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氣象學(xué)復(fù)習(xí)模擬練習(xí)題
第一節(jié) 大氣的組成和熱能
1、什么是干潔空氣？（P82）
通常把除水汽、液體和固體雜質(zhì)外的整個(gè)混合氣體稱(chēng)為干潔空氣，簡(jiǎn)稱(chēng)干空氣。
2、什么是一個(gè)大氣壓？（P86）
氣象學(xué)把溫度為0℃、緯度為45°的海平面氣壓作為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，稱(chēng)為1個(gè)大氣壓，相當(dāng)于1013.25 hPa。
3、氣壓隨高度的變化與氣溫和氣壓條件的關(guān)系。(P87)
氣壓隨高度的實(shí)際變化與氣溫和氣壓條件有關(guān)。
從下表3-3可以看出：
�、僭跉鈮合嗤瑮l件下，氣柱溫度愈高單位氣壓高度差愈大，氣壓垂直梯度愈小，即暖區(qū)氣壓垂直梯度比冷區(qū)�。�
�、谠谙嗤瑲鉁叵�，氣壓愈高單位氣壓高度差愈小，氣壓垂直梯度愈大。
因此，地面高氣壓區(qū)，氣壓隨海拔上升而很快降低，上空往往出現(xiàn)高空低壓。地面暖區(qū)氣壓常比周?chē)�，而高空氣壓往往比同高度的鄰區(qū)高；地面冷區(qū)氣壓常比周?chē)�，而高空氣壓往往比周�(chē)汀?/p>
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4、什么是“標(biāo)準(zhǔn)大氣”？（P90）
人們根據(jù)高空探測(cè)數(shù)據(jù)和理論，規(guī)定了一種特性隨高度平均分布的大氣模式，稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)大氣”或“參考大氣”。標(biāo)準(zhǔn)大氣模式假定空氣是干燥的，在86km以下是均勻混合物，平均摩爾質(zhì)量為28.9644kg/kmol，且處于靜力學(xué)平衡和水平成層分布。
5、太陽(yáng)輻射能由哪些組成？（P91）
太陽(yáng)輻射能主要是波長(zhǎng)在0.4一0. 76 um的可見(jiàn)光，約占總能量的50%；其次是波長(zhǎng)大于0.76 um的紅外輻射，約占總輻射能的43%；波長(zhǎng)小于0.4 um的紫外輻射約占7%。
6、什么是太陽(yáng)輻射強(qiáng)度？（P91）
表示太陽(yáng)輻射能強(qiáng)弱的物理量，即單位時(shí)間內(nèi)垂直投射在單位面積上的太陽(yáng)輻射能，稱(chēng)為太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。
7、什么是太陽(yáng)常數(shù)？（P91）
在日地平均距離（D= 1.496×108 km）上，大氣頂界垂直于太陽(yáng)光線(xiàn)的單位面積上每分鐘接受的太陽(yáng)輻射稱(chēng)為太陽(yáng)常數(shù)（用S0表示）。
8、為什么天空有時(shí)候是蔚藍(lán)色的，有時(shí)候又是灰白色的？（必考）（P91-92）
散射和反射作用受云層厚度、水汽含量、大氣懸浮微粒粒徑和含量的影響很大。晴空時(shí)起散射作用的主要是空氣分子，波長(zhǎng)較短的藍(lán)紫光被散射，使天空呈蔚藍(lán)色；陰天或大氣塵埃較多時(shí)起散射作用的主要是大氣懸浮微粒，散射光長(zhǎng)短波混合，天空呈灰白色。
9、到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射包括哪些？什么是散射輻射？什么是總輻射？（P92）
�。�1）經(jīng)大氣削弱后到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射包括兩部分：
一是直接輻射，二是散射輻射。
�。�2）經(jīng)大氣散射后到大地面部分的太陽(yáng)輻射，稱(chēng)為散射輻射。
