2020最新水务工程气象学选修课程复习提纲.pdf

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1、第一章2.大气中的臭氧与生物圈有何关系臭氧能强烈吸收太阳紫外线辐射部分，对大气有增温作用，引起平流层的温度随高度增加。4.试述对流层的特征.对流层这个名词的意义如何温度随高度递减、对流旺盛、要素水平分布不均匀、集中了四分之三的大气质量和十分之九的水汽质量。对流层主要是从地面得到热量，通过空气的对流和湍流运动，将热量输送到高层大气。6.为什么平流层内温度会随高度的而增高?平流层中这种温度的分布特征，是和它受地面的影响小，以及该层中的臭氧对太阳紫外辐射的吸收有关。7.干洁空气中含有哪些重要气体?他们随高度有何变化?干洁空气主要气体的成分比从地面直到90 公里高度基本不变，在90 以上，大气的主要成

2、分仍是氮和氧，但随着高度的增加氧的比例减小，氮的比例增大。平均从80 开始，由于太阳紫外辐射的照射，氧和氮已有不同程度的离解，在100 以上氧已全部成为氧原子，在250 以上氮也基本以原子的形式存在。8.空气中二氧化碳增多的原因是什么?-12近百年来，大量燃烧化石燃料，大气中的二氧化碳含量以每年110%的量级不断增加。9.压强随高度按什么关系变化?压强随高度的变化与温度成反比。14.为什么在暖空气中单位气压高度差要比冷空气中的大？如果相邻的冷暖气团地面气压相同，在各个高度上他们的气压也一定相同吗？由单位压强高度差知当 T 较大，H 较大，所以暖空气中单位气压高度差要比在冷静空气中大。在相同的冷

3、暖空气中，当地面压强相同，在各个高度上暖气层的气压比冷气层内气压大。15.西风来自何方？北风来自何方？西，北17.露点的意义是什么？露点的高低决定于哪些因子？在空气中气压和水汽含量不变的条件下降温，使水汽相对于水面达到饱和（t0）时的温度，称为露点温度。tdblg(e/6.11)/alg(e/6.11)由上式可以看出，在气压一定时，露点（或霜点）的高低只与空气中的水汽含量有关，水汽含量愈多，露点（或霜点）愈高，所以露点（或霜点）也是反映空气中水汽含量的物理量。19.写出气象上常用的干空气和湿空气状态方程表达式，并说明其物理意义。干空气的状态方程为pRdT；湿空气的状态方程可写成pRTv；上式表

4、明，在温度一定时，气体的压强与其密度成正比；在密度一定时，气体的压强与其绝对温度成正比。20.写出流体静力学方程并说明其物理意义。pg流体静力学方程的物理意义是当单位体积的气块处于静力平衡时，所受的静压力与重力相z等，气压随高度增加而减小，气压随高度变化的快慢与气压成正比。第二章2.太阳辐射在大气中衰减的原因是什么？太阳辐射一部分被大气吸收，一部分被散射到太空中，还有云层对太阳辐射的减弱作用。3.辐射有几种形式？辐射强度与入射波波长的关系？瑞利散射和米散射。瑞利散射光的强度与波长的四次方成正比。米散射强度与波长无关。5 地面接收的太阳辐射由几部分组成？与哪些因子有关？到达地面的太阳辐射包括了直

5、接投射到地面上的直接辐射和以散射的形式到达地面的散射辐射两部分。太阳直接辐射的大小主要是由太阳高度角和大气透明度所决定的。散射辐射和空气分子、尘埃和云滴有关。6.什么是地面有效辐射？影响因子有哪些？地面所放射的辐射量与地面所吸收外资的那部分大气逆辐射之差。影响因子有地面温度，气温，大气湿度，云况，海拔高度，地面性质。第三章1.大气热力学第一定律的表示形式有几种？表示的意义是什么？三种(1)理想气体热力学第一定律：dQ mcvdT pdV，表示系统热量的得失与内能做功之间的能量关系。(2)干空气热力学第一定律：dQ cvdT 的能量关系。(3)饱和湿空气热力学第一定律：dQ1 Ldqs cvdT

