1、环境气象学练习题第一章绪论、大气1、名字解释：天气：指某地短时间内由各种气象要素综合所决定的大气状况气候：气候是地球上某一地区多年时段大气的一般状态 ，是该时段各种天气过程的综合表现。干洁大气：大气混合层中不包含水汽及各种气溶胶颗粒物的气体2、大气在铅直方向上分层的依据是什么？大气在铅直方向上可分为哪几层？对流层主要特点是什么？答：大气垂直分层的主要依据是：温度、密度、大气运动状况 大气共分为三层：对流层、平流层和高层大气（高层大气又可细分为中间层、热层（暖层）和散逸层）对流层的主要特点：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第二章：辐射1、名词解释：辐射：指物质以电
2、磁波的形式向外发射能量，这种放射方式成为辐射太阳高度角：太阳光线在水平面上的投影与当地子午线间的夹角大气逆辐射：大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。温室效应：温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。3、试分析正午太阳高度角随纬度和季节的变化规律（1 ）纬度变化规律：从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减：夏至日，太阳直射北回归线由北回归线向南北两侧递减春秋分日，太阳直射赤道由赤道向南北两侧递减冬至日，太阳直射南回归线由南回归线向南
3、北两侧递减（2 ）季节变化规律夏至日：1、北回归线及其以北地区，正午太阳高度达到一年中最大值2、南半球的各纬度达到一年中最小值冬至日：1、南回归线及其以南地区，正午太阳高度达到一年中最大值2、北半球的各纬度达到一年中最小值春秋分：1、赤道上正午太阳高度角达到一年中最大值2、其他地区介于最大值和最小值之间5、为何晴天天空常呈蔚蓝色？而日出、日落时对太阳光盘又呈蓝色晴朗的天空呈蓝色，是由于大气对太阳辐射中蓝紫色光散射较多的结果。 日出、日落时太阳光盘呈红色的原因：日出、日落时，波长较长的红橙光则被散射减弱的较少而蓝紫光散射损失较多，加之大气对红橙光透明度大，大气对红橙光透过较多而对蓝紫光透过较少。
4、因此日出、日落时。太阳光盘又呈红色。6、为何在对流层中，气温随高度的升高而降低因为对流层气温主要是由于大地的辐射引起的，所以距离地面越远，气温就越低，气温随着高度增加而降低。第三章：温度1、名词解释：逆温：在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低， 大约每升高 100 米，气温降低 0.6C，主要原因是对流层大气的主要热源是地面长波辐射，离地面愈高，受热愈少，气温就愈低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于 0.6C，称为逆温现象。干绝热直减率：干空气或未饱和湿空气在绝热上升或下沉过程中温度随高度的变化率。湿绝热直减率：饱
5、和状态的湿空气，在绝热上升或下沉过程中的温度随高度的变化率。4、土中温度变化特征是什么？土温的日较差随纬度的增高而减小，年较差随纬度增高而增大。潮湿土壤地表温度的日较差和年较差比干燥土壤小，最高最低温度出现的时间迟黑色土壤白天温度较高，浅色土壤白天吸热少温度低6、何谓逆温？在什么条件下可出现逆温？根据近地层温度分布情况判断烟流扩散类型？逆温：对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。一般情况下，离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为 0.6/100 米。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温。若由地面到高空气
