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1、 氣候氣象學(xué)資料 2011161111何易緯題型:填空、判斷、選擇、名詞解釋、簡答、計算、畫圖、敘述。第一章 引論1 名詞解釋:1)氣象學(xué):研究大氣現(xiàn)象和過程,探討其演變規(guī)律和變化,并直接或間接用之于指導(dǎo)生產(chǎn)實踐為人類服務(wù)的科學(xué)。2) 天氣:某一地區(qū),在某一瞬時或某一短時間內(nèi)大氣中的大氣狀態(tài)(如氣溫、氣壓、濕度)和大氣現(xiàn)象(風(fēng)、云、霧、降水等)的綜合。是瞬時的、多變的、不穩(wěn)定的。3) 氣候:在太陽輻射、大氣環(huán)流(自身運動)、下墊面性質(zhì)(海陸、平原、高山)和人類活動在長時間相互作用下,在某一時段內(nèi)大量天氣過程的綜合。4) 氣候系統(tǒng):一個包括大氣圈、水圈、陸地表面、冰雪圈和生物圈在內(nèi)的,
2、能夠決定氣候形成、分布、變化的統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。 其中大氣圈是主體部分,最活躍、變化最大的組成部分。 5) 氣候?qū)W:研究太陽輻射、大氣環(huán)流(自身運動)、下墊面性質(zhì)(海陸、平原、高山)和人類活動四種關(guān)系多年作用下的天氣統(tǒng)計狀態(tài)?;蜓芯繗夂虻男纬伞⒎植己妥兓?guī)律的科學(xué)。2 天氣與氣候的聯(lián)系以及區(qū)別:聯(lián)系:二者存在著統(tǒng)計上的聯(lián)系。氣候不僅包括多年來經(jīng)常發(fā)生的天氣狀況,而且也包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。區(qū)別:天氣:周期短、天氣系統(tǒng)單純(氣旋、反氣旋)、不穩(wěn)定氣候:周期長、氣候系統(tǒng)龐大(一個能源、五個子系統(tǒng))、穩(wěn)定所以說,不能單純將氣候作為天氣資料的多年統(tǒng)計的累積,他更強(qiáng)調(diào)它的成因,即大氣環(huán)流、下
3、墊面性質(zhì)、人類活動長期作用下的某一時段內(nèi)大量天氣過程的總和。3.大氣的結(jié)構(gòu)包括:對流層、平流層、中間層、熱層、散逸層4.對流層是地球大氣中最低的一層,云霧雨雪等主要天氣現(xiàn)象都出現(xiàn)在此層。5.對流層的特征(以及原因):1)氣溫隨海拔高度增加而降低(由于對流層主要是從地面得到熱量,因此氣溫隨高度的增加而降低)2)空氣對流運動顯著,天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變(由于地表面的不均勻加熱,產(chǎn)生垂直對流運動)3)溫、濕度水平分布不均勻(由于對流層收地表的影響最大,而地表面有海陸分異、地形起伏等差異)6.平流層的特征:1)平流層下層氣溫受地面影響很小,在25km處形成高空暖區(qū)。2)水汽含量少,氣流十分平穩(wěn)。7.臭氧層作
4、用怎樣?臭氧空洞是怎么形成的? (P9)作用:1)能吸收大量太陽紫外線,使臭氧層增溫,影響大氣溫度的垂直分布,從而對地球大氣環(huán)流和氣候的形成起著重要的作用。2)形成一個“臭氧保護(hù)層”使得到達(dá)地表的對生物有殺傷力的短波輻射大大降低了強(qiáng)度,從而保護(hù)著地表生物和人類。臭氧空洞形成:(1)宇宙高能粒子簇射破壞了臭氧層(2)化學(xué)反應(yīng)引起臭氧耗損造成臭氧空洞。臭氧層出現(xiàn)空洞是由于工業(yè)化產(chǎn)生的氟氯化物(氟利昂)引起的化學(xué)反應(yīng)造成的。3)大量廢氣的排放使臭氧層出現(xiàn)空洞。8.溫室效應(yīng),溫室氣體 溫室效應(yīng):太陽短波輻射可以透過大氣射入地面,而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等溫室氣體所吸收
5、,從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。 溫室氣體:二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等第二章 氣候系統(tǒng)的熱力學(xué)過程1.名詞解釋:1)太陽輻射光譜:太陽輻射中輻射能按波長的分布的函數(shù)變化曲線。2)太陽常數(shù)(I0):當(dāng)?shù)厍蛭挥谌盏仄骄嚯x時(約為1.496×108km),在地球大氣上界投射到垂直于太陽光線平面上的太陽輻射強(qiáng)度。3)大氣窗口:整個大氣對長波輻射的放射和透射光譜中,在812um處吸收率最小,透明度最大,此處,除了O2 吸收小部分外,H20和CO2吸收率為零,成為“大氣窗口”。4)露點(Td):在空氣中水汽含量不變,氣壓一定下,使空氣冷卻達(dá)到飽和時的溫度。露點的高低只與空氣中的水汽含量有關(guān),水汽含
