氣象學(xué)與氣候?qū)W 題庫_第1頁
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文檔簡介

1、氣象學(xué)與氣候?qū)W題庫 1、簡述干潔空氣的概念及其主要成分。(答案) 2、虛溫含義,它可直接測量嗎? (答案)3、從大氣組成推導(dǎo)大氣摩爾質(zhì)量u=? (答案)4、體積相同、P和T相同的干濕空氣重量是否一樣? (答案)5、P=1010hPa,e=10hPa,t=27 ,求 Tv(虛溫)。(答案)6、當(dāng)氣溫為25 ,氣壓為 1080hPa,相對濕度f=65時,求e(水汽壓)、E(飽和水汽壓)、d(飽和差)、a(絕對濕度)、q(比濕)。 (答案)7、若相對濕度f,氣壓p不變,增溫時,絕對濕度a和比濕q前后是否相同?(答案)8、對流層的特征如何,為什么? (答案)9、臭氧層形成過程及其作用怎樣? (答案)1

2、0、某地兩時刻f,p相同,當(dāng)TIT2時,a,q是否相同? (答案)11、簡述靜力學(xué)方程成立的條件、表達式及其物理意義。(答案)12、什么是地面總輻射,與大氣上界的太陽輻射相比有什么變化? (答案)13、分別涂為黑白色但性質(zhì)相同的兩個物體,在露天下其夜間與白天的表面溫度是否相同? (答案)14、溫度為20 的氣塊在 r=-0.1 /100m 的大氣中絕熱上升或下沉 500m后的溫度是多少? 這時氣塊周圍的氣層溫度是多少,氣層是否穩(wěn)定? (答案)15、求地氣系統(tǒng)的短波反射率為0.7時,地氣系統(tǒng)的平均平衡溫度 (設(shè)此系統(tǒng)對長波而言是黑體) 。(答案)16、為什么云層存在會使白天氣溫降低,夜間氣溫升高

3、? (答案)17、同為睛夜靜風(fēng),清晨但較干燥地區(qū)夜間的降溫幅度一般總比濕潤地區(qū)大,這是為什么?(答案)18、假定地球的行星反射率=0.3,地球處于輻射平衡狀態(tài)時的等效黑體溫度應(yīng)為多少?(答案)19、大氣中除貼地層,d外,很少出現(xiàn)T2,q增大,a不變。11大氣靜力學(xué)方程,表示了大氣在鉛直方向上所受的作用力達到平衡時,氣壓隨高度變化的規(guī)律。若在靜止大氣中取一個單位截面積,鉛直厚度為dz的空氣柱。由于是靜止大氣,所以空氣無水平運動,只在垂直方向受到重力和氣體壓力的作用。大氣靜力學(xué)基本方程的物理意義就是在相對于地面呈靜止?fàn)顟B(tài)的大氣中,單位質(zhì)量空氣所受到的重力與垂直氣壓梯度力處于平衡。所以大氣靜力學(xué)基本

4、方程又稱大氣靜力平衡方程,簡稱靜壓方程。其方程式是:dp/dz=-kg(k表示空氣密度)分析靜力學(xué)方程可得到以下幾點結(jié)論:(1).當(dāng)dz0時,dp0,說明隨高度的增加氣壓是下降的。(2).任意高度處的氣壓等于從該高度向上到大氣上界的單位截面積垂直氣柱的重量。(3)因g隨高度的變化很小,所以氣壓隨高度的增加而降低的快慢主要取決于空氣的密度。密度大的氣層,氣壓隨高度的增加降低得快,密度小的氣層,氣壓隨高度的增加而降低得慢。靜力學(xué)方程是在假設(shè)大氣處于相對靜止的條件下求得的,但實踐證明,除了有強烈對流運動的山區(qū)或強對流天氣系統(tǒng)以外,它可以相當(dāng)準(zhǔn)確地應(yīng)用于運動大氣。因此它在氣象學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。12、地

5、球上某一點接受太陽的能量,一部分來自直接輻射,另一部分則是散射輻射,二者之和稱為地面總輻射.大氣上界的太陽輻射通過大氣圈,然后到達地表。由于大氣對太陽輻射有一定的吸收,散射和反射作用,使投射到大氣上界的太陽輻射不能完全到達地面,所以在地球表面所獲得的太陽輻射強度要小。13、白天,白色物體的反照率高,黑色物體的反照率低,黑色物體比白色物體更能吸熱,所以,白天,黑色物體比白天物體的溫度高。晚上,沒有了太陽輻射,白色物體和黑色物體的溫度相同。14、考慮干絕熱情況:上升500m,其溫度為: 而周圍的空氣溫度為 下降500m,其溫度為: 可得加速度a為因為,所以大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。15、設(shè)地-氣系統(tǒng)是一個

6、半徑為r(約等于地球半徑)的球,對短波輻射的反射率為R=0.7。設(shè)地氣系統(tǒng)可看作黑體,在地氣系統(tǒng)達到平衡時,有 得到=1367,R=0.7,=5067*10-8W/m2k4可得T=38k。16、白天云層存在,云層對太陽輻射有吸收,散射和反射作用,云層越厚,作用越強,那么到達地面的太陽輻射就小,使得白天氣溫降低;而在夜間,由于云層的存在,而不存在太陽輻射,云層越厚,大氣逆輻射超強,地面可以得到熱量的補償,減少熱量的損失,地面有效輻射小,所以,夜間的氣溫升高。17、溫室效應(yīng)氣體中有水,水汽對地面長波輻射也有較強的吸收能力,在晴夜靜風(fēng)情況下,干燥地區(qū)夜間保溫作用就小,而濕潤地區(qū)的水汽有保溫作用,使得

