高等天气学
1996
1、试用简明的涡度方程或位势倾向方程中各项说明制约温带气旋发展的物理因子，进行简单的解释。 （位势倾向方程，其余略）
制约气旋发展的物理因子主要有：涡度平流，温度平流，凝结潜热，摩擦，辐射和地形。 根据地面气压系统的发展方程：
t
T p p f R V t t t gu T gu
g ???-??-???-??=??2
00
ln ζζζζ ]1)([ln 20Q c T V p p f R V p
d gu +-+??-?-??-=ωγγζ 上式中，假定t gu
??ζ是对无辐散层的，略去v β的作用，T ζ是热成风涡度，Q
是非绝热加热率，平均号代表地面到无辐散层高度的气压加权平均值，ω是p 坐标系中的垂直速度。地面气压系统的发展，是与无辐射层上的涡度平流以及地面到无辐散层间的平均温度平流、平
均温度绝热变化和非绝热变化的拉普拉斯有关。在正涡度平流区，0>??-gu V ζ ，有
00
>??t g ζ，即无辐散层上正涡度输送区将使地面涡度增加，相应气压降低。温度平流项
)(ln 20T V p
p f R ??-?- 又可称厚度平流项（)(2h V f g ??-?- ）。在平均暖平流区，0>??-T V ，在平均冷平流区，0
>??t g ζ，而在冷平流最强的地区，0)(2>??-?T V ，有00
p f R 代表大气层结和垂直速度分布对地面相对涡度变化的作用。对未饱和情况，通常d γγ<，当0<ω时，0)(<-ωγγd 。在最强上升运动处，气柱变冷最多，因而0)(2>-?ωγγd ，这使00
>??t g ζ，有利于气旋的生成发展。非绝热项)1(ln 20Q c p p f R p
?-表明，在热源地区（0>Q ），有
0)1(2
，则00>??t g ζ，即有热源区或加热区，非绝热作用使气旋生成和发展。冷源地区有利于反气旋生成发展。
2、解释中尺度对流复合体（MCC ）的定义，并说明它的主要特点。（略）P414,P416 参考后半部分17题
MCC 定义：
尺度A ：小于－320C 的红外温度的云区面积必须大于106km 2。尺度B ：小于－520C 的温
度的内部冷云区的面积42510km ≥?
开始时：尺度定义A 和B 首先满足。
生命期：满足尺度定义A 和B 的时期≥6小时。
最大范围：连续的冷云区（红外温度32C ≤-?）达到最大尺度。
外形：椭圆形，在最大范围时刻偏心率7.0≤。
结束时：尺度定义A 和B 不再满足。
成熟MCC 结构的主要特征：
（1）在对流层下半部（尤其在700hPa 以下）相对流入从各方进入系统。
（2）中层相对气流很弱，因为系统近于与中层气流一起移动。在对流层上部，系统周围的相对气流是辐散的，下风处比上风处弱得多。
（3）最强的对流单体经常出现在系统的右后象限，有时具有线状排列，取向与系统的运动方向一致。
（4）在平均中尺度上升区也出现大范围的弱降水和阵雨区，通常在强对流区左侧。
（5）MCC 出现在偏南低空风最大值前端的强暖平流和强辐合区中。
（6）在浅薄边界层中，系统是冷心的，中层大部地区是暖心，再向上在对流层上部和平流层下部又是冷心。
（7）上述热力结构在边界层产生一中高压，其上为中低压，对流层上部为中高压。中低压的作用是增强流入而高空中高压可使系统北缘之高度梯度增加，形成强反气旋曲率流出的急流带。
3、什么叫“大气遥相关”，给出热带地区热源强迫所构成的几种大气遥相关型。
大气遥相关是指某个区域的大气环流的变化与远距离的某些区域的气象要素场有很强的相关关系。
在地面气压场上表现为一些大气活动中心之间的相反变化关系即涛动，如南方涛动（SO ）是指热带印度洋和热带东太平洋气压变化的呈相反关系的现象，即印度洋上各站（如达尔文港）气压下降时，太平洋各站的气压及爪哇降水增加的趋势。北大西洋涛动（NAO ），冰岛低压与北大西洋高压气压变化呈现相反关系，即当冰岛低压加深（中心气压下降）时，北大西洋高压加强（中心气压上升）；反之，当冰岛低压减弱中心气压上升时，北大西洋高压也减弱中心气压下降。还有北太平洋涛动。
在对流层中层500hPa 高度场，取一些基点与所有格点求相关，可以看到一些正负相间的波列，这些波列有的类似于射线沿着某种大圆路径走向排列，发源于热带地区而后向东转向与某一纬圈相切，再向后弯曲进入热带地区，如PNA 太平洋北美型、EA 大西洋东部型、EUP 欧亚-太平洋型；有的呈现为偶极子类型，如W A 大西洋西部型、WP 太平洋西部型。 这些波列表现为大气对一切持续的局地强迫作用在行星尺度上的响应，对地形有很强的依赖
性，而气候平均定常波的存在是这种相关结构的成因之一。一方面遥相关对外源强迫如热带海表温度异常可以有极其明显的响应，例如赤道东太平洋SST 的异常将形成比较稳定的遥相关型，如PNA 、EUP 等。另一方面，大气内部的非线性相互作用也是激发遥相关型的重要原因，如基于行星波在球面上的二维能量频散理论可以较好地解释遥相关的大圆路径，而时间平均气流的不稳定发展也是重要的原因之一。
热带地区热源强迫所构成的几种大气遥相关型：南方涛动，PNA 也与赤道东太平洋SST 有一定关系
4、试述热带地区在全球大气环流中的重要性，近二十年来热带气象学（包括热带大气环流及大气系统）主要成就有哪些方面（请说出三种以上）？
重要性：（1）热带是整个大气的水汽、热量和角动量源。（2）热带大气和扰动与中高纬的大气和扰动有明显的相互作用，不能将这两个地区的环流视为完全孤立的。（3）热带地区是地球上主要的海洋区，海气相互作用以及遥相关最显著，这是影响全球天气与气候形成和异常的一个主要原因。 （主要成就有哪些方面）
热带气象学所研究的内容主要有以下三个方面：