6、量越高,露點越高,所以露點也是反映空氣中水汽含量的物理量。5)虛溫(Tv):濕空氣狀態(tài)方程(P=RdTv)中引進(jìn)的一個虛設(shè)的物理量。6)干絕熱直減率:對于干空氣和未飽和的濕空氣,氣塊絕熱上升單位距離時的溫度降低值,成為干絕熱直減率(rd)。通常rd 1/100m。7)逆溫:在一定條件下,氣溫隨高度的增高而增加,氣溫直減率為負(fù)值的這種現(xiàn)象稱為逆溫。2.輻射的三個基本定律, 1)基爾荷夫定律(選擇吸收定律):在一定溫度下,任何物體對于某一波長的放射能力(I,T) 與物體對該波長的吸收率(K,T)的比值,只是溫度和波長的函數(shù),而與物體的其它性質(zhì)無關(guān)。即推論:一定波長、一定溫度下,一個物體的吸收率等于
7、放射率,即對不同性質(zhì)的物體,放射能力較強(qiáng)的物體,吸收能力也較強(qiáng);反之,放射能力弱者,吸收能力也弱,黑體的吸收能力最強(qiáng),所以它也是放射能力最強(qiáng)的物體。對同一物體,如果在溫度T時它放射某一波長的輻射,那么,在同一溫度下它也吸收這一波長的輻射。 2)斯蒂芬波爾茲曼定律:黑體的總放射能力(ETb)與它本身絕對溫度(T)的四次方成正比。意義:物體溫度愈高,其放射能力愈強(qiáng)。ETb T 4 ,5.67×10-8W.m-2.K-4為斯蒂芬波爾茲曼常數(shù)3)維恩位移定律:絕對黑體的放射能力最大值對應(yīng)的波長(m) 與其本身的絕對溫度(T)成反比。即:mC/T 或 m T=C,如果波長以nm為單位,則常數(shù)C
8、2,897×103nm· K,于是則有:mT2897×103nm·K 意義:物體的溫度愈高,放射能量最大值的波長愈短,隨著物體溫度不斷增高,最大輻射波長由長向短位移。太陽輻射是短波輻射,人、地面和大氣輻射是長波輻射。4.太陽輻射的減弱途徑大氣對太陽輻射的吸收: 主要的吸收成分:氧、臭氧、水汽和CO2. 特點:大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性,使穿過大氣后的太陽輻射光譜變得極不規(guī)則以及吸收對太陽輻射的減弱作用不大。大氣對太陽輻射的散射: 定義:當(dāng)太陽輻射通過大氣時,遇到大氣中的各種質(zhì)點,太陽輻射能的一部分散向四面八方,稱為散
9、射。 雷萊分子散射定律:當(dāng)大氣干潔,質(zhì)點半徑小于200nm時,散射強(qiáng)度與入射光波長的四次方成反比。定律的意義:入射光波長愈短,散射能力愈強(qiáng)。 由入射輻射波長與散射質(zhì)點的相對大小r,將散射分為分子散射和米散射。 分子散射(蕾利散射):r,有選擇性;米散射:r,沒有選擇性。大氣對太陽輻射的反射: 參與反射作用的物質(zhì):大氣中較大的塵粒和云滴、云層。其中云的反射作用最為顯著。反射對各種波長沒有選擇性的。大氣中的各種作用對太陽輻射減弱程度:反射>散射>吸收4.直接輻射:(單位時間內(nèi)以平行光形式投射到地表單位水平面積上的太陽輻射能。)影響
10、因素:太陽高度角h、大氣透明系數(shù)p、大氣質(zhì)量m,此外緯度、海拔、坡度、坡向、云量、有直接或間接的影響5.到達(dá)地面的太陽總輻射及影響因素:太陽總輻射太陽直接輻射散射輻射6.干絕熱過程:當(dāng)升降氣塊內(nèi)部既沒有發(fā)生水相變化,又沒有與外界交換熱量的過程。絕熱增溫:當(dāng)空氣塊下降過程中,因外界氣壓增大,外界對氣塊作功,在絕熱的條件下,所作的功只能用于增加氣塊的內(nèi)能,因而氣塊溫度升高。這種因氣塊下沉而使溫度上升的現(xiàn)象,稱為絕熱增溫。絕熱冷卻:當(dāng)空氣塊上升過程中,因外界氣壓減小,氣塊體積膨脹,對外作功,在絕熱的條件下,作功所需的能量,只能由其本身內(nèi)能來負(fù)擔(dān),因而氣塊溫度下降。這種因氣塊絕熱上升而使溫度下降的現(xiàn)象
11、,稱為絕熱冷卻。7. 絕熱直減率:氣塊絕熱上升單位距離時的溫度降低值,稱絕熱垂直減溫率(簡稱絕熱直減率)。干絕熱直減率(rd):在大氣靜力平衡的條件下,干空氣和未飽和的濕空氣因作干絕熱升降運動而引起氣塊溫度隨高度的變化率。8.為什么云層存在會使白天氣溫降低,夜間氣溫升高? 白天云層存在,云層對太陽輻射有吸收,散射和反射作用,云層越厚,作用越強(qiáng),那么到達(dá)地面的太陽輻射就小,使得白天氣溫降低;而在夜間,由于云層的存在,而不存在太陽輻射,云層越厚,大氣逆輻射超強(qiáng),地面可以得到熱量的補(bǔ)償,減少熱量的損失,地面有效輻射小,所以,夜間的氣溫升高。9.地面總輻射與大氣上界的太陽輻射相比有什么變化?臭氧層吸收
12、紫外線,二氧化碳和水汽吸收紅外線,造成穿過大氣層的主要是可見光,同時到達(dá)地球的紫外線的含量很少,另外大氣層的折射和反射的原因,到達(dá)地球的太陽光光強(qiáng)會很大程度上減弱。10氣溫為10 ,相對濕度為 60時,求露點溫度 10時,飽和水汽壓E=12.271,f=e/E,則 e=fE=60%*12.271=7.3626 當(dāng)飽和水汽壓這7.3626時,由表可得Td=311.泊松方程:12.逆溫的類型1)輻射逆溫:夜間由地面、雪面或冰面、云層頂部等輻射冷卻形成的逆溫。厚度:一般為200300。高緯地區(qū)冬季有時可達(dá)2,000左右。出現(xiàn)時間:大陸上常年都可出現(xiàn),以冬季最強(qiáng),夏季最弱。2)湍流逆溫:由于空氣的湍流
