大氣物理試題

1、課堂練習(xí)11、已知空氣溫度為26.4，露點(diǎn)為9.3，求實(shí)際水汽壓（e），飽和水汽壓（E），相對(duì)濕度（f）。如果露點(diǎn)不變，空氣溫度變高了，則答案將怎樣變化？如果氣溫不變，露點(diǎn)變高了，則答案又將怎樣變化？解：將露點(diǎn)溫度=9.3代入馬格努斯公式，即求得水汽壓e將空氣溫度代入馬格努斯公式，即得飽和水汽壓E相對(duì)濕度 如果不變，空氣溫度變高了，則飽和水汽壓E要變大，相對(duì)濕度f要變小。反之，如果氣溫不變，露點(diǎn)變高了，則與露點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的水汽壓就要增高，所以相對(duì)濕度f要變大。3、已知?dú)鉁貫?3.7，絕對(duì)濕度為14.1，求e、E、f、飽和差。解：水汽壓e由e值從馬格奴斯公式可求得值（）飽和差=E-e=29.3-19

2、.3=10.0(百帕)7、設(shè)地面氣壓為1013百帕，溫度為0.0，試求在均質(zhì)大氣中3997米和7995米高度上的氣壓。解：8、超音速運(yùn)輸飛機(jī)在1000米上空飛行，測(cè)得t=15,p=890百帕，已知飛機(jī)以下氣層的氣溫直減率為6.5/1000米，求海平面氣壓。解： 先求出海平面的溫度（）1000米以下氣層的平均溫度為。利用壓高公式可求出海平面氣壓 (百帕)1: 空氣微團(tuán)過山時(shí)發(fā)生凝結(jié)，在山前P=970百帕，克/千克，在山后P=950百帕，克/千克，試問山前山后是否為同一空氣微團(tuán)？（利用圖解）解：根據(jù)或在絕熱過程中守衡恒的原理，只需判斷山前山后的或是否相等即可。根據(jù)山前P=970百帕，克/千克，可在

3、圖解上求得山前為18（或=3），同樣，根據(jù)山后的P=950百帕，克/千克，在圖解上求得山前為18（或=3）。因?yàn)樯角?，山后的或相等，故屬同一微團(tuán)。求法如下：已知970百帕，克/千克，在圖解上點(diǎn)-A點(diǎn)（970百帕，），A點(diǎn)沿干絕熱線上升到凝結(jié)高度，通過該凝結(jié)高度的濕絕熱線上的數(shù)字即為=18。求法如下：已知970百帕，克/千克，在圖解上點(diǎn)-A點(diǎn)（970百帕，），A點(diǎn)沿干絕熱線上升到凝結(jié)高度，再沿通過該凝結(jié)高度的濕絕熱線下降到1000百帕高度，此時(shí)在橫坐標(biāo)上所對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值即為=3。2: 試根據(jù)下表所給的A、B、C三點(diǎn)的資料，用圖解求A、B、C三點(diǎn)的 ABCP（百帕）1000700500（）186-

4、9（）153-11ABCP（百帕）1000700500（）186-9（）153-11(克/千克)10.76.83.0(克/千克)12.88.33.6（百帕）960668485（）51.558.061.5（）16.218.819.01、若有一未飽和濕空氣流經(jīng)一座高3000米的高山，已知，P=1000百帕，試問：（1） 凝結(jié)高度等于多少？（2） 在山頂處的溫度等于多少？（3） 在背風(fēng)山麓處溫度等于多少？（注：取=0.5/100米，凝結(jié)出的水全部下降掉）解：（1）已知，可直接代入凝結(jié)高度公式： 米也可從圖上直接求（略）。（2）設(shè)山頂處的溫度為，凝結(jié)高度處的溫度為。氣流在凝結(jié)高度以下它是根據(jù)干絕熱直減