大气环流 热带大气环流的形成和变化，是热带大气本身的动力和热力特性、海陆热力差异、青藏高原等大地形的动力和热力作用，以及南北半球环流相互作用等因子共同作用的结果。
天气系统 探测和理论研究的结果，发现了热带地区许多新的天气系统。
这些不同的空间和时间尺度的天气系统及其相互影响，是热带气象学研究的重点。
5、叙述定常波形成的原因，及定常波在大气环流中的作用。
【定常波：时间平均值的纬向偏差的定义为定常波，即*[]A A A =-。它表示时间平均图上的纬偏值，又称常定涡旋项，主要反映大气活动中心、高空平均槽脊以及季风等特征。其三维结构主要用半球时间平均场的纬向不对称分布和经度－高度剖面图表征。】
定常波的形成主要是地形和非绝热加热分布不均匀性强迫的结果，两者对于定常波的维持都是重要的。但热力强迫和地形强迫的定常波有不同的结构。热力强迫的扰动尺度比地形强迫的大，尤其是在对流层上部。它们的位相随高度也有更显著更系统的向西倾斜。
定常波对热量、西风动量、位势高度有经向输送作用：（1）热量以50N 为中心有很强的向北输送，这与中纬度定常波槽脊随高度有明显的向西倾斜有关。向北的输送有两个最大值区，一在对流层上部和平流层下部，一在近地面附近。（2）动量通量分布的特征在50N 以南有向北的输送，50N 以北有向南的输送。这种输送特征与定常波槽脊在副热带有西南－东北倾斜，在中高纬有东南－西北倾斜的特征有关。（3）因为地转风对位能的经向输送沿纬圈的平均值为零，因此定常波对位能的输送代表的是非地转运动的作用。这种输送的主要特点是在中纬度有明显的向赤道输送。 定常的输送与瞬变波的输送相比一般较弱，*2[]v 和'2[]v 之差特别明显。但是定常波的输送在热量、动量和涡度的局地时间平均的收支中起着重要作用，因而定常波和瞬变波的相对重要性不能只以上述方差和协方差量值来决定。
【北半球冬季定常波主要特征：
（1）200hPa 高度场在高纬度和低纬度有不同的流型，中纬度有明显的纬向动量向极通量，这种向极通量表示有一个从高纬流型向低纬流型的EP 通量。因此低纬度流型的波动部分是由较高纬度的波动所强迫。中高纬负值中心位于140E 和70W 。在30N 附近高度场分布
有明显突变现象，30N 南北高度场有明显反位相分布。
（2）地形作用是确定北半球冬季急流层次上定常波的主脊和主槽位置的主要因子，而热力作用对维持高纬度洋面低压起重要作用。比如，500hPa 高度场在西藏高原和落基山上空有西北气流，气候平均急流向极一侧有明显下游槽。海平面低气压位于高纬度海洋上，等压线沿海面线密集。GCM 数值模拟中气候平均海平面气压扰动可由下边界热力影响产生。
（3）定常波垂直结构。在较高纬度上位势高度场随高度向西倾斜，而且定常波倾斜向上伸展到平流层下部，这种西倾反映了定常波的热量通量在各层上都是指向极地的。高度场中定常波振幅随高度明显增加直到对流层顶，这表明定常波的垂直结构中有一个相当正压分量（即随高度没有位相倾斜）。在对流层顶上，特别在低纬度，高度场振荡的振幅随高度增加而减小；*Z 和*
T 都与高纬有一明显反位相分量。
（4）在低于700hPa 处，低层由定常波引起的向极热量通量特别大，*v 和*T 之间的相关系数达0.8左右。地面温度场的极大值和极小值多数位于高度场中相应值的两边约四分之一波长处，而高度场表现出随高度明显西倾，这种特殊的低层结构在北半球夏季和南半球冬夏季的定常波均不存在。】
【北半球夏季定常波主要特征：
（1）200hPa 上，夏季定常波在30N 附近达到最大振幅，在这个纬度上，200hPa 高度场的主要特征是青藏高原和两个大洋中部的低槽（即太平洋气旋和大西洋气旋）。其次，大西洋槽扩展到地中海；而北非和落基山存在高压。
（2）海平面气压场中，上述系统均反位相。这些系统的垂直结构类似于热带天气系统的垂直结构。这是由于较暖的大陆和较冷的海洋之间的热力对比。这种结构在夏季定常波位势高度及温度的沿30N 经度－高度剖面图上也很明显。而由200hPa 高度场和海平面气压场来看，热带型结构的影响一直延伸到太平洋和欧亚大陆相当高的纬度。这两个层次上的高度场*Z 的位相是相反的。夏季定常波高低层的反位相可以认为是下垫面的加热和冷却作用，而热带型结构伸展到较高纬度又并非是季风作用，因此在形成夏季定常波中分辨热力和动力作用是困难的，尚待研究。
（3）夏季定常波的垂直结构有随高度，向东倾斜的特征。这反映了夏季定常波地形强迫作用不是主要的，而地形强迫作用主要表现在大地形上空是脊的形势，在大地形的西侧有明显的短波槽。东倾特征在500hPa 上较明显，200hPa 、700hPa 之间都有。槽脊的距离在1000公里的量级，小于冬季特征半波长。】
【北半球定常波的经向结构：
（1）定常波动能的纬向分量是占主导地位的。这说明定常波的纬向尺度大于经向尺度。
（2）冬季纬向定常波动*2[]u 的最强中心位于36N 附近。在该纬度上恰是亚洲和北美东岸的强急流以及欧洲和北美西部较弱的西风带，在该纬度上也伴随着较大的纬向动量的向极通量。在10N 附近具有定常波动*2[]u 的第二极大值。这和定常波的纬向扰动深入到热带地区有关，这个极大值是以西风动量的向南通量为特征的。
（3）夏季，7月*u 的极大值在15N 附近，位于对流层上部大洋中部槽区，*v 的极大值在35N 附近，在40N 以北夏季定常波动能比冬季小得多。
（4）纬向动能*2[]u 和经向动能*2[]v 都是冬夏季较强，转换季节较弱，而经向分量冬季
比夏季更强。最大值中心随季节位置有变化。】
6、写出瞬变波与平均流相互作用的E －P 通量关系，指出E －P 通量关系适用的条件范围，并说明剩余环流的意义。（P27）
在研究瞬变涡度与平均气流的相互作用时，可以在y ，p 平面上定义一个向量