13、混合而形成的逆溫。3)平流逆溫:暖空氣平流到冷的地面或冷的水面上,會發(fā)生接觸冷卻,愈近地表面的空氣降溫愈多,而上層空氣受冷地面的影響小,降溫較少,產(chǎn)生的逆溫現(xiàn)象。日變化:夜間加強(qiáng),白天減弱。4)下沉逆溫:因整層空氣下沉而造成的逆溫,稱為下沉逆溫。天氣狀況:下沉逆溫常與輻射逆溫結(jié)合形成一個從地面開始有數(shù)百米厚的逆溫層,并出現(xiàn)溫度升高,干燥晴朗的好天氣。5)鋒面逆溫:冷暖空氣相遇時,較輕暖空氣爬到冷空氣上方,在冷暖空氣交界面附近(即鋒面附近)出現(xiàn)的逆溫,稱為鋒面逆溫。 6)融雪逆溫:在積雪地區(qū),因暖空氣流經(jīng)冰、雪表面產(chǎn)生融冰、融雪現(xiàn)象,而冰雪的融化需要從近地面氣層吸收大量的熱量,從而使貼近地層的氣
14、溫較低,形成逆溫,這種逆溫稱為融雪逆溫。 7)地形逆溫:在山區(qū)夜間,由于山上冷空氣沿斜坡向下移動到低洼地區(qū)并聚積于底部,使原來在洼地底部的較暖空氣被迫抬升形成的逆溫,稱為地形逆溫。 課堂習(xí)題:1、在大氣中若濕空氣的水汽含量不變,溫度升高,則( D )。 A、露點溫度升高 B、露點溫度降低
15、 C、相對濕度增大 D、相對濕度減小2、P=1010hPa,e=10hPa,t=27 ,求 Tv(虛溫)。 =(1+0.378*10/1010)*300=301.1233、逆溫層容易阻擋大氣污染物 _A_ 。a. 垂直擴(kuò)散 b. 水平輸送 c. 化學(xué)變化 d. 對能見度的影響4、以_A_ 對太陽輻射削弱作用最強(qiáng) .a. 云的反射 b. 臭氧層吸收 c. 分子散射 d . 大顆粒散射
16、 5、一溫度為 20°c 的氣塊在 r = 0.2°c /100m 的氣層中向上運動 500m (干絕熱過程)后的溫度為 _15_ ,這時它周圍空氣的溫度為 _19_。(公式中氣塊向上運動為“-號“)氣塊溫度:T1=T+T=T-rd*Z=20°c -1°c /100m *500m=15°c 周圍的空氣溫度為:T2=T+T=T-rd*Z=20°c -0.2°c /100m *500m=19°c第三章 大氣圈的靜力學(xué)特征1.氣壓高度差,壓高公式氣壓高度差(h):表示在鉛直氣柱中氣壓每改變一個單位所對應(yīng)的高度變化值。壓高
17、公式:等溫大氣壓高方程:zz2z118400(1atm)log(p1/p2)z-兩點之間的高度差 ,Z1較低點的海拔高度,Z2較高點的海拔高度,P1-較低點的氣壓,P2-較高點的氣壓,a1273,Tm-兩點的平均溫度,取tm(t1t2)2,t1-較低點的氣溫,t2-較高點的氣溫2.氣壓場的基本類型 低氣壓、低壓槽、高氣壓、高壓脊、鞍形氣壓場3大氣穩(wěn)定度的判斷基本公式: 判斷標(biāo)準(zhǔn):通常用氣溫直減率()與上升氣塊的干絕熱直減率(d)或濕絕熱直減率(m)的對比來判斷。 1)對于未飽和空氣:>d 不穩(wěn)定;=d 中性;<d 穩(wěn)定。2)對于飽和濕空氣:>m 不穩(wěn)定;=m 中性;<m
18、 穩(wěn)定。3)綜合判據(jù):>d 時,大氣為絕對不穩(wěn)定,且愈大,大氣愈不穩(wěn)定; m<<d時,大氣為條件性不穩(wěn)定。 md時,大氣為絕對穩(wěn)定,且愈小,大氣愈穩(wěn)定;4.位勢不穩(wěn)定在實際大氣中,有時整層空氣會被同時抬升,在上升的過程中,氣層的穩(wěn)定情況也會發(fā)生變化,這樣造成空氣不穩(wěn)定,稱為位勢不穩(wěn)定。課堂習(xí)題1、層結(jié)充分垂直混合后氣溫將趨于一致。( 對 )3、某氣象站測得本站氣壓為1000hpa,氣溫為0.3,本站海拔高度為100m,假定本站與海平面間的氣溫平均直減率r=0.6/100m,求當(dāng)時的海平面氣壓。t海=0.6°C+0.6°C/100m×10
19、0m=1.2°C由壓高公式:Z2-Z1=18400(1+t/273)lg(P1/P2 )t=1.2°C -0.3°C =0.9°C100=18400(1+0.9/273)(lgP1 lg1000)P1=1013hpa2、上濕下干的氣層容易處于位勢不穩(wěn)定狀態(tài)。( 錯 )4、畫出氣壓系統(tǒng)的基本型式圖。第四章 大氣圈的動力學(xué)特征1.為什么說水平氣壓梯度大小能反映等壓面坡度的大小,它盡管比垂直氣壓梯度小得多,為何卻是大氣運動主要推動力當(dāng)空間存在著氣壓梯度時,空氣便受到沿氣壓梯度方向的作用力,作用在單位質(zhì)量空氣上的力稱為氣壓梯度力。因為氣壓梯度
