大气科学基础复习提纲

大气科学基础复习提纲一，基本概念1.气象学：它是一门研究大气的科学。它是人们用来了解大气中各种现象的形成原因、时间空间分布和变化规律的科学。从动力学、物理学、化学和生物学等方面研究大气中各种现象和过程，揭示它们的本质和内在联系及规律。2.大气科学：大气科学研究大气的结构、组成、物理现象、化学过程、运动规律等与大气有关问题的学科，称为大气科学3.大气物理学：研究大气的组成和结构，大气中的辐射过程，地球的热量收支，大气光学、电学、声学、云雾物理学、人工影响局部天气及高层大气物理学、大气化学等问题4.天气学：对广阔地理空间上同时刻大气运动状况进行分析并做出预报的学科，又可分为天气分析学和天气预报学。近代大型电子计算机用于天气分析和预报中，又发展成为一门独立的学科——数值天气预报学5.动力气象学：应用物理学定律研究大气运动的动力过程、热力过程，以及它们之间相互关系，从理论上探讨大气环流、天气系统演变和其它大气运动过程的学科。6.气候学：研究气候形成及气候特征在空间分布和时间演变的学科。主要研究气候要素在地球上的分布，区域气候特征，过去气候变化规律，以及太阳辐射、大气环流、地表及人类活动制约地球气候等问题，以期利用气候资源、改善气候条件，并避免气候不利影响。7.大气探测学：研究大气探测的原理及温度、气压、湿度、辐射能、大气质点等测量方法，并对获得的记录进行整理。根据探测的对象和范围，大气探测可分为地面气象观测、高空气象观测和专业性气象观测。第一章大气概述8.干洁大气：不包含水汽的纯净大气9.气溶胶质粒：悬浮于空气中的液体和固体粒子10.可变气体：占很小的百分比,但影响大气的行为的气体，如水汽，二氧化碳，臭氧，甲烷。11.大气：由于重力悬浮在地球表面的混合气体，相对较薄。第二章气象要素的特征、变化和分布12.气象要素：表示大气中物理现象和物理变化过程的物理量，例如气温、气压、湿度、风、云、降水量、能见度、日照、辐射等。13.气温：描述空气中冷或热的程度，气体的温度。14.气压：由于空气的重力而形成的对地表单位面积上所受到的力，也称大气压力。其数值等于从单位底面积向上，一直延伸到大气上界的垂直气柱的总重量。气压是重要的气象要素之一。15．低压——是指在同一高度上中心气压低，周围气压高，且由闭合的等压线构成的低气压区；气压在北半球对应着逆时针旋转的气旋；低层的低压对应着辐合上升运动16.高压——是指在同一高度上中心气压高，周围气压低，且由闭合的等压线构成的高气压区；气压在北半球对应着顺时针旋转的反气旋；低层的高压对应着辐散下沉运动17低压槽——低压槽是指低压延伸出来的狭长区域，或可看成是一组不闭合的等压线向气压较高的方向伸长的部分；低压槽内或槽前以上升运动为主，所以常与降水等天气伴随。18.高压脊——高压脊是指高压延伸出来的狭长区域，或可看成是一组不闭合的等压线向气压较低的方向伸长的部分；高压脊内以下沉运动为主，所以常与晴朗天气伴随。19.鞍型气压场——鞍型气压场是指两个高压中心和两个低压中心交错相对的区域，是一种有利于锋生或锋消的典型变形场。20.水汽压（e）：是大气压力中水汽的分压力，和气压一样用百帕来度量。以前气压和水汽压常以水银柱的毫米数来测度，1百帕＝0.75008毫米水银柱。在一定温度下空气中水汽达到饱和时的分压力，称为饱和水汽压(E)。饱和水汽压随着气温的升高而迅速增加。21.绝对湿度(a)：指单位体积湿空气中含有的水汽质量，也就是空气中的水汽密度，单位为克/厘米3或千克/米3。绝对湿度不容易直接测量，实际使用比较少。22.相对湿度(f)指空气的水汽压e与同一温度下的饱和水汽压E之比，以百分数表示。相对湿度的大小表示空气接近饱和的程度。当f=100％时，表示空气已经达到饱和；未饱和时，f100％；过饱和时f＞100％。相对湿度的大小不仅与大气中水汽含量有关，而且还随气温升高而降低。23.比湿（q）:水汽质量与同一容积中空气的总质量的比值，单位为克/克或者克/千克。表达式：24.