]}[][][{)()(****θθu f v u k p E j y E E p
，-=+= 来讨论水平瞬变涡度动量通量和热量通量对纬向平均时间平均气流的影响，这个向量称为E-P 通量。其中][**v u -为涡动动量的经向通量，][][**θθu f p
为涡动热量的经向通量。E-P 通量中热量通量为主，决定了E-P 通量的垂直分量。而动量通量决定了E-P 通量的水平分量，在大部分地区是负的（辐合），这会使东风加速。
适用范围：准地转条件
E-P 通量的散度等于位涡的经向瞬变输送，即有：*]*[q v E =?，其中*q 为准地转涡度。
剩余流函数[ψ]*代表ψ代表在??E ，摩擦和加热作用下为维持地转平衡所必需的环流。
1997
7、从海气相互作用的观点，叙述海洋在全球气候变化中的重要性。
（1）对地球大气系统热力平衡的影响
（2）对水循环的影响
（3）对大气运动的调谐作用
（4）对温室效应的减缓作用
8、描述亚洲季风活动中的低频振荡特征。
30－50天低频振荡的向北传播在季风区，尤其南亚季风区最明显，在南海、菲律宾和西太平洋地区也很明显。这种低频振荡的存在可能与印度洋和西太平洋的大范围对流加热有关。这种扰动无论是云量、高度场和风场都表现有从赤道到喜马拉雅山地区明显的向北传播。即，扰动起源于印度洋赤道地区，消失于西藏高原南麓。这种扰动的经向传播与季风活跃和中断期的交替变化有密切关系。当扰动从赤道向北传播到30N 时，在气压场上表现为一列槽脊区的经向传播。其传播速度为0.75纬度/d ，经向尺度为3000km 左右，槽线与云区相对应，脊线处一般是无云的。因而随着扰动的向北传播，对任一地区会带来交替的天气变化。风场也表现有类似的经向传播，其振幅为3-6m/s 。
30－50天低频振荡的另一种位相传播是向东传播。这些向东传播的赤道波在西太平洋地区振幅最大，并且这种低频振荡的向东传播是全球性的，是一种行星尺度的波动，全年存在。向东传播的相速度为80经度/d 左右。大约在50天左右的时间可围绕地球一周。在季风区这种波最明显，并且还具有向北传播的趋势。30－50天的低频振荡除了向东和沿经向传播以外，在某些季节、地区以及层次也存在向西的位相传播。它们常从太平洋中部开始，一直可到达东亚和南亚季风区。
30－50天的低频振荡是一种全球现象，纬向波数为1，它们的振幅不仅在夏季季风区明显，而且在50N 和50S 的对流层上部也有很大的振幅。在北半球冬季，太平洋中部似也是
天气学原理试题（2014.09.11 ） 填空题 1、对流天气一般发生在（条件性不稳定）的情况下，但有时在（上干下湿）的（条件性稳定 层结）条件下，如果有较大的（抬升运动），也可能产生对流天气。 2、在准地转假设下，当正涡度平流随高度（增大时）时，有利于垂直上升运动的发展。 3、中纬度自由大气的大尺度运动，满足水平运动方程的（零级简化方程），即在水平方向 上，（气压梯度力）和（地砖偏向力）平衡。 4、中尺度雨团是由（10km ）左右的降水单体所组成，并伴有（10-4/s ）的低空辐合。 5、较强的东风波在卫星云图上具有较强的（涡旋状云系），有的甚至可发展为（台风）。 6、一般把出现在低空850 和700hpa 等压面上风场上具有（气旋式切变）的不连续线称为切变线。 7、暴雨常发生在低空急流与边界层急流的交点的（北）侧，其几率几乎达到100%。 8、造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是（副热带高压脊线位置的三次突变）。 9、中尺度低压系统主要有两类：（中低压）和（中气旋）。这两种中系统在气压场上都是低 压，其主要区别是在风场上前者（没有明显的气旋式环流），而后者则（有闭合的气旋式环流）。 10、强雷暴与一般雷暴的主要区别表现在系统中的垂直气流的（强度）以及垂直气流的（有 组织程度）和（不对称性）。 11、强雷暴发生、发展的有利条件有：（逆温层）、（前倾槽）、（低层辐合、高层辐散）、（高、低空急流）、（中小尺度系统）。 12、降水的形成一般有三个过程：水汽由源地输送到降水地区，即（水汽条件）；水汽在降水地 区辐合上升，在上升过程中（绝热膨胀冷却凝结成云），即垂直运动条件；云滴增长变为雨滴而 下降，即（云滴增长）条件。 13、东北冷涡天气具有不稳定的特点。因为冷涡在发展阶段，其温压场结构并不完全对称，所以它 的（西部）常有冷空气不断补充南下，在地面图上则常常表现为一条（副冷锋）南移，有利于 冷涡的西、西南、南到东南部位发生（雷阵雨）天气。 14、一般认为，暴雨降在低空急流中心的（左前方），主要是由于急流所在层次的水汽在那里强烈（辐合上升）造成的。 15、常见的对流性天气的触发机制有：天气系统造成的系统性上升运动、（地形抬升作用）和 局地热力抬升作用）。
复习思考题 第一章大气概述 1.名词解释：气温垂直递减率、饱和差、相对湿度、露点、饱和水汽压。 2.大气在垂直方向上可分哪几个层次？各层次的主要特征有哪些？ 3.简述臭氧、二氧化碳、气溶胶的气候效应。 4.如何用相对湿度、饱和差、露点温度来判断空气距离饱和的程度？ 5.已知气温和饱和差，如何得出饱和水汽压、水汽压、相对湿度和露点温度？ 第二章辐射能 1.名词解释：太阳常数、大气透明系数(P)、太阳高度、可照时间、日照时间、直接辐射、大 气逆辐射、大气之窗、地面有效辐射、地面净辐射、逆温、平流逆温、辐射逆温、活动积温、有效积温。 2.为什么地面和大气的辐射是长波辐射？为什么说地面辐射是大气的主要能量的来源？ 3.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素？如何计算到达地面的直接辐射、总辐射、反射率、 大气透明度？ 4.太阳辐射在大气中减弱的一般规律是什么？