气象学考试资料

1、天气与气候的区别。概念不同天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（温度、相对湿度、气压等）和大气现 象（风、云、雨、雪、降水等）的综合。属于短时间内的微观现象。气候：是指在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间相互作用下，在某一时段 内大量天气过程的综合。不仅包括该地多年平均天气状况，也包括某些年份偶尔出现的极端 天气状况，多属于长时间宏观现象。变化周期不同天气：短期天气过程：活动时间M5天中期天气过程：活动时间510天长期天气过程：活动时间10天一3个月特点：变化快，周期短。气候：周期分季际、年、十年、百年、千年、万年等。特点：变化慢，时间长。研究对象不同天气：仅是大气中所产生的天气现象，是个单纯的系统。气候：包括大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈（动物、植物、人）五个子系统，是个 庞大的系统，各子系统间相互联系、相互作用，共同决定着气候的长期平均状况。气候具有 地方性的特点。2、气象与气候学在国民经济中的意义。1. ）气象气候情报服务对气象观测资料进行整理分析，找出它们的规律性，共生产建设部门应用。a. 农业生产；b. 水利建设；c. 建设规划；2. ） 天气预报服务天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（23天）、中期天气预报（49天）， 长期天气预报（1015天以上）。3. ）气候预报服务4）气候资源的开发利用5）人工影响天气和改善气候环境人工影响天气是用人工方法改变天气的发展过程。人工影响天气是用人工方法改变天气的发 展过程。如人工增雨、人工防雹、人工消雾、人工除云、人工防霜、人工抑制闪电等。人类对气候环境的改善，有大范围的（跨流域调水、兴建大型水库等），也有小范围的（城市 绿化、温室大棚等）。3、气象与气候学在公共安全管理领域中的应用。1）防灾减灾（人工影响天气、气象灾害预报预警）；2）气象灾害风险评估与风险管理；3）公共安全规划；4）应急救援中的天气服务；4、大气圈的垂直结构。对流层、平流层、中间层、热层/暖层、散逸层5、对流层的主要特征。1、气温随高度增加而降低，气温直减率（气温垂直梯度）约为0.65 Ohm。2、垂直对流运动，低纬较强，高维较弱；夏季较强，冬季较弱。3、气象要素水平分布不均匀，对流层受地表影响大，而地表具有海陆分异、地形起伏等差 异，故温度、湿度等水平分布不均。6、水汽和大气气溶胶的作用作用：通过水的相变和水分循环不仅把大气圈、海洋、陆地和生物圈紧密地联系在一起，而 且对大气运动的能量转换和变化，以及对地面和大气温度都有重要的影响。作用：可成为水滴和冰晶的凝结核，对云雾的形成起重要作用；固体微粒能散射、反射和吸 收一部分太阳辐射；减少地面长波辐射外逸，对地面和空气温度有一定影响；降低大气能见 度。7、太阳常数和天文辐射的概念。太阳常数：在日地平均距离条件下，在大气上界，垂直于太阳光线的单位面积、单位时间内 获得的太阳辐射能量。天文辐射:太阳辐射在大气上界的时空变化与分布主要是由太阳与地球之间的天文位置决定 的，又称天文辐射。8、为什么说地面才是大气的主要热源？1）太阳辐射虽然是地球上的主要能源，但因为大气本身对太阳辐射直接吸收很少（20%左 右），而地球表面（下垫面）却能大量吸收太阳辐射，并经转化供给大气。2）地面能吸收太阳短波辐射，同时按其本身的温度不断向外发射长波辐射。大气对太阳短 波辐射几乎是透明的，吸收很少，但对地面的长波辐射却能强烈吸收。9、全球热量平衡模式。10、大气稳定度的概念。大气稳定度是指气块（气团）受任意方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。它 表示在大气层中的个别空气块是否安于原在的层次，是否易于发生垂直运动，即是否易于发 生对流。11、逆温的概念及形成条件。在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增高而升高的逆温现象。逆温形成过程：辐射逆温、湍流逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温、融雪逆温、洼地逆 温等。（一）辐射逆温概念一一由于地面强烈辐射冷却形成的逆温。形成条件一一晴朗、无云、无风（或微风）、夜晚（二）湍流逆温（三）概念：由于低层空气的湍流混合而成的逆温。形成原因:上升的湍流空气降温速率比气温直减率大，从而使湍流混合层空气温度降低。（三）平流逆温概念一一暖空气平流到冷的地表或冷的水面上形成的逆温。其形成与湍流和辐射作用紧密相关。风速作用下，较强的湍流作用使平流逆温近地面遭破 坏，使逆温层不能与地面相联，且湍流的垂直混合作用使逆温层底部气温降得更低，逆温更 明显。此外，夜间地面辐射冷却使平流逆温加强，白天地面增温使平流逆温减弱。（四）下沉逆温概念-整层空气下沉、压缩形成的逆温当某一层空气发生下沉运动时，因气压逐渐增大，以及因气层向水平方向的辐 散，使其厚度减小（hVh）。如果气层下沉过程是绝热的，且气层内各部分空气的相对位置不 发生改变，这样空气层顶部下沉的距离要比底部下沉的距离大，所以，其顶部空气的绝热增 温要比底部多。于是有这样的情况，当下沉到某一高度上，空气层顶部的温度高于底部的温 度，而形成逆温。（五）锋面逆温对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬到冷空气的上面，两者之间形成一个倾斜的过 渡区锋面，可出现逆温，这种逆温称为锋面逆温。（六）融雪逆温冰雪覆盖的地表面，在回暖的季节由于冰雪融化，需从低层大气中吸收大量热量，也可形成 逆温。