6、温垂直递减率每 100 米下降温度低于 0.6，也属于逆温现象。条件：地面辐射冷却、空气平流、空气下沉。锋面因素烟流扩散类型：7、何谓大气稳定度？如何判断大气稳定度？概念：当空气团受到垂直方向扰动后，大气层结使它具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度，叫大气稳定度。 判别:大气稳定与否主要决定于空气块与周围空气的轻重，而空气的轻重决定于气压和温度，在气压相同的情况下，取决于温度的高低。 当r rd 时，大气处于绝对不稳定状态 当rm m 在 5001000 米的气层和 10002000 米中，对湿空气块是不稳定状态。综合起来看为条件性不稳定。第四章 水分1、名词解释：水汽压：是指空气中水汽的分
7、压强相对湿度：指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。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。酸雨：.是指 pH 值小于 5.6 的雨、雪、雾、 雹等大气降水。它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类3、影响水面蒸发快慢的因素有哪些？影响水面蒸发的因素：蒸发面的温度，饱和差，风速，气压，蒸发面的性质和形状4、土壤中的水分是通过哪些方式蒸发的？试针对这些方式提出保墒措施。答：表面直接蒸发：即水分沿毛细管上升到土壤表面后才蒸发，如潮湿土壤。内部蒸发：水汽通过土壤
8、孔隙扩散出土表，如干涸土壤。 措施：松土（培土）：如潮湿土壤；镇压：如干涸土壤；深中耕：如积水土壤9、中国的酸雨为硫酸型10、简述酸雨对环境的危害(1)对水生系统的危害，会影响鱼类和其他生物群落，改变营养物和有毒物的循环，使有毒金属溶解到水中，并进入食物链，使物种减少和生产力下降。(2)对陆地生态系统的危害，重点表现在土壤和植物。对土壤的影响包括抑制有机物的分解和氮的固定，淋洗钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。对植物，酸雨损害新生的叶芽，影响其生长发育，导致森林生态系统退化。(3)对人体的影响。一是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体，诱发癌症和老年痴呆；二是酸雾侵入肺部，诱发肺水肿或导致死亡
9、；三是长期生活在含酸沉降物的环境中，诱使产生过多的氧化脂，导致动脉硬化、心肌梗塞等疾病概率增加。(4)对建筑物、机械和市政设施的腐蚀。11、简述酸雨的防治措施1、原煤脱硫技术。2、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。5.开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等。12、一团温度为 15 度，相对湿度为 80%的空气块，从海平面处开始翻越一座 2000 米高的山脉，忽略饱和前水汽压的变化，求迎风坡的云底高、山顶处水汽压和背风坡脚处的温度、相对湿度？13、当气温为 15.
10、0时，饱和水汽压为 17.1hPa，在气温为 26.3时，饱和水汽压为34.2hPa，现测得气温为 26.3，水汽压为 17.1hPa，试求相对湿度和露点是多少？解： r= e / E100，据题意当 t =26.3， 则：E=34.2hPa， e =17.1hPa r =17.1 / 34.2100=50 又当 t=15.0，则 E=17.1hPa，此时 t=td (露点温度) 答：相对湿度为 50，露点温度为 15。14、温度为 20，水汽压为 17.1hPa 的一未饱和气块，从山脚海平处抬升翻越 1500m 的高山，凝结产生的水滴均降在迎风坡，求该气块到达山背风坡海平面处的温度和相对湿度
