中尺度天气学课后习题答案

中尺度气象学（第二版）课后习题

第一章中尺度天气系统的特征

1. 什么是“中尺度”？Ligda，Emanuel，Orlanski和Pielke等怎样定义“中尺度”？

目前，“中尺度”一般被描述性地定义为时间尺度和水平空间尺度比常规探空网的时空密度小，但比积云单体的生命期及空气尺度大得多的一种尺度。

Ligda（1951）最早提出“中尺度（mesoscale）”这一概念。他根据对降水系统进行雷达探测所积累的经验指出，有些降水系统，太大以致不能由单站观测全，但又太小以致即使在区域天气图上也不能显现，他建议把具有这种尺度的系统称为“中尺度系统”。

Emanuel把具有状态比L/D=Uz/f和时间尺度T=f-1的运动定义为“中尺度”运动（L水平尺度，D垂直尺度亦即不稳定层厚度，Uz纬向风垂直切变尺度，f科氏参数）。

Orlanski（1975）根据观测和理论的总和分析结果，提出了一个比较细致的尺度划分方案，即：天气系统可粗分为大、中、小尺度三类，其中大尺度系统可再分为α、β两类，中尺度和小尺度系统则可分别分为α、β、γ三类，相邻两类的空间尺度相差1个数量级。按照这种划分，中尺度成了一个范围很宽的尺度，即2～2000km。小至某些通常称为小尺度的系统如雷暴单体等，大至某些通常称为大尺度的系统如锋、台风或飓风等都可以包括在中尺度的范围内。但其核心则为20～200km的系统，即β中尺度系统。β中尺度系统具有典型的中尺度特性，而α和γ中尺度系统则分别兼有大尺度和小尺度的特性。

Pielke（1984）提出，典型的中尺度也可以定义为符合以下判据的一种特殊尺度：①其水平尺度足够大，以至于可以适用静力平衡关系；②其水平尺度足够小，以致地转偏向力项相对于平流项和气压梯度力项时小项。

2. α、β、γ中尺度系统在性质和对强天气形成的作用方面有什么不同？

按Orlanski的划分标准，中尺度系统的水平尺度在2×100～2×103km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。这是一个很宽的范围，因此中尺度系统不仅区别大、小尺度系统，而且大小不同的中尺度系统之间也具有性质的差别。一半来说，水平尺度为20～200km的β中尺度系统是中尺度系统的核心，具有典型的中尺度系统特性，而α和γ中尺度系统则分别兼有大、小尺度系统的特性。

由连续方程和尺度分析可知，对于α、β、γ中尺度系统，垂直速度的量级分别为10-1m/s、100m/s和101m/s，这都比大尺度垂直运动大一到几个量级。相应地，中尺度的散度、涡度也要比大尺度的散度、涡度大一到几个量级。很多天气现象的强度都是与散度、涡度、垂直速度的强度相联系的，例如在水汽条件相同的情况下，降水强度一般与垂直速度成正比。所以强降水常常与中尺度运动，特别是与β中尺度系统密切相关，因为它们既有较强的垂直运动，又有较长的生命期，所以降水强度较大，总降水也较大。

3. 通过对地转偏向力和浮力的相对重要性以及质量场和风场的适应过程等方面的讨论可知，对中尺度系统的分析和对大尺度系统的分析方法应有什么不同？

通过对地转偏向力和浮力相对重要性的分析可见，大尺度运动是地转和静力平衡的运动，小尺度运动是非地转、非静力和湍流运动，而中尺度运动则介于两者之间。大的中尺度运动可视为准地转和准静力平衡运动，小的中尺度则可视为非地转和非静力平衡运动；而典型的中尺度运动，则可能是非地转和准静力平衡的。这时形成的流场，即使在没有摩擦作用的情况下（在行星边界层以上），也与梯度风和地转风关系有本质的不同。所以在中尺度分析中，用地转风和梯度风作为实际风的近似已不合适，而流体静力近似一般仍能有效地表示气压的垂直分布。但是要强调指出，流体静力假设的正确性同时与天气系统的尺度和大气的稳定度以及风速大小有关。当大气比较稳定，风速较小时，流体静力假设对较小尺度的系统也是适用的。但是风速增大，热力稳定度减小时则流体静力假设的正确性便减小，以致不适用。

对大尺度运动而言，一般是风场适应质量场，而中尺度运动中则为质量场适应风场。

4. 为什么一般不直接使用原始方程组讨论中尺度运动？

基本方程组一般不直接用来讨论中小尺度天气问题，因为：①在方程中包含了大、中、小尺度运动以及声波等气象噪声；②对不同尺度的运动，方程中各项量级不同，可以简化；③方程中的非线性项表现了气象要素场之间的相互作用，对中尺度天气问题来说是重要的。但其中某些项，如气压梯度项，可以通过对密度的适当假设，而将其线性化，从而是问题简化。

5. 简化方程式应用了哪些规则？

简化方程时，做了以下近似处理：①大气密度在水平方向变化很小，所以以ρ代替ρ，从而使气压梯度力项线性化；②在垂直方向的运动方程中，考虑了由密度扰动引起的浮力；③假定大气运动是准不可压缩的，从而略去了由于空气压缩性而产生的声波。

6. 什么是Boussinesq布辛内斯克近似？

简化方程时，做了以下近似处理：①大气密度在水平方向变化很小，所以以代替，从而使气压梯度力项线性化；②在垂直方向的运动方程中，考虑了由密度扰动引起的浮力；③假定大气运动是准不可压缩的，从而略去了由于空气压缩性而产生的声波。上述近似处理称为Boussinesq

布西内斯克近似或对流简化。在推到上述方程组时，假定流体运动只限制在一薄层内。因此这一简化方程组一般适用于研究像积云对流、海陆风环流、边界层急流中的重力波活动等发生在浅层内的中尺度运动。

7. Boussinesq布辛内斯克近似与滞弹性近似的连续方程有什么区别？它们各适用于描述什么运动？

在处理深对流问题时，把连续方程中的项略去而在绝热方程中仍保留该项，把这种近似处理称为滞弹性近似或隔音假设。和Boussinesq近似方程组相比，滞弹性近似的主要区别之一，就是在连续方程中考虑了项的作用，因此这种近似适用于研究深层运动。滞弹性近似可以看做是广义的Boussinesq近似。Boussinesq近似、滞弹性近似和原始方程组主要区别在于对密度的处理。它们也分别被称为非弹性、滞弹性和全弹性方程组。它们在不同情况下被应用来解决中尺度问题。

第二章地形性中尺度环流

1. 地形波一般可以分为哪些基本类型？它们发生的背景条件是什么？

常见的地形波分为四种基本类型：①层状气流；②驻涡气流；③波动气流；④转子气流。

不同类型的出现，主要依赖于不同的风型：

在小风的条件下，出现层状气流的情况。这是一种平滑的浅波，波动只发生在山脉上空的浅层内，向上很快消失。这种波动通常称为山脉波。当山顶高度以上风速较大时则可能在山脉背风坡形成半永久性的涡动，其上则有气流的平滑浅波。这种半永久性的涡动便叫做驻涡。当风速随高度增大时，则可在背风坡出现波动气流。这种波动称为背风波。背风波可以伸展到对流层上层和平流层。地面观测和卫星云图上常可发现在山脉下风方有波状云存在，这种云通常是由背风波造成的，而当在垂直方向由风速极大值出现时，则会形成转子气流。驻涡和转子时背风波的特殊形式。

2. 背风波有什么特征？按照观测事实，背风波的发生需要什么大气条件？

观测表明，背风波一般具有以下一些特征：

①波长：背风波的波长可在1.8～70km之间，一般为5～20km左右。波长一般随高度而变，高层较长，低层较短。波长还随风速而变，风速越大，波长越长。

②播幅：波幅指流线（通常用等熵线代表）的峰、谷之间的距离。背风波的波幅可在几百米至2km之间。一般在0.3～0.5km。波幅和波长无一定联系。当波长和山脉形状配合时，振幅最大。有的背风波振幅很大，可达6km以上。大振幅的背风波称为水跃型背风波。

③垂直速度：背风波的垂直速度一般为2～6m/s，最大可达15m/s。一般来说，波长为13km 左右的背风波，其垂直速度最大。

背风波往往出现在一定的大气条件下。对给定的障碍物，背风波的出现依靠两个大气特征，即：静力稳定度和风。一般来说，当背风波发生时，最稳定的高度正好是山顶的高度。由此可见，空气受山脉扰动的层是明显稳定的，至少对强背风波来说是如此。而且，背风波最大的振幅一般出现在静力稳定度最大的层次。较强的风垂直切变有利于形成背风波。至于山脉背风面的驻波一般出现在下列条件下：①气流所越过的山脊时长山脊或山岳地带，而不是孤立的山峰；②在山的迎风侧，低层大气稳定，到高层稳定度减小；③风向在垂直山脊方向30°以内，并且随高度基本无变化；④山脊高度上的风速要超过某一临界值（约为10m/s），风速从山脊到对流层顶随高度增大。

3. 按照Scorer理论，背风波的发生需要什么条件？与观测事实是否一致？

根据Scorer两层模式，产生背风波需要l2向上足够地减小，而且不连续。因此低层的高值l2有利于背风波的形成。很多实例都验证了这一结论。

Scorer参数：

其中是稳定度参数，，为位温，g为重力加速度，U为风速，一般来说右端第二项远小于第一项，故：

4. 下坡风的产生要求有怎样的大气条件？

一般认为下坡大风的产生要求有稳定的低层大气以及高低层大气的Scorer参数具有一定的差值，并须具有相应的斜坡地形条件。下坡风发生的有利天气形势通常是，高空为一深厚的冷槽，草签有较强的冷平流。地面图上山脉两侧通常有较大温差和气压差。

5. 什么叫做尾流？什么叫做大气涡街？大气涡街的结构有哪些特点？

一般把处在相对于气流运动的实体背后的湍流区叫做尾流。

在一定条件下，尾流中还会产生出一些列的涡旋，它们一个接一个地向下游传播，这种在尾流中发生的涡旋列叫做涡街。大气中存在的涡街现象称为大气涡街。

涡街一般是由两排近于平行的涡旋组成，一排中的涡旋位于另一排之上两个相邻涡旋的中点上。在同一排上的涡旋具有类似的环流，而在另一排上的涡旋的环流则正好相反。最初排出的涡旋，其直径与障碍物的尺度相当，随着向下游移动，涡旋的直径不断增大。

