却雾、平流蒸发雾

当暖湿空气吹送到比它冷的海面上时，由于海洋与大气之间的分子传导、湍流交换和辐射效应等作用，不断地进行热量和水分的交换，净输送是由大气指向海面，使气温逐步降低，空气达到过饱和状态，其中过剩的那部分水汽就会凝结出来，许多凝结的水滴聚集在低空而不消散，使水平能见距离小于1公里。这种雾称为平流冷却雾。

相反，在冷平流经过的海面，气温低于水温，热量和水分交换的净输送是由海面指向大气，使空气温度升高，这种温度平流不利于雾的形成。但当水温与气温的差值达到某临界值时，由于强烈的蒸发和混合效应也有可能形成平流雾。这种雾称为平流蒸发雾。

习惯上的平流雾单指平流冷却雾，而平流蒸发雾称为蒸发雾，也有人称其为蒸汽雾或冰洋烟雾。

形成过程

空气团移入冷水面时，气温与露点同时下降，但气温下降速度大与露点下降速度，两者的值逐渐接近，在差值接近0.3℃时，出现清雾，两者的值相等时，雾就形成。有暖湿气流保持输送，雾就维持或扩展。

从冷区看，随着暖湿气流的不断吹来，其气温（T）、绝对湿度（e），饱和水汽压（E）都是逐渐上升的，只不过空气增湿的速度大于增温的速度，最后使实际水汽压e 上升到与饱和水汽压E相等，形成雾。

蒸汽雾

冷空气流经暖的洋面，近海面的低层大气处于不稳定状态，此时海面与大气之间既有水汽交换又有热量交换，但是不论是分子扩散还是湍流交换，暖海面总有蒸发作用把水汽不断带到冷空气中，增加空气的湿度，最终使空气达到饱和。

在空气达到饱和后，如果气温直减率小于饱和空气的温度直减率，则热量又从大气输向海洋，使空气降温。加上空气本身的辐射也要失去热量，于是水汽凝结成雾。

形成过程

蒸汽雾是冷平流作用下海面蒸发而产生的。海面与空气温度的差值越大,蒸发越强烈,越有利于雾的生成。在水温高于气温的差值越大时，空气就越不稳定，强烈的对流对雾的生成和维持都很不利。却对雾的消散有利。

锋面雾

从锋面以上暖空气里下降的雨滴落到冷空气里后，如果雨滴温度远高于其周围的空气温度时，雨滴会不断蒸发，使锋面以下的冷空气里水汽增多。当水汽多到不能被冷空气容纳时，就会有水汽凝结现象发生。如果这种凝结现象出现在近地面层，就形成了雾，也称为锋面雾。由于这种雾是与锋面降水同时发生，又称雨雾或降水雾

形成过程

一个大雨滴蒸发出的水汽可转变为数量众多的小雾滴，雨滴半径逐渐缩小，雾滴则变密集，雨雾并存。即锋面雾。

混合雾

在低压天气系统中，降落到贴近海绵的雨水，因温度增高使水滴蒸发，增加了低空的湿度，再与海面上较冷的空气发生混合作用，降低其饱和水汽压，聚集形成的雾，称为混合雾。如果没有降水，则只有在温差较大的两股湿空气之间的混合，才能产生混合雾。

局地雾

1 海陆轻风雾海陆轻风雾通常为伴随海陆风出现的一种海雾。夏秋季节，近海岸陆地上温度高且湿度大的空气流到相对较冷的海面时，就很容易在冷得海面上空形成雾。在白天，这种雾可以随着海风吹送到滨海地带。

2 岸滨雾在海岸附近，夜间因陆地辐射冷却形成的辐射雾，可随陆风吹向海洋，与海面空气产生水平混合，空气中水汽含量增加，使雾变浓；白天又随海风吹向陆地。此种雾在形式上很像海陆轻风雾，但在成因上却不完全相同，又因其出现在海岸附近，所以称为岸滨雾。

