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1、气象学与气候学要点及试题黄秀英佳 木 斯 大 学 理 学 院气象学与气候学要点及试题 佳大理学院资源与环境科学系 黄秀英教学目的: 本课程是自然地理的一个重要组成部分,通过系统的学习,应使学生系统地掌握大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本原理;天气演变和气候的形成、分布、变化的基本规律;了解人类对天气的影响和改造的基本原理;使学生能胜任中学的教学任务,带领中学生开展课外气象活动.教学任务: 第1-4章:气象学基础理论 (讲授54学时,实习20学时) 第 5 章:天气学基础理论 (讲授18学时,实习4学时) 第6-8章:气候的形成,分布,变化及人类活动对气候的影响.(讲授38学时,实习12
2、学时)*课程安排如下:教 学 内 容授课时数实习内容及时数第一章 大气概述4气象要素观测 6第二章 大气的热能和温度6第三章 大气的水分4第四章 大气的运动12第五章 天气系统和天气过程14第六章 气候的形成10第七章 气候带与气候型16666*试题类型1.选择题(含多项选择和单项选择) 15 - 20分2.填空题 20 - 25分3.判断并改错(找出唯一的一处错词或字并改成正确的) 15 - 20分4.根据要求作图 10 - 20分5.连线题 5 - 10分6.根据要求填图 10 - 20分7.根据温度、降水柱状图判断气候类型 5 - 10分8.根据所给温度、降水资料回答问题 10 - 15
3、分9.简答题 10 - 20分 10.读图并回答问题 10 - 15分*教学参考书:序号 书 名作 者出版社1 气象学与气候学 周淑珍高教出版社2 气象学与气候学 中山大学人民教育出版社3 气象学与气候学 张苑莹北师大出版社4 气象学与气候学基础 卜永芳高教出版社5 气象学 陈世训农业出版社6 气象学 关伯雄江苏出版社7 天气学教程 张元箴气象出版社8 大气天气气候 张超、马骋琦高教出版社9 山地气候 施尚文科学出版社10 地理气候学 傅抱璞气象出版社11 世界气候 盛永禹气象出版社12 气象学与气候学实习 上海师范高教出版社13 中国云图 中央气象局中央气象局*教学要点及试题: 绪 论重点:
4、 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2. 本学科与其他部门地理、区域地理学的关系一. 选择题: 1.( )是气象学的研究范围 a.风 b.雨 c.冷却 d.台风 e.雪 f.龙卷 g.蒸发 2.( )是天气学的研究范围 a.霜 b.台风 c.凝结 d.龙卷 e.温度 3.气象学与气候学的关系是( ) a.气候学包含气象学 b.气象学是气候学的基础 c.气象学和气候学是独立的二、填空题:.气象学是研究发生于( )中的一切( )和( )的科学,以( )为研究对象。用( )表示。 2.天气学是研究( )不同的区域内所发生的( )的( )及( )规律,并应用这些规律( )的科学,以( )为研
5、究对象。 3.天气是指在某一地区,( )或( )内大气中的( )和天气现象的综合。 4.气候学是研究地球上的( )、( )、( )规律的科学,以( )为研究对象。 5.气候是指在( )、( )、( )和( )长时间相互作用下,在某一时段内大量( )的综合。 6.气象学是气候学的( )基础,天气学是气候学的( )基础,气候学是( )和( )的综合。三.问答题: 1.天气与气候的区别和联系? 2.本学科在实际中有哪些方面的应用? 3.根据以前学过的专业课和日常生活讲述一、二个有关气象或气候应用的小例子。 第一章 大气概述重点: 1. 干洁空气的概念、成分及作用2. 对流层、平流层的特点及成因 #