6. 什么叫做城市热岛强度和极限风速？它们与城市规模有什么关系？城市热岛强度与天气条件有何关系？对天气和环境有何影响？

在城市中，有大量建筑物以及频繁的人类活动，因此热传导率和热容高于郊区和农村，造成城郊之间的温差，这种作用类似于海洋热岛效应，通常称为城市热岛效应。

在出现热岛的时刻，如果风速较小，热岛将随盛行气流移向下风方向。当风速大至一定值，由于在强通风条件下，热量很快被带走已经动力交换作用加大，因此使热岛强度减弱以至消失。这个使热岛现象消失的临界风速值，称为极限风速。

极限风速的大小一般来说与城市的规模成正比例。城市规模越大，城市热岛现象越显著。

城市热岛现象可以引起从郊区吹向城市的“乡村风”，并在城市上空形成气旋式的辐合上升气流，在几百米的上空又从城市向郊区流出，形成城市热岛环流。城市热岛环流可以使污染物在

城市上空聚集，形成烟幕。城市热岛环流还可以使城市及郊区的降水量等气象要素的分布受到影响。

7. 海陆风发生时间和强度演变以及风向变化有什么规律？海陆风风向的变化受哪些因子的影响？

海陆风发生时间和强度演变通常有明显规律。一般来说，中午12时前后，开始吹海风，15时前后海风最强；夜间03时前后，开始吹陆风，凌晨06时前后陆风最强。海陆风风向随时间的变化也有明显的规律性。在北半球一般随时间顺时针旋转，南半球在相反，呈逆时针旋转。

海陆风风向的变化可能受多种因此影响，有时是复杂的。在不同情况下，海陆风风向有时可以随时间顺时针旋转，有时也可以随时间逆时针旋转，有时旋转快，有时旋转慢。根据海陆风风向旋转率方程，海陆风由中尺度气压梯度项、大尺度项、摩擦项及非线性项决定。

8. 海陆风对天气有什么影响？

海陆风的作用可以造成温度等各种气象要素的明显变化。海陆风发生时，其前沿会形成类似于锋面的气象要素不连续线，称为海风锋或陆风锋。它们可以起到触发强对流天气的触发机制的作用。特别是两条海（陆）风锋相遇，或一条海（陆）风锋与另一条不连续线相遇时，可能形成锢囚的形势，这时候便可以造成十分猛烈的灾害性天气。

9. 海陆风研究有哪些应用方面？

环境评估。

10. 山谷风发生时间和强度演变有什么规律？

白天风由谷里向上坡上吹，叫做出谷风或谷风，夜间则由山坡向谷里吹，叫做进谷风或山风。

斜坡风形成的机制和海陆风类似，都是由热力引起的。设斜坡上的空气在除湿条件下时平静、无云的。白天，斜坡地面吸收辐射热量加热地面，因此在斜坡附近的空气比统一海拔高度的自由大气温度要高。结果，在较冷的自由大气中的垂直气压梯度大于在山坡附近的较暖的空气中的垂直气压梯度。这意味着在给定的斜坡加热影响高度上，气压变得高于远离斜坡的点上的气压。这种水平气压梯度力使空气离开斜坡流向气压较低出。而低层则相反，平底气压高于坡上，因而导致上坡风。这样就构成上坡风环流。夜间则相反，地面冷却导致高层指向斜坡的气压梯度，并且冷空气从坡上留下来。

在初始时刻3h后，坡风速度约为9△T（m/s）（其中△T时斜坡和自由大气之间的温差）。11. 山谷风对天气有什么影响？

山谷风对天气的影响与海陆风的影响相似，在山谷风进、退过程中可以造成温度等各种气象要素的变化，还可以造成风场的辐合或切变。这种风场的辐合线或切变线往往会成为对流天气的触发机制。

12. 你所知道的地形对天气的影响，除了本章提到的，还有哪些方面呢？请举例说明。

第三章重力波

1)什么是重力波：

重力波是普遍存在与大气之中的基本波动之一，也是最简单最基本的中尺度运动之一，是因静力稳定大气受到扰动而产生振荡的传播，是一种垂直横波，质点振动方向与波的传播方向相正交。

2)按重力波的发生高度，可以将重力波分为3种：一是发生在大气很高层（20km以上）的重力波，二是发生在很低层（500m以下）的重力波，这种波通常是开尔文-赫姆霍茨波（K-H波），这类波波长很短，通常是中小尺度系统的联系者；第三种是发生在500m之20km之间的大气层，也就是大气层主体中的重力波。

3)观测研究告诉我们：重力波经常出现在有逆温层或稳定层存在，以及有明显的风速垂直切变的天气背景下。一般来说，重力波形成在Ri＜0.5(有时Ri＜0.25)的气层中，而且一般来说，Ri 数愈小、重力波的振幅愈大。

4)重力波的结构有什么特征？

对流层中，地面气压扰动场和流场最清楚，向上减弱，而位温场则没有扰动，向上才逐渐明显起来。气压场中心与散度场中心位相差为π/2,与涡度中心重合，即高压中心与气旋涡度中心重合，反气旋涡度中心与低压重合。在波动下半部，上升气流与辐合同相，比低压中心落后π/2，下沉气流与辐散同相，比高压中心落后π/2。由上分析可见，低压扰动前部为辐散和下沉运动区，后部为辐合和上升运动区，高压扰动前后的情况则相反。于是，高压移向辐合区，低压移向辐散区，扰动沿气流方向传播。

5)重力波对天气有什么影响？

如果大气是对流不稳定的，则在重力波波槽通过之后，即在上升运动区，对流应当发展。最强的对流活动发生在气块最大位移处，即与波脊相一致。重力波出现于对流气发展之前，它起着一种触发机制的作用。当在已经产生的对流天气区有重力波通过时，对流强度会出现周期性变化。在波槽后，对流发展，最强对流活动出现在脊处，当下一个波槽接近时，对流强度减弱，以后当另一个波脊接近时，对流又重新新加强。

中尺度雨带是和重力波相联系的，在锋面气旋、登陆台风以及低空急流等许多系统中，都常有中尺度重力波活动，它们与暴雨有着密切的关系。

6、7)风的垂直切变对重力波的发生发展有什么影晌？用里査森数来判别重力波的发生发展的判据是什么？

当平均气流的风速垂直切变较大，造成切变不稳定时，波动可以从这种动力不稳定气流中获取能量而发生增长。特别是在急流附近，风速有很强的垂直切变，容易引起重力波，所以急流附近成为产生中尺度重力波的能源区。理论分析表明，在这种情况下产生重力波的必要条件是Ri<0. 25 风速垂直切变对重力波有重要影响。当风速垂直切变较小时，即里査森数较大（Ri＞1/4)，小扰动不随时间指数增长，即基本气流对小扰动是稳定的，其能量转换过程与基本气流为常数时的情况是样的。但当风速垂直切变较大时，即里査森数较小（Ri<1/4)，小扰动随时间指数增长，即重力波将会从基本气流中获取能量而发生不稳定增长。

8)高空急流附近什么地方有利于重力波的发生发展？为什么?

a在急流区内，如果大气层结稳定，垂直风切变大到足以使Ri <1/4时，满足重力波的不稳定条件，重力波便能从环境风吸取能量而获得发展。

b除了这种切变不稳定之外，地转调整也是重力波发展的动力条件之一，当大气质量和动量失衡，运动处于非地转状态时，在地转调整过程中，产生重力波或惯性重力波。尤其在高低空急流有大风速中心传播、锋生和气旋强烈发展的一些过程中，出现明显的非地转运动，在地转调整中，就会出现大振輻的中尺度重力波，在高空急流大风速中心（大风核)下游的高空槽前急流出口区，重力波活动区的南界是地面暖锋或准静止锋，北界是高空急流轴线。

c在处于地转平衡的直线急流大风核区，气块在出口区内减速运动，出现指向高压一侧的横向非地转运动。当在出现实际大风核离开地转急流核移向下游的情形下，气块在急流出口区加速，大气质量和动量失衡，出现气流由反气旋一侧指向低压的非地转气流。在这种呈强烈疏散的出口区内，如果表示非地转运动特征的RiOL ＞0. 5,应当分析可能有大振幅中尺度重力波发生。

9、10)什么是锋，什么是锋生、锋消（中尺度版）：

锋通常指具有强水平温度梯度和较大静力稳定性以及较大气旋性涡度的狭长地带。长度约为1000km，宽度约为100km；一般把锋的形成（加强）叫做锋生，锋的消亡（减弱）称为锋消。11)什么是运动学锋生和热力学锋生？

运动学锋生、热力学锋生（个人理解）：锋生函数可分解为非绝热加热、垂直运动、水平运动辐合及水平变形场，第一项为热力学锋生，后三项为运动学锋生，各项作用如下，

12、13)什么是急流、什么是中尺度高空急流

急流是指一条强而窄的准水平气流带。对流层上部存在的急流称为高空急流，大尺度高空急流水平长度达上万千米，常环绕地球。

沿狭长急流带的轴线可以有一个或多个风速极大值中心，镶嵌在大尺度急流上的这些强风速段（即风速极大值中心）通常称为中尺度急流。

14、15)在卫星云图上与高空急祿相对应的典型云系是怎样的？在卫星云图上与斜压扰动有关的典型云型是怎样的？

云图中与高空急流对应的云系为叶状云，云系位于急流轴右侧，当有斜压扰动时，叶状云系会演变为逗点云和涡旋云。

16)在高空急流出口区和入口区附近会形成怎样的次级环流？

入口区为横向的直接热力环流，使大气有效位能转变为动能，因而使空气向急流中心加速，出口区为间接热力环流，使动能转化为有效位能，使空气产生减速。

17)髙空急流的入口区和出口区高、低空急流耦合方式有什么不同？

高空急流中心的入口区和出口区都可以有高、低空急流的耦合，但耦合方式不同，出口区低空急流轴与高空急流轴相交，而入口区低空急流和高空急流平行。入口区和出口区的次级环流与高低

空急流之间相互联系，出口区的低空急流是间接次级环流的组成部分，而入口区的低空急流则与高空急流分别在两个独立的次级环流中。

18)锋生环流及高、低空急流耦合对强风暴发展有什么作用？

在有高低空急流耦合的情况下，特别是在高空急流出口区的高低空急流耦合常常有利于强对流风暴的发生和发展。在这种形势下，低空急流造成暖湿空气输送，高空急流则造成干冷空气平流，从而加大了大气的潜在不稳定，而且高低空急流耦合产生次级环流上升支将触发潜在不稳定能量释放。