5、率上升的， 所以； 在凝結(jié)高度以上氣流是根據(jù)濕絕熱直減率上升，所以山頂處的溫度為 （4） 因設(shè)凝結(jié)出的水全部下降掉，故在背風(fēng)坡氣流是沿干絕熱下沉的山腳處的溫度為 2、溫度為20，比濕為10克/千克的空氣，在爬越一座山時(shí)，從1000百帕高度抬升到700百帕高度。試問該空氣的初始露點(diǎn)為多少？若在上升期間水汽凝結(jié)物的80%通過降水下落，求空氣在山的另一側(cè)下沉到900百帕處的溫度。解： 先把空氣微團(tuán)的狀態(tài)（1000百帕，20）點(diǎn)在圖解上，然后沿1000百帕等壓線降溫到與10克/千克的等飽和比濕線相交，所對(duì)應(yīng)的溫度即為初始露點(diǎn)溫度約為14。現(xiàn)從（1000百帕，20）點(diǎn)出發(fā)沿干絕熱線上升，直到與10克/千

6、克的等飽和比濕線相交，然后再沿通過該交點(diǎn)的濕絕熱線上升到700百帕，這時(shí)的比濕為6克/千克，因此凝結(jié)出的液態(tài)水為10-6=4克/千克。按題意，降掉3.2克/千克，空氣微團(tuán)中尚剩液態(tài)水0.8克/千克?，F(xiàn)在再將空氣微團(tuán)從700百帕高度沿濕絕熱線下降，直到與6.8克/千克的等飽和比濕線相交（此時(shí)0.8克/千克的液態(tài)水已全部蒸發(fā)完），再沿干絕熱線下降至900百帕，此時(shí)微團(tuán)溫度約為19.8。3、一股氣流越山，山前氣象站測(cè)得氣流的P=1000百帕，t=20，=15，這股氣流翻越山頂（山頂P=600百帕）下降到山后氣象站（P=1000百帕），問：（1）如果氣流越過山頂前，所凝結(jié)的液態(tài)水全部脫離氣流，那么，山

7、后氣象站應(yīng)預(yù)報(bào)這股氣流來時(shí)的t=？，=？（2）如果1/2液態(tài)水降落，那么，山后氣象站預(yù)報(bào)t=？，=？（3）如果液態(tài)水一直不脫離氣流，那么。t，又分別等于多少呢？解：（1）空氣先從初態(tài)（P=1000百帕，t=20，=15）出發(fā)，沿干絕熱線上升到凝結(jié)高度，再沿濕絕熱線上升到山頂（P=600百帕處），然后又沿干絕熱線下降到1000百帕，此時(shí)t=35.5。從（1000百帕、35.5）點(diǎn)出發(fā)，沿等壓線向左移，直到與克/千克相交處，所對(duì)應(yīng)的溫度即為=1。（2 ）空氣從初態(tài)出發(fā)，沿干絕熱線上升到凝結(jié)高度，再沿濕絕熱線上升到山頂，然后又沿干絕熱線下降到1000百帕，所對(duì)應(yīng)的溫度t=29。從（1000百帕、29

8、）點(diǎn)出發(fā)，沿等壓線向左移，直到與7克/千克線相交，所對(duì)應(yīng)的溫度即為=8.5。（3）空氣從初態(tài)出發(fā)，沿干絕熱線上升到凝結(jié)高度，再沿濕絕熱線上升到山頂，然后又沿濕絕熱線下降直到液態(tài)水全部蒸發(fā)完的高度，再沿干絕熱線下降到1000百帕，求得t=20。從（1000百帕、20）點(diǎn)出發(fā)，沿等壓線向左移動(dòng)直到與克/千克線相交，所對(duì)應(yīng)的溫度即為=15。4、若不計(jì)地球大氣的影響，地球一年能接收到多少太陽(yáng)輻射能（焦耳/年）？解：因?yàn)榈厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，總是一半表面向著太陽(yáng)，一半表面背著太陽(yáng)，因此，半個(gè)球面接收到的太陽(yáng)輻射能等于通過地球球心的太陽(yáng)截面所接收到的輻射能。故地球一年接收到的太陽(yáng)輻射能總量為 （焦耳/年）1、一個(gè)具有黑體特性的人造地球衛(wèi)星，其質(zhì)量為100千克，半徑為1米，比熱為103焦耳/千克.開，試問衛(wèi)星剛剛移出地球陰影時(shí)的增溫率（度/秒）？ 解：按題意，可列出下式： 式中r為衛(wèi)星半徑，S0為太陽(yáng)常數(shù)，m為衛(wèi)星質(zhì)量，c為比熱，為增溫率。 將數(shù)值代入 （度/秒