20、可以分解為水平氣壓梯度和鉛直氣壓梯度,因而氣壓梯度力也可分解為水平氣壓梯度力和鉛直氣壓梯度力。鉛直氣壓梯度力與重力基本相平衡,水平氣壓梯度力便成為驅(qū)動空氣水平流動的原動力。2.畫出南半球三圈環(huán)流的示意圖:就是P108 4.34圖沒畫出的的下半部分,包括赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、副極地低壓帶、極地高壓帶,以及東南信風(fēng)、盛行西風(fēng)、極地東風(fēng)3. 大氣環(huán)流 大氣環(huán)流的影響因素大氣環(huán)流的定義:大范圍(全球范圍)的大尺度大氣運動的基本(平均)狀況及其隨時間和空間的變化過程。空氣沿一封閉軌跡移動,或沿著某一封閉軌跡循環(huán)運動的傾向。影響因素:1)太陽輻射:形成一個理想的直接熱力環(huán)流圈。2)地球自轉(zhuǎn):極地東風(fēng),
21、中緯度西風(fēng)。3)地球表面性質(zhì):海洋、陸地、高山、極地冰源。4)地面摩擦:摩擦作用和山脈作用是空氣與轉(zhuǎn)動地球之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩(角動量),角動量在風(fēng)帶中的產(chǎn)生、損耗以及在風(fēng)帶間的輸送、平衡,對大氣環(huán)流的形成與維持有重要作用。4.根據(jù)低緯暖,高緯冷溫度分布特點,推斷高空水平等壓面的基本形態(tài) 5.地面為均壓場,并且西冷東暖,問高空等壓面,線的分布情況如何6.實際風(fēng),地轉(zhuǎn)風(fēng),梯度風(fēng),以及熱成風(fēng)各指什么,之間有什么關(guān)系 實際風(fēng)是實際觀測風(fēng)。地轉(zhuǎn)風(fēng),梯度風(fēng)都是一種理論上存在的風(fēng),而不是實際風(fēng)。實際風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)的差異總是存在的,這種差異的存在往往是各種因素造成的,其中最主要的有,近地層的摩擦作用,這是由于空氣運
22、動時與地表面產(chǎn)生摩 擦而出現(xiàn)的,它的方向與空氣運動方向相反,又總是使風(fēng)速減小。上、下兩層等壓面上地轉(zhuǎn)風(fēng)的矢量差稱為熱成風(fēng)(Vt)。這是一種與兩個氣層 間溫度分布不均勻有密切關(guān)系的。熱成風(fēng)的方向與氣層間的平均等溫線平行,背熱成風(fēng) 而立,高溫區(qū)在右側(cè),低溫區(qū)在左側(cè)。熱成風(fēng)的大小與氣層間的水平溫度梯度成正比。 即等溫線越密集(疏),熱成風(fēng)就越大(小),這就是熱成風(fēng)原理。1)自由大氣層中的白貝羅風(fēng)壓定律:(判斷風(fēng)壓關(guān)系的定律)北半球,背風(fēng)而立,低壓在左,高壓在右,南半球相反。2)在北半球低壓中的梯度風(fēng)平行于等壓線,繞低壓中心做逆時針旋轉(zhuǎn);高壓中的梯度風(fēng)平行于等壓線,繞高壓中心做順時針旋轉(zhuǎn)。7.大氣的平
23、均緯向環(huán)流,大氣平均經(jīng)向環(huán)流,大氣活動中心平均緯向環(huán)流:以極地為中心的旋轉(zhuǎn)的緯向環(huán)流,即東、西風(fēng)帶。平均水平環(huán)流:緯向環(huán)流受到地球表面海陸分布及地面摩擦和大地形作用發(fā)展起來的槽、脊和高低壓系統(tǒng)。大氣活動中心:受海陸分布的影響,緯向氣壓帶被分割而形成的高壓和低壓中心,統(tǒng)稱為大氣活動中心。8.地面大氣活動中心的含義是什么,與一般氣壓中心有什么不同,北半球有哪些活動中心,分布在哪些地區(qū),季節(jié)變化特征如何,是怎樣形成的 地面大氣活動中心:月平均氣壓圖上表現(xiàn)出來的高壓和低壓。不同:出現(xiàn)位置比較穩(wěn)定。包括永久性的和季節(jié)性的活動中心。北半球夏季重要的活動中心:印度低壓,西太平洋副熱帶高壓,北大西洋副熱帶高壓
24、;冬季中心有:西伯利亞高壓,阿留申低壓,冰島東亞,西太平洋副熱帶高壓,北大西洋副熱帶高壓。見下表: 半永久性大氣活動中心(季節(jié)性大氣活動中心)1月份7月份北半球蒙古高壓(西伯利亞高壓)北美高壓印度低壓(塔爾低壓)北美低壓陸地上,冬季強(qiáng)烈冷卻降溫而成為冷源,空氣冷縮下沉則形成高壓;夏季強(qiáng)烈增溫而成為熱源,空氣受熱膨脹上升,則形成低壓。因此,陸地上,隨著季節(jié)交替,氣壓性質(zhì)也隨之改變。 永久性大氣活動中心(常年活動中心)北半球夏威夷高壓(太平洋高壓)亞速爾高壓(大西洋高壓) 特征:冬季,太陽直射點南移,海洋為熱源,致使高壓勢力減弱,范圍縮小,位置南移。夏季,則相反,高壓勢力增強(qiáng),