7、夜間的降溫幅度不是很大。18、設(shè)地-氣系統(tǒng)是一個半徑為r(約等于地球半徑)的球,對短波輻射的反射率為R=0.3。設(shè)地氣系統(tǒng)可看作黑體,在地氣系統(tǒng)達到平衡時,有得: T=255K 。19、 在對流層中,總的情況是氣溫隨高度而降低,這首先是因為對流層空氣的增溫主要依靠吸收地長波輻射,因此離地面愈近獲得地面長波輻射的熱能愈多,氣溫乃愈高。離地面愈遠,氣溫愈低。其次,愈近地面空氣密度愈大,水汽和固體雜質(zhì)愈多,因而吸收地面輻射的效能愈大,氣溫愈高。愈向上空氣密度愈小,能夠吸收地面輻射的物質(zhì)水汽、微塵愈少,因此氣溫乃愈低。整個對流層的氣溫直減率平均為 0.65 /100m.實際上,在對流層內(nèi)各高度的氣溫垂

8、直變化是因時因地而不同的。對流層的中層和上層受地表的影響較小,氣溫直減率的變化比下層小得多。在中層氣溫直減率平均為0.5 0.6 /100m ,上層平均為0.650.75/100m.對流層下層(由地面至2km )的氣溫直減率平均為0.3 0.4 /100m.但由于氣層受地面增熱和冷卻的影響很大,氣溫直減率隨地面性質(zhì)、季節(jié)、晝夜和天氣條件的變化亦很大。例如,夏季白晝,在大陸上,當(dāng)晴空無云時,地面劇烈地增熱,底層(自地面至300-500m高度)氣溫直減率可大于干絕熱率(可達 1.21.5 /100m )。20、 T、Td、(T-Td)分別指氣溫、露點和溫度露點差。在空氣中水汽含量不變、使空氣冷卻到

9、飽和時度,稱露點溫度,簡稱露點,用Td表示。空氣中水汽含量愈高,露點愈高,反之亦然。在實際大氣中,空氣經(jīng)常處于未飽和狀態(tài),露點溫度比氣溫要低,即TdT。因此根據(jù)溫度露點差(T-Td),可以大致判斷空氣距離飽和的程度。21、大氣對短波輻射吸收比較小,而對長波輻射有一定的吸收,也有一定的反射。這一特性類似于溫室的玻璃,它可以讓太陽的短波輻射通過,但對長波輻射則是吸收的,因此溫室內(nèi)的溫度可以比外邊的高很多,但應(yīng)指出,溫室玻璃還有一個作用就是隔絕了溫室內(nèi)外的空氣對流,從而保持溫室內(nèi)較高的溫度,地球大氣并沒有這一作用,因此,大氣保溫作用和溫室效應(yīng)不是一回事。22、靜力穩(wěn)定度的特點,取決于氣塊在運動過程中

10、的溫度變化,也依賴于周圍大氣溫度的鉛直分布。 若使受擾氣塊有繼續(xù)遠離原來位置的趨勢,則稱大氣是靜力不穩(wěn)定的。.當(dāng)氣塊只有上升到某一臨界高度后才呈現(xiàn)不穩(wěn)定的大氣,稱為潛在不穩(wěn)定。 處于靜力穩(wěn)定狀態(tài)的大氣,若將該大氣的氣柱一直抬升到完全飽和時就呈現(xiàn)靜力不穩(wěn)定。23、形成云雨的主要條件是凝結(jié)核的存在,空氣垂直上升所進行的絕熱冷卻使空氣達到過飽和。在雨的形成過程中大水滴起著很重要的作用。由于空氣垂直上升運動的形式和規(guī)模不同,形成云的狀態(tài)、高度、厚度也不同。大氣上升運動方式主要有:熱力對流,動力抬升,大氣波動,地形抬升。不同的云,由于其水平范圍,云高,云厚,云中含水量,云中溫度和升降氣流等情況不同,因而

11、降水的形態(tài),強度,性質(zhì)也隨之而有差異。24、1).蒸發(fā)面的溫度蒸發(fā)面的溫度愈高,蒸發(fā)過程愈迅速。因為溫度高時,蒸發(fā)面上的飽和水汽壓大,飽和差也比較大。這是影響蒸發(fā)的主要因素。2)空氣濕度和風(fēng)空氣濕度愈大,飽和差愈小,蒸發(fā)過程緩慢;空氣濕度愈小,飽和差愈大,蒸發(fā)過程迅速。無風(fēng)時,蒸發(fā)面上的水汽靠分子擴散向外傳遞,水汽壓減小很緩慢,容易達到飽和,故蒸發(fā)過程微弱。有風(fēng)時,蒸發(fā)面上的水汽隨氣流散布,水汽壓比較小,故蒸發(fā)過程迅速。3)蒸發(fā)面的性質(zhì)在同樣溫度條件下,冰面飽和水汽壓比水面飽和水汽壓小,如果當(dāng)時實有水汽壓相同,冰面上的飽和差比水面小,因而冰面的蒸發(fā)比水面慢。由于海水濃度比淡水大(海水含有鹽分)

12、,在溫度相同的情況下,海水比淡水蒸發(fā)慢;清水蒸發(fā)比濁水慢,因為濁水吸熱多,溫度升高快。影響蒸發(fā)速度諸因素中,溫度是經(jīng)常起決定作用的因素,溫度愈高,蒸發(fā)愈快;反之,愈慢。其次是風(fēng)速,風(fēng)速愈大,蒸發(fā)愈快;反之,愈慢。25、25時,飽和水汽壓E=31.668,f=e/E,則e=fE=35%*31.668=11.0838 a=289*e/T=289*11.0838/(25+273)=10.7491 q=0.622*e/P=0.0072Tv=(1+0.378e/p)T= 299.300526、10時,飽和水汽壓E=12.271,f=e/E,則e=fE=60%*12.271=7.3626 當(dāng)飽和水汽壓這7