6、1 - 1 大气的组成要求: 1.熟练掌握干洁空气的概念、成分及作用2. 掌握大气中的水汽、固体杂质的来源及分布3. 理解固体杂质、液体微粒的作用一.填空题:1.大气中物质的存在有三种形态,即( )、( )、( )2.地面90km的范围中大气的组成是( )、( )、( )。3.大气是( )的混合物,主要成分是( ),此外还有含量不定的( )、( )微粒。4.干空气是指不包含( )、( )、( )的大气。其含量占整个大气的( )%, 主要成分是( 、 、 ),占干空气的( )%;次要成分是( 、 、 、 、 ),占干空气的( )%。5.90km以下大气的分子量是( ),90km以上大气主要成分是
7、( 、 )。6.氧来源于水的离解,其方程式是( );光合作用的方程式是( )臭氧分解的方程式是( )。7.大气中的氧参与有机物的( )、( )、( )过程。8.CO2在大气中的含量比为( )%,主要集中于( )km以下,具有( )分布特点。参与植物的( )作用,能吸收( )和( )的长波辐射。9.O3的作用是( ),使大气增暖,另一个作用就是( )。10.大气中的水汽量随高度而( ),随纬度而( )。11.水汽是大气中唯一具有( )变化的气体,可以吸收来自于地表的( )辐射,可以放出( )辐射。12.大气中的固体杂质主要集中于( )。并具有( )分布特点,其作用是( )和( )。13.液体微粒
8、是指悬浮于大气中的( )、( )和( )等水汽凝结物。二.选择题:1.0 - 90km范围内,大气是由( )组成的 a.干洁空气 b.O2 c.CO2 d.水汽 e.杂质与微粒 f.杂质 2.干空气是指不包含( )的大气。 a.水汽 b.杂质 c.惰性气体 d.液体微粒 3.干空气占整个空气质量的( )%。 a.99.97 b.99.96 c.99.98 d.99.994.90km以上,大气的主要成分是( ) a.臭氧 b.氮 c.氧 d.氩5.( ) 可以产生大气中的氧。 a.离子交换 b.光合作用 c.闪电 d.水的电解 6.氮的作用是( ) a.参与有机物的分解 b.缓解氧化 c.吸收长
9、波辐射 d.肥料 7.臭氧在( )km处量最多 a.20 - 30 b.20 - 25 c.15 - 25 8.大气中的固体杂质作用是( ) a.破坏能见度 b.减弱地面长波辐射 c.水汽的凝结核心9.( )可以吸收地面的长波辐射 a.臭氧 b.水汽 c.二氧化碳 d.固体杂质 e.氮和氧三.判断并改错:1.大气底层臭氧量少,是因为氧原子少。 ( )2.大气中的气体由于临界温压高,因此都以气体形态存在。( )3.大气中的水汽其容积变化范围是0 - 4% ( )四.简答题:1.二氧化碳的来源及作用2.臭氧在高空中的分布特点及原因、作用3.水汽在大气中的作用五.作图题:臭氧在大气中的分布曲线# 1
10、 - 2 大气的垂直结构要求:1. 熟练掌握大气垂直方向的五个分层,温度分布特点及原因2. 理解大气高度的划分一.填空题:1.在( )、( )mmhg条件下,( )%的大气集中距地面( )km以下的层次中,离地( )km的大气中质量仅占( )%,大气中的( )和( )随高度而逐渐变小。2.气象学规定在大气中有( )出现的最大高度,称为( ),其高度为( )km。密度法规定的大气上界高度为( )km。3.在垂直方向上根据大气( )、( )、( )和( )将大气分为( )个层次。4.对流层的上界因纬度而不同,低纬( ),高纬( );又因季节而不同,夏季( ),冬季( )。在本层中集中了( )大气,
11、( )水汽。5.对流层中的平均温度递减率为( )/100m。6.在对流层中按( )和( )分为三层。最下层称为( ),范围是( )km。7.( )层又称电离层,具有( )的能力。二.选择题:1.物理上界的高度是( )km。 a.2000 b.1000 c.1200 d.3000 - 40002.密度法规定的大气上界的电子浓度是( )个/cm3 ,质点浓度是( )个/cm3,高度是( ) km。 a.10 - 102 b.102 - 10 3 c.103 - 104 a.1 b.2 c.3 a.2000 b.3000 c.2000 - 3000 3.大气的垂直分层根据( ) a.大气温度 b.水
