农业气象学习题

寒潮的主要特点是(11)和(12)。

4.按成因，霜冻分为(13)、(14)和(15)三类，每年的终霜冻是(16)季的(17)次霜冻。 5.影响我国东南沿海的台风，主要取(18)、(19)和(20)路径。

6.长江中下游(或湖北省)梅雨出现时间一般在(21)，副高脊线位于(22)°N附近，梅雨区出现在副高的(23)。

7.干热风的主要特征是(24)，(25)并伴有(26)的大气干旱。危害华中地区的主要是(27)，危害华北的是(28)。 8.静止锋的形成是因(29)和(30)相遇时势均力敌，或受(31)阻滞，而使锋面在原地少动或来回摆动，产生降水的时间(32)，范围(33)。

9.在北半球中纬度地区，高空槽、脊移动方向是自(34)向(35)，槽前脊后盛吹(36)风，附近有(37)气流，天气多(38)。

10.台风的天气区由(39)，(40)，(41)三部分组成，其中(42)天气最恶劣。

答案：(1)冷，(2)极地大陆气团，(3)热带海洋气团，(4)热带大陆气团，(5)赤道气团，(6)高压，(7)伏旱，(8)秋旱，(9)10℃， (10)5℃，(11)大风，(12)降温，(13)辐射霜冻，(14)平流霜冻，(15)混合霜冻， (16)春，(17)末，(18)西移路径，(19)西北路径，(20)抛物线，(21)6月上旬-7月上旬，(22)25，(23)西北侧，(24)高温，(25)低湿，(26)一定风力，(27)盛夏干热风，(28)初夏干热风，(29)暖气团，(30)冷气团，(31)地形，(32)长，(33)广，(34)西，(35)东，(36)西南，(37)上升，(38)阴雨， (39)台风眼区，(40)涡旋区，(41)外围大风区，(42)涡旋区

三、判断题：

1.在北半球，高气压系统中的气流是逆时针辐散的，对应为晴好天气。 2.出现霜时必定有霜冻，而出现霜冻时不一定有霜。 3.低压与气旋是同一种天气系统的不同名称。

4.气团是在气旋、反气旋等天气系统长期控制下形成的。 5.切变线是指在850hPa或700hPa高空，温度出现的不连续线。

答案： 1.错， 2.错， 3.对， 4.错， 5.错

四、选择题：

1.霜期是指____这一阶段之间的日期。

A.秋季第一次出现霜到年内的最后一次出现霜， B.春季最后一次出现霜到秋季第一次出现霜 C.秋季第一次出现霜到第二年春季最后一次出现霜 D.上半年第一次出现霜到下半年最后一次出现霜 2.冬季影响我国大部分地区的主要气压系统是____。 A.蒙古高压和印度低压 B.蒙古高压和阿留申低压； C.太平洋副热带高压和阿留申低压； D.太平洋副热带高压和印度低压；

3.下列地区中，____是既多秋雨又多梅雨的地区。 A.四川盆地 B.华南沿海 C.两湖地区 D.长江下游

4.湖北省秋季出现秋高气爽天气时，地面和高空分别受____控制。 A.极地大陆气团和热带大陆气团 B.极地大陆气团和热带海洋气团 C.赤道海洋气团和热带海洋气团 D.热带海洋气团和极地大陆气团

5. ____的天气有利于夜间辐射霜冻的形成。 A.晴朗、大风 B.微风、多云 C.土壤潮湿、多云 D.晴朗、微风

6. ____这组农业天气影响我省的中稻、晚稻生产。 A.倒春寒、盛夏干热风 B.南洋风、寒露风 C.寒潮、寒露风 D.梅雨、倒春寒

答案： 1. C， 2. B， 3. D， 4 .B， 5. D， 6. B

五、简答题：

1.为什么锋面附近常常是阴雨天气？

答：(1)锋面两侧是不同的气团，温、湿、压、风等气象要素水平差异较大，锋面过境时常引起气象要素的急剧变化。(2)锋面移动时，暖空气沿锋面向上爬升，绝热冷却，水汽达饱和后，易凝结成云，产生降水，因而锋面附近常常是大风、降水天气。