3 岛屿雾海洋中的岛屿，好像陆地上坡度很小的缓慢倾斜的山地一样。当暖湿气流从海面吹向岛屿时，在迎风面上有上升运动，因而产生绝热冷却，就有可能使空气达到饱和形成雾。这种雾称为岛屿雾。形成这种雾的条件是上升气流的相对湿度必须相当高。风速也不大，环境呈对流性稳定。例如海拔高度为250-300米的山坡，因空气爬坡作用产生的绝热冷却，12小时可达2℃，就有可能凝结成雾。

26 我国近海主要海雾区分布特征

①南窄北宽：

南部海雾宽约一二百公里，舟山群岛一带约三四百公里，北部更宽些，如黄海六月几乎全部都是雾区。

②南早北晚，

从春至夏由南向北推延：南海北部沿岸出现最早，始于1月，2～3月最盛；东海：4～

6月最盛；黄海：6～7月最盛。8月我国整个沿海的雾骤然减少。

③南少北多：

海南岛以南和台湾以东洋面:终年受暖流控制,水温较高,雾极少出现。

琼州海峡和北部湾西部：冬春季节多雾,年雾日(一日中任何时间出现雾,不论持续时间长短,均计为一个雾日)可达20～30天；

台湾海峡西部和福建沿海：年雾日可达20～35天；闽浙沿岸到长江口一带：年雾日增加到50～60天；

山东半岛南部成山头和石岛一带：海面雾最频，年雾日可达80多天，最长连续雾日超过25天，有“雾窟ku”之称。

渤海湾：是我国的内海,暖流不易到达,也不存在水温的不连续带,因而雾很少,仅在渤海海峡附近多些,年雾日可达20～40天。

27 世界海雾主要分布区

世界海洋上的雾, 主要产生在冷暖海流汇合处的冷水面上以及信风带海洋东岸附近的翻腾冷水上。

海雾多出现于春夏季节。雾的高发区集中在高纬靠近大陆东岸的海洋上，大洋中央和赤道附近的热带海面上几乎没有雾。

1、日本北海道东部至阿留申群岛常年多雾

2、北美圣劳伦斯至纽芬兰附近海面终年多雾

3、挪威、西欧沿岸与冰岛之间海面常年多雾

4、阿根廷东部海面、塔斯马尼亚与新西兰之间的海面和马达加斯加

5、加利福尼亚沿海、秘鲁和智利沿海、北非加那利海面和南非西岸海面等信风带海洋的东岸流经沿岸的冷流受常年盛行的离岸风的吹挂作用，使下层海水上翻，偶尔有暖湿气流经过冷海面时也会形成雾。每年春夏季较多，范围和浓度都不大。

6、北冰洋和南极洲沿岸冰缘、冰间水域以及中高纬大陆东海岸附近海面，冬季多蒸汽雾。

28 熟悉海雾简单测算方法

1、干湿球温度表法:

干湿球温度表由两支温度计组成,其中湿球为纱布包扎,用蒸馏水润湿, 所指示的温度为湿球温度,Tw. 另一支为气温温度计,测量空气温度T.

由于蒸发,湿球表面不断消耗蒸发潜热,使湿球温度下降,同时由于气温与湿球的温差使四周空气与湿球产生对流热交换,在稳定平衡条件下,蒸发支出的热量将等于由于四周空气热交换得到的热量。当空气没有到达饱和时, 湿球温度计读数总是低于干球温度计读数。当空气处于饱和状态时，干湿球温度计的读数是一样的。

当空气中的水汽含量越少即空气越干燥时，干湿球温度计读数差值就越大。如果水汽含量增多，那么差值就越小。根据干湿球温度计读数差值的变化，可以估计海上雾的生消趋势。

干球温度表读数高于湿球温度表读数，并且这种差值向增大的趋势发展时，则不会出现海雾；如差值越来越小，说明环境向成雾的趋势发展。当两读数达到一致时就应出现海雾。雾形成后，若干湿球读数差值增大时，海雾就趋向消散。

2、露点水温图解法:

在一个光洁的金属镜面上等压降温,当温度降低至空气的露点温度时, 金属面上开始有小的露珠凝结,测定金属片的表面温度,就可确定流过镜面样本空气的露点温度Td , 当气温低于零度,镜面上的凝结物可能是小水滴,也可能是小冰晶,后者所处温度为霜点温度Tf.