11、(已知 rd =1/100 米，rm=0.5 /100 米，且温度为 10， 15，20，25 时的饱和水汽压分别为 12.3，17.1，23.4，31.7hPa ，忽略未饱和气块升降时露点的变化 )。解：e=17.1hPa 当 t =15 时， 则水汽饱和：E15 =17.1hPa 凝结高度为：Zd =(20 15)100=500 米 T1500 米=20 (1.0500/100) 0.5(1500 500)/100=10 t 山背脚 =10+11500/100=25 r = e/E100 =12.3/31.7100=39 答：背风坡海平面上的气温为 25，相对湿度为 39%。第五章 气压与
12、风1、名词解释：季风：由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同，在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风，称为季风。山谷风：由于山谷与其附近空气之间的热力差异而引起白天风从山谷吹向山坡，这种风称“谷风” ；到夜晚，风从山坡吹向山谷称“山风” 。山风和谷风总称为山谷风。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。湍流：湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动
13、的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。2、在某山脚处测得气压为 1013hPa，气温为 19，山顶处气压为 880hPa，气温为 12，求山的高度。 解：由拉普拉斯压高公式： Z2-Z1=18400(1+tm)LgP1/P2 可解 P1，P2 为 Z1 和 Z2分划为两点高度上的气压；t=(t1t2)/2 ，为 Z2 和 Z1 高度间的平均气温（）, 是膨胀系数=1/273。4、试
14、述三圈环流及行星风带的形成过程。低纬环流 由于赤道地区气温高，气流膨胀上升，高空气压较高，受水平气压梯度力的影响，气流向极地方向流动。又受地转偏向力的影响，气流运动至北纬 30 度时便堆积下沉，使该地区地表气压较高，又该地区位于副热带，故形成副热带高压。赤道地区地表气压较低，于是形成赤道低气压带。在地表，气流从高压流向低压，形成低纬环流。 中纬环流和高纬环流(极地环流 ) 在地表，副热带高压地区的气压较高，因此气流向极地方向流动。在极地地区，由于气温低，气流收缩下沉，气压高，气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在 60 度附近相遇，形成了锋面，称作极锋。此地区气流被迫抬升，因此
15、形成副极地低气压带。气流抬升后，在高空分流，向副热带以及极地流动，形成中纬环流和高纬环流。 三风四带：三风信风带（北半球东北信风带和南半球东南信风带） 、中纬度盛行西风带、极地东风带。四带赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压带。5、季风是如何形成的？为何我国东部为典型的季风区？由海陆热力差异和气压带风带季节移动共同引起。 我国位于地球上最大的大陆-亚欧大陆的东南部，东临地球上最大的大洋 -太平洋由于海陆性质的巨大差异，冬季亚洲大陆北部成为冷空气的聚集地，气压高，冷空气自高压中心区向四周辐散；夏季陆地增温迅速，气压低，而海洋气压相对较高，暖湿空气从海洋吹向大陆7、一团气温为 30 度
16、，露点温度为 25 度的气块从海平面开始翻越一座 3000 米的高山，凝结产生的水滴都降落在迎风坡，试计算翻山后气块到达海平面时的气温和相对湿度8、一块温度为 20、露点温度为 15的空气从海平面开始翻越一座 2500m 的高山，忽略空气作绝热变化时露点温度的变化，试计算该空气块翻山后到达背风坡海平面时的温度、露点温度和相对湿度(取湿绝热直减率 rm=0.5/100m) 。 解：已知山脚时 t=20， td=15， 山高 2500m 当空气块刚开始越山时，按 rd 上升，到 500m 高度处下降了 5，气温为 15。此时空气达到饱和，即凝结高度为 500m。由 500m 向上，按 rm 上升，