�。�3）直接輻射和散射輻射之和即是太陽(yáng)輻射總量，稱(chēng)為總輻射。
10、總輻射的日變化和年變化是什么？（P92）
總輻射有明顯的日變化和年變化。
一天之內(nèi)，夜間總輻射為零，日出后逐漸增加，正午達(dá)最大值，午后逐漸減小。但云的影響可改變正常的日變化。
一年之內(nèi)，夏季總輻射最大，冬季最小�？傒椛涞木暥确植�，一般是緯度愈低總輻射愈大；緯度愈高總輻射愈小。因?yàn)槌嗟栏浇嘣�，總輻射最大值并不出現(xiàn)在赤道，而是出現(xiàn)在20°N附近。
11、什么是“大氣窗”？（P93）
波長(zhǎng)為8.5一12 um的輻射稱(chēng)為“大氣窗”。
12、什么是大氣輻射？什么是大氣逆輻射？（P94）
�。�1）大氣獲得熱能后依據(jù)本身溫度向外輻射，稱(chēng)為大氣輻射。
（2）大氣輻射中一部分向下投向地面，即是大氣逆輻射。
13、什么是“花房效應(yīng)”（即溫室效應(yīng)）？（P96-97）
大氣逆輻射的存在使地面實(shí)際損失的熱量略少于以長(zhǎng)波輻射放出的熱量，因而地面得以保持一定的溫暖程度。這種保溫作用，通常稱(chēng)為“花房效應(yīng)”或“溫室效應(yīng)”。
14、為什么氣溫下午2時(shí)最高，日出前后氣溫最低？（思考題）（必考）（P96-97）
①大氣主要因吸收地面長(zhǎng)波輻射而增溫，地面輻射又取決于地表面吸收并儲(chǔ)存的太陽(yáng)輻射量。太陽(yáng)輻射有日變化，氣溫也相應(yīng)出現(xiàn)日變化特征。正午太陽(yáng)高度角最大時(shí)太陽(yáng)輻射最強(qiáng)，但地面儲(chǔ)存的熱量傳給大氣需要一個(gè)過(guò)程，所以氣溫最高值不出現(xiàn)在正午而是在午后2時(shí)前后。
�、谄浜�，太陽(yáng)輻射逐漸減弱，地面溫度和氣溫也逐漸下降。清晨日出前地面儲(chǔ)存熱量減至最少，所以一日之內(nèi)氣溫最低值出現(xiàn)在日出前后。日出時(shí)間隨緯度和季節(jié)不同，因而最低溫度出現(xiàn)時(shí)間也不同。日出后太陽(yáng)輻射加強(qiáng)，地面儲(chǔ)存熱量又開(kāi)始增加，氣溫也相應(yīng)回升。
15、全球氣溫水平分布的特點(diǎn)。（P98）
�、儆捎谔�(yáng)輻射量隨緯度變化，等溫線(xiàn)分布的總趨勢(shì)大致與緯圈平行。
�。ū卑肭�1月等溫線(xiàn)比7月等溫線(xiàn)密集，表明冬季南北溫差大，夏季南北溫差小。南半球也有冬夏氣溫差別，但季節(jié)與北半球相反。）
�、谕暥认募竞Ｃ鏆鉁氐陀陉懨妫竞Ｃ鏆鉁馗哂陉懙�，等溫線(xiàn)發(fā)生彎曲。
�。习肭蛞蚝Ｑ竺娣e較大，等溫線(xiàn)較平直；北半球海陸分布復(fù)雜，等溫線(xiàn)走向曲折，甚至變?yōu)榉忾]曲線(xiàn)，形成溫暖或寒冷中心，亞歐大陸和北太平洋上表現(xiàn)得最清楚。）
③洋流對(duì)海面氣溫的分布有很大影響。
（1月太平洋和大西洋北部等溫線(xiàn)向北極方向突出，表明黑潮和墨西哥灣暖流具有強(qiáng)大的增溫作用，南半球因受秘魯寒流和本格拉寒流影響，等溫線(xiàn)突向赤道方向。7月寒流影響最顯著，北半球等溫線(xiàn)沿非洲和北美西岸轉(zhuǎn)向南突出，南半球等溫線(xiàn)在非洲和南美西安向北突出。）
�、芙嗟赖貐^(qū)有一個(gè)高溫帶，月平均溫度冬、夏均高于24℃，稱(chēng)為熱赤道。
（熱赤道平均位于5-10°N。冬季在赤道附近或南半球大陸上，夏季則北移到20°N左右。）
�、菽习肭驘o(wú)論冬、夏，最低氣溫都出現(xiàn)在南極；北半球最低氣溫夏季出現(xiàn)在極地，冬季出現(xiàn)在高緯大陸。
�。ǘ砹_斯的維爾霍揚(yáng)克和奧伊米亞康分別為-69.8℃和-73℃，被稱(chēng)為寒極。最高溫度北半球夏季出現(xiàn)在低緯大陸上，如20°N-30°N的撒哈拉、阿拉伯半島、加利福尼亞等地。世界絕對(duì)最高溫度出現(xiàn)在索馬里境內(nèi)，為63℃。由此可見(jiàn)，地球表面氣溫的變化范圍在-90℃-63℃之間。）