贝尔减弱定律的公式。 5.到达地面的太阳总辐射由哪两部分组成？试比较二者的异同及影响因子。论述植物和太阳辐 射的关系。 6.地面有效辐射的公式。影响地面有效辐射的因子有哪些？ 7.写出地面净辐射公式和各项的物理意义。 第三章温度 1.名词解释：逆温、平流逆温、辐射逆温、生物学温度、活动积温、有效积温。 2.写出地面（土壤）热量平衡方程，解释公式中各项的意义。 3.什么叫土壤日较差、气温日较差？影响土壤日较差、气温日较差的因子有哪些？ 4.土温的日变化和年变化有何规律？它与太阳总辐射的日变化和年变化有何差异？ 5.近地层气温的铅直变化规律。 6.简述辐射逆温形成的条件。逆温对农林业生产有何影响？ 7.界限温度的概念，5个界限温度在林业上的作用。 8.如何计算活动积温、有效积温？简述积温在林业生产中的意义。 第四章大气中的水分 1.影响蒸发的气象因子有哪些？ 2.道尔顿定律、蒸散的概念。 3.大气中水气的凝结条件是什么？其达到凝结的途径有哪些？云、露、霜、雾分别是在哪些冷 却方式下产生的？ 4.辐射雾、平流雾的形成条件有哪些？ 5.降水量、降水强度、降水相对变率、降水绝对变率的定义。降水相对变率和绝对变率分别可 用来表示什么？ 6.简述降水形成的原因和种类。 7.从你所学知识说明植物与空气湿度的关系。
高等天气学 一、名词 1.大气活动中心（2003秋，2002秋） 由于地面地形及海陆差异的作用，平均海平面气压场环流分布表现为沿纬圈的不均匀性，而且呈现出一个个巨大的闭合高、低压系统，因每个高压或低压对广大地区的气候有巨大影响故称为大气活动中心。一年四季都存在的称为永久性大气活动中心，如北大西洋高压。只在冬半年或夏半年存在的称为半永久性大气活动中心，如西伯利亚高压、印度低压、澳大利亚高压及低压等。 2.锋面（2003秋） 一般将在热力学场和风场具有显著变化的狭窄倾斜带定义为锋面，它具有较大的水平温度梯度、静力稳定度、绝对涡度以及垂直风速切变等特征。从气团概念来看，锋面可定义为冷、暖两种不同性质气团之间的过渡带。锋 面的长度一般在1000－2000km，而宽度只有100－200km，因而锋面温度和风场的变化沿垂直锋面方向比沿锋面 方向要大得多。锋面是一个具有三维结构的天气系统，在空间是一个倾斜区，它的垂直厚度一般只有1－2km。 3.温带气旋（2003秋） 温度气旋能造成明显或激烈的天气。根据气旋发生发展时的环流和天气形势，气旋的发生发展可分为三种类型：（1）经典的锋面波动发展成气旋的过程。Petterssen理论。（2）气旋发生发展的启动机制主要在高空。 与第一类气旋发展的不同处在于，第二类气旋发展时低层不一定有锋面存在，高空涡度平流是气旋发展的主要因子。（3）中间尺度温带气旋的发展。这类气旋的水平尺度一般在1000－2000km，比上述气旋的尺度小。 4.CISK（2004秋，2002春） 第二类条件不稳定，简称CISK，是指低纬积云群与大尺度运动间的相互作用，从而使得大尺度扰动和热带 气旋处于不稳定发展的过程。其物理本质是：在对流层低层，由于摩擦的作用，产生向低压中心的大尺度水平辐 合，同时，伴有水汽堆积并通过Ekman抽吸作用，使处于条件不稳定的湿空气强迫抬升，产生有组织的积云对 流。由于水汽凝结潜热的释放，使低压上空温度比四周空气高，从而使有效位能转换为扰动动能使大尺度扰动处 于不稳定发展的过程；在低压上空温度增高的同时，地面气压下降，则增强指向低压中心的气流，又由于绝对角 动量守恒，也使切向风速加强，这就使低压扰动也处于不稳定发展的过程。这样，低层辐合，强迫抬升，凝结增 温，地面气压下降，往复循环，造成积云对流与低压环流间的正反馈，促使大尺度扰动和热带气旋同时发展。 5.ITCZ（2002春） 赤道辐合带出现在热带对流层低层，在流场上表现为一条连贯的南北两个半球的偏信风汇合区，在地面气压场上表现为一个低压槽，故又称“赤道槽”。它是热带环流中十分重要的行星尺度系统。 特征：（1）辐合带一般不在赤道上，常位于离赤道一定纬度的地方。1月位于17S－18N，7月在2N－27N 之间。在东半球辐合带的位置变化最大，这是由于北半球南亚和北非的夏季风和南半球夏季南非和澳大利亚的季 风造成。（2）辐合带在海洋地区纬向位置的季节变化比在大陆上要小。在海洋上约为10－15度，而在大陆上为20－25度。在大洋的东部辐合带位置变化最小。（3）在北太平洋，辐合带位于赤道与15N之间，在9－10月其位置最北。在北大西洋，辐合带位于赤道与10N之间，其最北位置也是9－10月。在印度洋，赤道辐合带位于 10S－10N之间。（4）陆地上的辐合带一般与太阳加热的季节进程一致。（5）海洋上的辐合带一般出现在暖SST （海表温度）区域。（6）所有变量分布对辐合带几乎是对称的，并且季节变化不明显，这表明辐合带的作用全 年不变。A、气压在辐合带槽线处最低，经向风吹向槽内的，相应出现辐合。气流的稳定度很小。B、暖心结构明显，最暖的层次在对流层中上部。与温度距平一致，比湿距平表现为明显的湿区。C、高压位于赤道辐合带上部，低压位于对流层下部。上部对应于流出层，下部对应于流入层，其间的无辐散层在500hPa左右。D、湿静力能量在对流层中部有最小值。在700hPa以下为位势不稳定层。 可能的形成机制：（1）海温的作用。ITCZ的位置几乎就是在赤道地区的海温最大轴线上。数值模拟也表明，ITCZ总是移向海温较高的区域。（2）CISK机制。与热带气旋发生类似，当低层辐合带南侧的西南风大，形成 辐合和气旋性涡旋时，在边界层摩擦辐合的作用下，出现上升运动，凝结潜热释放，加强了低层的辐合，可使对 流云系进一步发展，如此反复作用而形成辐合带。（3）边界层临界纬度机制，实际发生的扰动的角频率若与科 氏参数相同，则在该纬度处将产生很大的上升运动，有助于形成辐合带。 6.对流不稳定（2004秋）