将船舶沿途不同时刻观测的空气露点温度和海水表层温度的资料点绘成两条曲线。td 曲线是露点温度随时间变化的曲线，tw是海水表层温度随时间变化的曲线。海水平流雾的生消趋势根据这两条曲线之间的距离变化来判断。

①水温高于露点温度时没雾；②两条曲线的间距越来越小，说明成雾的可能性越来越大；③当两条曲线相交并且露点温度高于海水温度时，雾就产生了。据统计，td－tw ≥2℃其它条件适当时，常出现海雾；④如水温高于露点温度并且两曲线的间距越来越大，就不可能有雾；有雾时则说明海雾正在消散。

３、海雾与海表温度法:

据海雾与海水表层温度之间的关系图，浓雾发生在低温轴附近，高温轴附近几乎没有雾或者只有轻雾

4、雾笛在海上的传播特性：

雾本身不能削弱声音的传播,有海雾时,空气中有冰晶粒子,且气温直减率小,雾中又无强风,反而能传的更远些。可是雾区中的大气与雾区以外大气因介质不同,声音会在雾区界面上发生折射与反射。这时,雾区内航行的船舶虽然能听到雾笛声音,但紧靠雾区以外的船舶就不容易听到了。

在雾区内，因气温和湿度距地分布的不规则，声音会发生散射和反射，使船舶雾笛所发出的声音信号会出现异常传播。所以仅根据船舶笛声的大小和方向很难确定音源所在。

29 数值模式中用何种要素预报海雾.

1.预报因子的选取：

风向、风速、海陆温差和相对湿度

SST日变化:水深

季节

排空条件和雾分级：

2.预报方程的建立

预报因子来自数值天气预报模式输出

30 气象导航基本原理

海洋气象导航的基本原理是根据当前天气、短、中、长期天气和海况预报，结合船舶特性和船舶运载情况，选择一条尽量能避开大风浪，特别是顶头浪和横浪等不利因素，又能充分利用有利的风、浪、流等因素的航线，使其达到最佳经济和安全航线。

其目的：一是安全，二是经济。因此，大范围、中长期的天气和海况预报是船舶气象导航的基础。

气象导航主要依据有两个:

（1）一是从大量天气和海况的多年资料归纳出海洋大型天气形势的重要型式与特殊型式。而实际出现的天气形势都可以在主要型式和特殊型式中找到与其类同的一种，从大型天气形势中，可清楚区分出一般气压分布、风暴路径和移动速度。归纳它们的主要型式和特殊型式，可求出各种型式中的最有利航线。

（2）二是依据船舶运动性能曲线图，即船舶航速与波高关系曲线进行导航。影响船舶运动速度的主要环境因素有风、浪、流、涌、雾和冰等。其中以浪、涌影响最大，它常常是造成船损和船舶失速的主要因素。因此在导航中需要预测环境因素的影响,给出趋利避害的最佳航线指导。

31 气候航线,气象航线,最佳航线,最短航时航线,最舒适航线,大圆航

线

气候航线(Climate routing)以气候资料为基础, 结合航海经验制定的航线,又称习惯航线。

气候航线建立是前人宝贵经验的总结, 经历了一个不断丰富发展的过程,有良好的指导作用。气候航线与气象航线的关系为: 气候航线是气象航线的基础,气象航线是气候航线的发展

气象航线(weather routing) 又称天气航线,是根据短期、中期及有效的长期天气和海洋预报,结合船舶性能、装载特点、技术条件、航行任务等,为横渡大洋的船舶选择的最佳天气航线。