13、.3626時,由表可得Td=327、云和霧的形成都是水汽由未飽和達到飽和。一是增加空氣中的水汽,二是降溫。一般來說云主要是靠潮濕空氣在上升運動過程中絕熱膨脹降溫達到飽和而生成的。因此,上升氣流和充足的水汽是云生成的必要條件。而霧出現(xiàn)在貼地氣層中,是接地的云。霧的形成有兩個基本條件,一是近地面空氣中的水蒸氣含量充沛,二是地面氣溫低。其實云、霧本是同類,并沒有本質(zhì)上的差別,只是由于他們所處的位置不同,才有云和霧之分。例如,當(dāng)云層較低時,云底會淹沒高山之頂,可是位于山頂上的人卻說,這里彌漫著濃密的大霧。有時山腰里被大霧所籠罩,可是平地上的人卻又說,這是一條白色的云帶繚繞在山腰之中。因為人們通常是生活

14、在地面,因此總是從站在地面的位置來區(qū)分云或霧:籠罩在地面或海面的是霧;離開地面和海面的,不管它有多高,都是云。因此可以說,云是空中之霧,霧是地面、海面之云。兩者之間并沒有不可逾越的鴻溝。清晨茫茫大霧,日出后不久,常常被抬升到空中而成為灰白色的云層;而當(dāng)一股暖鋒移來的時候,云層又往往會越降越低,有時終于碰到地面和海面,就成為茫茫大霧。簡單地說,云和霧都是懸浮在空氣中的細微的小水滴或小冰晶。它們都是由空氣中的水汽遇冷凝結(jié)而成的。我們知道,空氣含水汽的能力是有一定限度的,達到最大限度時,就稱為水汽飽和。但水汽飽和要隨氣溫的變化而變化,氣溫越高,空氣中所能容納的水汽也越多。例如,在立方米的空氣中,氣溫

15、在時,最多能容納水氣的量是.克;氣溫在時,立方米的空氣中最多就可以含水汽.克。如果空氣中所含的水汽多于一定溫度條件下的飽和水汽量時,多余的水汽就會凝結(jié)出來,于是,看不見的水汽就變成能看得見的細微的小水滴(當(dāng)溫度低于時,則形成小冰晶)。這些小水滴或小冰晶的體積非常小,它們的平均半徑只有幾個微米,重量很輕,能夠被空氣中的上升氣流托住,因此能夠懸浮在空氣中成為云或霧。28、水平氣壓梯度力:當(dāng)空間存在著氣壓梯度時,空氣便受到沿氣壓梯度方向的作用力,作用在單位質(zhì)量空氣上的力稱為氣壓梯度力。因為氣壓梯度可以分解為水平氣壓梯度和鉛直氣壓梯度,因而氣壓梯度力也可分解為水平氣壓梯度力和鉛直氣壓梯度力。鉛直氣壓梯

16、度力與重力基本相平衡,水平氣壓梯度力便成為驅(qū)動空氣水平流動的原動力。29、大氣層內(nèi),空間氣壓值相同的各點所組成的面。等壓面是一個凹凸不平的曲面,其起伏狀況可表示等壓面附近水平面上氣壓的高低分布狀況。每一等壓面有一定的壓強數(shù)值。氣象上常以500、700、850百帕的等壓面作為主要等壓面。30、重力位勢:與地球重力場相配合的位勢。它等于單位質(zhì)量相對于某標(biāo)準(zhǔn)而(習(xí)慣上指平均海平面)的位能,在數(shù)值上等于使單位質(zhì)量在從平均海平面上升到該質(zhì)量所在高度的過程中為了克服重力所作的功。 等高線的數(shù)值是高度單位,但不是幾何高度,而是位勢高度。所謂位勢高度,就是把單位質(zhì)量的物體從海平面上升到某高度時克服重力所作的功

17、來表示的高度,其單位是位勢米。我國從1950年1月1日開始使用位勢米這個高度單位?,F(xiàn)在廣播電臺所說的500百帕等壓面的位勢高度是指500百帕等壓面距海平面的位勢。500百帕高度為什么不用幾何高度,而用位勢高度表示?這是因為天氣學(xué)理論主要是建立在流體力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)上的,用位勢高度表示在計算上有很多方便。其實,幾何高度Z和位勢高度h在數(shù)值上相差不大但概念上完全不同,一個是長度單位,一個是能量單位。31、層狀云往往是由暖而潮濕的空氣沿著一定的坡度大規(guī)模地從冷空氣的背面斜著滑升,致使其中的水汽達到飽和凝結(jié)而形成的一種均勻的像幕布一樣鋪滿天空的云層。這種云層一般厚度不太大,因而不能形成大雨,最多只能下

18、均勻的小雨或毛毛雨。對流云的形成總是與不穩(wěn)定大氣中的對對流上升運動相聯(lián)系。一般為孤立、分散、底部平坦、頂部凸起狀。32、地轉(zhuǎn)偏向力的大小與風(fēng)速和所在緯度的正弦成正比。即在同一緯度上。風(fēng)速愈大,偏轉(zhuǎn)力愈大;風(fēng)速愈小,偏轉(zhuǎn)力愈小;風(fēng)速為零時,偏轉(zhuǎn)力也為零。在風(fēng)速相同情況下,偏轉(zhuǎn)力隨緯度減小而減小,到赤道時為零,在兩極達到最大。33、同緯度,夏季海洋上空氣溫度小于陸地溫度;冬季則相反。其原因在于:首先,在同樣的太陽輻射強度下,海洋所吸收的太陽能多于陸地所吸收的太陽能;其次,陸地所吸收的太陽能分布在很薄的地面上,而海水所吸收的太陽能分布在較厚的水層中。第三,海面有充分水源供應(yīng),以致蒸發(fā)量較大,失熱較多

