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复习思考题第一章大气概述1.大气中臭氧，二氧化碳，水汽在气象学上的意义。臭氧能大量吸收紫外线，使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布；同时，臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害，对地球上生物有机体生存起了保护作用。二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料，它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影。二氧化碳是温室气体，它能强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应。水汽能强烈吸收长波辐射，参与大气温室效应形成，对地面起保温作用。大气中水汽含量多少，影响云雨及各种降水，对植物生长发育所需水分有着直接影响，最终影响到植物及农作物的产量。2.大气垂直分层的依据是什么。各层的主要特点有哪些。依据:世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质，把大气分为五层。特点:对流层是靠近地表的大气最底层，气温随高度增加而降低，空气具有强烈的对流运动，气象要素水平分布不均匀。平流层位于对流层顶到距地面约50~55km的高度，气温随高度的上升而升高，空气以水平运动为主，水汽含量极少。中间层是从平流层顶到距地面85km左右的高度，气温随高度的增加迅速降低，有空气的垂直运动，几乎没有臭氧存在。热成层又称暖层，位于中间层顶至500km左右，气温随高度的增加迅速升高，大气处于高度的电离状态。散逸层是大气的最高层，又称外层，气温随高度的增加很少变化。3.名词解释:饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差。饱和水汽压：在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这时的空气称饱和空气。饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压，它是温度的函数。相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。露点温度:当空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却到饱和时的温度称露点温度。饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差。它表示实际空气距离饱和的程度。4.饱和水汽压和相对湿度与温度有何关系。在气压一定的条件下，饱和水汽压是随温度升高而很快增大的。相对湿度U=e/E*100%e不变时，气温升高，E上升，导致U下降，反之，气温下降，导致U上升。5.已知气温和相对湿度后，如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和差、露点温度。水汽压e=UE*100%饱和差d=E-e第二章辐射1.名词解释：辐射通量密度，太阳常数，大气透明系数，总辐射，光合有效辐射。辐射通量密度：自然界物体在单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量称为辐射通量密度，单位为（W/m²）太阳常数：在日地平均距离条件下，地球大气上界垂直于太阳光线的面上所接受到的太阳辐射通量密度，称为太阳常数。大气透明系数：太阳辐射在大气中被减弱的程度还与大气透明程度有关，常用大气透明系数P表明大气透明的程度。总辐射：到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为总辐射。光合有效辐射：太阳辐射中对森林植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射，其占太阳直接辐射的比例随太阳高度增加而增加。2.基尔霍夫定律，斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律。基尔霍夫定律是表明在一定温度下，物体辐射能力与吸收率之间关系的定律。____α=ε____在一定的温度T下，物体对某波长λ的吸收率α等于该物体在同温度下对波长的发射率ε。