天气学原理题库(2)

21 青藏高原在夏季表现为一个强大的热源。 对 22 在北极附近近地面层为弱东风。 对

23 直接热力环流是指暖区上升，冷区下沉。 对 24 哈得来环流是一个正环流。 对 25 极地环流是个反环流。 错

26 波群速就是波动能量传播的速度。 对 27 急流的左侧具有反气旋性切变。 错

28用运动学预报气压系统的发展时，如果变压（变高）零线落后于系统中心较

远，则系统加强。 对 29 发散槽移动速度加快。 对

30 当温度槽落后高度槽时，高空槽将减弱。 错

31 高空槽和地面气旋移近大山脉时，在山前填塞，山后重新发展。 对 32 迎风坡常形成地形槽，背风坡常形成地形脊。 错 33 两个大小相近的深厚低压（如台风），当相隔较近时，绕着二者中心连线的

中点相互作反时针旋转。 对

34 当两个气旋接近时，两个同时加强。 错

35 数值预报是根据大气运动学和热力学基本方程组，应用数值积分方法，对未

来的天气形势和气象要素作出预报的方法。 对

36 MED法就是数值预报、天气学经验预报和诊断天气分析三种方法的结合。

对

37 西北路冷空气是指，冷空气从关键区经蒙古到达我国河套附近南下，直达长

江中下游及江南。 对

38 极地高压是一个深厚的暖性高压。 对

39 在寒潮地面高压前部都伴随一条较强的冷锋，冷锋随高度向冷空气一侧倾

斜。 对

40 霜冻分为白霜和黑霜两种。 对

41 水汽通量散度负中心表示水汽辐散。 错

42 一般在正变压中心有辐散下沉运动，负变压中心有辐合上升运动 对 43 在一定条件下，地形对降水有两个作用，一是动力作用，二是云物理作用。 对

44 典型梅雨一般出现在6月中旬到7月上旬。 对

45 西南涡的移向与相应的500百帕上气流方向基本一致，但略偏南些，移速则

为500百帕风速的50%--70%。 对

46 与暴雨相联系的低空急流符合地转风原理。 错

47 超级单体风暴是具有单一的特大垂直环流的巨大风暴云。 对 48 在中尺度天气图上分析出的中低压和中气旋是一样的系统。 错 49 在中气旋中，涡度和散度的大小比率近似等于1。 对

50 逆温层是稳定层结，一方面阻碍对流发展，另一方面有利于强对流发展。

对

51 南亚高压控制区具有潮湿不稳定特征，对流活动非常活跃。 对

52 赤道辐合带是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带。对 53 东风波槽前为下沉气流，槽后为上升气流。 对 54 在台风眼内为强烈上升运动。 错

55 CISK是指积云和天气尺度扰动二者相互作用所产生的不稳定性。 对

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56 高原低涡在其中心附近400百帕以下以辐合为主，无辐散层在400--300百

帕之间，300百帕以上为辐散层。 对

57 流场分析中的奇异点是指静风点，主要包括尖点、涡旋和中性点。 对 58 当某层中地转风随高度顺转时有暖平流。 对

59 由位势倾向方程可知，下层有暖平流时，等压面将下降。 错

60 爆发性气旋是指气旋发展速度达到24小时内气压下降大于24百帕的气旋。 对

四、 简答题

1 简述尺度分析在大气运动分类中的应用？

尺度分析是针对某种类型的运动估计基本方程各量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。进行尺度分析，首先需要确定各种物理量的特征值（即尺度）：（1）各场变量的数量级；（2）各场变量的变化幅度；（3）出现这些变化的特征尺度、厚度和时间尺度。然后，用这些典型值比较方程中各项的大小。为了度量一致，必须对四个基本量（长度、时间、质量和热力学温度）规定统一的度量单位。其他有关量由基本量推导出，用10的整数次冥表示数量级。 2 简述地转平衡的特点及物理意义？

