气象学与气候学.pdf
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1、气象学与气候学The document was prepared on January 2,2021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
2、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。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。3.大气成分中,二氧化碳、臭氧、水汽的分布和作用?4.二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;5.臭氧主要分布在平流层,其功能一是吸收
3、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;6.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7.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8.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;9.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;10.对流层:高度在平均 12km 以下;一般情况下,气温随高度升高
4、而降低;空气垂直对流运动显着;气象要素水平分布不均匀;天气现象复杂多变;从低到高有可以分为摩擦层、中层、上层11.平流层:高度从对流层顶到 55km 左右;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;气流平稳,水平运动为主;水汽、尘埃含量少,能见度好,多晴朗天气,偶尔有积雨云冲入12.同温度下干湿空气那个重,为什么虚温的意义和原理13.为什么城市地区二氧化碳浓度要高一些?14.城市是人口聚居地,人口密度大,且车辆多,释放的尾气多;城市工厂比较多,产生的废气多;城市多高楼,空气流通不畅第二章 大气的热能和温度名词解释1、辐射:自然界中的一切物体都以电磁波
5、的方式向四周放射能量,这种传播能量的方式称为辐射,通过辐射传播的能量称为辐射能,也简称为辐射2、辐射光谱曲线:根据一定温度下不同波长上该物体所放射出的辐射是通量密度绘出的一条连续的曲线称为辐射光谱曲线3、太阳常数(I I。):就日地平均距离来说,在大气上界,垂直于太阳光线的 1cm2 面积内,1min 内获得的太阳辐射能量,称为太阳常数4、大气逆辐射:指大气辐射指向地面的部分5、地面有效辐射:地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差6、辐射差额:物体收入辐射与支出辐射的差值7、热赤道:指连接每一条子午线上每个月最高温度的各点的一条线,热赤道上的平均温度 1 月和 7 月均高于 24,并在 5N
6、 至 20N 之间移动8、等温线:地面上气温相等的各点的连线9、水平温度梯度:垂直于等温线,单位距离的温差10、大气稳定度:指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11、干绝热直减率():干空气或未饱和的湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值12、湿绝热直减率():湿空气或接近饱和的干空气绝热上升单位距离时的温度降低值思考题1、太阳辐射和地气辐射的区别?2、太阳辐射的能量主要集中在短波,地气辐射的能量主要集中在长波区域,所以太阳辐射又叫短波辐射,地气辐射又叫长波辐射3、4、太阳辐射在大气中是如何被减弱的5、太阳辐射在穿过大气的过程中会被大气吸收、散射和反射。6、大气会选择性的吸收
7、太阳辐射,水汽对太阳辐射吸收最强的是红外区,吸收能力弱,氧的吸收主要在紫外区,吸收能力较弱,臭氧在紫外区和可见光区各有一个吸收带,而太阳辐射能主要集中在这个波段,所以臭氧吸收的太阳辐射很多,但总体来说,大气对天阳辐射的吸收减弱作用并不大。7、大气对太阳辐射的散射作用主要是通过分子散射和粗粒散射,分子散射主要针对波长较短的部分,粗粒散射对各波长同等散射。8、大气中云层和尘埃对太阳辐射都有反射作用,其中云的反射量最为显着,太阳辐射遇到云时被反射一部分或是大部分,云层越低、越厚,反射能力就越强。9、综上所述,大气对太阳辐射的反射作用最强,散射次之,吸收最弱。10、为什么说对流层的主要直接热源不是太阳
8、而是地面?11、因为大气中的大部分物质对长波辐射的吸收能力较强,对短波辐射的吸收能力较弱,而太阳辐射的能量主要集中在短波处,地面辐射的能量主要在长波波段,所以大气直接从太阳辐射中吸收的能量不多,反而从地面辐射中吸收的能量更多,所以大气的直接热源是地面辐射而不是太阳辐射。12、分子散射和粗粒散射有何差异?分子散射指太阳辐射遇到直径比波长小的分子,则辐射的波长越短,散射能力越强,比如雨后天晴,天空呈青蓝色,就是因为太阳辐射中青蓝色波长较短,容易被大气散射的原因;13、粗粒散射指太阳辐射遇到的直径比波长大一些的质点时,辐射的各种波长都同样的被散射,例如当空气中存在较多的尘埃或雾粒,一定范围的长短波都
9、被同样的散射,使天空呈灰白色。14、到达地面的太阳辐射是怎样一种情况?总辐射的分布怎么样15、到达地面的太阳辐射有两部分:一是太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的,称为太阳直接辐射:一是经过散射后自天空投射到地面的,称为散射辐射,两者之和称为总辐射。16、总辐射的分布,就一天当中来说,中午最大,早晚最小;就纬度来说,一般是纬度愈低,总辐射愈大,反之就愈小,但是考虑到大气和云的减弱,总辐射的最大值不在赤道,而在 2020N N17、地气系统的辐射平衡怎么体现?18、地气系统的辐射平衡由辐射差额来体现,辐射差额指地气系统吸收的辐射能量减去发出去的辐射能量后的差值,就全球来看,纬度 35以内的差额
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