17、 到山顶时的气温为 t=15-(2500-500)0.5/100=5，此时空气仍为饱和状态，水汽压等于 5下的饱和水汽压，查表得：e =Et=5 =8.7hPa 空气块下降时，气温按 rd 增加，到山脚时的气温为 t=5+25001/100=30 若设下降过程中没有水汽的损失，到山脚时的水汽压仍为山顶时的水汽压。 e=8.7hPa， td=5 U=e/E100%=8.7/42.5100%=20.5% 答：到山脚时的温度、露点温度、相对湿度分别为 30，5和 20.5%。第六章 天气学的基本知识1、什么是气团？气团的形成条件是什么？影响我国的气团主要有哪些？对应的天气如何？定义：指在水平方向上，
18、温度、湿度和大气稳定度等物理属性比较均匀且垂直方向上变化很小的大块空气。气团的形成条件：一是要有大范围性质比较均匀的下垫面; 二是还必须有使大范围空气能较长时间停留在均匀的下垫面上的环流条件，以使空气能有充分时间和下垫面交换热量和水汽，取得和下垫面相近的物理特性。影响我国的气团：变性极地大陆气团（主要） ，热带太平洋气团（主要） ，热带大陆性气团，赤道气团，热带南海气团。a 变性极地大陆气团（主要）：来自西伯利亚、蒙古地区。冬季可影响我国各地，夏季仅影响我国北方和西北地区。在这种气团控制下，天气晴朗寒冷干燥。b 热带太平洋气团（主要）：来自热带太平洋和南海的热带海洋气团。夏季，除西北部分地区外
19、，全国各地均可受其影响；冬季仅影响华南与西南地区。该气团控制的地区常出现对流性天气。3、气旋和反气旋中的气流有何不同？为何形成截然不同的天气？ 答：气旋;中心气压比四周气压低的水平空气涡旋。在北半球，空气作逆时针旋转；南半球相反。反气旋：中心气压比四周气压高的水平空气涡旋。在北半球，气流为呈顺时针方向流动 气旋：气流向低压中心汇集，迫使中心空气上升，绝热冷却，水汽凝结，成云降雨。反气旋： 气流从中心向外流散，使地面高压中心对应高空空气下沉，绝热增温，相对湿度小，水汽蒸发，云消雾散。中心地区以下沉气流为主，不利于云雨形成。4、台风内的气流是什么样的？从台风中心向外围 天气是如何变化的？气流为下沉
20、气流，天气晴朗，静稳无风，温度较高，向外狂风暴雨区气压急剧下降，风力猛增，经常产生狂风暴雨，雷电交加，海浪滔天，再向外外围大风区，该区边缘主要有卷云，卷层云，有时也出现积雨云、5、何谓内蒙古高压？它的天气特点及其对我国的影响如何？是一种冷性反气旋，及冷高压。冬季冷高压在我国活动频繁，势力强大，常带来大量的冷空气，在冷高压得影响下，使广大地区出现降温、大风和降水的寒潮天气过程。6、何谓寒潮？简述寒潮的标准、路径及对应天气。 是指势力强大的冷高压南下，使所到之处产生剧烈降温、冻害和偏北大风的天气过程。标准：一次冷空气入侵，使该地气温在 24 小时内下降 10 度以上，同时最低温度在 5 度以下。第
21、七章 气候 1、气候是怎样形成的？由于几大要素 辐射因素、环流因素、下垫面因素、人为因素 2、大陆性气候和海洋性气候：地中海气候和季风气候：沙漠气候和草原气候：高原气候与高山气候各有什么特点 大陆性气候夏季炎热，冬季寒冷，春温高于秋温。1 月最冷， 7 月最热，年、日温差较大。日照丰富，相对湿度小，云雾少。降水集中在夏季，变率大，非周期性变化明显。而海洋性气候夏季凉爽，冬季温和，秋温高于春温。最冷月和最热月均落后大陆性气候一个月，年日温差较小。相对湿度大，云雾多，日照少，太阳辐射弱。降水丰富，季节分配均匀，变率小。季风气候：风向具有明显变化，夏季高温多雨，富有海洋性：冬季寒冷干燥，具有大陆性。
22、地中海气候：夏季高温干燥，冬季温暖多雨。剩下的书上 226 面3、人类活动通过哪些途径对气候产生影响 一是改变下垫面的性质;二是改变大气中的某些成份(二氧化碳和尘埃 );三是人为地释放热量。4、柯本气候带如何划分？各气候带有什么特征？柯本气候带：以气温和降水作为基础，参照自然植被分布，将全球划分为 11 个气候带，每个半球有 6 个气候带。a 赤道气候带：高温多雨，降水多为对流雨，一年四季都是生长期，植物资源应有尽有，是世界上气候资源最丰富的地带。b 热带气候带：是世界上最热的气候带，夏季雨热同期，盛产粮食作物，是世界上粮食作物丰富的气候带。c 副热带气候带：高温少雨，东岸常湿润，西岸常干燥，