19、。最后,巖石和土壤的比熱小于水的比熱。由于上述差異,海陸熱力過程的特點互不相同。大陸受熱快,冷卻也快,溫度升降變化大。而海洋上溫度變化緩慢。34、大氣活動中心:月平均氣壓圖上表現(xiàn)出來的高壓和低壓。出現(xiàn)位置比較穩(wěn)定。包括永久性的和季節(jié)性的活動中心。北半球夏季重要的活動中心:印度低壓,西太平洋副熱帶高壓,北大西洋副熱帶高壓;冬季中心有:西伯利亞高壓,阿留申低壓,冰島東亞,西太平洋副熱帶高壓,北大西洋副熱帶高壓35、實際風(fēng)是實際觀測風(fēng)。地轉(zhuǎn)風(fēng),梯度風(fēng)都是一種理論上存在的風(fēng),而不是實際風(fēng)。實際風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)的差異總是存在的,這種差異的存在往往是各種因素造成的,其中最主要的有,近地層的摩擦作用,這是由于空氣

20、運動時與地表面產(chǎn)生摩 擦而出現(xiàn)的,它的方向與空氣運動方向相反,又總是使風(fēng)速減小。 上、下兩層等壓面上地轉(zhuǎn)風(fēng)的矢量差稱為熱成風(fēng)(Vt)。這是一種與兩個氣層 間溫度分布不均勻有密切關(guān)系的。熱成風(fēng)的方向與氣層間的平均等溫線平行,背熱成風(fēng) 而立,高溫區(qū)在右側(cè),低溫區(qū)在左側(cè)。熱成風(fēng)的大小與氣層間的水平溫度梯度成正比。 即等溫線越密集(疏),熱成風(fēng)就越大(?。@就是熱成風(fēng)原理。36、北半球風(fēng)向逆轉(zhuǎn)說明近地層有冷平流,風(fēng)從冷區(qū)吹向暖區(qū)。不同性質(zhì)的氣團往往密度不同。冷空氣密度大。則該地上空氣柱中質(zhì)量會增多。氣壓隨之升高。37、大尺度天氣系統(tǒng):超長波、長波、副熱帶高壓,赤道輻合帶季風(fēng)。天氣尺度天氣系統(tǒng):氣旋、

21、鋒、副熱帶低壓切變線、臺風(fēng)、云團。中小尺度天氣系統(tǒng):背風(fēng)波、颮線、暴雨、熱帶風(fēng)暴對流群、雷暴、龍卷風(fēng)、對流單體38、因為天文輻射的時空分布特點,形成了天文氣候因緯度而異的天文氣候帶,而實際氣候不僅太陽輻射的影響,還受宇宙地球物理因子、環(huán)流因子(大氣環(huán)流和洋流)、下墊面因子(海陸分布、地形與地面特性、冰雪覆蓋)、人類活動等多種因子的影響,因此實際氣候不僅隨緯度變化,同一緯度也有各種不同的氣候類型。39、地面輻射差額是某段時間內(nèi)單位面積地表面所吸收的總輻射和其有效輻射的差值。在低、中緯度,地面接收的總輻射多,而地面輻射差額小,說明地面有效輻射大,而大氣主要依靠吸收地面的長波輻射而增溫,所地低、中緯

22、度地區(qū)輻射差額小,白天溫度反而高。-為什么低、中緯地區(qū)Rg小,而白天溫度T反而高?40、海陸熱力性質(zhì)的差異主要表現(xiàn)在:1)在同樣的太陽輻射強度下,海洋所吸收的太陽能多于陸地所吸收的太陽能;2)陸地所吸收的太陽能頒在很薄的地表面上,而海水所吸收的太陽能分布在較厚的水層中;3)海面有充分水源供應(yīng),以致蒸發(fā)量較大,失熱較多,這也使得水溫不容易升高,而且,空氣因水分蒸發(fā)而有較多的水汽,以致空氣本身有較大的吸收熱量的能力,也就使得氣溫不易降低。而陸地上的情況正好相反。 由于上述差異,海陸熱力過程的特點互不相同,大陸受熱快,冷卻也快,溫度升降變化大。而海洋上則溫度變化緩慢。因此,冬季海洋是大氣的“熱源”,

23、大陸是“冷源”,夏季海洋是大氣的“冷源”,大陸是“熱源”。41、“天氣”則是指大氣在短時間內(nèi)的變化狀態(tài),是一個地區(qū)瞬間的風(fēng)、云、雨、雪、陰、晴變化狀況,“氣候”是指大氣在長時期內(nèi)的變化狀態(tài),是一個地區(qū)的多年的天氣狀況的變化規(guī)律,現(xiàn)代氣候?qū)W的核心:以氣候系統(tǒng)和全球變化為核心42、氣候系統(tǒng)是一個包括大氣圈、水圈、陸地表面、冰雪圈和生物圈在內(nèi)的,能夠決定氣候形成、氣候分布和氣候變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。太陽輻射是這個系統(tǒng)的能源。在太陽輻射的作用下,氣候系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生一系列的復(fù)雜過程,這些過程在不同時間和不同空間尺度上有著密切的相互作用,各個組成部分之間,通過物質(zhì)交換和能量交換,緊密地結(jié)合成一個復(fù)雜的、有機