（1）地转平衡是在运动方程中略去加速度项、摩擦项和垂直速度引起的水平地转偏向力得到的，仅仅适应于中纬度地区的自由大气，是近似成立的；（2）地转风大小与水平气压梯度力成正比；（3）地转风与等压线平行，在北半球背风而立，高压在右，低压在左。因而在低压中，风呈逆时针旋转，称为气旋；在高压中，风呈顺时针旋转称为反气旋。在南半球则反之；（4）地转风速大小与纬度成反比，即纬度俞高地转风速俞小，因此在分析天气图时，风大之处等压线密；但纬度差异大时，不能按照此原则，相对而言，低纬度等高线应比高纬的稀疏些。 3 确定锋面性质？

锋区内温度梯度远比其两侧气团中大，在等压面图等温线相对密集，锋区走向与地面锋线基本平行。根据等压面图上高空冷暖平流的性质可以确定锋的类型，一般来讲，锋区内有冷平流，则为冷锋；若有暖平流则为暖锋；如果无平流或仅有弱的冷、暖平流，且锋区在24小时内移动很少，则为静止锋；锢囚锋附近温度分布比较复杂，其共同特点是原在低空的暖空气完全为冷空气代替，暖空气则被抬升到高空，在等压面上有暖舌，暖舌两侧等温线比较密集。锢囚锋分为暖式、冷式和中性。在实际工作中，由于测站密度不够，等温线分析不那么准确以及其它原因，其类型往往难以确定。 4 简述锋面附近的湿度场特征？

一般来说，暖空气来自南方比较潮湿的地区或洋面上，气温高、饱和水气压大、露点高；冷空气来自北方内陆，气压低、水汽含量少、露点温度也低，所以锋面露点温度差异比温度差异显著。但必须指出，并不是所有冷空气一定比暖空气干燥，如冬季从前苏联欧洲南部来的冷空气就比锋前暖空气湿，又如从日本海向西南或南移的冷空气，其低空也相当潮湿。

5 锋消常见的几种情况？

当出现不利于锋面存在的条件时，就会产生锋消。常见的有下列几种情况：（1）高空或地面的气压形势发生变化。如与锋面配合的高空槽减弱或前

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倾等。（2）维持锋面的冷暖平流减弱或消失。（3）当锋面两侧24小时变压减弱时，表明锋面在减弱之中，即锋消。（4）气团变性。（5）在我国冬季，当冷锋南下时，由于空气干燥，中层锋区逐渐消失，使整个锋区变成高低两部分分别南下。

6 气旋入海后为什么加强？

当气旋在大陆上已经发展到锢囚并已经开始衰亡，但到海上又可再度加强。主要原因是，一方面由于海上摩擦力影响比陆地小，另一方面是由于暖性海上的非绝热加热影响所致。

7 简述蒙古气旋的地面形成过程和天气现象？

蒙古气旋一年四季均可出现，但以春秋最多。从地面形势来看，以暖区新生类出现次数最多，当中亚西亚或西西伯利亚发展的气旋向东北或东移动时，受蒙古阿尔泰山等山脉影响，往往减弱填塞，过山后，在蒙古中部重新发展，在它的前方暖区部位形成一个新的低压中心，后来西边的冷空气进入低压，产生冷锋；同时在东移的高空槽前暖平流的作用下，形成暖锋，于是就形成蒙古气旋。一般气旋所具有的天气都可以出现在蒙古气旋中，其中比较突出的是大风，其活动时常常伴有冷空气活动，所以与降温、风沙、吹雪、霜冻等天气伴随，沙尘暴也是其主要的灾害天气之一。 8 什么是黄河气旋？

黄河气旋介于蒙古气旋和江淮气旋之间，形成于黄河流域。其生成的形势与江淮气旋类似，大致可以分为两种类型。一类是在40--45°N高空有一东西向锋区，在锋区上有小槽自新疆移到河套北部地区，导致静止锋上产生小的黄河气旋，此类气旋一般发展不大；另一类是在地面上由西南地区有一倒槽伸向河套、华北地区，此时若有较强的冷锋东移，且高空有低槽（低涡）配合，当冷锋进入倒槽后，一般可产生黄河气旋。