斯蒂芬-波尔兹曼定律_________________Et是温度为t的绝对黑体发射的辐射总能量，σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数。维恩位移定律黑体辐射极大值所对应的波长与其热力学温度成反比。λm=2897/T.3.太阳辐射光谱分为哪三段，气象学中习惯把太阳辐射和地面辐射与大气辐射又分别叫什么。通常把太阳光谱分为紫外，可见光，红外3个光谱区。可见光区又分为七色光波段，波长0.76~4微米的辐射为近红外辐射，波长4~100微米为远红外辐射。太阳辐射能简称太阳能。地面和大气辐射称为长波辐射。4.试解释天空蔚蓝色、天空乳白色，旭日和夕阳呈红色的原因。当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射中波长较短的蓝紫被散射的多，所以天空呈蔚蓝色地面辐射与大气辐射又分别叫什么。地面辐射与大气辐射又分别叫什么。由于空气中的粉尘微粒较多，大气中的水蒸汽与其形成胶体，在云层的映衬下，看上去就成乳白色了.日出，日落时，因光线通过大气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以看上去太阳呈红色。5.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素，如何计算到达地面的直接辐射。计算公式sinh=sinδsinφ+cosδcosφcosωφ是纬度，δ是赤纬(太阳倾角或日偏角)，ω是时角。6.什么叫地面有效辐射，有哪些影响因子。地面有效辐射是地面发射的长波辐射与地面吸收的大气逆辐射之差。影响因子主要有地面温度、空气温度、空气湿度和云况，还和海拔有关。地面温度增高时，地面辐射增强，如果其他条件不变，则地面有效辐射增大；空气温度升高时，大气逆辐射增大，如果其他条件不变，则地面有效辐射减小；空气湿度加大时，加强了大气逆辐射，地面有效辐射减弱；有云时，大气逆辐射更强，地面有效辐射减弱。海拔高度增加时，大气逆辐射减弱，地面有效辐射增强。7.地面净辐射的概念，地面净辐射公式和各项的意义。地面吸收太阳辐射获得的能量与地面有效辐射失去的能量之差。或单位时间、单位面积的水平地表面吸收的辐射能与失去的辐射能之差称为地面净辐射，也称地面辐射平衡。B=(Sb+Sd)（1-r）-Ln或B=Sb+Sd-Sr-Lo+La其中Sb代表太阳直接辐射，Sd代表漫射辐射，r是反射率，Sr地面反射辐射，Ln是地面有效辐射，Lo是地面辐射，La是大气逆辐射。第三章温度1.土壤的热特性有哪些，它们是如何影响土壤温度的。热容量：质量热容量和容积热容量。热容量大的物质，温度升高或降低一度所需吸收和放出的热量就越多，受热后升温和失热后降温都很缓和；热容量小则温度变化急剧。导热率，导热率大的土壤，热量容易传入深层或从深层得到热量，因而表层土壤温度变化小。导热率小则相反。导温率，导温率大的土壤，白天获得太阳辐射能后，很快将表层得到的热量传递到土壤深层，土壤表层温度不会过高，夜间，又可把深层的热量很快传递到表层来，使表层夜间温度不会太低。2.土壤温度的铅直变化类型有哪些，画图并说明。日射型白天和夏季，当土壤表面获得太阳辐射后首先增温，热量由地表向下层传递，土壤温度随深度增加而降低。辐射型夜间和冬季，土壤表面首先辐射冷却降温，土壤上层温度低于下层，热量由土壤下层向地表传递，土壤温度随深度增加而增加。早上过度型日出后地面升温，土壤上层温度分布迅速变成日射型，但下层仍然保持辐射型，此时土壤中间层温度最低，所以，早上过度型就是上层日射型下层辐射型。晚上过度型傍晚地面因辐射冷却温度下降，土壤上层开始出现辐射型，下层仍然保持日射型，此型下的温度分布时上层和下层都比较低，中间层最高。3.逆温的定义，常见的逆温有哪几种，它们是如何形成的。在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度的增加而升高的现象，称为逆温。常见的有辐射逆温，平流逆温，地形逆温。辐射逆温晴朗无风或微风的夜晚，地面很快辐射冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气越靠近地面，受地面影响越大，所以，离地面越近，降温越多，离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温。平流逆温当暖空气平流到冷的下垫面上时，是近地面的空气冷却，降温较多，而上层空气受地面影响小，降温较少，产生了逆温现象。