第二節(jié) 大氣水分與降水
1、空氣中水汽含量與溫度的關(guān)系？（P102）
空氣中水汽含量與溫度關(guān)系密切。溫度一定時(shí)，單位體積空氣中容納的水汽量有一定的限度，達(dá)到這個(gè)限度，空氣呈飽和狀態(tài)，稱(chēng)為飽和空氣。飽和空氣的水汽壓，稱(chēng)為飽和水汽壓(E)，也叫最大水汽壓，超過(guò)這個(gè)限度水汽就開(kāi)始凝結(jié)。飽和水汽壓隨溫度升高而增大。若沒(méi)有達(dá)到飽和水汽壓，則可以用降溫和增加水汽的方法達(dá)到飽和水汽壓。
2、簡(jiǎn)述露點(diǎn)溫度。（P103）
一定質(zhì)量的濕空氣，若氣壓保持不變而令其冷卻，則飽和水汽壓E隨溫度降低而減小。當(dāng)E=e時(shí)，空氣達(dá)到飽和。濕空氣等壓降溫達(dá)到飽和的溫度就是露點(diǎn)溫Td ，簡(jiǎn)稱(chēng)露點(diǎn)。 露點(diǎn)完全由空氣的水汽壓決定，氣壓一定時(shí)它是等壓冷卻過(guò)程的保守量�？諝庖话阄达柡�，故露點(diǎn)常比氣溫低�？諝怙柡蜁r(shí)露點(diǎn)和氣溫相等。根據(jù)露點(diǎn)差即氣溫T和露點(diǎn)Td之差，可大致判斷空氣的飽和程度。飽和空氣T-Td=0;未飽和空氣T-Td>0；T-Td差值越大說(shuō)明相對(duì)濕度越低。氣溫降低到露點(diǎn)是水汽凝結(jié)的必要條件。
3、大氣降溫的過(guò)程包括哪四種？（P105-106）
�、俳^熱冷卻：
空氣上升時(shí)，氣壓隨高度升高而降低，因絕熱膨脹而冷卻，可使氣溫迅速降低，在較短時(shí)間內(nèi)引起凝結(jié)現(xiàn)象，形成中雨或大雨�？諝馍仙炖鋮s也愈快，凝結(jié)過(guò)程也愈強(qiáng)烈。這種絕熱冷卻是引起水汽凝結(jié)或凝華的最重要的過(guò)程，大氣中很多凝結(jié)現(xiàn)象是絕熱冷卻的產(chǎn)物。
②輻射冷卻：
地球表面或大氣系統(tǒng)在接受輻射小于自身發(fā)射輻射的情況下所產(chǎn)生的溫度降低的過(guò)程，稱(chēng)為輻射冷卻。空氣本身因向外放散熱量而冷卻。近地面夜間除空氣本身的輻射冷卻外，還受到地面輻射冷卻的作用，使氣溫不斷降低。如水汽較充沛，就會(huì)發(fā)生凝結(jié)。輻射冷卻過(guò)程一般較緩慢，水汽凝結(jié)量不多，只能形成露、霜、霧、層狀云或小雨。
�、燮搅骼鋮s：
由冷空氣或暖空氣的水平運(yùn)動(dòng)所造成的地面或近地氣層的降溫,稱(chēng)為平流冷卻。較暖的空氣經(jīng)過(guò)冷地面，由于不斷把熱量傳給冷的地表造成空氣本身冷卻。如果暖空氣與冷地表溫度相差較大，暖空氣溫度降低至露點(diǎn)或露點(diǎn)以下時(shí)，就可能產(chǎn)生凝結(jié)。 ④混合冷卻：
交替使用的自然冷卻和強(qiáng)迫冷卻來(lái)帶走熱量的冷卻方法，稱(chēng)為混合冷卻。溫度相差較大且接近飽和的兩團(tuán)空氣混合時(shí)，混合后氣團(tuán)的平均水汽壓可能比混合前氣團(tuán)的飽和水汽壓大，多余的水汽就會(huì)凝結(jié)。
4、云滴增長(zhǎng)的兩個(gè)過(guò)程。（P110-111）
①云滴凝結(jié)（凝華）增長(zhǎng)：
在云的發(fā)展階段，云體上絕熱冷卻，或不斷有水汽輸入，使云滴周?chē)膶?shí)際水汽壓大于其飽和水汽壓，云滴就會(huì)因水汽凝結(jié)或凝華而逐漸增大。當(dāng)水滴和冰晶共存時(shí)，在溫度相同條件下，由于冰面飽和水汽壓小于水面飽和水汽壓，水滴將不斷蒸發(fā)變小，而冰晶則不斷凝華增大，這種過(guò)程稱(chēng)為冰晶效應(yīng)（如圖3-16）；大小或冷暖不同的水滴在云中 共存時(shí)，也會(huì)因飽和水汽壓不同而使小或暖的水滴不斷蒸發(fā)變小，大或冷的水滴不斷凝結(jié)增大。
�、谠频蔚臎_并增長(zhǎng)：