最佳航线: 指在始发港和目的港之间寻找一条既保证船舶航行安全,又能使航行时间最短的航线。根据船舶的航行任务和船长的不同要求,推荐的航线也不同,通常可分为最短航时航线和最舒适航线。

最短航时航线又称为经济航线,为一般货船采用。

最舒适航线要求经量减少风浪影响, 这种航线多为客船和旅游船所采用。

大圆航线：在地球表面上各航路点间的最短连线。即地球表面二点与球心构成的平面相交形成大圆圈的一部分。

最佳航线服务就是根据船舶航行过程中的水文气象状况和船舶航行过程中的水文气象状况和船舶本身的运动性能, 不断调整航向和航速, 以求得安全有利的航迹, 使各项运输经济指标达到最佳效果。

32 列出影响船舶航行的海洋环境要素

影响船舶航行的海洋环境因素主要有：风，海浪，海流，雾，海冰、热带气旋、津浪、海底地震的影响等。

风对船舶的影响,一方面使船舶向下风漂移,另一方面使船舶产生偏转。船舶因风压产生横向漂移速度与风速、风舷角、船速、船舶水上受风面积和船舶形状等因素有关。当船在运动状况时, 在船上测得的风向和风速, 有别于海上的真风向和真风速, 称为“感觉风”。感觉风对于船舷和上层建筑会产生压力, 其大小决定于风速、风向及上层建筑的面积和形状。

风对船速的影响，一般情况下，顶风减速，顺风增速。当风速小于20kn 时，顶风约减速5%，顺风约增速2%，其他情况介于两者之间。当风速较大时，风引起的中、大浪对船速影响很大，无论顺、逆风均使船速减小。当船速与风速相当时，即影响船速又影响航向，导致船舶发生偏荡运动。

海浪（Sea wave）是发生在海洋中的一种波动，是海水运动的主要形式之一，同时也是影响船舶运动的重要因素。船舶在海浪的作用下可以导致摇摆、偏荡、砰击、上浪和失速等现象。

船在海流的作用下会偏离真航向, 形成流偏角, 它与船速、流速及流的方位角有关。

船在风和流的作用下, 将产生综合偏离效应, 它是风偏移值和流偏移值的代数和, 在公海和大洋中航行, 在不存在危险地理条件下, 偏移不会威胁船舶航行安全, 但如果航行区域有海滩和暗礁存在, 偏移则可能是危险的, 当偏移值较大时, 船有可能搁浅。

雾是影响海上能见度的主要因子之一。在雾中航行，稍有不慎，就会发生偏航、触礁、搁浅或碰撞的危险。

船舶结冰的形式有两种：一是由于飞溅来的水滴在船体上产生冻结, 它是由一定的水文气象条件引起的, 其中主要受气温、水温、风向和风速的影响。

当气温下降到海水冰点以下时, 打到船上的水滴首先就会结成“玻璃状冰”, 而后附着在甲板设备和货物上, 且随时间淮移, 冰层越结越厚。

当船顺浪航行时, 其尾部结冰更强烈, 因而引起船向船尾部纵倾。在横向风状态下, 冰在船舷和上层建筑的迎风一侧出现更多, 冰沿船的横向分布不均, 会导致船向一侧静力倾斜危险的发生。

33 什么是船舶运动性能曲线

在海洋环境中,船会遇到风、浪、流引起的阻力, 也会发生遥摆砰击,结果往往导致航行失速、结构损伤,甚至造成严重的海难。而且, 不同类型的船, 即使在相同的海况条件下, 呈现的运动状态也很不相同, 所以在优选航线过程中必须考虑船舶本身的运动性能。

有了风-船速、波高-船速曲线图，可根据海区的天气预报和海浪预报，查到船舶所在处的波高与波向，从而得到下一段航程中，船舶的估计航速，由此推算出未来若干时段内的航线，优选出最佳航线。

34 说明航线等时线方法

在天气定线中应用最早的, 首推基于图表计算的等时线法,等时线( Isochrone)法,又称最短时间航线作图法.