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
冷锋是： A 冷气团强 B 暖气团强 C 冷暖气团相当 A 旋转速度 B 气旋移速 C 辐合程度 D 流体速度旋度 D A 高度槽加深 B 高度槽填塞 在高空槽后有 A 正涡度平流 在槽前脊后 A 等压面升高 天气学原理试题库(红字是出题时有误) 、 单选题 行星尺度 A 1000千米 B 10000千米 C 100千米 D 10千米 B 暖平流是： A 从冷区流向暖区 B 从暖区流向冷区 C 从高压流向低压 D 从低压 流向高压 B 地转风是由于： A 地转偏向力与气压梯度力平衡 B 摩擦力与科氏力平衡 C 气压梯度力与摩擦力平衡 D 摩擦力与惯性力 A 气压梯度力是： A 外观力 B 基本力 C 假象力 B 地心引力是： A 外观力 B 基本力 C 假象力 B 惯性离心力是： A 外观力 B 基本力 C 牛顿力 A 科里奥利力是由什么原因产生的： A 相对运动 B 坐标系旋转 c 地球吸引 A 正压大气是： A 大气密度不随气压变化 B 大气密度仅随气压变化 C 大气密度仅随温度变化 B 地转偏差是： A 实际风与梯度风之差 B 地转风与梯度风之差 C 热成风与实际风之差 D 实际风与地转风之差 D 锋面是： A 高压与低压交界 B 干湿气团交界 C 冷暖气团交界 D 大气与下垫面交界 C D 暖、冷和更冷气团相遇 A 气旋按热力结构可分为： A 热带气旋 B 温带气旋 C 无锋和锋面气旋 C 涡度指的是： d(f+ E )/dt=O 表示： A 相对涡度守衡 B 局地涡度守衡 C 曲率涡度守衡 D 绝对涡度守衡 D 在气旋性环流中 A 地转风 ＞梯度风 B 地转风=梯度风 C 地转风 ＜梯度风 A 温度槽落后高度槽时 C 高度槽不变 D 温度槽加深 A B 有负涡度平流 C 无涡度平流 B B 等压 面不变 C 等压面降低 C 在高空槽后有 A 上升运动 B 有下沉运动 C 有气流辐合 对中尺度系统，涡度E 的量级为 -5 -1 -6 -1 -4 -1 -3 -1 A 1O -5s -1B 1O -6s -1C 1O -4s -1D 1O -3s -1 C 黄河气旋出现的频率为 A 冬季最多 B 春季最多 C 夏季最多 D 秋季最多 C 爆发性气旋多形成在海上， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23
农业气象学课后思考题
绪论 1、大气：大气是包围地球的空气的总称，是地球上一切生命赖以生存的重要物质条件之一。2.、气象学(大气科学)：研究大气中各种现象及其演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。农业科学与气象科学相互渗透的边缘学科。 3.、农业气象学：研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。 4、气象学的研究对象：包括覆盖整个地球的大气圈及大气圈与地球的水圈、岩石圈、生物圈等其它圈层之间的复杂关系与相互作用。 5、农业气象学的研究对象(1). 农业生物：作物、林草、花卉、畜禽、昆虫、水生生物和微生物等。（2）. 农业设施：温室、畜舍、水利工程、仓库等。（3）. 栽培、养殖等农事活动、农机作业、农畜产品加工、运输、贮藏、销售等生产经营活动。（4）气象条件有关的农业资源与环境问题。 6、农业气象学的研究内容 （1）农业气象监测利用常规和先进仪器对农业气象要素及农业生物生长发育状况进行平行观测，及时准确地掌握气象条件的变化规律及特
点，研究农业生产对象与过程对有关气象条件的反应，并将有关数据、资料进行处理和加工（2）农业气象信息服务（农业气象预报与情报） a. 农业气象灾害的情报、预报和警报 b. 动植物病虫害的有关预报 c. 产量与品质预报 d. 雨情、墒情和农情等情报 （3）农业气候资源的开发、利用与保护 我国有各种各样的气候，气候资源非常丰富。所谓气候资源为光能、热能、水分和大气中的二氧化碳。这些资源是植物生长所必需的能量和物质。通过分析和说明一个地区的气候资源的特点，为农业生产类型、种植制度、作物和品种的合理布局等提供可靠的依据。 （4）.农业小气候、农业气象灾害及其防御手段的研究 a. 研究各种气象灾害的发生规律及其对农业生产的影响和相应的减灾对策与措施 b. 研究不同气象条件下最合理有效地调控农业设施等的小气候条件的方法和措施 7、农业气象基础理论研究 a. 作物产量形成的农业气象基础 b. 气候生产潜力理光合生产潜力、光温生产潜力及光温水
气象预报员试题——天气学试题一 选择题： 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 A 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 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 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 C 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 A 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 A 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 B 