25、范圍擴(kuò)大,位置北移。冰島低壓阿留申低壓特征:冬季,海洋為熱源,低壓勢力增強(qiáng),范圍擴(kuò)大并南移。夏季,海洋為冷源,低壓勢力減弱,范圍縮小并北移。第五章 大氣中的水分1.露、霜、霧凇、雨凇、霧、云,輻射霧露:貼地層空氣中的水汽在地面發(fā)生凝結(jié)而形成的小水滴。Td0霜:貼地層空氣中的水汽在地面發(fā)生凝華而形成的小冰晶。Td0熱容量小、導(dǎo)熱率小、粗糙的地表易形成露和霜。霧?。焊街跇渲拔矬w迎風(fēng)面上的白色的疏松的凝結(jié)物。雨?。哼^冷卻雨滴落地后凍結(jié)而形成的光滑而透明的冰層。霧:飄浮在近地層空氣中的小水滴或小冰晶,使空氣的水平能見度小于1公里的水汽凝結(jié)物。云:空氣垂直上升所進(jìn)行的絕熱冷卻引起的。輻射霧:由地面輻
26、射冷卻使貼地氣層變冷而形成。2.輻射霧的形成條件1)空氣中有充足的水汽2)天氣晴朗少云3)風(fēng)力微弱(1-3m/s)4)大氣層結(jié)穩(wěn)定3重慶和倫敦都是霧都,其成因有何不同?(網(wǎng)上來的)重慶:1.重慶河谷地形很多,水氣不容易散開,尤3-5,8-10月為多。2.重慶以前用工業(yè)和生活用煤多,空氣中懸浮小顆粒多。倫敦:倫敦的大霧和當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境和大氣污染有關(guān)。英國是大西洋中的一個島國,而倫敦又處于英國東南部的一塊盆地上。盆地的南北兩側(cè)是東西走向的山嶺,泰晤士河自西向東穿過市區(qū)注入北海,市區(qū)離河口只有88千米。在西風(fēng)和北大西洋暖流的影響下,倫敦的氣候溫暖潮濕,屬溫帶海洋性氣候。秋冬季節(jié),當(dāng)西風(fēng)把大西洋的水汽
27、吹向陸地時,白天和晚上的溫差比較大,盆地空氣相對穩(wěn)定,流動不暢,下層空氣受冷以后,往往會形成漫天大霧,并且循環(huán)往復(fù),久不消散。加上倫敦的工業(yè)和交通迅速發(fā)展,工礦企業(yè)和汽車排出的大量煙塵飄浮在空氣中,變成了霧的凝結(jié)核,這也是促成大霧的一個原因。4.云有哪些分類?積狀云淡積云:底平、個小、由水滴組成積狀云濃積云:云塊大,底暗,上升氣流強(qiáng),頂部超過0度等溫線高度,由水滴和過冷水滴組成。積狀云積雨云:頂部超過凍結(jié)高度,由水滴、過冷水滴和冰晶組成,常在夏季午后出現(xiàn),伴有雷陣雨。層狀云卷云:云底很高,由冰晶組成,因高空風(fēng)大,云絲平行排列,呈羽毛狀。層狀云卷層云:均勻成層并能透明看到太陽和月亮的輪廓,日暈三
28、更雨,月暈午時風(fēng)。層狀云高層云:濃密灰白,均勻成層,形成連續(xù)降水。層狀云雨層云:云幕,云量大,能遮天蔽日,形成連續(xù)性降水。波狀云卷積云:氣流波動很高,白色細(xì)鱗片狀,由冰晶組成?!棒~鱗天,不雨也風(fēng)巔”波狀云高積云:扁圓,瓦塊狀,在日月照射下有華或虹彩,由冰晶和過冷水滴組成?!疤焐硝庺~斑,明天曬谷不用翻”“瓦塊云,曬死人”波狀云層積云:灰色或灰白的大塊云,由冰晶、過冷水滴和組成5.積狀云的天氣特點是什么?如何判定它的天氣變化?特征頂部孤立,底部平坦,云塊孤立分散,呈白色菜花狀,水平范圍小,云層內(nèi)部不穩(wěn)定,垂直發(fā)展的云塊。一般,積云出現(xiàn)晴好天氣,積雨云出現(xiàn)雷陣雨或冰雹天氣。6.典型的層狀云系從前到后
29、是如何分布的,不同位置的云產(chǎn)生的天氣特點有什么不同?前:卷云、卷層云:由冰晶組成,均勻成層;并能透明看到太陽、月亮的輪廓,并有內(nèi)紅外紫的日暈或月暈,日暈三更雨,月暈午時風(fēng)。中:高層云:由冰晶、過冷卻水滴組成;濃密灰白,均勻成層,產(chǎn)生連續(xù)降水。后:雨層云:由冰晶、水滴、過冷卻水滴組成;均勻的云幕,范圍大,厚度大,能遮月蔽日,產(chǎn)生連續(xù)降水,有“雨雪幡”產(chǎn)生7.霧與云的相同點和不同點。 相同點:云和霧都是懸浮在空氣中的細(xì)微的小水滴或小冰晶。它們都是由空氣中的水汽遇冷凝結(jié)而成的。云和霧的形成都是水汽由未飽和達(dá)到飽和。不同點:一般來說云主要是靠潮濕空氣在上升運動過程中絕熱膨脹降溫達(dá)到飽和而生成的。因此,
30、上升氣流和充足的水汽是云生成的必要條件。而霧出現(xiàn)在貼地氣層中,是接地的云。霧的形成有兩個基本條件,一是近地面空氣中的水蒸氣含量充沛,二是地面氣溫低.第六章 天氣系統(tǒng)和天氣過程1.氣團(tuán),氣團(tuán)的分類,影響我國的氣團(tuán)(冬季、夏季)氣團(tuán):氣象要素(主要指溫度、濕度、大氣靜力穩(wěn)定度)在水平分布上比較均勻的大范圍空氣團(tuán)。分類:極地海洋氣團(tuán):北太平洋、北大西洋的中緯度海洋上極地大陸氣團(tuán):西伯利亞和蒙古、加拿大和阿拉斯加冰洋氣團(tuán):大陸氣團(tuán)和海洋氣團(tuán) 65°N以北的極地地區(qū)氣團(tuán)極地氣團(tuán)熱帶氣團(tuán)赤道氣團(tuán)(赤道海洋氣團(tuán)):赤道地區(qū)熱帶大陸氣團(tuán):北非、西南亞的副熱帶沙漠地區(qū)熱帶海洋氣團(tuán):副熱帶高壓控制的海洋