2.何谓天气、天气系统、天气过程？彼此有什么关系？

答：天气是一定地区短时间内各种气象要素的综合所决定的大气状况，而气象要素的空间分布上，具有一定结构特征的大气运动系统，称之为天气系统。天气系统随时间和空间的变化过程，称为天气过程。因此三者的关系是：天气系统是各种天气现象的制造者和携带者，它的有规律的移动，造成一定地区一系列的天气过程，反映在每个时刻就是天气的变化。

3.为何“槽前脊后”是阴雨天气，而“槽后脊前”是晴好天气？

答：在北半球中纬度地区，高空槽脊自西向东移动，槽前脊后盛行西南气流，引导暖湿空气北上。由于暖空气轻，因此作上升运动，在地面对应为一暖低压，常常是阴雨天气。槽后脊前盛行西北气流，引导冷空气南下，由于冷空气重，作下沉运动，对应地面为一冷高压，常常是晴好的天气。

4.霜与霜冻、冻害与冷害有何联系与异同？

答：在作物生长季节，当土壤表面，植物表面以及近地面气层的温度降至0℃以下时，作物遭受冻害，即为霜冻。它是一种生物学现象。出现霜冻时，若近地面空气层中水汽达饱和，在地面就会有白色晶体状凝结物出现，这就是霜，所以霜是一种天气现象。出现霜时不一定有霜冻，出现霜冻时也不一定有霜。当温度低于植物生长发育阶段的生物学温度，而高于0℃时，就会出现冷害(又称寒害)，所以冷害与冻害都是由于低温对作物引起的危害，不同的是前者温度在0℃以上，后者在0℃以下。

5.简述副高不同部位的天气特点。

答：副高(全称为西北太平洋副热带高压)的内部和其外围南北侧的天气是不同的。在副高内部有强烈的下沉气流，气压梯度很小，多是晴朗少云，炎热微风的天气。若长期控制，会造成严重干旱和高温酷署。副高外围的西北侧，盛行西南暖湿气流，又与西风带相邻，水汽充沛，上升气温强烈，在地面上常是一条东西向的宽广雨带所在地，梅雨就出现在这个区域。副高南侧与赤道低压带相邻，盛行东风，多台风和热

带低压活动，时有大风、暴雨天气。 6.寒露风的含义及类型

答：寒露风是指我国南方地区双季晚稻抽穗开花期所遇到的秋季冷空气造成的低温冷害天气。可分干湿两种类型：干型寒露风的特点是晴朗、干燥、低温，气温日较差大，相对湿度小。湿型寒露风是低温多雨，气温日较差小，相对湿度大。

7.暴雨形成的条件

答：形成暴雨需具备三个条件：①要有充足的水汽供应，一来提供足够水汽，二来提供能量； ②具有强烈的上升气流，以维持暴雨的强度； ③要有湿空气的不稳定层存在，以促使和维持对流的发展。

8.台风的结构及无气特征

答：台风结构：从内向外为台风眼区、涡旋区和外围大风区。天气特征：①台风眼区，中心有下沉气流，产生逆温，层结稳定，风平浪静，为晴好天气。②涡旋区，具有强烈的上升气流，狂风暴雨，为最恶劣的天气区； ③外围大风区，以大风为主的天气。

六、综合论述题：

1.分析我省一年四季所出现的主要农业天气。

答：春季的主要农业天气是寒潮、霜冻、倒春寒和春季连阴雨。我省一年中寒潮以初春最多，主要特点是大风、降温可使小麦、油菜、果树等遭受冻害。霜冻常与寒潮相伴，小麦拔节后再遇霜冻则危害较重。入春以后，若前期气温偏暖，越冬小麦较早拔节，油菜提前抽苔，抵抗低温能力减弱，这时若出现倒春寒，危害很大，同时春播棉花，水稻等喜温作物，苗期也怕冻。我省的春季连阴雨多为低温阴雨，多出现在寒潮冷空气活动后期。低温阴雨过长影响到棉花、水稻的播种，因此春季需利用天气过程中的“冷尾暖头”，抢晴播种。夏季的农业天气主要是初夏梅雨和盛夏伏旱。梅雨是6月上旬至7月上旬出现在长江中下游的大型降水过程，梅雨期间，雨量充沛，空气湿度大，云多，日照少，风小。由于此时正值作物生长旺盛时期，需水较多，梅雨带来的较多雨水对农业生产有好处。但梅雨量的多少，入梅、出梅时间等年际间变化很大，有时会出现大范围的水涝和干旱，对农业生产危害很大。梅雨结束后，伏旱开始。伏旱时期高温酷署、干旱少雨、并常出现南洋风，危害早稻、中稻并使之减产。秋季的农业天气主要是秋旱与寒露风。秋旱是由于入秋后地面为冷高压，高空仍为副热带高压，天气晴朗少雨，持续秋高气爽天气阶段。它虽然有利于棉花、晚稻的后期生长，但对小麦、油菜播种不利。在后季稻抽穗开花时期，也常遇寒露风，使晚稻的空壳