6、 RTdp，表示单位质量干空气的热量的得失与内能做功之间pRTdp，表示饱和湿空气块的热量的得失与内p能做功之间的能量关系。2.什么是干绝热过程，什么是湿绝热过程，什么是假绝热过程？(1)如果升降气块内部既没有发生水相变化，又没有与外界交换热量，称这种过程为干绝热过程。(2)饱和湿空气在上升过程中，与外界没有热量交换，该过程称为湿绝热过程。(3)潮湿空气块上升，饱和前温度按干绝热直减率减小，饱和以后按湿绝热直减率减小。当气块中水汽凝结，成为雨滴、雪花等部分或全部降落后，气块中水分含量减少，下降过程按干绝热直减率或介于干、湿绝热直减率之间的直减率（它大于上升过程中的湿绝热直减率）增温，气块回到原

7、来高度上时，其温度就变成另一个较高的温度，这种过程是个不可逆过程。严格说是非绝热的，所以称为假绝热过程。3.什么叫凝结高度？在什么情况下凝结高度较高或较低？(1)未饱和的湿空气块绝热上升，气块的水汽压小于其温度时的饱和水汽压；当气块继续上升，其温度降低，饱和水汽压也随之减小。这样，在某一高度上，其饱和水汽压等于气块的水汽压，水汽开始发生凝结，把这个高度称为抬升凝结高度（），简称凝结高度。(2)由公式h 123(T0Td0),凝结高度的大小取决于抬升前气块温度和露点温度之差。差大凝结高度大，反之则小。6为什么暖湿气流越过高的山脉后，某一高度上温度要比山前同一高度上温度高？（1）暖湿气流在山前，上

8、升，饱和前温度按干绝热直减率减小，饱和以后按湿绝热直减率减小。当气块中水汽凝结，成为雨滴、雪花等部分或全部降落后，气块中水分含量减少，下降过程按干绝热直减率或介于干、湿绝热直减率之间的直减率（它大于上升过程中的湿绝热直减率）增温，气块回到原来高度上时，其温度就变成另一个较高的温度。7气块法大气层结稳定度的判据？（1）干空气与未饱和湿空气：不稳定饱和湿空气：s中性稳定11设山高为 1000m，s=0.65/100m，一团未饱和湿空气在迎风坡山脚时的温度为20，露点为 16.5，当它上升到山顶时，水汽已全部凝结并离开气块。求该团空气上升到山顶时的温度是多少？越过山顶后到达背风坡山脚时气温为多少？未

9、饱和湿空气先按干绝热线上升到凝结高度，再按湿绝热线上升到山顶，水汽全部凝结并脱离气块，越过山顶后又按干绝热线下降，到达背风坡山脚。凝结高度：h 123(T0Td0)=123（20-16.5）=430.5m山顶温度：T1 T0dh s(H h)=12回山脚时温度：T2 T1dH=12+（0.98/100）1000=21.8第四章1什么是气压梯度？气压梯度力？其大小、方向？答：气压梯度：表示气压分布不均匀程度的空间矢量。其大小等于气压随距离的变化率，方向多垂直于 等压线或等压面，由高压指向低压。气压梯度力是周围空气介质作用在空气块表面上压力的合力G。对于单位体积的空气块，气压梯度力恰好等于气压梯度

10、p，其方向垂直于等压面并从高压指向低压方向。2水平地转偏向力具有哪些性质？、答：偏向力只能产生于空气运动之后，而不能使静止空气产生运动。纬度一定时，风速愈大，Ah愈大。当Vh=0，Ah=0。风速一定时，水平地转偏向力与维度的正弦成正比，在极地Ah最大；在赤道上Ah=0。地转偏向力垂直于物体运动方向，在北半球上（0），地转偏向力总是指向风的右边，并垂直于风，在南半球上，（0），则相反，地转偏向力总是指向风的左边，也垂直于风。不论在北、南半球上，地转偏向力的作用只能改变空气运动的方向，不能改变它的速度大小。3真正使空气质点运动的力有哪些？哪些力可使得已经运动的空气质点的运动状况发生变化？答：真正使