第四章中尺度孤立对流系统

1、中纬度常见的中尺度对流系统按组织形式可分为哪些类型？

答：中纬度常见的中尺度对流系统按组织形式可分为三类：

孤立对流系统：包括普通单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、龙卷风及小飑线

带状对流系统：飑线、锋面中尺度雨带

中尺度对流复合体（MCC）

2、什么叫孤立对流系统？有哪些基本类型？

答：所谓孤立对流系统是指以个别单体雷暴、小的雷暴单体群以及某些简单的飑线等形式存在的范围相对较小的对流系统。

孤立对流系统有三种基本类型，即普通单体风暴、多单体风暴以及超级单体风暴。

3、什么是普通雷暴？普通雷暴的生命史包括哪些阶段？每个阶段的主要特征有哪些？

以一般常见的闪电、雷鸣、阵风、阵雨为基本天气特征的雷暴称为普通雷暴

而伴以强风、大雹、龙卷等激烈灾害性天气现象的雷暴则称为强雷暴

普通雷暴的生命史包括：塔状积云、成熟、消散阶段

每个阶段的主要特征的差异主要表现在云内的垂直环流、温度和物态等几个方面

在塔状积云阶段，云内为一致的上升运动，云内温度高于云外，基本在0℃以上，物态主要为水滴。

到成熟阶段：上升气流变得更强盛，上升气流最强盛处的云顶出现上冲峰突，同时，降水开始发生，并由于降水质点对空气产生拖曳作用，在对流单体下部产生下沉气流。雨滴蒸发使空气冷却，下沉气流受负浮力作用而被加速。当下沉气流到达地面时，形成冷丘和水平外流，其前沿形成阵风锋。云体中上层的温度达到0℃以下，云中物态有水滴、过冷水、雪花、冰晶以及霰和雹等固态降水物。

到消散阶段：云内下沉气流逐渐占有优势，最后下沉气流完全替代了上升气流，云内温度低于环境，最后云体逐渐消散。

4、什么是多单体风暴？其内部结构有何特点？

多单体风暴是由一些处于不同发展阶段的生命期短暂的对流单体组成的，是具有统一环流的雷暴系统。

在多单体风暴中有一对明显有组织的上升和下沉气流，这和普通的雷暴群不同。

5、什么是超级单体风暴？其雷达回波有什么特征？这些雷达回波分别与什么结构特征相对应？

超级单体风暴是指直径达20~40KM以上，生命期达数小时以上，即比普通的成熟单体雷暴更巨大、更持久、天气猛烈的单体强雷暴系统。

在雷达观测上超级单体有下列明显特征

1）、在RHI上有穹窿（无或弱回波区）、前悬回波和回波墙等特征

2）、在PPI上有钩状回波

穹窿是风暴中强上升气流所在处，弱回波区附近的强回波柱是强下沉气流所在处。在弱回波区上方的向前伸展的强回波区称为前悬回波，即风暴云的砧部。它包含大量的雹胚，所以也称为雹胚帘。

6、什么是龙卷风暴？其内部气流结构有何特点？

产生龙卷的强风暴系统称为龙卷风暴。在这类超级单体风暴中心上升气流最强处有一个上冲云顶（或称为穿透性云顶），云砧伸向前方。云底有一个旋转的壁云，龙卷漏斗云由壁云向下伸至地面，风暴云的前侧和后侧都有下沉气流。

7、什么是龙卷气旋（龙卷巢）？龙卷一般发生在什么部位？

超级单体风暴钩状回波附近的中尺度气旋是容易发生龙卷的地方，因此这种中气旋也称之为“龙卷气旋”或“龙卷巢”。在龙卷气旋中心附近形成的龙卷一般个体较大而且较为持久，并常呈圆锥形。离龙卷气旋中心较远的龙卷一般较小，并常呈绳索状，持续时间也较短。

8、什么是龙卷族？龙卷族是怎么形成的？

有时一个超级单体风暴可以依次形成几个龙卷，造成龙卷簇。

其原因是由于超级单体的中尺度气旋在一定的条件下，可能出现多次锢囚和新生过程。

9、龙卷内部的结构是怎样的？

龙卷内部结构类似于台风，中心为下沉气流，四周为上升气流。

10、什么是吸管涡旋？

龙卷本身并不是最小的涡旋，在有些龙卷中还会产生比它更小的涡旋，叫做吸管涡旋。11、吸管涡旋、龙卷、龙卷气旋、气旋等不同尺度的涡旋有什么联系？

在一个尺度较大的中尺度气旋中，可能包含几个龙卷气旋每个龙卷气旋之中又有可能有几个龙卷，它们围绕龙卷气旋的中心轴旋转，而每个龙卷周围也可能有几个吸管涡旋，围绕其中心轴旋转。

12、什么是龙卷强度F等级？F等级是怎样划分的？

由龙卷地面最大风力来表示龙卷强度为龙卷强度F等级。

F=0时表示风速为18~32m/s，破坏性较轻；

F=1时表示风速为33~49m/s，破坏性中等；

F=2时表示风速为50~69m/s，破坏性较大；

F=3时表示风速为70~92m/s，破坏性强烈；

F=4时表示风速为93~116m/s，具有浩劫式或惊人的破坏性；

F=5时表示风速为117~142m/s，具有浩劫式或惊人的破坏性。

F0~F1的龙卷称为弱龙卷，F2~F3的龙卷称为强龙卷F4~F5的龙卷称为超强龙卷。

13、什么是下击暴流？什么是下击暴流群？

对流风暴发展成熟时，会产生很强的冷性下沉气流，到达地面时便形成风速达17.9m/s以上的灾害性大风，Fujita等把这种局地强烈下沉气流外流气流，称为下击暴流。

14、按尺度大小下击暴流可分成哪些类型？

Fujita将下击暴流分为微尺度、中尺度和大尺度三种类型，并进一步将他们细分为五种尺度，即?微尺度下击暴流、ɑ微尺度下击暴流，?中尺度下击暴流爆发带、?中尺度下击暴流爆发群以及ɑ中尺度下击暴流族。

15、下击暴流的气压场和风场结构有何特点？

在气压场上不同尺度的下击暴流对应不同尺度的高压，直线风与等压线相交。直线风的前沿为不同尺度的不连续线，分别称为它们为锋、飑锋、下击暴流锋和暴流带锋。这些不同尺度的锋系推移过境时，可以引起当地突发性地面大风。而且在它们推移过程中，还可以不断在其前方激发出新的对流。

16、下击暴流是怎样形成的？

下击暴流的形成与对流风暴云顶的上冲和崩塌相联系。由卫星云图的分析可知，当对流风暴发展到成熟阶段时，可以看到在云砧上有向上凸起的上冲云顶。这是由于风暴云中的强上升气流携带的空气质点进入稳定层结的结果。上升气流在上升和上冲的过程中，从高层大气获得了水平动量。随着上冲高度的增加，上升气流的动能转变成位能而被贮存起来。而当云顶崩塌时，位能又重新转变成下沉气流的动能。

云顶崩塌与风暴云下方的飑锋以及下击暴流锋和暴流带锋的移动相关。飑锋形成后向风暴云前部的上升区加速移动，逐渐远离风暴云的母体，使维持上升气流的暖湿空气的供应逐渐被

飑锋所切断，造成上升气流削弱和消失，冷而重的云顶塌陷，产生下沉气流。而下沉气流从高空下沉过程中由于夹卷作用使高空动量大、湿度小的空气进入其中。高空动量下传使下沉气流增强，加上高空干空气的进入使下沉气流变干，降水物在其中的蒸发增强，使下沉气流变冷而进一步加速，当其到达地面时，就可能造成下击暴流。

17、下击暴流直线风的前沿的不连续线有哪些名称？

锋、飑锋、下击暴流锋和暴流带锋.

18、下击暴流的雷达回波有什么特征？

钩状回波和弓状回波。下击暴流一般出现在回波钩内部或在其周围。

19、什么是显著弓形回波？

通常把具有明显雷达反射率因子特征的弓状回波称为显著弓状回波。这些雷达反射率银子特征包括：

A、在弓状回波前沿（入流一侧），存在高反射率因子梯度区

B、在弓状回波入流一侧，存在弱回波区（早期阶段）

C、回波顶位于弱回波区或高反射率因子梯度区之上

D、在弓状回波的后侧存在弱回波通道或后侧入流缺口，表明存在强的后侧入流急流

20、什么是湿下击暴流？

有的下击暴流是伴随大雨出现的，这种下击暴流称为湿下击暴流。

21、产生湿下击暴流的环境具有怎样的特征？

产生湿下击暴流的环境特征是具有较强的对流不稳定以及弱的天气尺度强迫。

22、龙卷和下击暴流的风场有什么区别？

龙卷风是高度辐合的、旋转性的灾害性强风，一般只影响相对狭窄的地区

下击暴流是相对辐散的、沿直线或者曲线吹的灾害性强风。

23、与龙卷风暴爆发相联系的典型天气形势是怎样的？

龙卷风暴一般是在干线、暖锋以及干线和暖锋形成的锢囚锋等三种天气尺度边界上发展起来的。

第五章中尺度带状对流系统

1、什么是“飑”？其天气表现是怎么样的？（天原P407）

答：1）、气象学上指风向突然改变，风速急剧增大的天气现象。“飑”出现时，气温下降，并可能有阵雨（好搜百科）；

2）、天气现象“飑”在《地面气象观测规范》中的定义为：突然发作的强风，持续时间短促，出现时瞬时风速突增，风向突变，气象要素随之也有剧烈变化，常伴随雷雨出现。

2、什么是“飑线”？P116

答：由许多雷暴单体（其中包括若干超级单体）侧向排列而形成强对流云带叫做“飑线”。飑线一般长约几十至几百千米，宽约几十千米至200km（如果把对流云带后面的层状云区也包括在内的话）飑线上的单体常常彼此不相干扰。飑线上的对流云不断新陈代谢，但作为整体，飑线可持几小时至十几小时。

3、什么是“飑中”系统？P117

答：飑锋（飑线）、飑线前低压、雷暴高压以及尾流低压系统称为飑中系统。

4、不同阶段的“飑中系统”在空间气压场结构上有何特征？在气压自记曲线上有何特征？P117-118答：飑中系统的全部系统一般只有在成熟阶段才同时出现。在不同阶段飑中系统的气压场空间结构，一般可以在气压自记曲线上得到反映。例如，在飑中系统初生阶段，空间气压场上只有雷暴高压，范围较小，强度较弱。这个系统经过测站时，气压自记纸上只出现一个“雷暴鼻”。而在

飑中系统成熟阶段，空间气压场上同时存在雷暴高压、飑线前低压、尾流低压等系统，范围较大，强度较强。（图5.5）

5、在中纬度有哪两类比较常见的飑线？它们的结构有何特征？P119-122

答：在中纬度不同的条件下，有不同的飑线结构。其中有两类飑线比较常见。一类是具有前导对流线和尾随层状云区以及具有由前向后和由后向前两支入流的飑线，另一类是后部建立型的飑线。后部建立型的飑线经常发生在西风带高空槽前。它们通常由多单体风暴和超级单体风暴组成。这类飑线的南端由于风的垂直切变形式有利于新对流的发展，因而使飑线不断伸长。而在飑线的北端，老单体不断衰亡，衍变成层状云，并沿高空风向东北方向延伸而形成大片砧云。这种飑线的特点是砧状云伸向飑线前方，而在飑线后方没有层状水区。