12、汽 c.大气成分 d.垂直运动状况 4.对流层在低纬的上界高度是( )km a.13 - 14 b.15 - 16 c.17 - 18 5.在对流层中,因( )而分( )层 a.气温 b.气流 c.天气现象 d.水汽分布 a.3 b.2 c.4 6.对流层中( )层是天气预报的重要层次 a.1 b.2 c.3 d.4 7.平流层中的温度升高是因为( ) a.臭氧多 b.氮、氧分子多 c.空气运动快 8.中间层温度随高度而( ),原因是( ) a.降低 b.升度 c.不变 a.臭氧 b.氮、氧分子 c.太阳辐射 9.在中间层的( )km处,仅白天出现一个电离D层 a.60 - 70 b.60 -
13、 80 c.60 - 90 10.( )层具有无线电波的反射能力 a.中间层 b.平流层 c.暖层 d.散逸层 11.在大气的垂直五层中,有( )个层次温度随高度而升高 a. 2 b.3 c.4 12.( )层中偶尔会出现贝母云 a.对流层 b.平流层 c.中间层 d.暖层三.判断并改错:1.对流层上界高度随季节而有变化,夏季低,冬季高。 ( )2.对流层中温度、湿度分布不均是因为地表性质不同而产生的 ( )3 在对流层和平流层之间大约2km的层次中有一个温度随高度升高变小或不变的过渡层。 ( ) 4平流层中水汽、尘埃含量少,是因为此层远离地表。 ( )5中间层又称高空对流层,有时能观测到夜光
14、云。 ( )四.问答题:1.在对流层中温度随高度变化的特点是什么?为什么?2.在对流层中水平方向上温度、湿度有何特点?为什么?3.在对流层中空气运动的特点是什么?为什么?4.平流层中温度随高度有何变化特点?为什么?5.在平流层中空气运动的特点是什么?为什么?6.平流层中为什么水汽、尘埃含量少?7.中间层温度随高度分布的特点是什么?为什么?8.暖层中温度的分布特点是什么?为什么?9.暖层中空气处于什么状态?为什么?10.为什么低纬对流层顶高度高,而高纬对流层顶高度低?五.作图题: 画出大气垂直结构中温度随高度的变化曲线 # 1 - 3大气的基本物理特性要求: 1. 熟练掌握各主要气象要素的定义、
15、单位及公式2. 掌握干空气、湿空气的状态方程3.能利用仪器准确测定主要的气象要素一.填充题: 1.表示大气状态的物理量,称为( )2.气压的大小主要决定于( )3.在气象学上,气压的单位是( )、( )、( )4.1mb = ( )达因/cm2 = ( )帕5.标准大气压是指在( )的海平面上,温度为( )时,所测到的水银柱的为高度为( )的大气压强。5.1mmhg = ( )mb,1mb = ( )mmhg6.气温表示大气( )程度的物理量,单位有( )、( )和( )7.气温高低的实质就是( )8.摄氏温标与华氏温标换算的表达式是( )9.华氏温标与摄氏温标换算的表达式是( )10.摄氏温
16、标与绝对温标换算的表达式是( )11.湿度是指表示大气( )程度的物理量12.绝对湿度的单位是( )和( )13.比湿的表达式是( )14.相对湿度是指空气中的( )和同温度下的( )的百分比,表达式是( )15.饱和差的表达式是( )16.在表示空气湿度的物理量中,其中表示空气中水汽含量的物理量有( ),表示空气距离饱和程度的物理量有( ) 17.气流运动的物理量是( ),地面风用( )表示,高空风用( )表示,NNE表示( )风,SSW( )风18.空气的状态用( 、 、 、 )表示19.理想气体的状态方程是( )20.干空气状态方程的表达式是( )二.选择题:1.1个标准大气压 = (
17、)mb a.1000 b.1013 c.1013.52.水汽的比气体常数(Rw = 1.608Rd)比干空气( ) a.小 b.相等 c.大三.是非题:1.相对湿度数值愈小,表示当时空气饱和程度愈远 ( )2.在气压不变的情况下,Td只与空气中的水汽含水量量有关 ( ) 3.露点表示空气中水汽含量的多少,其值愈高水汽量愈多 ( ) 4.大气中是产生蒸发,还是凝结,主要取决于空气的含水量 ( ) 5.大气中水汽凝结量的多少,主要决定于空气是否饱和 ( )第二章 大气的热能和温度重点: 1. 太阳辐射及太阳常数2. 干绝热直减率和湿绝热直减率3. 全球水平气温的分布特点4. 如何判别大气稳定度难点