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 A 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 C 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 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 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 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 C 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
《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
） 第一章 d1、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。 ρ x y z ??? 2 a R
高等天气学 2009年3月新题 1.名词解释：ITCZ，正压大气和斜压大气 2.说明江淮梅雨的大尺度背景条件，暴雨的形成原因。 3.爆发性气旋的发展的因子。 2006年（春季） 1.说明中尺度对流复合体的主要特征及它所引起的主要灾害性天气 2.什么叫QBO？说出它的主要特征 3.那些大型天气（或环流）过程能表征低纬间大气间的相互作用（至少说出三种） 4.定常波的特征及其在大气环流中的作用是什么？ 5.用图示说明对称不稳定的发生并写出判断对称不稳定的判据。 2006年（秋季） 1.以暴雨或强对流天气为例，叙述中尺度系统的基本特征 2.从气候条件看，那些物理条件与台风形成有密切关系。 3.什么叫ENSO?他对全球天气与环流的可能影响有那些？ 4.大气环流的基本问题有那几个方面？ 5.图示冷锋模式概念模型 2005年（春季） 1.瞬变波的动量、热量输送特征以及瞬变波主要作用是什么？ 2.说出高空急流形成的原因，画出高空急流同高空锋以及对流层顶三者之间关系的综合图， 并图示高空急流入口区垂直环流（或称次级环流）壮况。 3.试述大气环流突变现象，什么叫六月突变？ 4.描述夏季西太平洋副热带高压的移动规律，并解释2003、2004年夏季江南酷暑的主要原因。 5.中尺度系统发生发展的主要物理条件有哪些？ 2005年（秋季） 1.叙述北半球大气环流500hPa上的冬夏基本壮况，你认为其原因是什么？ 2.叙述锋区的次级环流及高空急流有关的次级环流。 3.亚洲夏季风的主要成员有哪些？说明它们在季风形成中各自的作用。叙述印度季风与东亚 季风之间的异同。 4.夏季江淮流域梅雨锋的主要特点是什么？说明它与经典锋面的主要区别。 5.简要说明青藏高原的热状况，并说明它对东亚地区环流的影响。 2004年（春季） 1.如果没有青藏高原，东亚地区冬、夏季环流将发生怎样的变化？ 2.什么叫低空急流，它在夏季暴雨及强对流天气的发生中起什么作用？ 3.什么叫爆发性气旋？它在成因与结构上与普通温带气旋有何不同？ 4.热带低纬大气有哪几方面的动力学特征？ 5.大气通过什么机制来完成角动量从热带东风带向中高纬西风带的输送？ 2004年（秋季） 1.给出下列名词的定义及特征： （1）平流层爆发性增温（2）低频振荡（3）对流不稳定（4）QBO（5）CISK（6）PNA型 2. 描述中尺度对流复合体（MCC）的定义及主要特点。 3. 试述热带地区大尺度环流的重要表现及特征。 4. 叙述冬季500hPa上大气环流平均状况，并阐明地形动力强迫及热力强迫对大气环流的影响。
第三章温度 一、名词解释题： 1.温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2.温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3.日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T 平均 =(T02 + T08 + T14 + T20) - 4。 4.候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5.活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6.活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7.有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8.有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9.逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10.辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11.活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12.容积热容量：单位容积的物质，升温1C，所需要的热量。 13.农耕期：通常把日平均温度稳定在0 C以上所持续的时期，称为农耕期。 14.逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15.三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题： 1.