高空槽前飑线的常见特征，中层上升气流的逆切变倾斜，低层暖湿空气入流和中层干冷空气

）的下沉气流等。

入侵以及飑线后方低湿球位温（

w

具有前导对流线和尾随层状云区的飑线特征，这类飑线发生在风垂直切变相对较小的环境中。它们的前方有一支由前向后的入流迎着飑锋上升，到高层分裂成向前和向后的两支气流，其后部中层则另有一支由后向前的入流。在由前向后的气流中，由于老单体的衰亡，形成宽广的尾随层状云区，随层状云区下方仍有明显降水。

6、Bluestein（1984）根据美国俄克拉荷马州11a40次飑线总结出中纬度飑线有哪些类型？它们

各有什么特点？P124-125

答：有以下四种类型，1）断线型，这类飑线起始时只有少数单体松散的排列成线，然后每个单

体都形成新单体并各自发展，又形成新单体，这些新老单体连接起来形成飑线。这类飑线一般出现在R（查里森数）数大，垂直切变较大的环境中。线上单体的相对旋转较小。

2）后部扩建型，这类飑线是通过新单体在单体后部（相对于单体运动方向而言）周期性的形成，并最后与老单体合并而形成的。它常发生在R数不大、垂直切变很强的环境中。

3）碎块型，这列飑线开始时是一些分散的单体，由于每个孤立的单体各自分裂几次，沿着单体

之间冷的外流边界（飑锋）便会有新对流发展，最后他们连接成一条飑线。

4）嵌入层状云型，这是在广阔的层状云区中形成一条强对流带的过程，这些类似于暖锋雨带或

宽的冷锋雨带。

7、大气中可以触发飑线的机制常见的有哪些？P125

答：大气中可以触发飑线的机制除锋以外，还有海风锋，干线（露点锋）、重力波、地形抬升、

热力抬升、低空急流、老的雷暴外流（孤状云线）、中小尺度系统以及大气对称不稳定性等。

8、热带飑线的结构有何特点？P127

答：和温带飑线相似，热带飑线系统也包含对流区和层状区两部分。其中对流区是由排列成带的成熟的积雨云组成的。在对流云带前方不断有新对流云生成，而在对流云带后方，老的对流云消亡，形成宽阔的尾随层状云区，展现出具有“前导线和尾随层状云区”的特殊结构。

第六章锋面气旋及台风附近的中尺度雨带

1、在中纬度锋面气旋系统中通常包含哪几种尺度的降水区，它们各有什么特征？

一般来说，在中纬度锋面气旋系统中，常常包含天气尺度的降水区，中尺度降水区（带）及小尺度对流单体。天气尺度降水区主要由大尺度斜升运动造成，中尺度降水区是由中尺度环流造成的，而小尺度降水区则是由小尺度对流单体（简称“对流”）造成的。特征见P156表6.1。2、什么是暖输送带，它们一般具有哪些特征？

在槽前辐合区的边界上通常可以看到一支狭长的云带，这是由低纬度低空对流边界层的暖空气在其逐渐向北，向上运行，升入到对流层中、高层时形成的。由于这支狭窄的气流具有朝极地方向和朝上输送大量热量以及水汽和动量的作用，所以称为“暖输送带（WCB）”。

一般具有下述特征：

①它的位置一般处在冷锋前头，然后上升到地面暖锋上面。它的西边界清楚，东边界不太清楚。

②经常与一条低空急流相对应。

③暖输送带通常有几千千米长，因此是一种天气尺度系统。

3、什么是冷输送带？

它起源于气旋东北部的高压外围，是一支反气旋式的低空气流，由于它起到把北方冷空气向南输送的作用，故得其名。

4、在锢囚波动气旋中有哪几种基本的大尺度云系和主要的气流路径？

在成熟的暖区气旋中，降水和云的天气尺度分布起源于边界层的潮湿气流:暖输送带和冷输送带。

暖输送带沿冷锋上升，来到对流层上层产生高云云系，当它越过地面暖锋前部的冷空气时，反气旋式的转向，当它在高空脊前的西北气流中下沉时明显地蒸发、消散。

冷输送带相对于前进中的气旋朝西运动。正好处于地面暖锋前面，暖输送带的下方。在地面暖锋附近，冷输送带边沿上的低层空气由于摩擦辐合而上升，然后继续朝西运行，并逐渐上升到对流层中层暖区顶点附近，于是形成一个云带。当冷输送带出现在暖输送带的西部时，围绕低压中心并下沉，或可能反气旋式的转向，在这里云系明显的消失。因此，暖输送带形成的云带和冷输送带形成的云带相互叠置的结果，便想成了一个巨大的“入”形的特征云型。模型见P159 5、暖输送带有哪两种基本模型？请说明它们的特性差异。

两种模型：朝前斜升模式和朝后斜升模式。

朝后斜升，即指暖输送带抬升时具有一个朝向冷锋后部的相对气流分量，在这钟情况下，当暖输送带抬升时，它作逆时针的转向。

朝前斜升，暖输送带抬升时具有一个朝向暖锋锋前的相对气流分量，在这钟情况下，当暖输送带抬升时，它作顺时针的转向。

简而言之，前者相当于活动范围主要在界限分明的冷锋附近的情况，而后者则相当于活动范围主要在暖锋锋区附近的情况。

6、怎样看出图6.5所表现的是一种朝后斜升形势，而图6.6是一种朝前斜升形势？P160至P161。

7、锋面附近的中尺度雨带有哪些类型？什么是U型、L型和D型雨带？

中尺度雨带分三类：U型、L型和D型

U型：出现在对流层中上层的浅层对流（通常在700hPa和500hPa

之间）。U型雨带可分为暖锋雨带、锋前冷涌雨带和冷锋雨带。

L型：出现在对流层低层的浅层对流。L型雨带可分为窄的冷锋雨带和暖区小雨带（横向和纵向）。D型: 直展深层的对流。D型雨带可分为暖区雨带和锋后雨带。

8、暖锋雨带的云物理成因是怎样的？

在暖锋上的浅层对流云中冰质点不断生长和落出。它们落进在对流云下面的层状云中，通过聚集而生长，并促进层状云滴冻结，造成较大的冰质点浓度，从而引起该地区的较强的降水，这便是暖锋雨带的云物理成因。

9、锋前高空冷涌前头的锋前冷涌雨带的云物理成因是怎样的？

图中断开的冷锋符号表示冷涌的前沿，地面冷锋的位置在左边图外。类似地，冷涌前的中空对流云中的冰质点沉降下来，根据贝吉龙的冰晶效应学说，可以解释地面雨带（云下垂直密集带）的成因

10、宽的冷锋雨带和窄的冷锋雨带的云物理成因是怎样的？

在中空对流云中上升气流强达每秒几十厘米，这些云由冷水和冰质点组成。高浓度的冰质点下沉到冷锋锋区以下，在那里它们通过聚集而生长，从而形成强降水。这类锋面云的主云底部一般位于冷锋锋区之下。

动力气象学要点

名词解释 1、β平面近似及f 平面近似； 所谓的β平面近似是对f 参数作高一级的近似，其主要内容是： ⑴当f 处于系数地位不被微商时，取常数=?0f f ； ⑵当f 处于对y 求微商时，取常数==βdy df 。 采用β平面近似的好处是：用局地直角坐标系讨论大尺度运动将是方便的，而球面效应引起的f 随纬度的变化对运动的作用被部分保留下来。 在低纬度大气动力学研究中，取0f ≌0，f ≌βy,这称为赤道β平面近似。 f 平面近似：这是对地转参数f=2Ωsin ?采用的一种近似。在中纬度地区，若运动的经向水平尺度远小于地球半径时，可以取常数=?0f f ，即把f 作为常数处理，这种近似称为0f 近似。这种近似完全没有考虑f 随纬度的变化。 2、斜压大气与正压大气； 斜压大气是指：当大气中密度的分布不仅随气压而且还随温度而变时，即ρ≡ρ(P,T),这种大气称为斜压大气。所以斜压大气中等压面和等密度面（或等温面）是相交的，等压面上具有温度梯度，即地转风随高度发生变化。在中高纬度大气中，通常是斜压大气。大气中斜压结构对于天气系统的发生、发展有着重要意义。 正压大气是指：当大气中密度分布仅仅随气压而变时，即ρ≡ρ(P),这种大气称为正压大气。所以正压大气中等压面也就是等密度面，由于p=ρRT,因此正压大气中等压面也就是等温度面，等压面上分析不出等温线。由此，也没有热成风，也就是地转风随高度不发生变化。 3、地转偏差与地转运动； 地转偏差是指实际风和地转风的矢量差，地转偏差和水平加速度方向垂直，在北半球指向水平加速度的左侧。 地转运动是指等压线为一族平行的直线时的平衡场，在地转运动中，水平气压梯度力和科里奥利相平衡。 4、Rossby 数与Rossby 参数； L f U Ro 0==水平科氏力尺度水平惯性力尺度，称为罗斯贝数，它是一个无量纲参数， 若Ro 《1，表示水平惯性力相对于科氏力的量级要小得多，则水平气压梯度力与科氏力的量级相同（这被称为地转近似的充分条件及其物理意义）；若Ro ～1，则水平惯性力、科氏力与水平气压梯度力的量级相同；若Ro 》1,则水平惯性力远大于科氏力，水平气压梯度力与水平惯性力量级相同。 y f y y f f f β+=??+=00)/(

中小尺度气象学总结word资料16页

第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1000km 对象：中尺度环流系统 内容：中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法 意义：①许多灾害性天气（如暴雨、大风、冰雹、龙卷等）都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。 （长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，临近0-2h） ③中尺度环流系统是大气环流重要成员（大尺度背景场依存条 件) 2、天气系统的尺度划分： （一）经验分类法（经典方法） 小尺度系统（雷暴、龙卷）和大尺度系统（锋面、气旋）中尺度系统（飑线、中气旋等） （二）动力学定义 可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力） （三）实用（几何）分类 3、中尺度大气运动的基本特征