其基本原理是,首先用大圆航线将起航点至目的地,或某时刻船舶在海上的实际位置至目的地连接起来作为参照,然后在这条大圆航线附近天气海况允许航行的范围内进行作图推算.

具体做法: 首先利用波浪预报图和船舶运动性能曲线计算出各科行航线上的船航速,再求出一天的航程,从而得到24h后船的一系列可能到达点,将这些点用一条光滑曲线S1 连接起来..然后由S1上各点出发,再利用第二天的波浪预报图和船舶性能曲线求得曲线S2,如此绘制下去,可以得到S3等一系列曲线.

然后以目的地为圆心做最后一条曲线的切线, 得一切点,该切点离目的地最近.再以该切点作倒数第二条曲线的切线,又得一切点,如此下来, 直至作至第一条曲线为止.这样得到一系列切点,将这些切点及航点(或某时船舶在海上的实际位置点) 和目的地连接起来,就得到最短时间航线. 显然最短时间航线的每一分段航线都垂直于各自的S曲线.

利用上述方法最后得到最短时间航线.(BZYXA)

35 如何根据图示说明如何根据天气系统和船舶运动的相对位移线，

绘制避开灾害天气系统的修订航线

收-----看-----绘-----报-----择

收：应接受地面分析图（AS），地面预报图（FS），波浪分析图（AW），波浪预报图（FW），还可加收其他图，如热带气旋警报图（WT），海流和海冰图等。还要接收有关海域天气报告。看：将与地面分析图相同时间的船位点绘在所收的实况图上，并根据计划航向画出计划航向。然后查看本船受何天气系统影响，位于天气系统的什么部位。根据计划航向和天气系统的移向，看未来船舶受何天气系统影响，是否有危及航行安全的天气发生。如有，进入“绘”的阶段，如无，则结束。

绘：将天气系统的实际位置和预报位置点在同一张图上，可增绘来自天气报告的12小时预报位置（等距点出）。再绘出船舶在预报时效内的位移线。接着绘出天气系统和船舶的相对位移线。再将天气分析图上和天气报告中的大风警报范围绘在图上。

B：天气系统，A：船舶

A0----Rm：相对位移线

Ci 由AiBi 线平移得到。

报：预报出航线上未来12h 或24h内的天气预报。包括风向、风速、浪、涌、雾的预报。择：在上述预报基础上，船长可结合本船的性能、技术条件、载货情况，选择一条尽可能避开大风浪区的安全经济航线。

E.G.例题

绘出天气系统位移线，绘出船舶位移线。根据等分点原理点出两条线上各同时刻预测位置点，同时刻点相连：A1-B1，A2-B2。两条线均平移到B0点，得到C1与C2点，连接A0-C1-C2点，可获得A0-Rm相对位移线。Rm线与Ai线的夹角即需调整的航线角度。顶风，风浪大，能见度不良，将原航向改为SW（西南：A->C），等避开后，再恢复原航向。注意SW是在p48页上的Rm线方向，纬圈方向为西（w），Rm方向即为西南。

36 能见度及有效能见度的定义

能见度( visibility) 指视力正常的人,在当时天气条件下,能够从天气背景中看到和辨认出目标的最大水平距离, 以公里(km) 或海里( n mile ) 为单位表示。在海上能见度常以水天分界线作为目标物进行观测。大气透明度是影响能见度的直接因子,其次是目标物和背景的亮度以及人视觉感应能力。

“有效能见度”是指周围一半以上视野里都能见到的最大水平距离。

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农业气象学复习题1

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，植物夏季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，春季最大。 此外，由于人类燃烧大量的化石燃料，大量的二氧化碳释放到空气中，因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么 答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有： (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层