23、少植被，多沙漠 、盐碱地。 d 冷温带气候带：大陆西岸:湿润的海洋性气候 大陆东岸：为干燥的大陆性气候。 e 极地气候带：苔原气候、冻原气候f.暖温带气候带:夏季具有副热带气候带的特点，冬季具有冷温带气候带的特点 6、 中国气候的主要特点是什么？各表现在哪些方面？答：1、季风明显a 风向季节性变化明显：冬季，风从大陆吹向海洋，东北地区为偏西风，其它大多地区为偏北风 ；夏季，风从海洋吹向大陆，我国多数地区为东南风到西南风。持续时间各地不同，从南到北，夏季风持续时间缩短，冬季风持续时间延长。b 季风在气温上的反映：冬季风盛行时，我国大部分地区为寒冷季节；当夏季 风强盛时，为炎热季节 。而且当夏季风
24、或冬季风有一次进退时，气温就有一次上升或下降。c 季风在降水上的反映： 降水起止日期与季风的进退日期基本一致 ；降水量主要集中在夏季。 降水量的空间分布的总趋势是由东南向西北递减。2、大陆性强a 大陆性在大陆度上的表现：大陆度是表征海陆因素在气候形成过程中所起作用的程度。当 K50 时，为大陆性气候；当 K50 时，为海洋性气候。b 大陆性在温度上的表现：我国夏炎热冬寒冷，气温日、年较差大。大多数地区春温大于秋温，只有东部少数沿海地区秋温大于春温。c 大陆性在降水上的表现：全国降水量的空间分布的总趋势是由东南向西北递减。除新疆西北部、台湾东北沿岸冬季多雨外，其它地区均以夏雨为多。3、温度差异大
25、以 1 月份气温分布图可以看出，等温线几乎与纬线平行，从南到北温度递减，三岛地区在18 ，漠河地区平均为-32，南北温差大，约为 1.5/纬距，并以 1 月份平均气温 0等值线区分我国冷暖气候。以 7 月份气温分布图可以看出，等温线几乎与海岸线平行，南北温差小，约为 0.2/纬距。4、降水复杂化 ：降水量的空间分布：我国降水量的空间分布的总趋势是由东南向西北递减；以年雨量为 400mm 的等值线区分我国干湿气候，等值线的东南半壁为湿润区，西北半壁为干燥区。 山区降水量比平原多；迎风坡降水量比背风坡多。降水量的时间分布：四季分配不均，大多数地方以夏雨为多。7、根据中国的地理特征，分析中国东部典型
26、的季风气候的成因 中国位于全球最大的大陆-亚欧大陆东侧和全球最大的大洋太平洋西侧，海陆的热力性质差异明显，故季风气候最为典型，成因自然是海陆的热力性质差异。8、在我国大部分地区，一年中的降雨为什么主要集中于夏季 在夏季太平洋上形成夏威夷高压【风向是从海洋吹向陆地，海风湿润，有水汽】 ，加之地转偏向力的影响，在 4 到 10 月之间影响我国，而在冬季，亚欧大陆上形成亚洲高压【风从大陆吹响海洋，陆风干燥，无水汽】 ，故降水集中在夏季。9、我国冬季风为什么会比夏季风大10、我国气候资源分布情况如何 太阳辐射资源丰富，光合生产潜力较高：大部分地区热量资源丰富，但季节变化大：山区面积大，地形复杂，气候类
27、型多样，为生物多样性和特色农业提供了气候资源保障：雨热基本同季，农业的气候生产潜力较大：水分资源空间不均衡，气候要素的年际波动大，气候灾害频繁。11、简述城市气候的特征 气温高，白天湿度低，风速小，太阳辐射弱，能见度差，降水多。12、气候变化对人类生存环境有何影响 不利影响：对于多数的温度升高地区，存在粮食减产可能；对许多缺水地区来说，水的有效利用降低；受到传染病影响的人口数量增加；大暴雨事件和海平面升高引起的洪涝对许多居住区的危险普遍增加；由于夏季高温而人工降温将导致能源需求的增加有利因素：温度升高几度的情况下，中高纬度的一些地区存在着作物增产的可能；全球木材供应可能增加；对某些缺水地区的居民来讲，可用水量增加，如南亚地区；中高纬度地区居民的冬季死亡率降低；由于冬季增温，取暖所需能源减少。