24、聯(lián)系的氣候系統(tǒng)。43、天文氣候是由天文輻射所決定的,天文輻射能量的分布因緯度而異,天文輻射最多的是赤道,隨著緯度的增高,輻射能漸次減少,最小值出現(xiàn)在極點,這種能量的不均衡分布,導(dǎo)致不同的天文氣候帶。同時地球繞太陽公轉(zhuǎn)的的周期變化為一年,也就決定了在同一緯度帶,天文輻射有以一年為周期的季節(jié)性變化。44、地面輻射差額是某段時間內(nèi)單位面積地表面所吸收的總輻射和其有效輻射的差值。影響地面輻射差額的因子除考慮影響總輻射和有效輻射的因子,還應(yīng)考慮地面反射率的影響,中低緯接收的太陽總輻射大于地面有效輻射,因此地面輻射差額為正值,而在高緯,接收的太陽總輻射少,又終年積雪反射率大,因此高緯的地面輻射差額為負值。

25、45、因為地面與外界可以通過傳導(dǎo)、輻射、湍流等多種方式得到能量,為保持地表能量平衡,所以地面發(fā)射的長波輻射量可以大大的超出所吸收的短波輻射量。46、冬季亞歐大陸中部偏北受強大的蒙古高壓控制,大陸東岸盛行西北風(fēng),寒冷氣流隨冷高壓移動,由高緯內(nèi)陸吹向海洋,氣候寒冷干燥,降水稀少;大陸西岸盛行西南風(fēng),暖濕氣流隨氣旋的活動從大西洋吹向陸地,氣候溫和濕潤,降水較多。夏季,亞歐大陸有一強大的印度低壓,再加上西太平洋上副熱帶高壓的北移西伸,大陸東岸盛行東南風(fēng),氣流由低緯熱帶海洋吹向陸地,云和降水較多。而西岸仍是海上吹來的西風(fēng),但氣流來自中緯的海洋上,氣溫略低于東岸,降水則比東岸少得多。亞歐大陸的東岸具有季風(fēng)

26、氣候的特點,西岸具有海洋性氣候特點。47、氣壓的變化是該地上空空氣柱重量增加或減少的反映,而空氣柱的重量是其質(zhì)量和重力加速度的乘積。重力加速度可視為定值??諝庵|(zhì)量的變化主要是由熱力和動力因子引起。熱力因子是指溫度的升高或降低引起的體積膨脹或收縮、密度的增大或減小以及伴隨的氣流輻合或輻散所造成的質(zhì)量增多或減少。動力因子是指大氣運動所引起的氣柱質(zhì)量的變化,如水平氣流的輻合和輻散、不同密度氣團的移動、空氣垂直運動。48、鋒系結(jié)構(gòu):從平面看,鋒面氣旋是一個逆時針方向旋轉(zhuǎn)的渦旋,中心氣壓最低,自中心向前方伸展一個暖鋒,向后方伸出一條冷鋒,冷、暖鋒之間是暖空氣,冷、暖鋒以北是冷空氣。鋒面上的暖空氣呈螺旋

27、式上升,鋒面下冷空氣呈扇形擴展下沉。從垂直方面看,氣旋的高層式高空槽前氣流輻散區(qū),低層是氣流輻合區(qū)。在氣旋前部和中心區(qū)有上升氣流,氣旋后部有下沉氣流。由于氣旋自底層到高層是一半冷、一半暖的溫度部對成系統(tǒng),因而其低壓中心軸線自下而上向冷區(qū)偏斜。天氣:氣旋前方使寬闊的暖鋒云系及相伴隨的連續(xù)性降水天氣,氣旋后方是比較狹窄的冷鋒云系和降水天氣,氣旋中部是暖氣團天氣,如果暖氣團中水汽充足而又不穩(wěn)定,可出現(xiàn)層云、層積云,并下毛毛雨,有時還出現(xiàn)霧,如果氣團干燥,只能生成一些薄云而沒有降水。49、5月前,副高脊線在15度N附近,主要雨帶位于華南;6月中旬,副高第一次北跳,脊線越過20度N,我國雨帶進入江淮流域

28、,江淮梅雨開始;7月中旬,副高第二次北跳,脊線越過25度N,江淮梅雨結(jié)束,進入伏旱期,黃河流域雨季開始,華南進入第二次雨季;8月初,副高第三次北跳,脊線越過30度N,華北雨季開始;910月,副高迅速南退,我國雨帶相應(yīng)由北向南退。出現(xiàn)異常情況,則有旱澇出現(xiàn)。50、冷氣團底層受熱后,層結(jié)不穩(wěn)定度增加,湍流、對流容易發(fā)展,能較快地把底層熱量、水汽輸送到大氣上層,改變著氣團物理屬性;相反,暖氣團移向冷區(qū)時,氣團底層不斷變冷,層結(jié)穩(wěn)定度增加,限制了冷卻效應(yīng)地垂直發(fā)展,使氣團變冷主要通過輻射過程緩慢進行,因而變性較慢。 一般說冷氣團變性快,暖氣團變性慢,為什么51、我國主要位于中緯度地區(qū),而氣團的形成一般

29、在低、高緯度地區(qū),中緯度地區(qū)往往是冷、暖氣團交綏地區(qū),因而常見鋒面活動。52、鋒面氣旋是指具有鋒面結(jié)構(gòu)的低壓,鋒是冷、暖氣團相交綏的地帶,多見于中緯度地區(qū)。而低、高緯度地區(qū)常見單一性質(zhì)氣團。53、熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上、具有暖心結(jié)構(gòu)、強烈地氣旋性渦旋。按照熱帶氣旋的強度可分為臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴、熱帶低壓。因而,臺風(fēng)是熱帶氣旋的一種,即地面中心附近風(fēng)力12級以上。54、ITCZ,即赤道輻合帶,是南北半球兩個輻熱帶高壓之間氣壓最低、氣流匯合的地帶。ITCZ有明顯的季節(jié)性變化。北半球夏季,由于輻熱帶高壓北移合西南季風(fēng)增強,ITCZ位置偏北,冬季則相反,輻合帶位置偏南。55、氣團形成的源地有兩個條件,