31、上1)地理分類(氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)):北半球 2)熱力分類(氣團(tuán)的相對溫度)冷氣團(tuán):北極氣團(tuán)、極地氣團(tuán)暖氣團(tuán):熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)我國境內(nèi)的氣團(tuán):冬季:西伯利亞氣團(tuán)(絕大部分地區(qū))、熱帶太平洋氣團(tuán)(東南沿海)、南海氣團(tuán)(云南)夏季:熱帶太平洋氣團(tuán)(東部地區(qū))、熱帶大陸氣團(tuán) (西部地區(qū))、赤道氣團(tuán)(長江以南地區(qū))、西伯利亞氣團(tuán)(長城以北、大西北)、極地太平洋氣團(tuán)(東北地區(qū))2.鋒的概念,鋒的特征(P123)鋒是由兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)相接觸形成,鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒。特征:鋒面坡度、溫度場、氣壓場、風(fēng)場3.掌握鋒的分類、四種類型的鋒、不同的鋒的天氣特征鋒的伸展高度:地面鋒、對流鋒、高空鋒。氣
32、團(tuán)源地:冰洋鋒、極鋒、熱帶鋒鋒的移動方向:冷鋒: 第一型冷鋒:鋒后連續(xù)性降水,雨區(qū)寬150200km,不穩(wěn)定時,出現(xiàn)積雨云,形成陣性降水(四種類型) 第二型冷鋒:鋒前降水,雨區(qū)寬幾十km干冷鋒:無云、無降水、大風(fēng)(風(fēng)沙)暖鋒:升溫。鋒前連續(xù)性降水,雨區(qū)寬300400km,不穩(wěn)定時,出現(xiàn)積雨云,形成陣性降 準(zhǔn)靜止鋒:靜止鋒北側(cè)連續(xù)性降水(連陰雨天氣)雨區(qū)寬600km,不穩(wěn)定時,出現(xiàn)積雨云, 形成陣性降水錮囚鋒:云層加厚,降水加強(qiáng),降水區(qū)擴(kuò)大(判斷)1. 冷鋒降水多在鋒后,而暖鋒則在鋒前。(正確)2.干濕球溫度計溫度差距小,說明濕度大。(正確)3指大范圍的盛行風(fēng)向隨著季節(jié)變化而有規(guī)律改變的現(xiàn)象稱為
33、季風(fēng). (正確)畫圖題:1.鋒的簡圖。冷暖冷暖冷暖冷冷暖冷鋒暖鋒準(zhǔn)靜止鋒錮囚鋒4.氣旋、反氣旋、赤道輻合帶的概念氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍低、占有三度空間的大尺度渦旋,又稱低壓。反氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍高、占有三度空間的大尺度渦旋,又稱高壓。熱帶輻合帶是南北半球信風(fēng)氣流匯合形成的狹窄氣流輻合帶,又稱赤道輻合帶。5.能繪圖說明鋒面氣旋結(jié)構(gòu)及各部分天氣特征 結(jié)構(gòu):鋒面氣旋是一個呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)的渦旋,自中心向前方伸展出一條暖鋒,向后方伸展出一條冷鋒,冷、暖鋒以南為暖空氣,以北為冷空氣。天氣:氣旋前方是寬闊的暖鋒云系及相伴隨的連續(xù)性降水天氣,氣旋后方是比較狹窄的冷鋒云系和降水天氣
34、,氣旋中部是暖氣團(tuán)天氣,如果暖氣團(tuán)中水汽充足而又不穩(wěn)定,可出現(xiàn)層云、層積云,并下毛毛雨,有時還出現(xiàn)霧,如果氣團(tuán)干燥,只能生成一些薄云而沒有降水。 結(jié)構(gòu):鋒面氣旋在對流層的中下層主要是輻合上升的氣流,產(chǎn)生云和降水天氣。 云:近中心寬、遠(yuǎn)中心窄降水:近中心對流云,陣性降水;遠(yuǎn)中心降水區(qū)較寬。 如果暖空氣為熱帶大陸氣團(tuán),鋒面上無降水或出現(xiàn)一些薄云;如果暖空氣為熱帶海洋氣團(tuán),當(dāng)空氣層結(jié)穩(wěn)定時,鋒面上出現(xiàn)一些層云和霧;當(dāng)空氣層結(jié)不穩(wěn)定時,易有對流性天氣發(fā)展。 風(fēng):暖區(qū)一側(cè)偏南大風(fēng),冷區(qū)一側(cè)西北大風(fēng),在干燥季節(jié),伴隨大風(fēng)會出現(xiàn)風(fēng)沙。 鋒面氣旋天氣模式6.我國黃淮流域處在副熱帶高壓控制下為何不是干旱少雨而是
35、雨量充沛?海陸熱力差異形成強(qiáng)大的東亞季風(fēng)區(qū)所處副高的部位不同,形成準(zhǔn)靜止風(fēng) 青藏高原高壓加大了副高勢力7.西太平洋副高的季節(jié)性移動對我國天氣的影響時間副高脊線中國雨帶冬季15°N華南沿海春季1520°N華南前汛期 第一次北跳 初夏2025°N江淮梅雨 第二次北跳 盛夏2530°N華北、東北雨季秋季南轍南轍文字描述:5月前,副高脊線在15°N附近,主要雨帶位于華南;6月中旬,副高第一次北跳,脊線越過20°N,我國雨帶進(jìn)入江淮流域,江淮梅雨開始;7月中旬,副高第二次北跳,脊線越過25°N,
