氣象學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、氣象學(xué)復(fù)習(xí)資料一名詞解釋干潔大氣：除去了水汽和各種懸浮的固體與液體微粒的純凈大氣，稱為干潔大氣。 下墊面：指與大氣底部相接觸的地球表面，或墊在空氣層之下的界面。如地表面、海面及其它各種水面、植被表面等。   氣象要素：構(gòu)成和反映大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象，稱氣象要素。主要包括氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)、云、能見度、降水、輻射、日照和各種天氣現(xiàn)象等。輻射：物體以發(fā)射電磁波或粒子的形成向外放射能量的方式。由輻射所傳輸?shù)哪芰糠Q為輻射能，有時(shí)把輻射能也簡(jiǎn)稱為輻射。   太陽高度角：太陽光線與地平面的交角。是決定地面太陽輻射通量密度的重要因素。在一天

2、中，太陽高度角在日出日落時(shí)為0，正午時(shí)達(dá)最大值。    太陽方位角：太陽光線在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的交角。以正南為0，從正南順時(shí)鐘向變化為正，逆時(shí)針向變化為負(fù)，如正東方為90°，正西方為90°。  可照時(shí)間：從日出到日落之間的時(shí)間。光照時(shí)間：可照時(shí)間與因大氣散射作用而產(chǎn)生的曙暮光照射的時(shí)間之和。太陽常數(shù)：當(dāng)?shù)厍蚓嗵枮槿盏仄骄嚯x時(shí)，大氣上界垂直于太陽光線平面上的太陽輻射能通量密度。其值為1367瓦米-2 。   大氣質(zhì)量數(shù)：太陽輻射在大氣中通過的路徑長(zhǎng)度與大氣鉛直厚度的比值。 

3、 直接輻射：以平行光線的形式直接投射到地面上的太陽輻射。  總輻射：太陽直接輻射和散射輻射之和。   光合有效輻射：綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，能被葉綠素吸收并參與光化學(xué)反應(yīng)的太陽輻射光譜成分。   大氣逆輻射：大氣每時(shí)每刻都在向各個(gè)方向放射長(zhǎng)波輻射，投向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。   . 地面有效輻射：地面輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差，即地面凈損失的長(zhǎng)波輻射。  地面輻射差額：某時(shí)段內(nèi)，地面吸收的總輻射與放出的有效輻射之差。溫度(氣溫)日較差：一日中

4、最高溫度(氣溫)與最低溫度(氣溫)之差。   溫度(氣溫)年較差：一年中最熱月平均溫度(氣溫)與最冷月平均溫度(氣溫)之差。   日平均溫度：為一日中四次觀測(cè)溫度值之平均。即           T平均 = (T02T08T14T20)÷4。   候平均溫度：為五日平均溫度的平均值。    活動(dòng)溫度：高于生物學(xué)下限溫度的溫度。   活動(dòng)積

5、溫：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物學(xué)下限溫度的日平均氣溫的總和。   有效溫度：活動(dòng)溫度與生物學(xué)下限溫度之差。   有效積溫：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效溫度的總和。 逆溫：氣溫隨高度升高而升高的現(xiàn)象。   輻射逆溫：晴朗小風(fēng)的夜間，地面因強(qiáng)烈有效輻射而很快冷卻，從而形成氣溫隨高度升高而升高的逆溫。   活動(dòng)面(作用面)：凡是輻射能、熱能和水分交換最活躍，從而能調(diào)節(jié)鄰近氣層和土層溫度或濕度狀況的物質(zhì)面。   容積熱

6、容量：?jiǎn)挝蝗莘e的物質(zhì)，升溫1，所需要的熱量。    農(nóng)耕期：通常把日平均溫度穩(wěn)定在0以上所持續(xù)的時(shí)期，稱為農(nóng)耕期。   逆溫層：氣溫隨高度升高而升高的現(xiàn)象，稱為逆溫現(xiàn)象。發(fā)生逆溫現(xiàn)象的氣層，稱為逆溫層。   三基點(diǎn)溫度：是指生物維持生長(zhǎng)發(fā)育的生物學(xué)下限溫度、上限溫度和最適溫度。飽和水汽壓(E)：空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的水汽壓。   相對(duì)濕度(U)：空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比。   飽和差(d)：同溫度下飽和水汽壓與實(shí)際水汽壓之