30、即范圍廣闊、地表性質(zhì)比較均勻的下墊面,以及有一個能使空氣物理屬性在水平方向均勻化的環(huán)流場。在具備了這兩個條件下,主要通過大氣中各種尺度的湍流、大范圍系統(tǒng)性垂直運動以及蒸發(fā)、凝結(jié)和輻射等動力、熱力過程而與地表間進行水汽和熱量交換,并經(jīng)過足夠長的時間來獲得下墊面的屬性影響。氣團的變性是由于氣團形成后,隨著環(huán)流條件的變化,由源地移行到另一個新的地區(qū)時,由于下墊面性質(zhì)以及物理過程的改變,氣團的屬性也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。氣團的變性過程同氣團的形成過程一樣,也是通過湍流、大范圍垂直運動和蒸發(fā)、凝結(jié)、輻射等物理過程來實現(xiàn)的。56、土壤本身的物理特性:土壤含水量、熱容量、導(dǎo)熱率、導(dǎo)溫率土壤顏色、土壤機械組成及

31、腐殖質(zhì)外界條件:地形起伏、地面覆蓋物天氣、氣候條件緯度、季節(jié)、太陽高度角57、氣流在迎風(fēng)坡上被迫抬升,中途不斷大量降雨,因此只要山脈足夠高,總會有這樣一個高度,在這個高度以上雨量隨高度增加而反而減少。因為這個高度上雨量為全剖面最大,因此一般稱為最大降水高度。最大降水高度的高低主要與氣候干濕有關(guān)一般是氣候越濕潤,最大降水高度就越低。例如西非喀麥隆山面迎從大西洋上來的赤道潮濕西風(fēng),最大降水高度就在也麓,代本賈年平均雨量達到了10091毫米。墨西哥高原東西兩坡也有類似情況。而在干旱地區(qū),氣流凝結(jié)高度很高,因此最大降水高度必也較高,甚至不出現(xiàn)最大降水高度。最大降水高度還要受到其他因素的影響,例如,在熱

32、帶信風(fēng)帶區(qū)域中,由于上空有干燥的信風(fēng)逆溫層存在,因此最大降水高度便限制在信風(fēng)逆溫層高度以下。例如夏威夷冒納羅亞火山(M auna Loa)東坡700米高度上午降水最大于5500毫米,而山頂329s米處卻只有440毫米。小美洲沿海山地迎風(fēng)東坡上也有類似情況存在。58、與自由大氣比較,山地氣溫隨高度遞減的速度快。山地氣溫隨高度遞減率的季節(jié)變化有所不同。大都市夏季氣溫遞減率大,冬季遞減率小。59、冰雪覆蓋是氣候系統(tǒng)的組成部分之一,海冰、大陸冰原、高山冰川和季節(jié)性積雪等,由于它們的輻射性質(zhì)和其他熱力性質(zhì)與海洋和無冰雪覆蓋的陸地迥然不同,形成一種特殊性質(zhì)的下墊面,它們不僅影響其所在地的氣候,而且還能對另

33、一洲、另一半球的大氣環(huán)流、氣溫和降水等產(chǎn)生顯著的影響。在氣候形成中冰雪覆蓋是一個不可忽視的因子。雪被冰蓋是大氣的冷源,它不僅使冰雪覆蓋地區(qū)的氣溫降低,而且通過大氣環(huán)流的作用,可使遠方的氣溫下降。由于冰雪覆蓋面積的季節(jié)變化,使全球的平均氣溫也發(fā)生相應(yīng)的季節(jié)變化。冰雪覆蓋的致冷效應(yīng),使地面出現(xiàn)冷高壓,而高層等壓面降低,出現(xiàn)冷渦。由于冰雪覆蓋面積的年際變化,隨之氣壓場和大氣環(huán)流也產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在冰雪覆蓋面積變化特別顯著的年份,往往會出現(xiàn)氣溫和降水異?,F(xiàn)象,這種異??捎绊懙较喈?dāng)遙遠的地方。60、(一)高大地形對氣溫的影響(青藏高原)動力作用: 冬季層結(jié)穩(wěn)定而厚度又不大的冷空氣難以超過的天然障礙。阻擋

34、寒流:從西伯利亞西部來的寒潮,進入我國后,一般都通過準(zhǔn)噶爾盆地河西走廊黃土高原到達我國的東部平原,導(dǎo)致我國東部熱帶、副熱帶冬季溫度比有高原作屏障的印度半島北部地區(qū)要低的多;阻擋西風(fēng):冬季西風(fēng)向東運行過程中,遇到青藏高原后,因大氣層結(jié)穩(wěn)定,因此在高原東側(cè)分成南北兩支氣流,在高原的北半部分,冬季各月的溫度西北比東北高;在高原的南半部分,冬季各月溫度是東南比西南高,之后兩支氣流在高原東側(cè)的距離分支點40-50個經(jīng)度處又合二為一,繼續(xù)東行;阻擋暖濕氣流北上:夏季由于高原南側(cè)有來自于印度洋上的暖濕氣流北上,本身具有不穩(wěn)定的大氣層結(jié),易于爬越山地。在高原北側(cè)下沉,形成向西北、東北伸出的兩條暖舌,使高原北側(cè)

35、干燥、高溫,南側(cè)則空氣潮濕、多雨。熱力作用: 夏季,高原面上是熱源,其溫度高于同高度的大氣,6、7月份最強;冬季,高原面上是冷源,其溫度低于同高度的大氣,12、1月份最強。(二)中小地形對氣溫的影響:氣溫的日較差大:白天盆地受熱,熱量堆積在谷底,增溫快, 夜晚盆地四周冷空氣下沉,暖空氣被抬升,降溫強烈,結(jié)果盆地晝熱夜冷。夜間或冬季常有逆溫現(xiàn)象:夜晚,溫度低,密度大的空氣流入谷底時,暖空氣被抬升到一定高度時而形成逆溫,若有來自高原或冰蓋山峰上的冷空氣,更易形成很厚的逆溫層。(三)海拔高度對氣溫的影響:溫度直減率春夏大于冬季:夏季地面吹來自海洋的暖濕偏南風(fēng),上下溫差大。冬季地面吹來自陸地的寒冷偏北