空气温度日变化规律是：最高温度岀现在(1)时，最低温度岀现(2)时。 年变化是最热月在(3)，最冷月在(4)月。 2.土温日较差，随深度增加而(5)，极值(即最高，最低值)岀现的时间，随着深度的增加而(6)。 3.水的热容量(C)比空气的热容量(7)。水的导热率(入)比空气(8)。粘土的热容量比 沙土的要(9)，粘土的导热率比沙土(10)。 4.干松土壤与紧湿土壤相比：C干松土 天气预报竞赛测试题（二） （天气分析与天气学理论） 姓名得分______________ 单项选择（每题2分，共100分） 1.在对流层中，通常位温是随高度（ A ）。 A 升高的 B 降低的 C 不变的 2.在时间垂直剖面图上，时间坐标的方向通常是（ C ）。 A 从左向右 B 从右向左 C 根据天气系统的移动方向而定 3.地面图上有气压槽的地方（ B ）。 A 一定有锋面存在 B 不一定有锋面存在 C 一定没有锋面存在 4.在我国南方，地面锋线位于高空切变线的（ A ）。 A 南侧 B 北侧 C 正下方 5.由于地形的影响，夏季青藏高原的北缘等压面图上经常有一个等温线 密集带，这种等温线密集带（ B ）。 A 一定是锋区 B 不一定是锋区 C 一定不是锋区 6.在我国，锋生过程多伴随（ B ）而出现。 A 高压脊的加强 B 低压槽的加强 C 有利于湿度增大 7.当等压面图上温度槽落后于高度槽时（ A ）。 A 有利于锋生 B 有利于锋消 C 有利于湿度增大 8.如果与锋面配合的高空槽在减弱，则锋面将（ A ）。 A 随之减弱 B 迅速加强 C 迅速南移 9.一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，（ C ）。 A 有利于气旋发展 B 不能诱生气旋 C 多能诱生气旋 10.在我国，每一次寒潮过程都是一次（ A ）的重建过程。 A 东亚大槽 B 副热带高压 C 南支西风带 11.如果孟加拉湾有强大而稳定的南支槽，受槽前西南气流阻挡，则向南 爆发的寒潮有可能（ B ）。 A 迅速南移 B 转向东去 C 出现锋消 12.夏季影响我国东部沿海地区的副热带高压脊是（ A ）的一部分。 A 太平洋高压 B 南亚高压 C 南海高压 13.副热带高压是一个行星尺度的高压，它是一个（ B ）。 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 14.对台风移动路径影响最大的天气系统是（ B ）。 A 高空槽 B 副热带高压 C 冷锋 15.江淮流域的梅雨期一般是在（ A ）。 A 6月中旬到7月中旬 . 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 气象预报员试题——天气学试题二 问答题 大范围暴雨的发生和持续，必须具备哪三个条件？ 答：1源源不断的水汽输送； 2持久而强盛的上升运动； 3大气层结处于不稳定状态。 雷暴发生的三要素是什么？ 答：丰富的水汽，位势不稳定层结和抬升气块到凝结高度的启动机制。 按照气团的地理分类法，气团分为哪四大类？ 答：因为气团的地理分类法是按气团形成的源地来分类的，所以可将气团分为四大类：即北极（南极）气团，又称为冰洋气团；极地气团；热带气团和赤道气团。其中极地气团和热带气团又可分为大陆性和海洋性两种。赤道气团只有海洋气团。 简述降水所需水汽的主要来源。 答：降水所需水汽的主要来源有三个方面：降水区中空气本身的水汽含量，周围向降水区的水汽输送，下垫面和空中水滴的蒸发。 产生持续性暴雨需要具备什么条件？ 答：1.强大且稳定的水汽输送带； 2.持续的上升运动以及对流不稳定能量的再生 什么是正压大气？什么是斜压大气？ 答：大气等压面与等密度面重合时，大气称为正压大气，反之称为斜压大气。 锋面气旋的发展一般分为哪几个阶段？ 答： １初生阶段； ２青年阶段； ３锢囚气旋阶段； ４消亡阶段。 简述北半球冬季的几个气压系统。 答：冬季，北半球的主要活动中心是两个低压和几个高压。一个是阿留申低压，与东亚大槽相对应；另一个是冰岛低压，与北美大槽相对应。几个高压有西伯利亚高压、北美高压、太平洋高压和大西洋高压。 进行西太平洋副热带高压的进退预报时主要分析哪些内容？ 答： １分析涡度平流； ２分析阴雨区； ３分析降温区与增温区特征； ４分析冷暖平流。 南海高压的形成有哪几种类型？ 答： 1西太平洋副热带高压断裂型； 2变形高压型； 3孟加拉湾高压东移型； 4原地产生的高压型。 简述青藏高压范围内的垂直运动特点。 答：一般而言，青藏高压中心区是上升运动区，其东部和西南部都是下沉区，因而在其东西两侧形成两个方向相反的垂直环流圈，南侧则为明显的季风环流圈。 热带地区的热带扰动有哪五类？ 答： 1热带波动； 2热带气旋性涡旋； 3热带反气旋系统； 4急流系统； 5线性扰动和带状辐合系统 中小尺度天气系统的基本特征有哪些？ 答： １水平尺度小，生命史短； ２气象要素梯度很大； ３垂直速度和散度较大； ４天气现象剧烈； ５不满足地转平衡； ６不满足静力平衡。 雷暴单体的生命史大致可分为哪三个阶段？每个阶段约持续多长时间？ 答：大致可分为发展、成熟和消散三个阶段。每个阶段约持续十几分钟到半个小时左右。 锋面雷暴包括哪几种？ 答：冷锋雷暴、静止锋雷暴和暖锋雷暴 影响我国大陆的雷暴系统主要有哪几种？ 答：锋面雷暴、空中槽雷暴、切变线雷暴、低涡雷暴、太平洋高压西部雷暴和台风雷暴。 冰雹形成需要具备哪些条件？ 答： １具有深厚的强不稳定层结的气层； ２水分累积区的含水量较丰富； 天气学原理试题（2014.09.11） 一、填空题 1、对流天气一般发生在（条件性不稳定）的情况下，但有时在（上干下湿）的（条件性稳定层结）条件下，如果有较大的（抬升运动），也可能产生对流天气。 