（七）洼地逆温在山谷及洼地，夜间由于临近的山坡、高地或平地的冷空气沿坡下滑、沉向山谷及洼地的底 部，而把原来较暖的空气向上抬升而形成的逆温。第五章1. 相对湿度和露点的概念。相对湿度空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。露点对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量的情况下，降低温度而使空气达 到饱和状态时的温度。2. 冰晶效应的概念。冰晶效应-在云中，冰晶和过冷却水共存的现象是很普遍的。如果当时实际水汽压介于二 者饱和水汽压之间，就会产生冰水之间的水汽转移现象。水滴会因不断蒸发而缩小，冰晶会 因不断凝华而增大。这就是冰晶效应。3. 影响饱和水汽压的因素有哪些？它们是如何影响的？影响因素：蒸发面温度：蒸发面性质：蒸发面形状水汽分子电荷(1)*T（2）和纯水面相比，溶液面的饱和水汽压小于纯水面的饱和水汽压溶液浓度越大，则饱和水汽压越小（3）温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小。凸面的曲率愈大，饱和水汽压愈大；凹面的曲率愈大，饱和水汽压愈小。（4）云雾中的水滴常带有电荷，电荷使水滴的饱和水汽压减小4. 雨滴增长的物理过程。云滴增大的过程是以下两个过程同时作用的结果：1、云滴的凝结（凝华）增长：指水汽分子凝结（凝华）在云滴（冰晶）表面上，使云滴（冰 晶）增长的过程。水汽扩散转移现象：云层内部存在冰水云滴共存、冷暖云滴共存或大小云滴共存的任何一种条件时，产生水汽从一种云滴转移到另一种云滴上的扩散转移过程2、云滴的冲并增长：云滴经常处于运动之中，他们可能发生冲并，大小云滴之间发生冲并 而增大的过程，成为云滴的冲并。第六章1、低空的气压系统有哪几种类型？1、低气压（简称低压）：其等压线闭合，中心气压值低，向外逐渐增高；空间等压面向下凹陷，形如盆地。2、低压槽（简称槽）：它是低压向外伸出的狭长区域或一组未闭合的等压线向气压较高一方突出的部分。3、高气压（简称高压）：由闭合等压线构成，中心气压高，向外逐渐降低，空间等压面呈上凸状，类似山丘。4、高压脊（简称脊）：它是由高压向外伸出的狭长区域或一组未闭合的等压线向气压较低的一方突出的部 分。5、鞍形气压场（区）（简称鞍部）：是两个低压与两个高压交错组成的中间区域，其附近空间等压面形如马鞍。2、作用于空气中的力有哪些？除重力外，该作用力主要包括： 由于气压分布不均而产生的气压梯度力（水平、垂直）； 由于地球自转而产生的地转偏向力； 由于空气作曲线运动所产生的惯性离心力； 由于空气层之间、空气与地面之间存在着相对运动而产生的摩擦力。它们的综合作用，对大气中的水分、热量输送和天气、气候的形成和演变起着重要作用。第七章画图说明三圈环流和三风四带。中纬巨流副极境供气压带低纬环流副熟常高气匝带赤道抵气压爵嵯蜻环旋中乡5环i南供第八章1、气团的概念及形成条件。气团是指气象要素（主要指温度、湿度和大气静力稳定度）水平分布上比较均匀的大范围空 气团。形成条件： 范围广阔且性质比较均一的下垫面空气中的热量和水分主要来自下垫面-下垫面属性决定气团的属性。假若地面的性质在水 平方向上有差异，那么在它之上存在的空气的物理属性在水平方向上也将有差异，也就形成 不了气团。以下地区有利于气团的形成：广阔的海洋一一太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋；无垠的沙漠撒哈拉、阿拉伯、塔克拉玛干等；冰雪覆盖的大陆南极大陆；极地地区一一俄罗斯的西伯利亚 有能使空气物理属性在水平方向均匀化的环流场一般认为移动缓慢的高压系统有利于气团的形成。这是因为：它们不仅能使空气有充足时间同下垫面进行热量和水分交换，以获得与下垫面一 致的属性，而且高压中的低空辐散流场利于空气温度、湿度的水平梯度减小，趋于均匀化， 成为有利于气团形成的环流条件。2、锋的概念及类型。锋：一个地区在单一气团长期控制下天气少变的。但是当有另一个气团（性质不同）移来， 对该地区影响时，在这两种气团的交汇处，往往是天气变化最剧烈的，而这两种性质不同的 气团交汇处或过渡带就是锋。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。冷锋是冷气团前缘的锋，锋在移动过程中，锋后冷气团占主导地位，推动着锋面向暖气团一 侧移动的锋。暖锋是暖气团前沿的锋，锋在移动过程中，锋后暖气团起主导作用，推动着锋面向冷气团一 侧移动的锋。准静止锋是冷、暖气团势力相当或受地形阻挡，使锋面很少移动或来回摆动状态的锋。锢囚锋是暖气团、较冷气团和更冷气团相遇时先构成两个锋面，然后其中一个锋面追上另 一个锋面所形成的。第九章海陆风和山谷风是如何现成的白天，风从海洋吹向陆地，称为海风；夜晚，风从陆地吹向海洋，称为陆风。白天 近地面气流：海洋一陆地 海风夜间 近地面气流：陆地一-海洋 陆风当大范围水平气压场比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡 吹向谷地，这就是山谷风。白天因坡上的空气比同高度上的自由大气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，成为谷风-风从 山谷吹向山坡。夜间由于山坡上辐射冷却，使邻近坡面的空气迅速变冷，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷 地，成为山风-风从山坡吹向山谷。夏季谷风比山风强，冬季山风比谷风强第十章1、温室效应（大气的保温效应）：大气逆辐射使地面因发射而损耗的能量得到一定的补偿， 因而对地面有一种保温作用2、热岛效应：在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出 海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。