9 为什么爆发性气旋主要形成在海上且多形成在日本以东的西太平洋上，

又以冬春季为最多？

这与爆发性气旋生成的背景流场有关。绝大多数的东亚爆发性气旋形成于高空急流出口区的左侧，少数形成于入口区的右侧。出口区的右侧和入口区的左侧没有爆发性形成。东亚海岸附近海域和西北太平洋上的爆发性气旋都是如此。由于在急流最大风速中心左侧为正涡度中心，右侧为负涡度中心，急流出口区左侧和入口区右侧为正涡度平流平流区。根据位势倾向方程可知，在这两个地区的低层有利于气旋的发展。又由于冬春季西风急流偏南，受青藏高原阻挡分为两支，北支槽与南支脊在日本上空处在同一经度，从而形成典型的东亚急流；一般南支槽前有弱正涡度平流，东亚气旋在其下形成且较弱，当气旋东移或东北移进入北支槽前的下方（急流出口区）时，由于这里有强烈的正涡度平流，气旋就强烈发展，形成爆发性气旋。 10 青藏高原对大气环流的影响如何？

（1）大范围的高原和山脉对大气环流的影响是相当显著的。它们可以迫使气流绕行、分支或爬坡、越过，并使气流速度发生变化。青藏高原的动力作用及影响为：冬季青藏高原位于西风带里，高大的高原使500百帕以下西风环流明显分支、绕流和汇合；从而使得高原迎风坡和背风坡形成弱的“死水区”，西风绕流作用形成北脊和南槽，并对南北两支西风起稳定作用。（2）青藏高原相对于四周大气，夏季起着强大的热源作用；冬季高原的东南部也是一个热源，西部由于资料缺乏，尚未定论。

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11 简单说明西风带长波特征？

西风带长波按其波长分为三类，即超长波、长波和短波。超长波的波长在一万千米以上，绕地球一周可有1--3个波，它是由地形和海陆分布的强迫震动引起，呈准静止，生命史在10天以上属于中长期天气过程；长波的波长为3000--10000千米，相当于50--120个经距，全纬圈约为3--7个波，振幅一般10--20纬距，平均移速在10个经距/日以下，在中纬度地区，长波的水平尺度可大到地球半径，故称为行星波，长波槽前对应着大范围的辐合上升运动和云雨天气区；短波槽的波长和振幅均较小，移动快，生命史较短，多数出现在对流层的中下部，往往叠加在长波之上。 12 什么是长波调整？

长波调整就是：一是长波的位臵变化，即长波的前进或后退；另一是长波波数的变化，如小扰动不稳定而发展成为新的长波，就使长波数增多。一般仅把长波波数的变化及长波的更替称为长波调整；长波调整时，天气过程将发生剧烈变化，预报难度很大。 13 什么是阻塞高压？

具备以下条件的高空高压称为阻塞高压：（1）中高纬度高空有闭合暖高压中心存在，表明南来的强盛暖空气被孤立于北方高空；（2）暖高至少维持三天以上，中心位臵变化缓慢或准静止，有时向西倒退；（3）在阻塞高压内，西风带急流显著减弱。 14 简述高空急流和特点？

高空急流是指一股强而窄的气流带，急流中心最大风速在对流层的上部必须大于或等于30米/秒，风速水平切变为每100千米5米/秒，垂直切变为每千米5--10米/秒；其长度可达上万千米，水平宽度约几百千米，厚度几千米；其左侧风速具有气旋性切变，右侧风速具有反气旋性切变。 15 什么是热带东风急流？

夏季随着北半球西风带北移，赤道地区的东风带也北移，在热带对流层顶附近约100--150百帕处，东风达到急流标准。亚洲地区在海陆对比和青藏高原热源的共同作用下，东风急流是全球最强且最稳定的。盛夏最强的平均东风位于10°--15°N附近的阿拉伯海上空，风速约35米/秒。 16 什么是外推预报法？

天气分析的实践证明，天气过程的发展在一定时间间隔内常具有连续性，所以可以把天气系统过去的演变趋势外延到以后一段时间，以推测天气形势的未来变化，这种方法称为外推预报法。预报各种天气系统及其强度变化均可用外推法，一种是假设系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变，系统的发展变化与时间成线性关系，称为等速外推；另一种是假设系统的移速或强度的变化接近“等加速”状态，其移速和强度与时间成曲线关系，称为加速外推。