云滴大小不同，相應(yīng)具有不同的運(yùn)動(dòng)速度。云滴下降時(shí)，個(gè)體大的降落快，個(gè)體小的降落慢，于是大云滴將“追上”小云滴，碰撞合并成為更大的云滴。
云滴增大，橫截面積變大，下降過(guò)程中又能沖并更多的小云滴。云中含水量愈大，云滴大小愈不均勻，相互沖并增大愈迅速。低緯度地區(qū)云中出現(xiàn)冰水共存機(jī)會(huì)不多，所以對(duì)氣溫>0℃的暖云降水而言，云滴沖并增大顯得尤為重要。
5、影響飽和水汽壓的因素。（思考題）
�、僬舭l(fā)面的溫度：
飽和水汽壓隨溫度的升高而按指數(shù)規(guī)律迅速增大。
�、谡舭l(fā)面的性質(zhì)（水面、冰面、溶液面）：
a.冰面和過(guò)冷卻水面的飽和水汽壓仍隨溫度升高而按指數(shù)規(guī)律變化。
b.溶液面的飽和水汽壓小于純水面的飽和水汽壓；溶液濃度越大，飽和水汽壓越小。 ③蒸發(fā)面的形狀（平面、凹面、凸面）：
a.溫度相同時(shí)，凸面的飽和水汽壓最大，平面次之，凹面最小。
b.凸面的曲率越大，飽和水汽壓愈大；凹面的曲率愈大，飽和水汽壓愈小。
c.大水滴曲率小，飽和水汽壓��；小水滴曲率大，飽和水氣壓大；從而出現(xiàn)大水滴“吞并”小水滴現(xiàn)象。
6、降水的類(lèi)型有哪些？（P111-112）
有四種：①對(duì)流雨 ②地形雨 ③鋒面（氣旋）雨 ④臺(tái)風(fēng)雨
7、臺(tái)風(fēng)的形成條件有哪些？臺(tái)風(fēng)形成的地區(qū)？臺(tái)風(fēng)影響我國(guó)的情況？臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)包括什么？
�。�1）臺(tái)風(fēng)形成的（必要）條件：
�、僖袕V闊的高溫洋面。
海水溫度要高于26.5℃，而且深度要有60米深。臺(tái)風(fēng)需要消耗的巨大的能量只有廣闊的熱帶海洋釋放出的潛熱才能供應(yīng)。另外，臺(tái)風(fēng)周?chē)D(zhuǎn)的強(qiáng)風(fēng)，會(huì)引起中心附近60米深的海水發(fā)生翻騰，為了確保海水翻騰中海面溫度始終高于26.5℃，暖水層的厚度必須達(dá)60米。
②要有合適的流場(chǎng)。
臺(tái)風(fēng)的形成需要強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。合適的流場(chǎng)（如東風(fēng)波，赤道輻合帶）易產(chǎn)生熱帶弱氣旋，熱帶弱氣旋氣壓中間低外圍高，促使氣流不斷向氣旋中心輻合并作上升運(yùn)動(dòng)；上升過(guò)程中水汽凝結(jié)釋放出巨大的潛熱，形成暖心補(bǔ)給臺(tái)風(fēng)能量，并使上升運(yùn)動(dòng)越來(lái)越強(qiáng)。
③要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力。
如果輻合氣流直達(dá)氣旋中心發(fā)生空氣堆積阻塞，則臺(tái)風(fēng)不能形成。足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力使輻合氣流很難直接流進(jìn)低氣壓中心，而是沿著中心旋轉(zhuǎn)，使氣旋性環(huán)流加強(qiáng)。赤道的地轉(zhuǎn)偏向力為零，向兩極逐漸增大，故臺(tái)風(fēng)發(fā)生地點(diǎn)大約離開(kāi)赤道5個(gè)緯距以上，在5-20度之間。
�、軞饬縻U直切變要小，即高低空風(fēng)向風(fēng)速相差不大。
如果高低空風(fēng)速相差過(guò)大，潛熱會(huì)迅速平流出去，不利于臺(tái)風(fēng)暖心形成和維持。緯度大于20度的地區(qū)，高層風(fēng)很大，不利于增暖，臺(tái)風(fēng)不易出現(xiàn)。
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