气象学与气候学复习题

气象学与气候学复习题及参考答案 重要说明：复习应该扎实全面进行，此复习题只作为复习的重要线索和提示，并非考试的范围。 一、名词解释 1．天气：某地短时间气象要素和大气现象的综合表现。 2．风压定律：风与等压线平行，在北半球背风而立，高压在右，低压在左。南半球相反。 3．小气候：在一个大范围的气候区域内，由于局部地区地形、植被、土壤性质、建筑群等以及人或生物活动的特殊性而形成的小范围的特殊气候。如农田、城市、住宅区的气候。 4．对流层：大气垂直分层的最下层，平均厚度13-14千米左右。气温随高度的升高而降低，对流运动显著，天气现象复杂多变。 5．水平气压梯度力：气压梯度力的水平分量。是一个向量，其方向与等压面垂直，由高压指向低压，大小等于作用于单位质量空气上的力。 6．地转风：自由大气中运动的空气，当G、A这两力达到平衡时形成的风称为地转风。 7．气团：在水平方向上物理属性相对比较均匀的大块空气。 8．气候分类：在对全球气候形成因素综合分析的前提下，求同存异，对全球气候进行类型划分，使全球复杂的气候简单化和系统化的过程。分类的结果是把全球气候划为若干气候带和气候型，目的是便于气候研究和气候应用。 9．热成风原理：热成风与等温线平行，在北半球背热成风方向而立，高温在右，低温在左。南半球相反。10．高地气候：高原山地的气候，由于随着高度的变化水热组合发生相应变化，形成具有明显垂直带性的气候，叫高地气候。 11．气象学：研究大气的物理现象和物理过程并用于指导生产实践为人类服务的科学。 12．露点（温度）：是当时条件下，使空气达到饱和时应有的界限温度。 13．寒潮：强冷空气活动所产生的大范围的剧烈大风、降温、霜冻和降雪等灾害性天气。 14．天气：某地短时间气象要素和大气现象的综合表现。 15．风压定律：风与等压线平行，在北半球背风而立，高压在右，低压在左。南半球相反。 16．小气候：在一个大范围的气候区域内，由于局部地区地形、植被、土壤性质、建筑群等以及人或生物活动的特殊性而形成的小范围的特殊气候。如农田、城市、住宅区的气候。 17、饱和水汽压：一定温度下空气中水汽含达到最大值时的水汽压，称为饱和水汽压，也叫最大水汽压。 18、温室效应：大气逆辐射使地面实际损失的热量比它以长波辐射放出的热量少一些，大气的这种作用称为温室效应。 二、填空题 1、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-。 2、由太阳喷焰中发射的高能粒子与高层大气中的空气分子相撞，使之电离，并在地球磁场作下偏于两极上空形成，这种现象称为极光-。 3、太阳辐射能按波长的分布称为太阳光谱。 4、暖气团温度高于所经过地区温度，暖气团使所经过地区变暖，气团底部失热、冷却、气温直减率减小，气层趋于稳定。 5、气团形成的条件是（1、大范围性质比较均一的下垫面，（2、有利于空气停滞和缓行的环流条件。 6、锋两侧的温度、湿度、稳定度以及云、风、气压等气象要素有明显的差异。

气象学习题(有答案)

. 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： (说明：在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ，夏天比冬天 (7) 。 5. (8) 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 (9) 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 (10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层，这一层上部气温随高度增高而 (12) 。 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 (13) 千米。 答案： (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判断题： (说明：正确的打“√”，错误的打“×”) 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”。 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。 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。 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。 答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对。 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，植物夏季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，春季最大。 此外，由于人类燃烧大量的化石燃料，大量的二氧化碳释放到空气中，因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么？ 答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有： (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气层内； (2) 在对流层中， 气温一般随高度增高而下降， 平均每上升100米， 气温降低0.65℃，在对流层顶可降至－50℃至－85℃； (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换； (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的