17 为什么气旋的移速比引导气流的速度要小？

这是因为绝热变化项和非绝热变化项对温度平流项有抵消作用，（1）在暖平流区，常有上升运动，冷平流区常有下沉运动，在一般情形下，垂直运动作用常抵消一部分厚度平流作用，使系统移速减慢；（2）在暖平流区，暖空气向冷区移动，湍流和辐射使大气热量传递给下垫面，而在冷平流区则反之，所以非绝热变化作用一般也是抵消厚度平流的作用，使系统移速减慢。 18 锋面的移动预报常有哪几种天气学方法？

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在实际预报中，分析判断锋面的移动情况时，常用下面几种方法：（1）外推法，比较几张连续天气图上锋面位臵，顺时外延，并结合地形条件，大致估计其未来位臵。（2）变压法，用锋面两侧的变压差来大致估计锋面移速和强度变化。（3）引导气流法，在700或500百帕等压面上的气流对地面锋面有引导作用，在夏季或高原上，一般引导气流指的是500百帕等压面上气流。（4）地面气压场对锋面移动的影响，特别要注意判断锋面前后的气压变化，才能对锋面移动速度作出相对准确的预报。

19 简述经典统计预报法、PP、MOS三种统计方法的优缺点？

经典统计方法与数值模式无关，而依赖滞后的统计关系；PP和MOS法均依赖于数值模式，并把滞后的统计关系推进到同时或近于同时的统计关系，从而使统计关系的精确性得到提高；一般说来，PP和MOS法都比经典统计法优越。但是经典统计法是在长期历史观测资料统计分析基础上导出的预报关系，相对比较稳定，而PP和MOS直接取决于数值模式的准确性，目前数值模式发展快速，其样本相对较短，因此建立的预报关系稳定性要小些，对MOS法而言，能自动与局地天气匹配，并考虑了数值模式的偏差和不确定性，还包括了大量不易为PP法采用的因子，因此PP和MOS法应用更为广泛。

20 简要回答不同高度急流对暴雨的作用？（以1998年7月22日武汉暴雨

为例）

（1）超低空急流是暴雨区所需水汽的提供者，是暴雨区超低空对流不稳定层结的建立和维持者，是暴雨区超低空天气尺度上升气流的建立者和对流不稳定能量释放的触发者。（2）低空急流是暴雨区低空不稳定层结的建立和维持者，是暴雨区低空天气尺度上升气流的建立者和对流不稳定能量释放的触发机制。（3）高空西风急流的作用主要表现在其强的风切变，为对称不稳定的建立起到了关键作用。

21 数值预报解释应用的基本原理和主要方法。

数值预报是根据大气动力学和热力学基本方程组，应用数值积分方法，对未来的天气形势和气象要素作出预报的方法；其解释应用就是动力—统计预报方法，是首先通过数值预报系统作出预报，然后将数值预报模式的输出结果利用统计方法进行加工，最后作出局地天气预报，这就是数值预报产品的释用。

主要方法有：一类是动力—统计预报方法，包括完全预报方法（PP法）和模式输出统计方法（MOS法）两类；第二类是数值模式预报（M）、天气经验预报（E）以及诊断天气分析（D）三者相结合的分析方法（MED法）；第三类是数值产品进行再分析诊断的方法和卡尔曼滤波方法。

22、脉冲风暴（若垂直风切变环境中的强风暴）的回波特征：1.初始回波出现的高度，一般在6—9公里；2.强回波中心值一般大于50dbz；3.强中心所在的高度也较高，一般在-10 c°等温线的高度左右。

23.不伴随阻塞高压的切断低压形成过程：

切断低压形成之前等温线振幅比等高线大，而且等温线位相落后于等高线，槽前和槽内有明显的冷平流，槽后有很强的暖平流，在对流层中上部这种冷暖平流的分布有利于槽脊的发展。槽加深以后，冷舌逐渐赶上气压槽，二者近于重合，并逐渐形成闭合冷低压。与此同时，槽后高压脊也增强并向东伸，与槽东北侧的暖空气逐渐连接起来。使槽内冷空气与北方冷空气主体脱离而孤立起来，并可继续发展加深形成一个完全的被暖空气所包围的冷行大涡旋。切断低压的北部就形

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