（1）尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。 （2）散度、涡度、垂直速度：取V～10m/s,H～10km,对α，β，γ中尺度W分别为10-1m/s, 100m/s和 101m/s，垂直速度、散度、涡度都比大尺度运动大1到几个量级。 （3）地转偏向力和浮力的作用：中尺度运动中，地转偏向力和浮力的作用都必须考虑。 大尺度运动：地转偏向力重要，浮力可略 小尺度运动：浮力重要，地转偏向力可略 中尺度运动：地转偏向力和浮力都考虑 （4）质量场和风场的适应关系：质量场（气压场）适应风场。 大尺度运动: 风场适应质量场（气压场）。 中尺度运动: 质量场（气压场）适应风场。 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统分为：地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波：一般把气流过山所引起的气流称为地形波。 3、地形波的基本类型： 层状气流（山脉波）：山脉上空的平滑浅波 ,风小。 驻涡气流（驻涡）：山脉背风面的半永久性涡旋，山顶以上风速大。 波动气流（背风波）：山脉背风面的波动气流，风切变大。 转子气流（闭合涡旋）：山脉背风波的一种特殊形式，风速有极大值。 4、背风波形成的大气条件：山顶附近有逆温、风的垂直切变较强。

农业气象学试题答案

1、一个标准大气压等于（）。 1. F. 1000百帕 2.760百帕 3.1013百帕 4.4/3百帕 2、摩擦层中，在平直等压线的气压场中出现的风不受以下哪种力的影响（）。 1.水平气压梯度力 2.惯性离心力 3.摩擦力 4.水平地转偏向力 3、土壤导温率与导热率、热容量的正确关系是（）。 1.与导热率、热容量均成正比 2.与导热率、热容量均成反比 3.与导热率成反比，与热容量正比 4.与导热率成正比，与热容量成反比 4、维持大气温度在地理上的常定分布，主要靠（）。 1.季风对于热量的输送 2.海陆风对于热量的输送 3.大气环流对于热量的输送 4.洋流对于热量的输送 5、饱和水汽压（E）与蒸发面性质和形状的关系是（）。 1.凹面的E比平面大

2.冰面的E比纯水面的大 3.纯水面的E比溶液面的小 4.大水滴的E比小水滴小 6、气压一定时，气温越高，气压随高度递减（）。 1.越快 2.越慢 3.无法判断 4.不变 7、在陆地上，气压最低的季节是（）。 1.秋季 2.夏季 3.春季 4.冬季 8、一般霜冻最轻的地方是（）。 1.山顶 2.低地 3.山脚 4.洼地 9、下列词语中，叙说天气的是（）。 1.长冬无夏 2.狂风暴雨 3.夏热冬冷

4.四季如春 10、白天，土壤表层的热量平衡方程是（）。 1. A. + Qs = –R – P + B + LE 2.+ Qs = + R + P – B – LE 3.+ Qs = –R + P + B + LE 4.+ Qs = + R – P – B – LE 11、根据蕾莱分子散射定律，以下哪种光的散射系数最大（）。 1.红光 2.蓝光 3.紫光 4.红橙光 12、气温一定时，气压越高，气压随高度递减（）。 1.无法判断 2.不变 3.越慢 4.越快 13、不是干洁大气主要成分的气体是（）。 1.氮 2.氩 3.氧 4.臭氧 14、根据云的形状、结构和云底高度，可将云分为（）。

天气学选择问答题

选择题 1. 在对流层中，通常位温是随高度（）。 A 升高的 B 降低的 C 不变的 2. 在温度对数压力图上，锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度（）下界面湿度。 A 大于 B 小于 C 等于 3. 当等压面图上温度槽落后于高度槽时（）。 A 有利于锋生 B 有利于锋消 C 有利于湿度增大 4. 一般南支槽带来充沛的水汽和潜热，遇有北支槽携带冷空气侵入南支扰动，（）。 A 有利于气旋发展 B 不能诱生气旋 C 多能诱生气旋 5. 在我国，每一次寒潮过程都是一次（）的重建过程。 A 东亚大槽 B 副热带高压 C 南支西风带 6. 夏季影响我国东部沿海地区的副热带高压脊是（）的一部分。 A 太平洋高压 B 南亚高压 C 南海高压 7. 副热带高压是一个行星尺度的高压，它是一个（）。 A 冷性的深厚系统 B 暖性的深厚系统 C 冷性的浅薄系统 D 暖性的浅薄系统 8. 江淮流域的梅雨期一般是在（）。 A 6月中旬到7月中旬 B 5月下旬到7月上旬 C 6月中上旬 9. 在高原天气分析中，常用（）来表示气压系统的活动。

A海平面气压场 B 3小时变压 C 24小时变压 D 天气区 10. 造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是（）。 A 西风带环流的三次突变 B 东亚大槽位置的三次突变 C 副热带高压脊线位置的三次突变 11. 产生地转偏向力的原因是（）。 A 地球的自转和大气的运动 B 气压水平分布不均匀 C 气压垂直分布不均匀 12. 锋附近常存在着大规模的系统性的（）。 A 水平运动 B 垂直运动 C 曲线运动 13. 中国的静止锋一般是由（）演变而成的。 A 锢囚锋 B 暖锋 C 冷锋 14. 实践表明，（）层上的气流对地面的锋面移动有引导作用，故称此气流为引导气流。 A 700百帕和500百帕 B 850百帕和700百帕 C 850百帕和900百帕 15. 地面气旋发展，一般表现为其中心处正涡度随时间（）。 A 增大 B 减小 C 不变 16. 夏季，青藏高原相对于四周自由大气是个（），它加强了高原上空大气南侧向北的温度梯度，使南支西风急流强而稳定。 A 热源 B 冷源 17. 冬季在乌拉尔地区有阻塞高压存在时，其下游的环流形势是稳定的，整个东亚处于宽广的（）内。 A 大低压槽

中尺度气象学课后习题

1、中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为哪些类型？ 答:中纬度常见得中尺度对流系统按组织形式可分为三类: 孤立对流系统:包括普通单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、龙卷风及小飑线 带状对流系统:飑线、锋面中尺度雨带 中尺度对流复合体(MＣC) 2、什么叫孤立对流系统？有哪些基本类型？ 答:所谓孤立对流系统就是指以个别单体雷暴、小得雷暴单体群以及某些简单得飑线等形式存在得范围相对较小得对流系统。 孤立对流系统有三种基本类型,即普通单体风暴、多单体风暴以及超级单体风暴。 3、什么就是普通雷暴?普通雷暴得生命史包括哪些阶段？每个阶段得主要特征 有哪些? 以一般常见得闪电、雷鸣、阵风、阵雨为基本天气特征得雷暴称为普通雷暴而伴以强风、大雹、龙卷等激烈灾害性天气现象得雷暴则称为强雷暴 普通雷暴得生命史包括:塔状积云、成熟、消散阶段 每个阶段得主要特征得差异主要表现在云内得垂直环流、温度与物态等几个方面 在塔状积云阶段,云内为一致得上升运动，云内温度高于云外，基本在0℃以上,物态主要为水滴。 到成熟阶段:上升气流变得更强盛，上升气流最强盛处得云顶出现上冲峰突,同时,降水开始发生，并由于降水质点对空气产生拖曳作用,在对流单体下部产生下沉气流。雨滴蒸发使空气冷却，下沉气流受负浮力作用而被加速。当下沉气流到达地面时,形成冷丘与水平外流,其前沿形成阵风锋。云体中上层得温度达到0℃以下,云中物态有水滴、过冷水、雪花、冰晶以及霰与雹等固态降水物。 到消散阶段:云内下沉气流逐渐占有优势,最后下沉气流完全替代了上升气流,云内温度低于环境，最后云体逐渐消散。 4、什么就是多单体风暴?其内部结构有何特点?

《应用气象学》课程复习提纲

知识点准备（题型：填空、选择、名词解释、简答） Chap1 绪论 1、开展应用气象学研究的意义 2、开展应用气象学研究的途径与方法 3、科学系统的行业气象指标，应具有的“三性”和“二化”主要是什么？ Chap2 农业气象 1、农业气象学概念 2、农业气象学研究的主要内容 4、太阳辐射对农作物生长发育和产量的影响——光强、光质、光周期几个方面涉足的基本概念、基 本理论。 5、热量条件对农作物生长发育和产量的影响----三基点温度、五基点温度、农业界限温度、积温、温 周期方面涉足的基本概念、基本理论 6、水分条件对农作物生长发育和产量的影响--作物的需水规律、大气降水的影响、土壤水分类型及 其有效性、田间持水量、凋萎湿度、水分关键期等基本概念 7、CO2对农作物生长发育和产量的影响-----农田上CO2 的日变化和垂直变化 8、农业上主要气象灾害类型及各灾害的分类 9、农业气候指标的表达形式及举例 Chap3 建筑工程气象 1、风与城市规划， 2、如何改善建筑日照条件 3、城市建设对局地气候的影响 4、采暖区划的气象指标 5、全国集中采暖区划标准及我国划分情况 6、采暖室外计算标准 7、冻胀划分及其强弱的表示方法 8、气象信息，天气预报在建筑施工中的应用 9、基本雪压、基本风速、基本风压定义 10、外场施工的天气影响 11、风速、风压在非规定高度处的计算 Chap4 交通运输与气象 1、飞行湍流、飞机积冰、海洋气象导航、公路翻浆、温度力、锁定轨温、飞机颠簸等定义 2、飞机飞行的基本原理及气温、风、气压对飞行的影响 3、高原机场跑道与一般机场跑道哪个更长？为什么？ 4、影响飞机飞行的气象要素以及机场关闭的标准 5、低空风切变定义及各类低空风切变对飞机飞行、起飞、降落的影响

气象学实习报告总结doc

气象学实习报告总结 篇一：气象学实习报告 ****大学***学院 气象学实习专题报告 姓名： 学号： 专业年级： 指导教师： 实习成绩： 年月 一、实习目的 该实习是本课程教学的组成部分，是课堂教学的延伸和补充。以便增加学生的感性认识，巩固和深化课堂教学知识。通过对不同下垫面性质所引起的小气候变化进行观测，了解人类的生产活动，特别是农林业生产活动受到气候的极大影响；了解人类的生产活动反过来也引起的局部小气候的变化，人类活动主要包括：人类活动改变下垫面性质对小气候的影响，如砍伐森林、城市建设等；人类活动改变了大气成分（如城市大气成分的变化），对城市小气候产生的影响；人类活动释放热量对小气候的影响等，掌握各种小气候形成的机制和规律及可能对农林业和城市生活的影响。要求掌握常规气象仪器仪表的操作和使用技能，了解气象观测基本环节和原