地形逆温常发生在山地，夜间由于山上冷空气沿斜坡向下移动到低洼地区并聚集于底部，使原来在洼地底部的较暖空气被迫抬升形成逆温。4.什么是大气稳定度，如何判别大气稳定度。大气稳定度是表征大气稳定程度的物理量，当空气团受到垂直方向扰动后，大气层结（温度和湿度的垂直分布）使它具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度，称为大气稳定度。RRmRd，不论空气是否饱和，大气都是稳定的，称为绝对稳定。RRdRm，不论空气是否饱和，大气层结不稳定，称为绝对不稳定。RdRRm,未饱和空气是稳定的，饱和空气是不稳定的，称为条件性不稳定。R=Rd，大气层结中性平衡。5.什么叫气温日较差，影响气温日较差的因子有哪些。一天中，空气温度有一个最高值和一个最低值，两者之差为气温日较差。影响因子有纬度，季节，天气，地形和下垫面性质。气温日较差随纬度升高而减小；一般夏季气温日较差大于冬季，最小值出现在冬季；凹地的气温日较差大于凸地，平地介于两者之间；由于下垫面的热特性和对太阳辐射吸收能力的不同，气温日较差也不同；晴天气温日较差大于阴雨天。6.名词解释：气温年较差、活动温度、活动积温、有效温度、有效积温。气温年较差：一年中月平均气温的最高值与最低值之差。活动温度:是指高于生物学下限温度的温度，常用日平均气温进行计算。活动积温：林木在某一生长发育期或整个生长发育期内全部活动温度的总和。有效温度:在不同温度、湿度和风速的综合作用下所产生的热感觉指标。有效积温：林木在某一生长发育期或整个生长发育期内全部有效温度的总和。7.最高温度表、最低温度表的观测及调整方法如何。最高温度表。观测最高温度表时，应注意温度表的水银柱有无上滑脱离开窄道的现象。若有上滑现象，应稍稍抬起温度表的顶端，使水银柱回到正常的位置，然后再读数。调整最高温度表用手握住表身，感应部分向下臂向外伸出约三十度的角度，用大臂将表前后甩动，毛细管内水银就可以下落到感应部分，使示度接近于当进的干球温度。调整最高温度表时，动作应迅速，尽量避免阳光照射，也不能用手接触感应部分。不要甩动到使感应部分向上的程度，以免水银柱滑上了又甩下，撞坏窄道。调整后，把表放回到原来的位置上时，先放感应部分，后放表身。最低温度表。观测最低温度表时，眼睛应平直地对准游标离感应部分远的一端；观测酒精柱时，对准凹面中点（即最低点）的位置。在移运和存放最低温度表时，最好将表身直立放置，感应部分向下，并避免高浊及震动，以免酒精柱蒸发和中断。有时由于搬运和调整不当，或者毛细管内一部分酒精被蒸发后凝结于管顶，或者因为毛细管内酒精柱上端有残留气体，使酒精柱分离成几段，这些故障可用甩动、加热、撞击等方法将其修复。第四章大气中的水分1.影响蒸发的气象因子有哪些，蒸散的概念是什么。主要因子有水源、热源、饱和差、风速与湍流扩散强度及溶质浓度。水源是蒸发的根源；蒸发需要消耗热量，如果没有热量供给，蒸发面会逐渐冷却，使蒸发面上的水汽压降低，蒸发会减缓或停止；蒸发速度与饱和差成正比；大气中的水汽垂直和水平扩散能加快蒸发速度；蒸发速度与溶质浓度成反比。在影响蒸发的因子中，蒸发面的温度通常是起决定作用的因子。蒸散：植物蒸腾和植被下土壤表面蒸发是同时发生的，将植被蒸腾和植物下土壤表面水分输送到大气中去的总过程称为蒸散。2.大气中水汽的凝结条件是什么，其达到凝结的途径有哪些。条件：有凝结核或凝华核存在；大气中水汽要达到饱和或过饱和状态。途径：辐射冷却、绝垫冷却、平流冷却、混合冷却。3.云、露、霜、雾分别是在哪些冷却条件下产生的。云：绝热冷却露：辐射冷却霜：辐射冷却雾：辐射冷却和平流冷却。4.辐射雾、平流雾的定义和形成条件有哪些。辐射雾是由地面冷却使贴地气层变冷而形成的雾，形成条件是空气中有充足的水汽，天气晴朗少云，风力微弱，大气层结稳定。平流雾是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成的雾，形成条件是下垫面与暖湿空气的温差较大，暖湿空气的湿度大，适宜的风向和风速，层结较稳定。5.名词解释：降水量、降水强度、降水相对变率、降水绝对变率。降水量：天空降落到地面上的液态降水或融化后的固态降水未经蒸发、渗透和流失而聚积在水平面上的水层深度称为降水量。降水强度:降水强度指单位时间内的降水量。降水相对变率：是降水绝对变率与多面同期平均降水量的百分比。降水绝对变率：某一时期的实际降水量与多年同期平均降水量之差，表示降水量的变动程度。6.形成降水的原因有哪四种。地形抬升作用，形成地形雨；热对流作用，形成对流雨；气旋作用，形成气旋雨；台风活动，形成台风雨。第五章大气的运动1.在水平方向上，作用于空气的力有哪些。这些力