7、差。   露點(diǎn)溫度(td )：在氣壓和水汽含量不變時(shí)，降低溫度使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。  降水量：從大氣中降落到地面，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透和流失而在水平面上積累的水層厚度。   干燥度：為水面可能蒸發(fā)量與同期內(nèi)降水量之比。   農(nóng)田蒸散：為植物蒸騰與株間土壤蒸發(fā)的綜合過程。    降水距平：是指某地實(shí)際降水量與多年同期平均降水量之差。    降水變率=降水距平/多年平均降水量×100   輻射

8、霧：夜間由于地面和近地氣層輻射冷卻，致使空氣溫度降低至露點(diǎn)以下所形成的霧。低氣壓：又稱氣旋，是中心氣壓低，四周氣壓高的閉合氣壓系統(tǒng)。    高氣壓：又稱反氣旋，是中心氣壓高，四周氣壓低的閉合氣壓系統(tǒng)。    地轉(zhuǎn)風(fēng)：當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)偏向力與氣壓梯度力大小相等，方向相反達(dá)到平衡時(shí)，空氣沿等壓線作直線運(yùn)動(dòng)所形成的風(fēng)。    季風(fēng)：大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)向隨季節(jié)而改變的風(fēng)，其中1月和7月風(fēng)向變換需在120°以上。    海陸風(fēng)：在沿海地區(qū)，由于海陸熱力差異，形成白天由海洋吹向陸地，夜間

9、風(fēng)由陸地吹向海洋，這樣一種晝夜風(fēng)向轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。山谷風(fēng)：在山區(qū)，白天風(fēng)從谷地吹向山坡，夜間由山坡吹向山谷這樣一種以日為周期的地方性風(fēng)。    焚風(fēng)：氣流越山后在山的背風(fēng)坡絕熱下沉而形成的干而熱的風(fēng)。    標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：溫度為0，在緯度45°的海平面上的大氣壓力，其值為1013.2hPa。氣：一定地區(qū)短時(shí)間內(nèi)各種氣象要素的綜合所決定的大氣狀態(tài)。    天氣過程：各種天氣系統(tǒng)隨時(shí)間和空間的變化過程。   氣團(tuán)：大范圍內(nèi)水平方向上各種物理屬性比較均勻，鉛直方向上變化比較一致

10、的大塊空氣。   暖鋒：由暖氣團(tuán)推動(dòng)冷氣團(tuán)并向冷氣團(tuán)一方移動(dòng)的鋒。   冷鋒：由冷氣團(tuán)推動(dòng)暖氣團(tuán)并向暖氣團(tuán)一方移動(dòng)的鋒。   靜止鋒：當(dāng)冷暖氣團(tuán)相遇時(shí)，勢(shì)均力敵，或由于地形的阻滯作用，移動(dòng)緩慢或在原地來回?cái)[動(dòng)的鋒。  氣旋：又稱低壓，是一個(gè)中心氣壓低，四周氣壓高的空氣渦旋。在北半球，氣旋內(nèi)氣流反時(shí)針自外向內(nèi)輻合。   反氣旋：又稱高壓，是一個(gè)中心氣壓高，四周氣壓低的空氣渦旋。在北半球，反氣旋內(nèi)氣流順時(shí)針自內(nèi)向外輻散。   霜凍

11、：在作物生長(zhǎng)季節(jié)里，由于土壤表面、植物表面以及近地表氣層的溫度降低到0以下，引起作物遭受的凍害。   平流霜凍：由于寒潮或較強(qiáng)冷空氣入侵而出現(xiàn)的霜凍。    . 寒露風(fēng)：我國(guó)南方雙季晚稻抽穗開花時(shí)所遇到的低溫冷害天氣。   寒潮：是指勢(shì)力強(qiáng)大的冷高壓南下，使所到之處產(chǎn)生劇烈降溫、凍害和偏北大風(fēng)的天氣過程。國(guó)家氣象局對(duì)寒潮的一般定量標(biāo)準(zhǔn)：一次冷空氣入侵，使該地氣溫在24小時(shí)內(nèi)下降10以上，同時(shí)最低溫度在5以下。   干旱：是指在農(nóng)業(yè)技術(shù)水平不高的條件下，作物需水量與土壤供水量在