《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。

农业气象学习题1-3章

农业气象学习题 绪论 一、名词解释题： 1、农业气象学 农业气象学：研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学。 2、气象学 气象学：研究大气中各种现象成因和演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学。 3、气象要素 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、农业气象学是研究______________与______________相互作用及其规律的一门科学。 农业生产、气象条件 2、农业气象学是研究农业生产与气象条件的______________及其规律的科学。 相互作用（相互关系） 3、农业气象学是______________科学与______________科学交叉、渗透形成的学科。 农业、气象 单项选择题： 1、气象学是研究大气中所发生的物理过程和物理现象的科学，更概括地说研究大气的科学应称为（ D ）。 A、大气物理学 B、地球物理学 C、物理气象学 D、大气科学 2 农业气象学研究所遵循的平行观测原则是（ B）。 A、同时同地进行的农业观测 B、同时同地进行的农业观测和气象观测 C、同时同地进行的气象观测 D、同时同地进行的农业气象要素和气象灾害观测 多项选择题： 1 下列要素是农业气象要素的有（A、B、C ）。 A、光照条件 B、热量条件 C、水分条件 D、土壤肥力 2 下列气象要素中，属于农业气象要素的有（A、B、D）。 A、温度 B、空气湿度 C、能见度 D、降水量 问答题： 1、农业气象学的研究对象有哪些？ 答：农业气象学的研究对象包括：（1）农业生物和生产过程对农业气象条件的要求与反应；（2分）（2）农业生产对象和农业技术措施对农业气象条件的反馈作用。（3分） 2、农业气象学的主要研究内容有哪些？ 答：（1）农业气象探测、农业气候资源的开发、利用与保护；（1分）（2）农业小气候利用与调节；（1分）（3）农业气象减灾与生态环境建设；（1分）（4）农业气象信息服务；（1分）（5）农业气象基础理论研究，应对气候变化的农业对策。（1分） 填空题： 农业气象研究过程中通常要进行农业生物或设施状况和环境气象要素二者的___平行 ___________观测。 第一章地球大气

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

《天气学原理》理论测试题答案

《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

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

第五章 农业气象学练习题及参考答案

第五章气压与风练习题 (一)单项选择 1、风由东吹向西，则称为_____风。 ①东②东南③西④西北 2、在北半球，吹地转风时,背风而立，低压在_____ 。 ①右边②右前方③左边④左前方 3、随着海拔高度增高，气压会______。 ①增大②降低③先增后降④先降后增 4、一个标准大气压等于_____ 百帕。 ①4／3 ②760 ③1000 ④1013 5、在陆地上，_____气压高。 ①春季②夏季③秋季④冬季 6、随着海拔高度的增高，_____增大。 ①大气质量②大气压力③单位气压高度差④大气柱 7、形成风的直接原因是____ 的作用。 ①水平地转偏向力②水平气压梯度力 ③摩擦力④惯性离心力 8、水平气压梯度力的方向是由_____ 。 ①高压指向低压②低压指向高压 ③中间指向四周④四周指向中间 9、在北半球，水平地转偏向力指向物体运动方向的____ 。 ①左前方②右后方③左方④右方 10、___ 越大，地转风的风速越大。 ①纬度②大气密度 ③气压梯度④地球自转角速度 11、梯度风未考虑_____ 的作用。 ①水平气压梯度力②水平地转偏向力 ③惯性离心力④摩擦力 12、在三圈环流中，南、北半球各形成_____ 个气压带。 ①2 ②3 ③4 ④5 13、由于季风影响．在_____ 季，我国东南沿海地区风从大陆吹向梅洋。 ①春②夏③秋④冬 (二)多项选择 14、我国是著名的季风区，夏季盛行_____。 ①东南风②东北风③西南风④西北风⑤东风 15、梯度风是自由大气中空气所受_____相平衡时的运动。 ①水平气压梯度力②水平地转偏向力 ③惯性离心力④重力⑤浮力 16、_____为自由大气中的风。 ①季风②梯度风③海陆风④焚风⑤地转风 17、地转风是空气所受_____相平衡时的运动。 ①重力②浮力③水平气压梯度力 ④水平地转偏向力⑤惯性离心力⑥摩擦力 18、北半球行星风带包括有_____。 ①西北信风带②东北信风带③盛行东风带 ④盛行西风带⑤极地东风带⑥极地西风带 19、_____ 为地方性风。 ①地转风②梯度风③摩擦风④焚风 ⑤海陆风⑥峡谷风⑦山谷风 20、海拔越高，则_____。 ①气压越高②气压越低③空气密度越大