理，理解本课程理论知识，为将来从事科学研究和教学打好基础，也为其它专业课的学习奠定基础。通过本课程的实习，主要达到以下几个教学目的： 1．加深学生对基本概念的理解，巩固新的知识； 2．使学生了解如何进行实习方案的设计，并初步掌握气象学实习研究方法和基本测试技术； 3．通过实习数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术。 （1）通过观测各种气象要素，了解和掌握各种气象仪器的构造原理，安装规范，观测方法 和观测数据的整理，数据整理表的制作以及各种要素的时空分布和变化特点； （2）气象观测要求：观测记录必须具有代表性、准确性、比较性； （3）要求正确读数，规范做记录，要制作适当的数据处理图表，然后分析和比较观测数据， 并将分析结果与要素原来特有的时空分布规律和变化特点进行比较； （4）了解并掌握不同森林类型所形成的的小气候特点，比较产生差异的原因； （5）了解掌握地形在水热资源分配中的作用，比较不同地形产生不同小气候的原因。

大气科学模拟试题

模拟试题 模拟试卷一 一．填空题（每空1分，共15分） 1. 自由大气中常取 和 二力平衡，而在边界层中还需要考虑 力的影 响。 2. 大气边界层由下到上分为 、 和 三层。 3. 根据雷诺平均有：AB = ；A B ±= 。 4. 常用的稳定度参数有两类，一类是从 出发，以理查孙数Ri 为代表；另一类是 以 为基础，以Монии-Обухов(M -O) 的相似理论最为完整。 5. 由11()()K F K nS n =可以说明在给定时刻，测得的 与空间固定点测得的 相同。 6. 无量纲量*2L L μ∏==因含L ，可代表 。 7. 在近地层以上，风向随高度变化很大，地转偏向力的作用不可忽略，因而决定大气边界 层中湍流状态高度分布的参数除 外，还应加上一个 。 二．名词解释（每小题5分，共20分） 1. 大气边界层 2. 闭合问题 3. 中性层结 4. 通量理查逊数R f 三．简答题（每小题10分，共50分） 1. 边界层大气运动有哪些特征？ 2. 简述近地层主要物理特征。 3. 在强稳定层结中为什么z 不是控制变量，即无z 尺度？ 4. 湍流达到充分发展状态时，其能谱可分为哪几个区？ 5. 什么叫边界层的参数化问题？ 四．推导题（每小题15分，共15分） 1. 试根据基本方程，应用一定的假设条件，推导求解动量常值层的厚度h c 。 答案：（供参考） 一．填空题（每空1分，共15分） 1. 自由大气中常取 科氏力 和 气压梯度力 二力平衡，而在边界层中还需要考虑 湍流粘 性 力的影响。 2. 大气边界层由下到上分为 粘性副层 、 近地层（常通量层）和 Ekman 层（上部摩擦层） 三层。 3. 根据雷诺平均有：AB AB A B ''=+；A B A B ±=±。

气象学知识点总结(河北农业大学)

《气象学与农业气象学基础》 目录 绪论 第一节气象学与农业气象学 第二节大气的组成 第三节大气的结构 第一章辐射 第一节辐射的一般知识 第二节太阳辐射的基本概念 第三节太阳辐射在大气中的减弱第四节到达地面的太阳辐射 第五节地面有效辐射 第六节地面净辐射 第七节太阳辐射与农业生产 第二章温度 第一节土壤温度 第二节水层温度 第三节空气温度 第四节温度与农业生产的关系 第三章大气中的水分 第一节空气湿度 第二节蒸发 第三节水汽凝结 第四节降水 第五节人工影响天气 第六节水分循环和水分平衡 第七节水分与农业生产 第四章气压与风 第一节气压和气压场 第二节空气的水平运动——风第三节大气环流 第四节地方性风 第五节风与农业第五章天气与天气预报 第一节天气系统 第二节天气预报 第六章农业气象灾害 第一节农业气象灾書概述 第二节由水分条件异常引起的气象灾害第三节由温度异常引起的气象灾害 第四节由光照异常引起的气象灾害 第五节由气流异君导致的气象灾害 第七章气候与农业气候资源 第一节气候的形成 第二节气候带和气候型 第三节气候变迁 第四节中国气候特征和中国农业气候特点第五节中国农业气候资源 第六节农业气候生产潜力分析 第七节气候要素的一般表示方法 第八节季节与物候 第八章小气候 第一节小气候形成的物理基础 第二节农业小气候环境的改善 第三节农田小气候 第四节设施农业小气候 第五节农田防护林小气候

绪论 第一节气象学与农业气象学 一、气象学概念、研究内容与气象要素 1气象学（概念：研究大气中各种物理过程和物理现象形成原因及其变化规律的科学。） 物理过程：物质和能量的输送与转化过程，如大气的増热与冷却，水分的蒸发与凝结等； 物理现象：风、云、雨、雪、、冷、暖、干、湿、雷电、霜、露等。 2 研究内容 （1）物理气象学。它从物理学方面来研究大气中的过程和现象，揭露这些过程和现象发展的物理规律。 （2）天气学。在一定地区和一定时间内，由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态，称为天气。研究天气过程发生发展的规律，并运用这些规律预报未来天气的学科，就是天气学。 （3）气候学。气候是在一较长时间阶段中大气的统计状态，它一般用气候要素的统计量表示。研究气候形成和变化的规律、综合分析与评价各地气候资源及其与人类关系的学科，就是气候学。 （4）微气象学。微气象学是研究大气层及其它微小环境内空气的物理现象、物理过程及其规律的科学，是物理气象学的一个分支。 二、气象要素（概念：表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。） 1.主要的气象要素有：气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。 三、农业气象要素学的定义、任务及研究方法 1.农业气象学概念：研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。 2.农业气象要素：在气象要素中和农业生产相关的称农业气象要素，包括：辐射、温度、湿度、风、降水等。 3.农业气象的研究内容： （1）农业气象探测：包括一起研制、站网设置、观测和监测方法等。 （2）农业气候资源的开发、利用和保护 （3）农业小气候利用与调节 （4）农业气象减灾与生态环境建设 （5）农业气象信息服务：气象预报与气象情报 （6）农业气象基础理论研究 （7）应对气候变化的农业对策 4.农业气象学的任务：（1）农业气象监测。（2）农业气象预报与情报（3）农业气候分区、区划、规划与展望 （4）农业气象措施、手段的研究（5）农业气象指标、规律、机制与模式的研究 5.研究方法：通过调查、观测、试验等结合完成。 6.平行观测法：（1）生长发育状况和产量构成 （2）主要气象要素、农田小气候要素、农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载。 7.在平行观测的普遍原则和指导下，还采用下列方法： （1）地理播种法。（2）地理移置法或小气候栽种法。（3）分期播种法。 （4）地理分期播种法。（5）人工气候实验法。（6）气候分析法。 四、我国气象及气象学的发展简史 第二节大气的组成 一、大气的组成 大气（按成分）分类：干洁空气、水汽、气溶胶粒子 （一）干洁空气组成（25km以下）（%）

(完整版)农业的气象学试题汇总情况含答案详解

《农业气象学》模拟试题(一) 二.填空题: (每小题 2 分,共 20 分) 1.某一瞬间大气的状态和大气现象的综合称天气; 2.辐射具有波粒二象性_性,即既表现为波动性,又表现为粒子性; 3.在地面辐射差额 R = (S'+ D)(1 - α) - r 公式中, α 为反射率 , r 为地面有效辐射 ; 4.土壤温度日较差主要决定于土壤之间的导热率和土壤温度, 同时还受地面和大气间乱流热量交换等因素的影响; 5.在农历廿四个节气中,以立春、立夏、立秋、立冬四个节气作为四季的开始; 6.大陆性气候的地区,降水量主要集中在夏季节,降水变率比其它地区为大; 7.青藏高原把西风环流分为南和北两支,使其范围扩大; 8.大陆度与气温年较差成正比,与地理纬度成反比; 9.农业气候三要素是光、热、水; 10.农田中的外活动面位于植物高度2/3处; 三.选择题: (每小题 2 分,共 20 分) 1.夜间地面温度低于空气温度时,辐射热通量方向由 ____ 指向 ____ ;A A.地面;空气 B.空气;地面 C.一侧空气;另一侧空气 D.地面一侧;地面另一侧 2.农业气象学中通常把大气辐射称为 _____ ;C A.短波辐射 B.中波辐射 C.长波辐射 D.超长波辐射 3.在北半球 0 - 66.5° N 纬度间,一年中白天最长的一天是 ____ 日;B A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至 4.某年或某月的实际降水量与多年平均降水量的差值称为降水 ____ ;A A.距平 B.平均变率 C.极差 D.相对变率 5.地面覆盖后,除阴雨天外,各深度的日平均土温比未覆盖的 ___ ,增降温效应表层比下层 ____ ;A A.高;小 B.低;小 C.高;大 D.低,大 6.疏透结构林带其背风侧的最小风速,大致出现在林高 ____ 倍的地方;B A. 1 B. 3 C. 4 D. 6 7.摩擦层中的风压定律为:在北半球,背风而立,高压在 ____ ,低压在 ____ ;C A.右前方;左前方 B.右前方;左后方 C.右后方;左前方 D.右后方;左后方 8.夏季高温与少雨相结合,冬季寒冷与潮湿相结合,这种气候型属于 ____ 气候型;B A.草原 B.地中海 C.季风 D.高山 9.凹陷地形气温日较差比凸地为 ___ ,干燥土壤气温日较差比湿土为 ____ A A.大;大 B.小;大 C.大;小 D.小;小 10.下述的几种风哪一种不是地方性风 ____ ;C A.海陆风 B.山谷风 C.季风 D.焚风 四.判断题: (每小题 2 分,共 10 分.你认为对的,在题后括号内标"对",不对的标"错") 1.地球大气,按其物理性质的垂直分布,可分为:对流层;平流层;电离层;散逸