12、相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)失去平衡，使作物生長(zhǎng)發(fā)育受到危害，造成產(chǎn)量下降的災(zāi)害性天氣。干熱風(fēng)：是指高溫、低濕，并伴有一定風(fēng)力的大氣干旱。   梅雨：平均每年6月上旬至7月中旬，我國(guó)宜昌以東的江淮地區(qū)，出現(xiàn)的陰雨連綿天氣，此時(shí)正值江淮梅子成熟，故稱這時(shí)期的降水為梅雨。氣候：是指一地多年時(shí)期內(nèi)的大氣統(tǒng)計(jì)狀況。大氣統(tǒng)計(jì)狀況是用氣候要素(溫度、降水、風(fēng)等)的平均值或統(tǒng)計(jì)量來表示。   氣候相似：是德國(guó)學(xué)者馬依爾為了充分利用氣候資源提出的學(xué)說，即將植物從一地區(qū)移植到另一地區(qū)，需要嚴(yán)格遵守地區(qū)之間的氣候相似。   天文四季：是根據(jù)

13、地球環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)的位置而劃分的四季。如農(nóng)歷以“四立”為四季之始，“兩分兩至”為四季之中。陽歷以“兩分兩至”為四季之始，春分夏至為春季，夏至秋分為夏季，秋分冬至為秋季，冬至春分為冬季。氣候四季：又稱溫度四季。是以候平均溫度為劃分指標(biāo)，候均溫低于10為冬季，高于22為夏季，介于1022之間為春季或秋季。  氣候異常：是指某些氣候要素偏離氣候常年平均而出現(xiàn)的極端值。如某年的某時(shí)段內(nèi)降水量超出多年同期內(nèi)平均降水量，出現(xiàn)降水量異常，而發(fā)生水澇災(zāi)害。   "農(nóng)業(yè)氣候相似”原則：是指將作物(或牲畜)從一地區(qū)引進(jìn)到另一地區(qū)，必須考慮滿足其生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)

14、量形成的氣候條件相似。小氣候：在局部地區(qū)內(nèi)，由于下墊面性質(zhì)和狀況的不同而引起近地氣層與土壤上層小范圍的特殊氣候。   農(nóng)田小氣候：是以農(nóng)作物為下墊面的小氣候。它是農(nóng)田貼地氣層、土壤耕作層同作物群體之間物理與生物過程相互作用的結(jié)果。   坡地小氣候：由于坡向坡度的不同，坡地上的可照時(shí)間和太陽輻射強(qiáng)度差別很大，因而獲得太陽輻射總量也不同所形成的小氣候。   非獨(dú)立小氣候：既受到本身下墊面影響又受到周圍下墊面條件影響的小氣候二計(jì)算題任意時(shí)刻太陽高度角的計(jì)算根據(jù)公式Sinhsinsincoscoscos大致分三步

15、進(jìn)行：(1) 計(jì)算時(shí)角，以正午時(shí)為0°，上午為負(fù)，下午為正，每小時(shí)15°；如以“度”為單位，其計(jì)算式是(t12)×15°其中t為以小時(shí)為單位的時(shí)間；如以“弧度”為單位，則(t12)×2/24建議計(jì)算時(shí)以角度為單位。(2) 計(jì)算sinh值(所需的值可從教材附表3中查到，考試時(shí)一般作為已知條件給出)。(3) 求反正弦函數(shù)值h，即為所求太陽高度角。 正午太陽高度角的計(jì)算根據(jù)公式：    h=90°進(jìn)行計(jì)算；特別應(yīng)注意當(dāng)計(jì)算結(jié)果h>90°時(shí)，應(yīng)取補(bǔ)角(即用180°h作為太陽高度

16、角)。也可根據(jù)    h=90°| 進(jìn)行計(jì)算，就不需考慮取補(bǔ)角的問題(建議用后一公式計(jì)算)。還應(yīng)注意對(duì)南半球任何地區(qū)，應(yīng)取負(fù)值；在北半球?yàn)槎肽?秋分至春分)時(shí)，也取負(fù)值。 例 計(jì)算當(dāng)太陽直射20°S時(shí)(約11月25日)在40°S的正午太陽高度角。解：已知= 40°(在南半球) =20°h=90°(40°)+(20°)=110°計(jì)算結(jié)果大于90°，故取補(bǔ)角，太陽高度角為：h=180°110°=70°也可用上述后一公式直接得計(jì)算