2、在准地转假设下，当正涡度平流随高度（增大时）时，有利于垂直上升运动的发展。 3、中纬度自由大气的大尺度运动，满足水平运动方程的（零级简化方程），即在水平方向上，（气压梯度力）和（地砖偏向力）平衡。 4、中尺度雨团是由（10km ）左右的降水单体所组成，并伴有（10-4/s ）的低空辐合。 5、较强的东风波在卫星云图上具有较强的（涡旋状云系），有的甚至可发展为（台风）。 6、一般把出现在低空850 和700hpa 等压面上风场上具有（气旋式切变）的不连续线称为切变线。 7、暴雨常发生在低空急流与边界层急流的交点的（北）侧，其几率几乎达到100%。 8、造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是（副热带高压脊线位置的三次突变）。 9、中尺度低压系统主要有两类：（中低压）和（中气旋）。这两种中系统在气压场上都是低压，其主要区别是在风场上前者（没有明显的气旋式环流），而后者则（有闭合的气旋式环流）。 10、强雷暴与一般雷暴的主要区别表现在系统中的垂直气流的（强度）以及垂直气流的（有组织程度）和（不对称性）。 11、强雷暴发生、发展的有利条件有：（逆温层）、（前倾槽）、（低层辐合、高层辐散）、（高、低空急流）、（中小尺度系统）。 12、降水的形成一般有三个过程：水汽由源地输送到降水地区，即（水汽条件）；水汽在降水地区辐合上升，在上升过程中（绝热膨胀冷却凝结成云），即垂直运动条件；云滴增长变为雨滴而下降，即（云滴增长）条件。 13、东北冷涡天气具有不稳定的特点。因为冷涡在发展阶段，其温压场结构并不完全对称，所以它的（西部）常有冷空气不断补充南下，在地面图上则常常表现为一条（副冷锋）南移，有利于冷涡的西、西南、南到东南部位发生（雷阵雨）天气。 14、一般认为，暴雨降在低空急流中心的（左前方），主要是由于急流所在层次的水汽在那里强烈（辐合上升）造成的。 15、常见的对流性天气的触发机制有：天气系统造成的系统性上升运动、（地形抬升作用）和（局地热力抬升作用）。 气象学练习题 1、天气晴朗时，一天中相对湿度最小值出现在【】 A.傍晚 B.午夜 C.日出前后 D.中午 2、下列哪种现象的出现可预兆天气晴好？【】 A.雨凇 B.平流雾 C.辐射雾 D.云 3、赤道附近区域没有台风形成，是因为【】 A.海水温度不够高 B.没有热带扰动 C.没有地转偏向力 D.无风 4、向冷气团方向移动的锋是【】 A.冷锋 B.暧锋 C.准静止锋 D.锢囚锋 5、天气晴朗的午后山区的风多是【】 A.从山谷吹向山坡 B. 从山坡吹向山谷 C.无法确定 D.静风 6、某地地面吹东北风，则可知【】 A. 该地东北方有高压 B.该地西南方有高压 C. 该地北方有高压 D. 该地东方有高压 7、风产生的原动力是【】 A.气压梯度力 B.地转偏向力 C.惯性力 D.摩擦力 8、“清明时节雨纷纷”主要与下列哪个天气系统有关？【】 A.暖锋 B.锋面气旋 C. 准静止锋 D.气团 9、我国绝大部分地区位于大气三圈环流模式中的【】 A. 东北信风带 B. 副热带高压带 C. 西风带 D.副极地低压带 10、印度季风形成的主要原因是【】 A.海陆热力性质差异的季节性变化 B.行星热源的分布 C.行星风带的季节性位移 D.地形 11、大气中的臭氧主要集中在（）。 A.对流层 B.平流层 C.中间层 D.暖层 12、请列举出3种大气中的温室气体。 13、我国北方地区秋冬季节雾霾天气频繁发生的原因不包括（）。 A.静风天气多 B.近地面常出现逆温 C.气溶胶粒子多 D. 冷空气活动频繁 14、对流层大气为何下热上冷？ 15、可见光中波长最长的是（），能量最高的是（）。 A.红光 B.红外线 C.紫光 D.紫外线 16、秋分日，下列城市中正午太阳高度角最大的是（）。 A.广州 B.上海 C.北京 D.哈尔滨 17、秋分日，广州和哈尔滨的昼长关系是（）。 A.广州长 B.哈尔滨长 C.相等 D.无法确定 18、太阳辐射比地面、大气辐射强的原因是（）。 第三章温度 一、名词解释题： 1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02＋T08＋T14＋T20)÷4。 4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1℃，所需要的热量。 13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期，称为农耕期。 14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 二、填空题： 1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 时，最低温度出现 (2) 时。 年变化是最热月在 (3) ，最冷月在 (4) 月。 2. 土温日较差，随深度增加而 (5) ，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而 (6) 。 3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率(λ)比空气 (8) 。粘土的热容量比 沙土的要 (9) ，粘土的导热率比沙土 (10) 。 4. 干松土壤与紧湿土壤相比： C干松土 试题--2(天气分析和天气学原理 单项选择答案)
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