《高等动力气象学》复习总结

《高等动力气象学》复习总结 一、名词解释 56、微扰动：任一气象要素（变量），由已知基本量叠加上未知扰动量组成，即：s s s '+=且?<<'s s 微扰动，扰动量的二次及二次以上乘积项（非线性项），可作为高阶小量忽略。 57、>>微扰法（小扰动法）：大气运动方程组是非线性的，直接求解非常困难。因此，通常采用微扰法（小扰动法）将方程组线性化，从而可求得线形波动解。 58、*浮力振荡：在稳定层结中，当气团受到垂直扰动时，它要受到与位移相反的净浮力（回复力）作用而在平衡位置附近发生振荡，这种振荡称为浮力振荡。（类比于弹性振荡）。 59、滤波：根据波动形为的物理机制而采用一定的假设条件，以消除气象意义不大的波动（称为“噪音”）而保留有气象意义波动的方法。 60、声波：由空气的可压缩性产生的振动在空气中的传播。声波是快波，天气学意义不重要。 61、重力外波：是指处于大气上下边界的空气，受到垂直扰动后，偏离平衡位置以后，在重力作用下产生的波动，发生在边界面上，离扰动边界越远，波动越不显著。快波，天气学意义不重要。 62、重力内波：是指在大气内部，由于层结作用和大气内部的不连续面上，受到重力扰动，偏离平衡位置，在重力下产生的波动。重力内波与中，小尺度天气系统关系密切。 63、罗斯贝波是在准水平的大尺度运动中，由于β效应维持绝对涡度守恒而形成的波动。它的传播速度与声波和重力波相比要慢很多，故为涡旋性慢波，同时由于它的水平尺度与地球半径相当，又称为行星波（大气长波）。罗斯贝波是水平横波，单向波，慢波，对大尺度天气变化过程有重要意义。 64、波动稳定性：定常的基本气流u 上有小扰动产生，若扰动继续保持为小扰动或随时间衰减，则称波动是中性的或波动是稳定的；若扰动随时间增强，则称波动不稳定。 65、惯性稳定度：水平面内（南北向）；考虑科氏力和南北向的压力梯度力的合力的方向，与位移的方向的关系。（地转平衡大气中，基本气流上作南北运动的空气质点形成的扰动其振幅随时间增长的问题，表示惯性振荡与快波的不稳定发展现象。） 66、>>惯性不稳定：南北移动的空气质点离开平衡位置而穿越正压、地转平衡的基本纬向气流，若基本气流对空气质点的位移起加速作用，则称惯性不稳定。 67、静力稳定度：层结大气中，垂直面内；考虑重力和垂直向的压力梯度力（浮力）的合力的方向，与位移的方向的关系。 68、正压不稳定：在正压大气中，由于平均纬向气流的水平切变引起的大气长波扰动发展的动力机制，称为正压不稳定。长波正压不稳定发展的能量来自于基本气流的动能。 69、>>正压稳定度：正压基流上，扰动形成的正压大气Rossby 波的振幅是否随时间增长的问题。 70、斜压不稳定：由于基本气流的垂直切变所引起的长波不稳定称为斜压不稳定，即由于基本场南北向温度梯度所造成的不稳定，是中纬度天气尺度扰动发生发展的主要物理机制。扰动发展的能量主要来自有效位能的释放。 71、>>斜压稳定度：斜压基本气流上，扰动形成的斜压大气长波随时间增长的问题。 72、斜压二层模式：模式中将整个对流层分为上下两层。上层的运动由写在等压面p1上的涡度方程来描写，下层的运动由写在等压面p3上的涡度方程来描写，上下两层的运动通过写在等压面p2上的热力学能量方程建立起相互联系。 73、*地转适应过程：当地转平衡被破坏后，风压场进行快速调整，达到新的地转平衡状态，这种动力调整过程称为“地转适应过程”，是一个很快的，由地转不平衡到平衡的过程。 74、地转演变过程：准地转状态下的缓慢变化过程，称为“地转演变过程”，是一个慢过程。 75、CISK 机制：大尺度的天气系统低压扰动和小尺度积云对流群之间的相互协同而构成的一种正反馈机制，会造成大尺度系统低压扰动的不稳定发展，同时使积云对流也得到加强，称这种机制为CISK 机制，又叫“第二类条件不稳定”。

动力气象学

一、地球大气的动力学和热力学特征： 答：特性一：受重力场作用，大气大尺度运动具有准水平的特征及静力平衡性质。特性二：大气是重力场中的旋转流体，在中高纬度大气的大尺度运动具有地转近似平衡性质。特性三：大气是层结流体，层结稳定度对大气的垂直运动具有重要作用。特性四：大气中含有水汽，水汽所释放的潜热是大气运动发展的一种重要能量来源。特性五：大气的下边界是不均匀的，对大气的运动也具有重要影响。 二、大气运动遵循哪些规律？ 答：大气运动遵守流体力学定律。它包含有牛顿力学定律，质量守恒定律，气体实验定律，能量守恒定律，水 汽守恒定律等。由牛顿力学定律推导出运动方程（有三个分量方程）、由质量守恒定律推导出连续方程、由气体实验定律得到状态方程、由能量守恒定律推导出热力学能量方程、由水汽守恒定律推导出水汽方程。这些方程基本上都是偏微分方程。这些方程构成了研究大气运动具体规律的基本出发方程组。 三、何谓个别变化？何谓局地变化？何谓平流变化?何谓对流变化?及它们的数学表达式？ 答：1、个别变化 2、局地变化 3、平流变化 4、对流变化 四、大气运动受到那些力的作用？ 答：受到气压梯度力、地球引力（也称为地心引力）、摩擦力、惯性离心力和地转偏向(科里奥利）力等作用。其中气压梯度力、地球引力、摩擦力是真实力，或称牛顿力。而惯性离心力和地转偏向力是“视示力”，是虚拟的力。

答： 3、地转偏向力的大小与相对速度v大小程正比。对于水平运动的地转偏向力，它随地理纬度减小而减小。 六、根据牛顿力学原理大气运动方程表达式： 答： 七、热力学能量方程的数学表达式及其物理意义 答： 八、何谓局地直角坐标系？（局地直角坐标系的取法及其特点？） 答：所谓局地直角坐标系是指：这个直角坐标系的原点(或称0点)设在地球表面某一地点，则其三个坐标轴(x,y,z)中x轴指向这个地点水平面上的东方；y轴指向这个地点水平面上的北方；z轴指向这个地点的天顶方向，与球坐标相同。因此这个坐标系的三个坐标轴的指向也随地点不同而不同。可以认为它是球坐标系中略去球面曲率影响后的简化形式，对于所研究的水平范围不太大的气象问题，这种简化所产生的误差是比较小的。在这个坐标系中重力只出现在z轴方向，使运动方程变得比较简单些。

动力气象学第二章习题ALL

1．六个方程组成。三个运动方程，连续方程，热力学方程和状态方程。状态方程为诊断方程，其余为预报方程。 2．在地球上观测大气都是观测的旋转坐标系的值。多了两个视示力-科里奥利力和惯性离心力。 3．科里奥利力和惯性离心力都是视示力，是虚拟的力，是地球旋转效应的反映。 科里奥利力只有在物体相对于地球有运动时才出现，它始终与运动方向垂直，只改变物 体运动的方向，不对物体做功。地球物体都受到惯性离心力，它有可能做功。 4．重力位势和重力位能的定义分别如下， 重力位势反映的是重力场的特征，它是个相对的量，通常假定海平面为零值，随高度增大。重力位能反映的是物体反抗重力做的功，通常假定海平面为零，随高度增加。 5．速度散度代表物质体积元在运动中的相对膨胀率。连续方程是质量守恒定律得表达形式。根据连续方程，可知速度散度反映体积元相对密度的变化率，它决定于流体自身的可压缩性，所以它与参考系没有关系。 6．温度平流的物理意义，温度场和流场相互作用对于温度局地变化的贡献。 （1） 22()V V t T T T t n s n T T T V T V t t n V s s s =???=+?????-??=-?+=-??? t n V T n ?

（2） 22()n t n t n V V n V t n T n n T T V T V n V t n V n n =+??=???-??=-+?=-?? 7． n t n V n t V t T n n ?? V T

8. 9.

10. 3333333-2=2(sin cos )-2sin 2cos (1) =0-2=2 (2) =0 -2=0 (3) =0-2=-2 V v w i u j u k V ui V u k V v j V V w k V wi ???????Ω?Ω-Ω+Ω=Ω?Ω=Ω?=Ω?Ω ，并且，向上。 ，并且，没有科里奥利力。，并且，向西。 11. 12.

中尺度气象学习题集

中尺度气象学习题集 一、填空题 1．中尺度气象学主要包括以下学科：（1）、（2）、（3）和（4）。 【答案】： （1）中尺度气象学包括中尺度天气学 （2）中尺度动力学与数值模拟 （3）中尺度天气的短期和甚短期预报 （4）中尺度大气物理学。 2．在Orlanski对中尺度运动进行的分类中，依照水平尺度由小到大分别为（1）、（2）、（3），对应的水平尺度为（4）、（5）、（6）。 【答案】： （1）γ中尺度 （2）β中尺度 （3）α中尺度 （4）2～20km （5）20～200km （6）200～2000km 3．中尺度运动的基本特征有（1）、（2）、（3）、（4）。 【答案】： （1）空间尺度小，生命期短 （2）气象要素梯度大 （3）非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动 （4）小概率和频谱宽、大振幅事件 4．滞弹性近似与包辛内斯克近似的比较，滞弹性近似的连续性方程形式为(1)无辐散，而包辛内斯克近似的连续性方程形式为(2)无辐散；滞弹性近似中密度的变化不仅考虑热膨胀效应，而且也考虑（3）效应；对于适用范围，滞弹性近似可应用于（4）对流运动，而包辛内斯克近似只能应用于（5）对流运动。 【答案】：

（1）质量 （2）速度 （3）压缩 （4）深 （5）浅 5．对称不稳定，从物理上看，就是在垂直方向上为(1)和水平方向上为(2)的环境中，空气 作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定。其不稳定判据等(3)面斜率小于等(4)面斜率。 【答案】： （1）对流稳定 （2）惯性稳定 （3）绝对动量 （4）位温 6．在CISK过程中，大尺度流场通过(1)的抽吸作用，对积云对流提供了必须的水汽辐合和上升运动，积云对流释放的(2)又为驱动大尺度扰动提供了能量，于是小尺度积云对流与大 尺度流场演变相互作用互为因果共同发展。如(3)提供了CISK过程中启动积云对流的上升运动，则称之为波型第二类条件不稳定（Wave—CISK）。 【答案】： （1）摩擦边界层 （2）凝结潜热 （3）大气中的内波尤其是重力内波 7．中纬度地区常见的中尺度对流系统有三类：(1)（普通单体雷暴和局地强风暴），(2)（如飑线）及近于圆形团状结构的(3)（MCC）。 【答案】： （1）局地对流系统 （2）二维线状（带状）对流系统 （3）中尺度对流复合体 8．局地强风暴被认为是大气中最重要的中尺度环流，其环境场最重要的特征是强(1)和强(2)。 【答案】： （1）位势不稳定 （2）垂直风切变