17、水平面上的太陽直接輻射通量密度根據(jù)公式： Rsb=Rscam sinh大致分三步進(jìn)行計(jì)算：(1) 計(jì)算太陽高度角的正弦sinh (參看第1，2兩部分)。(2) 計(jì)算大氣質(zhì)量數(shù)，一般用公式 m=1/sinh(3) 計(jì)算Rsb例1 計(jì)算北京(取=40°N)冬至日上午10時(shí)水平面上的太陽直接輻射通量密度(設(shè)Rsc=1367瓦米-2 ，a=0.8)。解：已知=40°,=23°27'(冬至日)，=30°sinh=sin40°sin(23°27') + cos40°cos(23°27') cos(30&

18、#176;)=0.352825m=1/sinh=1/0.352825=2.8343Rsb=Rscam sinh=1367×0.82.8343×0.352825=256.25 (瓦米-2 ) 例2 計(jì)算武漢(為30°N)在夏至日正午時(shí)的太陽直接輻射通量密度(已知a=0.8)。解：已知=30°，=23°27'，正午太陽高度角為h=90°=90°30°23°27'=83°27'm=1/sinh=1.00657Rsb=Rscam sinh=1367×0.81.

19、00657 ×sin83°27'=1084.87 (瓦米-2)例3 當(dāng)太陽直射南半球緯度18°時(shí)，試求我國(guó)緯度42°處地面上正午時(shí)的直接輻射通量密度(已知大氣透明系數(shù)為0.7，太陽常數(shù)為1367瓦米-2)。 解：已知=42° =18° a=0.7正午時(shí)：h=90°+=90°42°18°=30°m=1/sinh=1/sin30°=2Rsb=Rscam sinh=1367×(0.7)2 sin30°=334.9 (瓦米-2 )5. 某地夏季(68月)各

20、月降水量及平均溫度資料如下表：月    份678降水量(毫米)209.5156.2119.4平均溫度()25.728.828.3試求夏季干燥度，并說明其干濕狀況。    解： K=0.16T10 / R          =0.16(30×25.7+31×28.8+31×28.3)÷(209.5+156.2+119.4)       &#

21、160;  =0.16×(771+892.8+877.3)/(209.5+156.2+119.4)          =(0.16×2541.1) / 485.1=0.84      K<0.99  故為濕潤(rùn)狀態(tài)。    1. 一登山運(yùn)動(dòng)員，從海拔500m，氣溫為25處開始登山。當(dāng)他到達(dá)高度Z1 處時(shí)，氣壓比出發(fā)時(shí)減少了1/5，氣溫為13。他繼續(xù)往上走，到Z2 處時(shí)，氣壓比Z1 處

22、又減少了1/5，氣溫為-1。試問Z1 、Z2 處的海拔高度各為多少？    解：已知開始登山時(shí)Z0 =500m， t0 =25，      到Z1 高度t1 =13，Z2 處t2 =-1      設(shè)開始登山時(shí)的氣壓為P0，      則Z1 處氣壓P1 =(1-1/5)P0=4/5Po，         Z2 處氣壓為P2 =4/5P1

23、       由拉普拉斯壓高公式得：      Z1 -Zo =18400(1+tm)1gP0 /P1       Z1 =500+184001+1/273×(25+3)/21gP0 /(4/5P0 )        =2407m      Z2 =2407+184001+1/273×(13-1)/21gP1

24、 /(4/5P1 )        =4229m    答：Z1 、Z2 處的海拔高度分別為2407m和4229m。     2. 一塊溫度為20、露點(diǎn)溫度為15的空氣從海平面開始翻越一座2500m的高山， 忽略空氣作絕熱變化時(shí)露點(diǎn)溫度的變化，試計(jì)算該空氣塊翻山后到達(dá)背風(fēng)坡海平面時(shí)的溫度、露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度(取濕絕熱直減率rm=0.5/100m)。    解：已知山腳時(shí)t=20， td=15， 山高2500m 

25、60;    當(dāng)空氣塊剛開始越山時(shí)，按rd上升，      到500m高度處下降了5，氣溫為15。此時(shí)空氣達(dá)到飽和，即凝結(jié)高度為500m。      由500m向上，按rm上升，      到山頂時(shí)的氣溫為t=15-(2500-500)×0.5/100=5，      此時(shí)空氣仍為飽和狀態(tài)，水汽壓等于5下的飽和水汽壓，查表得：e =Et=5 =8.7hPa      空氣塊下降時(shí)，氣溫按r