36、江淮梅雨結(jié)束,進(jìn)入伏旱期,黃河流域雨季開始,華南進(jìn)入第二次雨季;8月初,副高第三次北跳,脊線越過30°N,華北雨季開始;910月,副高迅速南退,我國雨帶相應(yīng)由北向南退。出現(xiàn)異常情況,則有旱澇出現(xiàn)。(選擇題):西太平洋副熱帶高壓(副高),(冬季在南海形成獨立的南海高壓) 冬夏 位置北移西伸,強(qiáng)度增強(qiáng) 夏冬 位置南轍東退,強(qiáng)度減弱8.溫帶氣旋與熱帶氣旋的區(qū)別:定義,位置,結(jié)構(gòu),伴隨的天氣定義位置結(jié)構(gòu)伴隨天氣溫帶氣旋具有鋒面結(jié)構(gòu)的低壓,又稱鋒面氣旋。中高緯地區(qū)鋒面氣旋是一個呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)的渦旋,自中心向前方伸展出一條暖鋒,向后方伸展出一條冷鋒,冷、暖鋒以南為暖空氣,以北為冷空氣。鋒面氣旋
37、在對流層的中下層主要是輻合上升的氣流,產(chǎn)生云和降水天氣。 云:近中心寬、遠(yuǎn)中心窄降水:近中心對流云,陣性降水;遠(yuǎn)中心降水區(qū)較寬。 如果暖空氣為熱帶大陸氣團(tuán),鋒面上無降水或出現(xiàn)一些薄云;如果暖空氣為熱帶海洋氣團(tuán),當(dāng)空氣層結(jié)穩(wěn)定時,鋒面上出現(xiàn)一些層云和霧;當(dāng)空氣層結(jié)不穩(wěn)定時,易有對流性天氣發(fā)展。 風(fēng):暖區(qū)一側(cè)偏南大風(fēng),冷區(qū)一側(cè)西北大風(fēng),在干燥季節(jié),伴隨大風(fēng)會出現(xiàn)風(fēng)沙。 熱帶氣旋熱帶洋面上具有暖濕空氣強(qiáng)烈向中心區(qū)域輻合抬升的深厚氣旋性渦旋。熱帶海洋具有暖心結(jié)構(gòu)、強(qiáng)烈地氣旋性渦旋臺風(fēng)(中國及東亞地區(qū))颶風(fēng)(美國及大西洋地區(qū))熱帶風(fēng)暴(印度洋地區(qū))臺風(fēng)天氣:狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮臺風(fēng)降水的來源:云墻降水、螺
38、旋云帶降水臺風(fēng)與其他天氣系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水、與臺風(fēng)相聯(lián)系的熱帶云團(tuán)的降水課堂作業(yè):1.平流霧一般多為_d_輸送到_的地區(qū)。a. 晴朗靜風(fēng),冷 b. 下沉盛行氣流,不穩(wěn)定層結(jié) c. 冷平流,暖 d. 暖平流,冷2.錮囚鋒兩側(cè)均為 降雨 區(qū),其中錮囚點上 降雨量 最大 3.當(dāng)?shù)葔壕€通過鋒線時,應(yīng)有明顯折角或氣旋性曲率增加,折角尖端指向低壓一側(cè)。(× )4.鋒面兩側(cè),氣團(tuán)屬性一般有一定差異,冷區(qū)較為干燥,因此露點較低,暖區(qū)潮濕,露點較高。( 對 )第七章 氣候系統(tǒng)的主要過程1
39、.氣候形成的環(huán)流因子:海氣相互作用與環(huán)流(大氣環(huán)流因子)、洋流因子2. 南方濤動南太平洋副熱帶高壓與印度洋赤道低壓這兩大活動中心之間氣壓變化的負(fù)相關(guān)關(guān)系,即南太平洋副熱帶高壓比常年增高(降低)時,印度洋赤道低壓就比常年降低(增高),兩者氣壓變化有“蹺蹺板”現(xiàn)象,稱之為濤動。3厄爾尼諾現(xiàn)象異常年份,在圣誕節(jié)前后,會有一支較弱的表層暖流沿厄瓜多爾和秘魯北部沿岸向南伸展到6ºS,使海水溫度升高,沿岸的上升水流勢頭減弱,甚至消失,從而影響到那里的海洋動物和魚類,使秘魯漁場大幅度減產(chǎn),而沿岸干旱少雨的陸地卻連續(xù)大雨,形成洪澇災(zāi)害,科學(xué)界將之稱為“厄爾尼諾現(xiàn)象”4.簡述南亞季風(fēng)與東亞季風(fēng)的區(qū)別東
40、亞季風(fēng): 成因:海陸冬夏熱力差異(主要成因)、青藏高原的影響影響的氣壓中心:影響范圍:我國東部,朝鮮半島,日本風(fēng)向變化:冬季偏北風(fēng),夏季偏南風(fēng)季風(fēng)勢力強(qiáng)弱:冬季,亞洲大陸為冷高壓盤踞,高壓前緣的偏北風(fēng)就成為亞洲東部的冬季風(fēng);夏季,亞洲大陸為熱低壓所控制,同時太平洋高壓西伸北進(jìn),因此高低壓之間的偏南風(fēng)就成為亞洲東部的夏季風(fēng),東亞季風(fēng)對我國,朝鮮、日本等地區(qū)的天氣,氣候影響大,冬季風(fēng)盛行時,這些地區(qū)的氣候特征為低溫,干燥和少雨,夏季風(fēng)盛行時,這些地區(qū)的氣候特征為高溫,濕潤和多雨。 南亞季風(fēng): 成因:南亞季風(fēng)主要是由行星風(fēng)帶季節(jié)移動而引起的,但也有海陸熱力差異的影響。 影響的氣壓中心:低壓中心在印度