36、風(fēng),上下溫差小。冬季高緯逆溫現(xiàn)象顯著,并影響整個對流層的平均溫度。(四)、地形與降水:地形影響降水的形成:在迎風(fēng)的山地對降水的形成有促進作用。地形對降水的分布有影響:當(dāng)海洋氣流與山地坡向垂直或交角很大時,則迎風(fēng)坡多成為“雨坡”,背風(fēng)坡則成為“雨影”區(qū)域。從世界降水量分布可以看出,在中緯度西風(fēng)帶的大陸西岸山地的西坡,降水量很大,地形對積雪也有影響,由于垂直氣溫遞減的情況雖各有不同,但總的講來,愈向高處氣溫愈低,如有積雪,則積雪時間愈長,到一定高度就具有永久雪被。如果在某一高度以上,周圍視線以內(nèi)有一半以上為積雪覆蓋且終年不化時,這個高度就稱為雪線。雪線高度主要因緯度而異。全球最高的雪線高度并不出現(xiàn)

37、在赤道,而出現(xiàn)在南北半球的熱帶和副熱帶,特別是其干旱氣候區(qū)。(五)、地形與地方性風(fēng)系:地方性風(fēng)系:由于地形影響產(chǎn)生的局部環(huán)流。如:高原季風(fēng)、山谷風(fēng)、焚風(fēng)、布拉風(fēng)、峽谷風(fēng)高原季風(fēng):1)形成原因:由于高原與四周自由大氣的熱力差異引起的。冬季:高原是冷源,高原南側(cè)的偏東北風(fēng)就是冬季風(fēng);夏季:高原是熱源,熱低壓南側(cè)的偏西南風(fēng)就是夏季風(fēng)。2)對氣候的影響:加強了我國西南地區(qū)冬夏對流層低層季風(fēng)的厚度:我國西南地區(qū)冬夏分別處于高原冷高壓環(huán)流和熱低壓環(huán)流的東南方,分別盛行東北季風(fēng)和西南季風(fēng),這與海陸熱力差異所形成的低層季風(fēng)環(huán)流方向是完全一致的,二者疊加起來,使我國西南地區(qū)季風(fēng)的厚度特別大。破壞了夏季對流層中部

38、行星氣壓帶和行星環(huán)流:夏季高原面上是一個熱低壓,輻合上升形成暖高壓,高壓南側(cè)的西南季風(fēng)被高原抬升,助長了近地面氣流的輻合上升,高壓南側(cè)的偏東氣流在低緯下沉,與地面強盛的西南季風(fēng)之間形成一個與與低緯環(huán)流相反的環(huán)流圈。因而它破壞了對流層中層的行星風(fēng)系和環(huán)流。海陸風(fēng):在海濱,白天風(fēng)從海洋吹向陸地;夜晚風(fēng)從陸地吹向海洋的規(guī)律性風(fēng)向日變化,這就是海陸風(fēng)。 61、定義:大范圍地區(qū)近地面層盛行風(fēng)向隨季節(jié)有明顯改變的風(fēng),稱季風(fēng)。所謂季風(fēng)氣候主要是指一個地區(qū)冬夏之間盛行風(fēng)向有明顯的季節(jié)性變化。東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)的異同點:成因 冬季風(fēng) 夏季風(fēng) 成因 性質(zhì) 成因 性質(zhì) 亞洲東部 海陸熱力性質(zhì)的差異 (地處世界最大大

39、陸和世界最大海洋之間,海陸熱力性質(zhì)差異最顯著) 受亞洲高壓控制,盛行偏北季風(fēng)。 寒冷干燥 受夏威夷高壓控制,盛行來自海洋的東南季風(fēng)。 溫暖濕潤 亞洲南部 海陸熱力性質(zhì)差異和氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)移動。 盛行來自高緯大陸的東北季風(fēng) 溫暖干燥 赤道低壓帶北移,南半球的東南信風(fēng)受吸收越過赤道,向右偏轉(zhuǎn)而成西南季風(fēng)。 溫暖濕潤 62、地面由于吸收太陽總輻射和大氣逆輻射而獲得能量,同時又以其本身的溫度不斷向外放出輻射而失去能量。某段時間內(nèi)單位面積地表面所吸收的總輻射和其有效輻射之差值,稱為地面的輻射差額。影響地面輻射差額的因子很多,除考慮到影響總輻射和有效輻射的因子外,還應(yīng)考慮地面反射率的影響。反射率是由不

40、同的地面性質(zhì)決定的,所以不同的地理環(huán)境、不同的氣候條件下,地面輻射差額值有顯著的差異。低緯度沙漠總輻射最多,但是沙漠地面的反射率很高且有效輻射也很多,導(dǎo)致差額不是跟大。但是這并不說明低緯度沙漠提供給大氣的熱量就少了。63、在環(huán)流的經(jīng)向熱量輸送中,洋流作用占33,大氣環(huán)流作用占67。赤道與極地間熱量輸送隨緯度、高度、季節(jié)的分布:在緯度分布上有兩個高點:20附近,5060間;在高度分布上也有兩個高點:近地面層,200hPa等壓面上;從季節(jié)來講,冬季高低緯度間輸送的熱量最大,夏季輸送強度較小。 大氣環(huán)流輸送形式:平均經(jīng)圈環(huán)流輸送和大型渦旋輸送兩種。環(huán)流經(jīng)向熱量輸送的結(jié)果:緩和了赤道與極地間的南北溫差