18、:1. 大气稳定度能量的判别2. 乱流逆温的形成过程 # 2 - 1 太阳辐射要求:1 熟练掌握太阳辐射、太阳辐射光谱、太阳常数的概念,大气对太阳辐射吸收的特点,影响直接辐射的因素2 掌握太阳辐射的波长,大气对太阳辐射的散射,到达地面的太阳总辐射及影响因素一.填空题:1.太阳表面的温度为( ),地球每年从太阳上获得( )的热量,仅为太阳热量的( )。2.在自然界中的一切物体,只要温度在( )以上,都在不停地以( )的形式向外放射能量,这种传递能量的方式称为( )。3.电磁波的范围是( ),可见光的波长范围是( ),太阳辐射的波长是( ),它包括部分( )、全部( )和部分( ),属于( )辐射
19、。4.地面和大气辐射的波长为( ),属于长波辐射。5.物体的、a、P之间关系是( ),分别代表物体的( 、 、 )能力。6.太阳辐射最大放射能力所对应的波长是( ),属于( )光,太阳辐射能量最多的是( ),其次是( ),再其次是( )。7.任一地点单位面积接受的太阳辐射能量是( ),大气上界的太阳常数是( )。8.进入大气的太阳辐射有三种被削弱的方式( 、 、 )9.大气层中主要的吸收物质是( 、 、 、 、 ),且具有( )吸收特性,仅占太阳辐射的( )%。10.氧气最强的吸收带是( ),属于( )部分。11.臭氧最强的吸收带是( ),属于( )部分,而且还吸收( )。 属于( )部分。1
20、2.天空出现白色是因为( )多。二.选择题:1.地表面的最放射能力对应的波长是( )um a.0.475 b.8 c.10 d.10.22.通过大气的太阳辐射被吸收的仅是( ) a.红外 b.可见光 c.紫外 d.红外和紫外3.当天空出现青蓝色时,说明大气中的粒子直径( ) a.l b.与l无关 c.小于l d.l4.当天空出现白色时,此时大气中的粒径是( ) a.l b.与l无关 c.小于l d.l5.通过大气到达地面的太阳辐射量为( ) a.50 b.40 c.45 d.556.我国太阳辐射年总量最高地区是( ) a.青海 b.西藏 c.黄河流域 d.新疆三.是非题: 1.物体辐射某一波长
21、的辐射,在同一温度下决不吸收此波长的辐射 ( )2.温度愈高,黑体的放射能力愈强,波长愈长 ( )3.黑体最大放射能力所对应的波长随温度升高逐渐向长波方向移动 ( )4.太阳常数是指垂直于太阳光的地表面,单位面积上的太阳辐射 ( )5.大气主要吸收带位于太阳辐射光谱两端能量较小的区域内 ( )6.分子的散射强度与其波长的四次方成正比 ( )7.大气愈厚,太阳高度角愈大,到达地面的太阳辐射愈少 ( )8.到达地表面的太阳辐射的日总量最大值在赤道 ( )9.阴天由于散射辐射强,到达地表的太阳辐射比晴天多 ( )10.大气透明度愈高,空气中所含水汽、固体杂质愈多 ( )11.加热低层大气的直接热源是
22、太阳辐射 ( )12.由于太阳辐射光谱与黑体相似,因此黑体的定律也适合太阳辐射( )13.物体的温度愈高,其单色辐射极大值对应的波长愈短 ( )四.问答题:1.为什么太阳辐射是短波辐射?2.推导地表面sinh3.什么是太阳辐射光谱,其能量是如何分配的?4.什么是太阳常数,数值是多少?5.太阳高度角与直接辐射有何关系?6.大气对太阳辐射的吸收特点是什么?7.分子散射和粗粒子散射有何异同点?8.为什么天空有时是白色的,而有时则是青蓝色的?9.大气厚度与到达地面的太阳辐射多少有何关系?五.作图:1.太阳高度角大小与受热面积大小的关系图2.太阳高度角与大气层厚度的关系图# 2 - 2地面辐射和大气辐射