普通气象学

《普通气象学》 1. 课程名称：普通气象学（3学分） 2. 总学时：51学时（讲课51） 3. 适用专业：地理类本科 4. 先行课程：高等数学，普通物理，热力学 5. 课程简介：本课程主要面向大学地理类本科生，在教学中向学生讲解有关气象学、气候学中的基础知识，基本概念，特别是与地理结合较为紧密的地理气候学。通过本课程的学习，学生能够掌握大气的基本状况，太阳辐射基本概念、大气辐射过程，大气环流的知识、大气中的水分输送主要途径，主要天气系统，气候的形成因子，气候分类及主要气候带，地质时期、历史时期和当代气候变化，人类活动对气候影响的途径和后果。 6. 重点：太阳辐射和大气辐射，大气环流，地气系统的水分循环，天气系统和气候的形成，气候分类和气候带。 7. 难点：大气辐射过程，主要天气系统，气候的形成。 8. 总学时：51学时，讲课51学时。 9. 教材：气象学与气候学，周淑贞主编，高等教育出版社 10. 主要参考书：《大气科学概论》南京大学出版社，1999年，徐玉貌，刘红年，徐桂玉。 《天气学教程》第三版，朱乾根，2000年 《大气物理学基础》，气象出版社，1993年，许绍祖。 《气候学教程》气象出版社，1996年，高国栋。 《气候学》气像出版社，1995年，缪启龙。 《物理气象学》南京大学出版社，1993年，王明康 主要章节 第一章引论4学时 重点：空气状态方程，主要气象要素，大气的垂直结构，气压场 难点：讲解空气状态方程需要由热力学的初步知识； 第一节气象学的研究对象和任务 第二节气候系统概述大气的物理性状 第二章大气的热能和温度6学时 重点：辐射的基本定律，太阳辐射及其在大气中衰减，地球辐射，地面辐射差额和能量平衡。难点：辐射的基本定律，太阳辐射在大气中的衰减 第一节太阳辐射 第二节地面和大气的辐射 第三节大气增温和冷却 第四节大气温度随时间的变化 第五节大气温度的空间变化 第三章大气中的水分8学时 重点：水分循环、相变，云的形成，雾的形成和分类，降水的形成过程，云雾的微观过程难点：云雾的微观过程，云的形成 第一节蒸发和凝结 第二节地表面和大气中的凝结现象 第三节绝热过程和绝热温度变化

中小尺度动力气象学

中小尺度天气动力学 第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度天气系统：时间尺度和空间尺度比常规探测站网小，但比积云单体的生命周期及 空间尺度大得多的一种尺度。即水平尺度为几公里到几百公里，时间尺度由1小时到十几小时。 2、划分依据及分类： 1）早期的经验分类 天气系统——大尺度、中尺度和小尺度 空间尺度分别为：106m、105m和104m 时间尺度对应为：105s、104s和103s 2）依据物理本质对天气系统进行分类（动力学分类方法） 行星尺度、气旋尺度、中尺度、积云尺度、小尺度 3）Orlanski的综合分类（观测与理论分类） 大尺度（α、β）中尺度（α、β、γ）小尺度 3、中尺度大气运动的基本特征 1)空间尺度范围广，生命周期跨度大； 2)气象要素梯度大； 3)散度、涡度与垂直速度； 4)非地转平衡和非静力平衡； 5)质量场和风场的适应； 6)小概率和频谱宽、大振幅事件 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统的分类：地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波的基本类型主要依赖风的不同类型 （1）层状气流 小风、层状气流。平滑浅波，波动只发生在山脉上空的浅层，向上很快消失——山脉波（mountain wave） （2）驻涡气流： 在山顶高度以上风速较大时，可能在山脉背风坡形成半永久性的涡动，上面则有气流的平滑浅波——驻涡（standing eddy） （3）波动气流 当风速随高度增大时，在背风坡出现波动气流——背风波（lee wave）。背风波可以伸展到对流层上层和平流层。 （4）转子气流： 在背风波出现时，当垂直方向有风速极大值出现时，则会形成转子气流（rotor streaming）。 驻涡和转子是背风波的特殊形式！ 3、背风波的形成、特征及大气条件 背风波是地形波的一种类型，由于障碍物引起空气垂直振荡而造成的。 特征：波长：1.8～70km之间，多为5～20km左右。波长一般随高度而变，高层较长，低层较短。随风速而变，风速愈大，波长愈大。

天气学试题库new

天气学试题库 一、选择题 1.在温度对数压力图上，锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度（）下界面湿度。 A 大于； B 小于； C 等于A 2. 当等压面图上温度槽落后于高度槽时（）。 A 有利于锋生； B 有利于锋消； C 有利于湿度增大 A 3.造成我国雨带进退过程中的三个突变期的根本原因是（）。 A 西风带环流的三次突变； B 东亚大槽位置的三次突变； C 副热带高压脊线位置的三次突变 C 4. 产生地转偏向力的原因是（）。 A 地球的自转和大气的运动； B 气压水平分布不均匀； C 气压垂直分布不均匀A 5. 锋附近常存在着大规模的系统性的（）。 A 水平运动； B 垂直运动； C 曲线运动 B 6. 静止锋一般是由（）演变而成的。 A 锢囚锋； B 暖锋； C 冷锋C 7. 地面气旋发展，一般表现为其中心处正涡度随时间（）。 A 增大； B 减小； C 不变A 8. 西太平洋副热带高压和青藏高压（）。 A 分别是动力性高压和热力性高压； B 分别是热力性高压和动力性高压； C 均是热力性高压 A 9. 对中国夏季降水影响最明显的是（）。 A 热带西南季风； B 热带东南季风； C 印度西南季风A 10. 中尺度对流复合体MCC产生的大尺度环境条件是（）。 A 温带气旋； B 锋面气旋； C 弱的静止锋附近有强的低空暖湿气流入侵C 11. 气压系统中心轴线倾斜的根本原因是中心点上空存在着平均水平（）。 A气压梯度；B温度梯度；C辐合区；D辐散区B 12. 急流轴的左侧、右侧的相对涡度分别为（），轴线附近的涡度梯度最大。 A 正、零； B 正、负； C 负、正； D 零、负 B

应用气象作业及答案

应用气象作业 一、农业气象 1、概念： 基本气象因子：在农业作物生长所必需的基本因子中，光、热、水、气（CO2）是农业气象基本因子。 光周期现象：在不同地区和不同季节里，一天之中的昼夜长短，即光明与黑暗的长度是有规律地变化的，这种白天光照和夜间黑暗的交替与它们的持续时间对植物的开花有很大影响的现象。 光补偿点：光照强度如有减弱，当降到光合作用和呼吸作用的气体交换相等时，即光合强度与呼吸强度处于平衡时，此时的光强称为光补偿点。 三基点温度：在作物的生命过程中，有三个基点气温，即最低温度（下限温度，生物学零度）、最适温度和最高温度（上限温度）。 田间持水量：又叫土壤最小持水量，是指土壤中毛管水达到最大是的土壤含水量，包括全部束缚水和毛管水，是在不受地下水影响的自然条件下，土壤中所能较稳定保持的水分的最大数量。 2、气象条件从哪些方面来影响农业生产？ 答：气象条件对农业生产的影响概括起来，主要有以下方面:1、气候影响地球表面植被和农作物的地理分布：2 、天气、气候影响作物生长发育及产量的年际变化：3、天气、气候影响作物产品的质量：4、气候影响作物的遗传性：5、天气、气候影响一地区的种植制度和耕种方法。

3、农业上南北方向进行优良品种的引种时，应怎样考虑光照长度和温度对作物发育速度的影响？ 答：农业上南北方向进行优良品种的引种时：1、要研究该品种对气象条件的要求和原生长地区的气候特征（特别是日照长度）；2、要分析引进品种地区的气候特征和引到该地区后对当地气候的适应性，气候对生育期、作物性状、产量的影响；3、短日性植物的北方品种向南方引种时，由于光照变短，温度增高，会导致生育期缩短，出现早穗、小穗、粒少，短日性植物的南方品种向北方引种时，由于光照变长，温度减低，会导致生育期延长；4、长期作物的北方品种向南方引种时，由于光照变短，但温度增高，生育期是否延长要综合考虑，但一般延迟成熟，长日性作物的南方品种向北方引种是，光照变长，但温度降低，生育期是否延长，也要综合考虑，但以般提早成熟。 4、在自然界绿色植物为什么能不断的生长发育？ 答：因为绿色植物中含有大量的叶绿素，而叶绿素在光合作用中能利用太阳能将CO2和H2O制造成糖和淀粉，从而使植物不断获取生长发育的营养。 5、掌握积温在农业上、气候上、农业气候分析及农业气象预报上有哪些应用？ 答：积温在农业上：用活动积温计算作物发育期所需要的热量用有效积温来考虑生物学零度。在进行农业气候分析时多采用活动积温，而在具体计算作物发育所需要的热量或预报时，则多用有效积温来计算。

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第七部分天气分析与天气学原理答案 填空题 1. 基本天气图辅助天气图 2. 气象要素天气和天气系统 3. 地面辅助天气图高空辅助天气图 4. 极射赤面投影麦卡托圆柱型投影兰勃脱正圆锥投影 5. 天气和地面天气系统未来天气变化 6. 高空气压系统空间结构 7. 等值线分析 8. 2.5 4 9. 均匀平滑的 10. 数值相等 11. 风场风向 12. 15 30 摩擦力 13. 气旋性弯曲突增高压 14. 地形等压线 15. 冷平行 16. 天山祁连山长白山台湾 17. 过去3小时内气压的变化情况 18. 风向成正比 19. mm 微量 20. 风的来向 4 2 21. 黑色实线兰色虚线 22. 暖空气冷空气 23. 兰〇红● 24. 兰红 25. 正北方纬线 26. 兰G 红 D 黑 27. 4或8 28. 黑、红 29. 兰Ｌ红N 30. 时间垂直剖面图空间垂直剖面图 31. 时间 32. 加强减弱减弱加强 33. 冷区暖区 34. 矢线相切 35. 定量化动力气象学 36. 正方形网格经纬度网格 37. 系统误差偶然性误差 38. 1-2

39. 暖冷1个纬距 40. 气旋性低压槽 41. 较少较多 42. 低压槽暖 43. 正负负正 44. 冷 45. 锋面逆温 46. 一条巨大的云带 47. 云底云顶 48. 气压场平均温度场 49. 1/4 50. 高空引导气流 51. 爆发 52. 西西伯利亚蒙古 53. 高空冷中心强度 54. 流场 55. 暖性高压下沉运动 56. 588 晴空区 57. 东撤南退西伸北抬 58. 两次向北跃进和一次南退 59. 水汽含量的多少空气饱和程度 60. 水汽垂直运动云滴增长水汽垂直运动 61. 5 62. 外部 63. 南海印度洋太平洋 64. 微量小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨 65. 充分的水汽供应强烈的上升运动较长的持续时间 66. 天气现象和天气过程 67. 天气现象和天气过程 68. 大气 69. 天气过程 70. 天气图 71. 几百公里至一、二千公里３－４ 72. 10000 1000 100 10 73. 连续分布 74. 标量矢量 75. 不均匀旋转 76. 相反 77. 垂直于相对运动的方向相对速度的大小 78. 气压 79. 右左