41、半島,影響范圍:北印度洋和孟加拉灣沿岸地區(qū)風(fēng)向變化:冬季東北風(fēng),夏季由東南信風(fēng)轉(zhuǎn)向為西南季風(fēng)季風(fēng)勢力強(qiáng)弱:冬季,亞洲大陸為冷高壓盤踞,高壓南部的東北風(fēng)就成為亞洲南的冬季風(fēng),但由于亞洲南部遠(yuǎn)離高壓中心,并且有青藏高原陰擋,加上印度半島面積小,陸海間熱力差異小,氣壓梯度力,故冬季風(fēng)盡管干燥,但勢力比東亞的冬季風(fēng)弱;夏季,南亞位于赤道低壓內(nèi),從南半球越過赤道的東南信風(fēng),受地轉(zhuǎn)偏向力的影響轉(zhuǎn)向為西南季風(fēng),再加上海陸熱力差異的存在使南亞夏季風(fēng)來得急,勢力比東亞夏季風(fēng)強(qiáng),氣候特征炎潮濕多雨。 5.青藏高原的機(jī)械阻擋作用和熱力作用1)動力影響,又稱機(jī)械阻擋作用:青藏高原海拔高、面積大,占據(jù)對流層中低部,猶如
42、大氣海洋中的一個巨大島嶼,對于冬季層結(jié)穩(wěn)定而厚度又不大的冷空氣是一個較難越過的障礙。從西伯利亞西部侵入我國的寒潮一般都是通過準(zhǔn)噶爾盆地,經(jīng)河西走廊、黃土高原而直下東部平原,這就導(dǎo)致我國東部熱帶、副熱帶地區(qū)的冬季氣溫遠(yuǎn)比受西藏高原屏障的印度半島北部為低。冬季西風(fēng)氣流遇到青藏高原的阻障被迫分支,分別沿高原繞行。從冬季北半球700hPa 與500hPa 月平均氣溫圖上可以清楚地看出,在高原北部冬季各月都是西北側(cè)暖于東北側(cè),高原南半部,則東南側(cè)暖于西南側(cè),這顯然是受到上述分支冷暖平流的影響所致。因西風(fēng)在高原西側(cè)發(fā)生分支,于是高原西北側(cè)為暖平流,西南側(cè)為冷平流,繞過高原之后,氣流輻合,東北側(cè)為冷平流,東
43、南側(cè)為暖平流。同時,夏季青藏高原對南來暖濕氣流的北上,也有一定的阻擋作用,不過暖濕氣流一般具有不穩(wěn)定層結(jié),比冷空氣易于爬越山地。青藏高原阻滯作用對氣溫的影響,不僅出現(xiàn)在對流層低層,并且波及到對流層中層。2)熱力作用:從青藏高原的地面氣溫看來,具有如下特點:(1)地球的第三極地:青藏高原由于海拔高,氣溫特別低,它雖位于副熱帶、暖溫帶的緯度上,但冬夏皆比同緯度東部平原平均氣溫低1820。(2)氣溫日、年較差大:青藏高原上地面氣溫日較差比同緯度東部平原地區(qū)和四川盆地都大,比同高度的自由大氣更大,氣溫年較差亦比同高度的自由大氣為大,但因海拔高聳,比同緯度東部平原則稍小。(3)氣溫季節(jié)變化急,春溫高于秋
44、溫:青藏高原上春季升溫強(qiáng)度大,特別是當(dāng)積雪消融之后,雨季未到之前,高原因受強(qiáng)烈的日射,增溫甚快,秋季降溫速度亦快,春溫高于秋溫。以上這些情況都說明高原氣溫具有大陸性氣候的特征。6.青藏高原的高原季風(fēng),高原季風(fēng)對環(huán)流和氣候的影響由于青藏高原與四周自由大氣的熱力差異,所造成冬夏相反的盛行風(fēng)系,稱為高原季風(fēng)。冬季高原上出現(xiàn)冷高壓,冬季出現(xiàn)熱低壓,其水平范圍低層大,高層小,其厚度夏季比冬季大。風(fēng)的季節(jié)變化,一般是高原北側(cè)開始最早,高原上次之,高原東側(cè)再次,高原南部最遲。高原季風(fēng)對環(huán)流和氣候影響很大,首先它使我國冬夏對流層低層的季風(fēng)厚度增大。其次,高原季風(fēng)的更大影響還在于它破壞了對流層中部的行星氣壓帶和
45、行星環(huán)流。第八章 氣 候1.氣候分類法,各自依據(jù)和優(yōu)缺點1)實驗分類法(柯本氣候分類法):是根據(jù)大量觀測記錄,以某些氣候要素的長期統(tǒng)計平均值及其季節(jié)變化,來與自然界的植物分布、土壤水分平衡、水文情況及自然景觀等相對照來劃分氣候帶和氣候型。柯本氣候分類法:依據(jù):以氣溫和降水兩個氣候要素為基礎(chǔ),并參照自然植被的分布而確定的;把全球氣候分為A、B、C、D、E五個氣候帶,其中A、C、D、E為濕潤氣候,B帶為干旱氣候。2)成因分類法(斯查勒氣候分類法):是根據(jù)氣候形成的輻射因子、環(huán)流因子和下墊面因子來劃分氣候帶和氣候型。一般是先從輻射和環(huán)流來劃分氣候帶;然后再就大陸東西岸位置、海陸影響、地形等因子與環(huán)流相結(jié)合來確定氣候型。斯查勒氣候分類法:依據(jù):根據(jù)氣團(tuán)原地、分布、鋒的位置和它們的季節(jié)變化對全球氣候分為三大帶。再按桑斯威特氣候分類原則中計算可能蒸散量Ep和水分平衡的方法,用年總可能蒸散量Ep、土壤缺乏量D、土壤儲水量S、土壤多余水量R等項來確定氣候帶和氣候型的界限,將全球分為三個氣候帶(低緯度氣候帶、中緯度氣候帶、高緯度氣候帶),13個氣候型和若干副型,高地氣候則另列一類。2.大陸東西岸氣候的差異,為什麼?(1)大陸東西兩岸雖然都面臨著海洋
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