23、要求: 1熟练掌握地面有效辐射的概念及影响因素,地面辐射差额的概念、大气逆辐射的概念 2掌握地面辐射、大气辐射、大气窗、温室效应、辐射差额等概念一.填空题:1.地表面辐射能量的大小主要决定于( )。2.地面属于( )辐射,最大放射能力对应的波长是( )um。3.水的最强吸收波长是( )um,最弱是( )um,此波段又称为( )。4.地面有效辐射击的公式是( ),影响因素有( 、 、 、 )。5.地面辐射差额的公式是( ),白天为( )值,气温( ),夜晚为( )值,气温( )。纬度愈低,g 0的时间愈( )。6.地气系统的辐射差额随纬度而逐渐减小,在( 、 )辐射差额为,在( 、 )辐射差额小
24、于零。7.大气放射辐量的大小,一方面决定于( ),另一方面决定于大气中的( 、 )8.“大气窗”对地表起到( )作用。9.烟幕预防霜冻的原理是( )。10.大气辐射差额是( )值,说明大气的热能是亏损。11.高低纬间有水平气流的运动,是由于( )引起的。二.选择题:1.“大气窗”的能量占地面总辐射量的( )% a.10 b.30 c.20 d.152.“大气的温室效应”中起作用的是( ) a.水 b.大气逆辐射 c.CO2 d.尘埃3.地面辐射的75 - 90集中在近地面的( )m气层中 a.60 - 100 b.40 - 50 c.50 - 60 d.30 - 504.大气对长波辐射的主要吸
25、收体是( ) a.氧气 b.臭氧 c.水 d.二氧化碳三.问答题:1.为什么大气和地面均属于长波辐射?2.有云的夜晚为什么比晴朗的夜晚暖?3.大气窗是什么,作用是什么?4.为什么高低纬间温差不是愈来愈大?四.是非题:1.地面辐射能力的大小主要决定于吸收太阳辐射的多少 ( )2.“大气窗”中的地面辐射占总能量的30% ( )3.大气逆辐射是指与地面辐射方向相反的大气辐射 ( )4.在地面有效辐射中,地温高于气温,则有效辐射是正值 ( )# 2 - 3 大气的增温与冷却要求:1 熟练掌握干空气绝热直减率、湿空气绝热直减率及应用范围,大气稳定度的概念和判断方法,大气的不稳定能量 2掌握大气的非绝热变
26、化的几个方面一.填空题:1.传导是依靠分子的热运动将( )从一个分子传给另一个分子。2.辐射发生于( )间、( )间,是( )最重要的热量交换方式。3.对流是( )重要途径。4.白天乱流的方向向( )传输热量,夜晚则向( )传输热量,但强度( ),是( )热量交换的重要方式。5.潜热交换主要是在( )中起作用。6.泊松方程是( ),此公式表明,干绝热变化中气压降低温度呈( )。7.干空气任一高度处的温度表达式是( ),其中温度递减率是( )。8.大气稳定度是指( )使( )具有( )或返回原来位置的( )或( )。9.当大气层结使气团加速运动时,称( ),反之则( )。10.当g0时称( ),
27、g称( ),这样的大气层结是( )。11.条件性不稳定的大气层结条件是( ),对于干空气和未饱和湿空气是( ),对于饱和空气则是( )。12.影响正不稳定能量的因素有( 、 、 )。13.不稳定能量的类型有( 、 、 )。二.问答题:1.为什么rmrd?2.气压不变时,温度对rm有何影响?3.温度不变时,气压对rm有何影响?4.干空气的大气稳定度的判据是什么?5.饱和空气的大气稳定度的判别据是什么?6.什么是大气层结的不稳定能量,如何判断?四.作图:1.湿空气绝热上升过程示意图2.判断大气层结正不稳定能量示意图3.绝对不稳定能量示意图4.绝对稳定能量示意图5.潜在不稳定能量示意图五.计算题:1
28、. 中纬度某日某地地面温度是,探空资料表明r=0.65/100m,对流层顶温度是55,求对流层的高度?2.山高3000m,迎风坡山脚温度为20,对应的露点温度为15,rm=0.5/100m 求:凝结高度?0123( t0td) 高山顶的温度? 背风山脚的温度?3.求:500m以内的r及rm(rd) 5001000m以内r及rm(rd) 10001500m以内的r及rm(rd) 作图:标出饱和高度、自由对流高度、正负不稳定能量区 判断此大气层结的稳定情况# 2 - 4 气温的变化要求:1. 熟练掌握气温的日较差、年较差、日变化的特点及原因,全球气温的水平分布特点;辐射逆温、乱流逆温的形成过程2.