率、秕粒增多。少数年份我省也有秋风秋雨现象，影响棉花的收获。冬季主要是寒潮和霜冻，对作物影响较小，主要是强寒潮带来的低温冻害对亚热带果树，尤其是对柑桔有一定影响。

2.试述副高脊线位置的季节变化与我国东部雨带的关系。

答：我国东部雨带位置与副高脊线位置有密切的关系。冬季，副高偏东、偏南、脊线位于15°N附近，雨带在南海、南亚一带。春季，脊线缓慢移至20°N附近，雨带中心在南岭，华南雨季开始。6月上旬副高脊线第一次北跳至25°N附近，雨带移至江淮流域，这里梅雨开始。7月上中旬，副高脊线第二次北跳至30°N附近，江淮梅雨结束，出现伏旱天气，雨带中心移至黄淮流域。7月底8月初，脊线第三次北跳稳定在35°N，华北，东北雨季开始，并持续到8月底。9月上旬脊线开始第一次南撤至25°N附近，华西和长江下游出现秋风秋雨，华中出现秋高气爽天气。10月上旬第二次南撤至20°N以南，全国雨季随之基本结束。

3.试述霜冻的种类及其成因，并说明可能采取的防御措施

答：霜冻有三种类型，平流霜冻：因寒潮或较强冷空气平流入侵而出现的霜冻。辐射霜冻：因冷季夜间或凌晨地面和植物表面辐射冷却作用而出现的霜冻。混合霜冻：是在冷空气平流入侵和辐射冷却双重作用下的霜冻。可能采取的防御措施：①农业技术措施，从霜冻发生的规律和特点采用诸如选育抗冻品种，合理配置作物种类和种植比例，调整播种期和移栽期，避开冻害，增施磷钾肥提高抗冻能力等。②物理化学措施，人工施放烟幕，以减弱地面有效辐射；露天加温，即人工直接对近地气层加热；人工喷雾法，即向大气中喷水，利用水的热容量大等性质延缓降温；此外通过灌水或覆盖等措施均可起到防冻害作用。

复习思考题

1.影响我国的气团主要有哪些？它们对我国各季的天气有什么影响？ 2.锋面附近为何常为大风，阴雨天气？ 3.锋如何分类？各类锋的天气有什么异同点？

4.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？ 5.太平洋副高内部和周围天气有什么不同？为什么？ 6.试解释谚语“南风吹到底，北风来还礼”。

7.如何划分槽(脊)的前后？槽(脊)前后天气有什么不同？为什么？ 8.何谓切变线？其附近天气有什么特征？ 9.简述影响我国的冷空气源地和路径。 10.何谓寒潮？它对工农业生产有什么影响？

第一章 大气

一、名词解释题：

1.干洁大气：不含水汽和气溶胶粒子的混合空气，称为干洁大气。

2.下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。

3.气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。

二、填空题：

1.干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是：氮、氧、氩和二氧化碳。

2.大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的紫外线。

3.大气中二氧化碳和水汽主要吸收长波辐射。

4.近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上低，夏天比冬天低。

5. 水汽是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分，是天气演变的重要角色。

6.根据大气中温度的铅直分布，可以把大气在铅直方向上分为五个层次。

7.在对流层中，温度一般随高度升高而降低。

8.大气中对流层之上的一层称为平流层，这一层上部气温随高度增高而升高。

9.根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高1200千米。

答案： (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200

三、判断题：

(说明：正确的打“√”，错误的打“×”)

1.臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中，它可以吸收太阳辐射中的紫外线。√

2.二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线（和放射长波辐射），使地面空气升温，产生“温室效应”。 ×