11、空气质点运动的力是气压梯度力，它是大气运动的起动力。摩擦力是两个相互接触的物体作相对运动时，接触面之间所产生的一种阻碍物体运动的力，可使风速减少、方向偏离等压线；地转偏向力和惯性离心力都不是实际存在的力，它们只改变物体运动的方向，不改变运动速度的大小。5什么是地转风？梯度风？风场与气压场关系如何？梯度风什么情况下等于地转风？答：地转风是水平气压梯度力与地转偏向力达到平衡时，空气的等速直线水平运动。地转风的风压场关系满足白贝罗风压定律：背风而立。北半球上，低压区在左，高压区在右；南半球上则相反，高压区在左，低压区在右。梯度风是沿（圆形）等压线吹的无摩擦的水平气流。梯度风的风压场关系有两种情况：梯

12、度风轨迹曲率为气旋式，空气呈逆时针向旋转。梯度风轨迹曲率为反气旋式，空气呈顺时针向旋转。在平直等压线条件下，梯度风等于地转风。15地面摩擦力对风的影响？（包括风向、风速）答：摩擦力不仅使风速减小，且会改变风向，使低层空气中的风穿越等压线向低压区吹。第六章1.大气环流形成的主要因子是哪些？太阳辐射因子，地球自转作用，地表性质作用2.画图并说明经向三圈环流及与其相对应的近地层行星风系、纬圈气压带的形成和分布5.冬夏季大气环流有哪些显著差异第七章1.什么是气团？其形成条件是什么？分为几类？冬夏半年影响我国气团有哪几种？气团是指气象要素（主要指温度、湿度和大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀垂直分布相

13、似的大范围空气团。气团形成条件：一是范围广阔、地标性质比较均匀的下垫面。二是有一个能使空气物理属性在水平方向均匀化的环流场。极地大陆气团和热带海洋变性气团2 什么是锋？锋分类的依据是什么？锋可分为哪些类型？锋附近气象要素有哪些突变表现？大气中冷暖气团相遇后，其间有一个，不同性质气团之间的界面实际上是一个过渡层，这个过渡层就称之为锋。根据锋两侧冷、暖气团移动方向和结构状况，一般把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四种类型。3.比较冷锋（第一型）和暖锋过境时天气有何不同？5.阻塞高压和切断低压的差异是什么？7 西太平洋副热带高压季节性活动有何规律？它对我国天气气候变化有何影响？夏季时北半球副高的强

14、度、范围迅速增大，盛夏时增至最强范围几乎占北半球的 1/51/4.冬季时北半球副高强度减弱，范围缩小，位置南移、东退8.台风形成的必要条件是什么？说明台风的结构和天气特征台风是一个强大的海洋热带气旋，产生于低纬热带海洋面上，是由于高温、高湿和巨大的辐合上升运动所形成第八章1.影响气候形成的因素有哪些？太阳辐射、宇宙地球物理、环流、下垫面、人类活动2.辐射是如何影响气候形成的？3 下垫面不同如何影响气候？海陆差异可使气候发生很大变化，形成海洋性气候和大陆性气候地形起伏可以影响气温和降水并形成地方性风4.海洋性气候和大陆性气候有何差别？海洋气候区气温日差较小，而大陆的气温日差较大5.山脉对气温有何影响？气温虽海拔高度的升高而降低，使得高山和高原上的气温降低。7 局地风有哪些种？分别是如何形成的？青藏高原季风。青藏高原由于它与四周大气的热力差异，冬季在高原上形成冷高压，盛行反旋环流，夏季形成热低压，盛行气旋式环流山谷风。白天坡上暖空气沿坡上升，成为谷风，晚上，山坡上辐射冷却，使临近坡面的空气迅速冷却，密度增大因而沿坡下滑，流入谷地，成为山风。8 事件的概念是什么？对气候变化有何影响？是指厄尔尼诺和南方涛动的统称。在厄尔尼诺年，印度尼西亚、澳大利亚、印度次大陆和巴西东北部出现干旱，而从赤道中太平洋到南美西岸则多雨；我国东北地区和日本夏季持续低温、有的年份我国大部分地区降水偏少