41、。 64、低緯環(huán)流包括赤道輻合帶、信風(fēng)帶、赤道西風(fēng)帶、副熱帶高壓帶。其緯度位置在30S30N之間。 (1)、赤道輻合帶:由于氣流輻合上升,空氣對流運動非常旺盛,帶內(nèi)氣候單調(diào),其特點是全年皆夏,炎熱潮濕,多積云,降水豐沛。 (2)、信風(fēng)帶:此帶的大陸東岸是迎風(fēng)岸,降水充沛;信風(fēng)帶的大陸西岸是背風(fēng)岸,降水稀少,常形成荒漠和半荒漠氣候。65、在假定地表均勻和地球自轉(zhuǎn)情況下,全球地面氣壓和風(fēng)場的分布基本呈緯向。如下圖。由于地球以23.5度的傾角環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn),太陽直射的緯度(熱赤道)也隨季節(jié)而南北移動,從而使全球的氣壓場和行星風(fēng)帶也隨之南北擺動。這種由于行星風(fēng)帶季節(jié)位移而產(chǎn)生的季風(fēng),也稱行星季風(fēng)。印度及

42、其鄰海地區(qū)是行星風(fēng)系季風(fēng)區(qū)。冬季這兒盛行東北信風(fēng),夏季太陽直射北回歸線附近,熱赤道北移,南半球的東南信風(fēng)越過赤道變?yōu)槲髂蠚饬?,這種周期性的變換的氣流也稱赤道季風(fēng)。66、通常指處于中緯度大陸腹地的氣候。在大陸內(nèi)部,海洋的影響很弱,大陸性顯著。內(nèi)陸沙漠是典型的大陸性地區(qū)。 地中海式氣候是出現(xiàn)在緯度3040之間的大陸西岸的一種海洋性氣候。以地中海沿岸最為明顯,其他地區(qū)如北美洲的加利弗尼亞沿海、南美洲的智利中部、非洲南端的好望角地區(qū),也都有類似的氣候。 地中海式氣候的特點是:冬季受西風(fēng)帶控制,鋒面氣旋頻繁活動,氣候溫和,最冷月氣溫在410之間,降水量豐沛。夏季在副熱帶高壓控制下,氣流下沉,氣候炎熱干燥

43、少雨,云量稀少,陽光充足。全年降水量3001000毫米,冬季半年約占6070,夏季半年只有3040,冬季降水量多于夏季。 夏季溫度在沿海和內(nèi)陸有較大區(qū)別,沿海受冷洋流影響,溫度較低,最熱月在22以下,空氣比較潮濕,多霧,稱為涼夏型。在內(nèi)陸距海較遠,海洋調(diào)節(jié)較小,空氣干燥,暖熱,最熱月溫度在22以上,稱為暖夏型。 地中海式氣候的特點,是高溫時期少雨,低溫時期多雨;這種不協(xié)調(diào)的配合,對植物十分不利。在生長季節(jié),植物必須經(jīng)過炎熱干燥的鍛煉,為了減少蒸發(fā),自然植被多半是生長得短小的喬木和灌木等常綠硬葉林。67、柯本以氣溫和降水為指標(biāo),并參照自然植被的分布進行氣候分類??卤練夂蚍诸悾瑲夂蛑笜?biāo)嚴(yán)格、界限明

44、確,分類系統(tǒng)簡明,并能反映世界自然植被的分布狀況。以各級字母組合表示氣候帶、氣候型,含義明確,便于記憶,易在圖中表示,一目了然。68、可能蒸散量EP系指在水分供應(yīng)充足的條件下,下墊面(指有同等高度植物覆蓋的地面)最大可能蒸散的水分。桑斯維特根據(jù)他在美國中西部和墨西哥等地進行灌溉試驗時所得數(shù)據(jù),確定EP值的大小與當(dāng)?shù)貧鉁睾腿照諘r數(shù)兩者關(guān)系最密切,也就是該值主要取決于所在地的熱量條件。全球年總可能蒸散量EP等值線分布基本上與緯線平行。根據(jù)世界13000多個測站的測算資料,確定以年總可能蒸散量EP為130cm這條等值線作為低緯度氣候與中緯度氣候的分界線,以年總可能蒸散量EP為52.5cm這條等值線。

45、 斯查勒分類法是一種動力氣候分類法。他根據(jù)氣團的源地和鋒面的位置以及它們的移動來劃分氣候帶和氣候型。他的分類法重視氣候的形成因素,把高地氣候(H)與低地氣候區(qū)分開來,照顧了氣候的緯度地帶性以及大陸東西岸和內(nèi)陸的差異性。同時,又和土壤水分收支平衡結(jié)合起來,界限清晰,干燥氣候與濕潤氣候的劃分明確細致,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)田水利建設(shè)上又具有實用價值,是目前比較好的一種世界氣候分類法。但斯查勒氣候法也有其不足之處,他對季風(fēng)氣候沒有足夠的重視。在東亞、南亞和澳大利亞北部是世界季風(fēng)氣候最發(fā)達的區(qū)域,在應(yīng)用動力方法進行世界氣候分類時,季風(fēng)這個因子是不容忽視的。在斯查勒氣候分類中把我國的副熱帶季風(fēng)氣候、溫帶季風(fēng)氣候與北美東部的副熱帶濕潤氣候、溫帶大陸性濕潤氣候等同起來。又把我國南方的熱帶季風(fēng)氣候與非洲、南美洲的熱帶干濕季候等同起來,這都是不妥當(dāng)?shù)摹?9、1)、季風(fēng)的分布: 主要分布在亞洲的南部和東部、東非的

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