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- = ==?--

2011农业气象学试题A卷(1)

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：

气象学与气候学简答题系列

简答题系列 05年 1、简述大气的垂直结构及其特点 答：对流层、平流层、中间层、热层、散逸层 ①对流层特点： a.气温随着高度增加而降低。平均而言，高度每增加100m，气温下降0.65℃ b.垂直对流运动由于地表面不均匀加热，产生垂直对流运动 c.气象要素水平分布不均匀，天气现象复杂多变 ②平流层特点： a.随着高度的增高，气温最初保持不变或微有上升 b.到30KM以上，气温随高度增加而显著升高，受地面温度影响很小，特别是存在大量臭氧能 够直接吸收太阳辐射。 ③中间层特点： a.气温随高度增加而迅速下降 b.有相当强烈的垂直运动 ④热层特点： a.气温随高度增加而迅速增高 b.空气处于高度电离状态，其电离的程度是不均匀的 ⑤散逸层特点： a.大气粒子经常散逸至星际空间 b.气温随高度增加很少变化 2、简述大气的主要成分及其作用 答：大气是由多种气体混合而成的气体及其悬浮其中的液体和固态杂志所组成 ①臭氧：大量的吸收太阳紫外线，使臭氧层增温，影响大气温度的垂直分布，从而对地球大气环流和气候的形成起着重要重要。 ②温室气体CO2、CH4、N2 ：对太阳辐射吸收很少，却能强烈的吸收地面辐射，同时又向周围空气和地面放射长 波辐射，使空气和地面增温的效应 ③大气气溶胶粒子：散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外溢，对地面和空气温度有一定影响。 ④液体微粒：以云、雾形式出现，不仅使能见度变坏，还能减弱太阳辐射和地面辐射 ⑤H2O：吸收太阳短波辐射和长波辐射 3、为什么晴朗的天空是蓝色的，而早晨和傍晚的太阳呈红色 答：1）晴天，主要是空气分子有选择地对波长较短的蓝色、紫色光进行散射，使天空呈蔚蓝色。 2）早晨和傍晚的太阳呈红色： ①太阳高度不同，太阳光通过大气厚度不同；②大气层愈厚则大气的吸收、散射、反射作用也愈强，到达 地面的太阳辐射愈少；③太阳高度越小，日光垂直投射时穿过的大气质量就越大；④日出，日落时，日光通过 的大气质量数最大，短波光散射增强，红色光在太阳光的比例增加。

气象学习题(有答案)

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： (说明：在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (1) 、(2) 、氩和(3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的(4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收(5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上(6) ，夏天比冬天(7) 。 5. (8) 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(9) 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(10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为(11) 层，这一层上部气温随高度增高而(12) 。 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(13) 千米。 答案：(1)氮(2)氧(3)二氧化碳(4)紫外线(5)长波(6)低(7)低(8)水汽(9)温度(10)降低(11)平流 (12)升高(13)1200 三、判断题： (说明：正确的打“√”，错误的打“×”) 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”。 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。 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。 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。 答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对。 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，植物夏季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，春季最大。 此外，由于人类燃烧大量的化石燃料，大量的二氧化碳释放到空气中，因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么？ 答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有： (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气层内； (2) 在对流层中，气温一般随高度增高而下降，平均每上升100米，气温降低0.65℃，在对流层顶可降至－50℃至－85℃； (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换； (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的

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

农业气象学试题及参考答案

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