混合比（r）：水汽质量与同一容积中干空气质量的比值，单位为克/克或者克/千克。表达式：25.饱和差（d）:在某一温度下，饱和水汽压与实际水汽压之差，表达式：26.露点温度(Td)：保持空气中的水汽含量不变，而使之降低温度，当水汽因降温而达饱和时之温度，即为露点温度。露点温度也可用来表示水汽含量的多寡，露点温度愈高，则表示空气中水汽含量愈多。27.局地风环流：由于局部地表受热不均匀造成的大气环流圈。28.凝结核（CN）：CN是悬浮在大气层中的微小粒子，CN能在高空悬浮数天。他们是如此之小,以至于他们的体重低于他们的空气阻力。半径通常从0.1至1微米(微米=6米)，浓度从1到1000%每立方米空气第三章大气静力学29.大气静力学：大气静力学研究静止大气所受到的作用力以及在力的作用下质量和压强分布规律的科学称为大气静力学。30.重力位势：将单位质量的空气块从海平面沿任意路径提升到某一高度A时，克服重力所做的功就成为A点的重力位势。重力位势的单位为焦耳/千克。实际应用中有一个更为通俗易懂的单位来恒量重力位势，就是位势米：1位势米≡9.8焦耳/千克尽管位势高度是能量单位，几何高度是长度单位，它们的物理意义不同，但二pemmmqdvv622.0epemmrdv622.0eEdgz者在数值上是十分接近的（可以认为相等）31.均质大气，即假定大气密度不随高度变化（密度为常数）的大气。32.等温大气：气温不随高度变化的大气称为等温大气33.多元大气：温度随高度线性递减的大气，称为多元大气34.标准大气：标准大气是垂直方向温度、气压和密度按一种假定规律分布的大气。如1976年美国标准大气推广委员会所设定的标准大气为：（1）空气中没有水汽（2）在86千米以下大气为均匀混合物，呈静力平衡和层状分布（3）11千米以下大气温度随高度降低，平均递减率为0.650C/100m（4）11-20千米为等温大气35.暖性高压：高温中心和高压中心相伴的高气压36.冷性高压：低温中心和高压中心相伴的高气压37.绝热过程：adiabaticprocess绝热过程引是一个绝热体系的变化过程，即是指任一气体与外界无热量交换时的状态变化过程，是在和周围环境之间没有热量交换或者没有质量交换的情况下，一个系统的状态的变化。大气层中的许多重要现象都和绝热变化有关。38.层结：所谓大气层结，是指大气温度和湿度在铅直方向的分布。通常把静大气的温度和密度（还有湿度等等类似）在垂直方向上的分布，称为大气温度层结和大气密度层结。39.大气静力稳定度：表示大气层结特性对气块铅直位移影响的趋势和程度，又称大气层结稳定度和大气铅直稳定度。层结稳定度也叫静力稳定度，它表示重力和气压梯度力对空气垂直位移的影响。40.位势不稳定：处于静力稳定状态的大气，若将该大气的气柱一直抬升到完全饱和时就呈现静力不稳定状态，则这种状态称为位势不稳定，此状态也称为对流不稳定。41.地转风：空气受到的水平气压梯度力和科里奥利力平衡时形成的风。42.梯度风：空气受到的气压梯度力、科里奥利力和惯性离心力相平衡时所作的水平曲线运动。二．复习题1.简述地球大气平流层的主要特点2.为什么在晴朗无风的夜间往往比阴雨的夜晚多霜？3.绘出海陆风，山谷风的热力环流示意图并说明其原理4.为什么大气在比较干洁时，天空呈蔚蓝色？而在浑浊时天空呈灰白色？5.简简述地球盛行风带与气压带的分布特征6.说明云滴增长成为雨滴的物理过程7.请绘图说明北半球三圈环流的形成原因8.为什么暖高压和冷低压是深厚系统，而冷高压和暖低压是浅薄系统？9.请写出大气运动方程的基本形式。在大尺度自由大气中，该方程可做怎样的简化？，写出简化后的方程。10.论述大气中的水汽对于天气，气候变化的重要性。11.论述大气中对流不稳定的产生过程12.为什么大气中的气旋通常对应着坏天气，而反气旋通常对应着好天气？13.地转偏向力有哪些特点，写出其数学表达式。14.比较大气中对流不稳定与条件不稳定的异同。名词解释：地转风露点露点温度条件不稳定位势米多元大气梯度风