29、 掌握影响气温日、年较差变化的因素,年变化的原因,平流逆温,下沉逆温和锋面逆温的形成一.填空题:1.气温随时间的变化主要有两种方式即( 、 )。2.气温的( )变化和( )变化均属于周期性变化。3.气温的日变化特点是一天当中有一个( )和一个( ),前者出现在( ), 后者出现在( )。4.气温的日较差是指一天中气温的( )和( )之差,影响因素有( 、 、 、 )。5.在中纬度地区影响气温年变化的主要有两个因素( 、 )。6.气温在一年中的最高时间是( ),最低时间是( )。7.气温的年较差是指一年中( )和( )之差,影响因素有( )和( )。8.纬度愈高,太阳辐射的年变化愈( ),相应的
30、气温年变化也( ),在我国华南的气温年较差比华北地区( )。9.在对流层中,气温的日较差随高度而( ),年较差随高度而( )。10.温度梯度是指在( )图上,垂直于( ),( )的变化值,它表示温度在( )方向的变化程度。11.在海平面气温分布图上中,如果等温线愈密,温差( );等温线愈弯曲,说明影响气温的因素是( );等温线东西向分布,影响气温的因素是( );若南北向或与海岸平行,则温度受( )影响大。12.北半球月海平面气温分布比月份( ),则夏季的南北温差比冬季( )。13.热赤道是指月平均气温在冬、夏( ),并随太阳直射点移动,平均位置在( )。14.北半球冬季最低气温位于( 、 )。
31、15.逆温层中温度的直减率特点是( 或 ),其作用是( )。16.月份北半球陆上的等温线凸向( ),海上则凸向( )。17.根据逆温的形成原因主要有五种类型( )、( )、( )、( )、( )。18.在对流层的下层,大约( )km以下,在纬度( )的地区,冬季温度随高度增高有( )的现象,此现象称为( )。19.下沉逆温多出现在( )。二.选择题:1.( )地点气温日变化大 a.山顶 b.高原边缘 c.盆地中部 d.平原2.海陆之间的反射率可相差( )% a.10 b.20 c.15 d.10 - 203.海上最热月和最冷月的时间是( ) a.1和7 b.2和8 c.1和8 d.8和24.地
32、面温度的升或降主要决定于( ) a.太阳辐射 b.辐射差额 c.有效辐射 d.太阳高度5.辐射逆温常形成于( ) a.早晨 b.夜间 c.晴晴朗无云的夜晚 d.晴朗无云、少云、微风的夜间6.在中高纬度大陆上冬季逆温层的厚度为( )m a.300 b.400 c.200 - 300 d.300 - 400三.是非题:1.正午,太阳辐射最强,气温也最高 ( )2.一天当中夜间气温最低 ( )3.纬度越高,气温的日较差也愈大 ( )4.一年中气温的日较差最大值在夏至 ( )5.泰山顶上的日较差比泰安市的气温日较差小 ( )6.晴天的气温日较差比阴天小 ( )7.一年中冬至太阳高度角最小,因此也是气温最低的日子 ( )8.气温的年较差随着纬度而增大 ( )9.气温的年较差随着海拔高度的增高而增大 ( )10.在海平面上气温分布图上,等温线愈密,两者的温差愈小 ( )11.在南半球,有寒流经过的地方,等温线凸向极地 ( )四.问答题: