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气象气候复习题---一些要点概念和问答内容一、概念1.为什么可以把90公里以下的干洁大气看成为有固定分子量的单一气体成分?90km以上，大气的主要成分仍然是氮和氧，但平均从80km开始，由于紫外线的照射，氮和氧已有不同程度的离解，在100km以上，氧分子已经全部离解为氧原子，到250km以上，氮也基本上离解为氮原子。2.大气成分中哪些成分与气象的关系最为密切?为什么?水汽与气象关系最为密切。在大气温度的变化范围内，水汽可以凝结或凝华为水滴或冰晶，成云致雨，落水降雹，成为淡水的主要来源。水的相变水分循环不仅把大气圈、海洋、陆地和生物圈紧密联系在一起，而且得能量转化和变化，以及对地面和大气温度都有重要影响。3.大气中悬浮颗粒的种类,作用和分布规律?固体微粒和液体微粒（按形成：一次颗粒物、二次颗粒物按来源：天然来源、人为来源）分布规律：多集中于大气的低层。作用：对云雾形成起重要作用。固体微粒能散射、反射和吸收一部分太阳辐射，也能减少地面长波辐射的外逸，对地面和空气温度有一定影响，使大气的能见度变坏。液体微粒悬浮于大气中的水滴和冰晶等水汽凝结物中，聚集在一起，以云雾的形式出现，使能见度变坏，减弱太阳辐射和地面辐射，对气候有很大影响。4.大气中对人类环境威胁较大的污染物是哪些?其中哪一种含量最多?它们产生的主要来源?（一氧化碳，二氧化硫，硫化氢，氨，固体和液体的气溶胶粒子等。）颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘。硫氧化物：是硫的氧化物的总称，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要是一氧化碳。（二氧化碳不属于大气污染物）氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烃类气体。其它有害物质：如重金属类，含氟气体，含氯气体等等。主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。5.气象要素是表示什么的物理量?主要气象要素有哪些?各主要气象要素的物理意义是什么?是表示大气状态的物理量和物理现象。主要有：气温，气压，湿度，风向，风速，云量，降水量，能见度等。气温：表示大气冷热程度的物理量称作气温气压：指大气中的压强，他是从观测点到大气上界单位面积上垂直空气柱的重量湿度：表示大气中水汽量多少的物理量风：表示气流运动的物理量，它不仅有数值的大小，还具有方向（风向），因此风是矢量6.试从微观的分子运动论角度说明气压,温度的实质?空气冷热的程度实质上是空气分子平均动能的表现，当空气获得热量时，其分子运动的平均速度增大，平均动能增大，气温也就升高。反之当空气失去热量时，其分子运动平均速度减小，平均动能随之减少，气温也就降低。8.试分析对流层.中间层,这两层中温度随高度降低的不同原因?平流层和中层随高度迅速增高又是为什么?对流层主要从地面得到热量，因此除个别情况外，气温随高度的升高而降低。中间层：这一层几乎没有臭氧，而氮和氧等气体所能直接吸收的那些波长更短的太阳辐射又大部分被上层吸收掉了。平流层内存在大量臭氧，能直接吸收太阳辐射。暖层：波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质（主要是原子氧）所吸收。9.大气由哪些主要成分所组成？它们的来源，分布和作用怎样？干空气、水汽、大气气溶胶、空气污染物。10.冰晶效应在有冰晶和过冷却水滴共存的云中，由于冰面的饱和水汽压比过冷却水面的饱和水汽压小，当空气中的实有水汽压介于两者之间，即大于冰面饱和水汽压而又小于水面饱和水汽压时，过冷却水滴会因蒸发而减小，水分子不断由水滴向冰晶上转移，冰晶则因凝华而增大。这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用称为冰晶效应。11.大气的保温效应（地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。人们把大气的这作用，称为大气保温效应。）地面吸收大气辐射增温，放出地面长波辐射，被对流层水气和CO2吸收，使大气增温；在通过大气逆辐射补偿地表损失热量的过程为大气的保温效应。12.风海流盛行风长期作用于海面所形成的稳定流叫风海流。信风带、西风带和极地东风带的风向是比较衡定的，在海洋上，这些定向风与海洋表层水之间就会发生摩擦，通过摩擦方式，风即可将其一部分能量传递给表层海水，除形成波浪外，还使表层海水发生移流，从而形成风海流。13.雾凇和雨凇由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。雨凇超冷却的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层，叫做雨凇。14.露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，用它来表示湿度是因为当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。15.海陆风因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风，后者称为陆风，合称为海陆风。（白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高。陆地上空气柱因受热膨胀，在水平气压梯度力的作用下，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，遂形成低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了夜间，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，所以海风较陆风强。）16.台风与龙卷台风是发生在热带洋面上的一种强烈的气旋性风暴，活动范围极大，常常从热带洋面侵入到中纬度地区，并伴有狂风、暴雨、巨浪和海潮。龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的，由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风，其风力可达12级以上，最大可达100米每秒以上，一般伴有雷雨，有时也伴有冰雹。17.ENSO赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系，即南方涛动现象（SO）。在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。厄尔尼诺期间的情况正好相反。鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSO。18.山谷风山地区域在天气晴朗日风向昼夜变化显著的风。白天山坡增热剧烈，空气自山谷沿坡上升，形成“谷风”；夜间山坡冷却较快，空气自山上沿坡下滑，形成“山风”。热带和副热带在干季（温带在夏季）山谷风最显著。19.高原季风青藏高原上冬夏盛行风向相反的现象。是青藏高原热力作用形成的一种独立的风系。高原相对于四周同高度的自由大气，夏季为热源，在高原近地面层形成一个热低压，低压中心厚度约2.5公里；冬季为冷源，形成一个冷高压，厚度约1.0公里。与气压场相适应，在距高原地面1公里高度，存在一个冬夏盛行风向相反的季风层，以高原中部最高，向四周逐渐降低。20.霜和霜冻当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚。霜冻多在春秋转换季节，白天气温高于摄氏零度，夜间气温短时间降至零度以下的低温危害现象。晴朗无风的夜晚，因辐射冷却形成的霜冻称为“辐射霜冻”。冷空气入侵形成的霜冻称为“平流霜冻”。两种过程综合作用下形成的霜冻称为“平流辐射霜冻”。21.什么叫辐射、辐射能?自然界输送热量有哪三种方式?唯一不用中间介质的是哪种?自然界中的一切物体都已电磁波的方式向四周发射能量，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。太阳辐射、地面辐射、大气辐射。辐射不用介质22.关于辐射的a,r,d各表示物体辐射的什么性质,它们的大小受什么因素影响?试举例。A物体吸收的辐射与投射于其上的辐射之比，吸收率R物体反射的辐射与投射于其上的辐射之比，反射率D透过物体的辐射与投射于其上的辐射之比，投射率A、r、d随着辐射的波长和物体的性质而改变，例如干洁空气对红外线是近似透明的，而水汽对其却能强烈的吸收，雪面对太阳辐射的反射率很大，但对地面和大气的辐射则几乎能全部吸收。23.什么叫黑体?黑体的特征是什么?某物近似黑体是否必然是暗黑颜色?为什么又把黑体成为完全辐射体?黑体：能将所有波长的辐射全部吸收掉的物体即a=1。不是。如对于地面和大气的长波辐射，就可近似地将雪面看做是黑体。辐射能力强的物体，其吸收能力也强，黑体的吸收率最大，故它是最好的放射体24.在关于辐射的基本定律中,哪些是限定必须是黑体才完全符合?哪个是描述黑体与一般辐射体关系的定律?斯蒂芬—波尔斯曼定律：黑体的总发射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。维恩位移定律：黑体的单色辐射强度极大值所对应的波长与其绝对温度成反比。基尔霍夫定律是描述黑体与一般辐射关系的定律。25.“任何物体都是辐射体”此话应怎样理解?物体放射的辐射能及最大辐射波长决定于物体什么性质?自然界中的一切物体都已电磁波的方式向四周发射能量。物体的辐射通量密度。26.为什么冬天烤火,炉火温度越高,人们越感到温暖?为什么铁的颜色随温度升高由暗红转为耀眼的白色?27.什么叫太阳辐射光谱?其波长范围?可见光占太阳总辐射能量的百分之几?其余的能量哪去了?太阳辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱。可见光区（0.4——0.76微米）、紫外区（0.4微米）、红外光区（0.76微米）。可见光占太阳辐射总能量的50%左右。其余的能量：大气对太阳辐射的吸收，散射，反射。28.为什么大气对太阳辐射的吸收具有选择性?大气吸收使得太阳辐射减弱在太阳辐射穿过大气层的总损耗中占多大作用?平流层中的臭氧吸收紫外线，对流层中的水汽和二氧化碳吸收红外线，但是对可见光吸收很少29.大气分子对太阳辐射有什么规律?试用此来解释雨后天空青兰色?空中尘粒或水滴较多时为什么天空灰白色?天空青兰色：因为辐射中青兰色波长较短，容易被大气散射天空灰白色：因为空气中存在较多尘埃或雾粒，一定规模的长短波都被同样的散射，使天空成为灰白色。30.太阳辐射通过大气圈时受到哪些影响?其中影响最大的是哪种?情况怎样?最后到达地面的.从全球平均情况而言约占太阳辐射的百分之几?会受到大气的削弱作用，主要包括吸收、散射、反射。其中影响最大的是反射。云层有着强烈的反射作用，平均反射率为50%至55%，太阳辐射遇到云时被反射一部分或大部分。一般而言，在大气的削弱作用下，到达地面的紫外线基本绝迹。可见光缩减至40%，而红外线却升至60%。31．到地面的太阳辐射分为哪两部分？影响其强弱的因子是哪些？太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。一是纬度差异（这个影响太阳高度角和日照时间），二是大气透明度，三，日地距离。32．太阳高度角是如何影响直接辐射的？以大气质量数为单位说明太阳当顶时和日出日落时，太阳穿过大气距离相差的倍数？太阳高度角不同，等量的太阳辐射在地面上的散布面积不同，太阳高度角越小，在水平面上的散布面