3.由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球上二氧化碳含量逐年减少。×

4.地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬，下层多于上层，夏季多于冬季。√

5.大气在铅直方向上按从下到上的顺序，分别为对流层、热层、中间层、平流层和散逸层。（对流层、平流层、中间层、热层、散逸层）×

6.平流层中气温随高度上升而升高，没有强烈的对流运动。√

7.热层中空气多被离解成离子，因此又称电离层。√

答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对。

四、问答题：

1.为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化？

答：大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下，以二氧化碳和水为原料，合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳；同时，由于生物的呼吸，有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动，又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说，消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行，其速度在大多数地区是夏半年大，冬半年小；而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的，在一年中也随季节变化，从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。

在一天中，从日出开始，随着太阳辐射的增强，植物光合速率不断增大，空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低，中午前后，植被上方的二氧化碳浓度达最低值；午后，随着空气温度下降，光合作用减慢，呼吸速率加快，使二氧化碳消耗减少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在进行，故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大，到第二天日出时达一天的最大值。

在一年中，二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说，植物夏季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，春季最大。

此外，由于人类燃烧大量的化石燃料，大量的二氧化碳释放到空气中，因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。

2.对流层的主要特点是什么？

答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有：

(1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气层内；

(2)在对流层中， 气温一般随高度增高而下降， 平均每上升100米， 气温降低0.65℃，在对流层顶可降至－50℃至－85℃；

(3)具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换；

(4)温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的不均匀性而产生的。

｛1、气温虽高度增加而降低；2、空气具有强烈的对流运动；3、气象要素水平分布不均匀｝

五、复习思考题：

1.臭氧在大气中有什么作用？它与平流层温度的铅直分布有什么关系？

2.二氧化碳的日年化、年变化和长期变化的特点如何？为什么会有这样的变化？

3.为何气象学中将大气中含量并不太大的水汽看作是一种重要的成分？

4.大气在铅直方向上分层的依据是什么？

5.大气在铅直方向上可分为哪几层？其中最低的一层有什么特点？

6.根据气体的状态方程，说明当一块空气的温度比同高度上周围空气温度高或低时，这块空气在铅直方向上的运动情况。

7.根据状态方程，比较同温同压下干、湿空气密度的差异。

第二章 辐射

一、名词解释题：

1.辐射：物体以发射电磁波或粒子的形成向外放射能量的方式。由辐射所传输的能量称为辐射能，有时把辐射能也简称为辐射。

2.太阳高度角：太阳光线与地平面的交角。是决定地面太阳辐射通量密度的重要因素。在一天中，太阳高度角在日出日落时为0，正午时达最大值。

3.太阳方位角：太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的交角。以正南为0，从正南顺时钟向变化为正，逆时针向变化为负，如正东方为－90°，正西方为90°。

4.可照时间：从日出到日落之间的时间。

5.光照时间：可照时间与因大气散射作用而产生的曙暮光照射的时间之和。

6.太阳常数：当地球距太阳为日地平均距离时，大气上界垂直于太阳光线平面上的太阳辐射能通量密度。其值为1367瓦?米 。

-2

7.大气质量数：太阳辐射在大气中通过的路径长度与大气铅直厚度的比值。

8.直接辐射：以平行光线的形式直接投射到地面上的太阳辐射。

9.总辐射：太阳直接辐射和散射辐射之和。

10.光合有效辐射：绿色植物进行光合作用时，能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成分。

11.大气逆辐射：大气每时每刻都在向各个方向放射长波辐射，投向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。

12 .地面有效辐射：地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，即地面净损失的长波辐射。

13.地面辐射差额：某时段内，地面吸收的总辐射与放出的有效辐射之差。

到Z1高度t1 =13℃，Z2处t2 =-1℃ 设开始登山时的气压为P0， 则Z1处气压P1 =(1-1/5)P0=4/5Po， Z2处气压为P2 =4/5P1 由拉普拉斯压高公式得： Z1 -Zo =18400(1+αtm)1gP0 /P1

Z1 =500+18400[1+1/273×(25+3)/2]1g[P0 /(4/5P0 )] =2407m

Z2 =2407+18400[1+1/273×(13-1)/2]1g[P1 /(4/5P1 )] =4229m

答：Z1、Z2处的海拔高度分别为2407m和4229m。

2.一块温度为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，

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+2500×1/100=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/E×100%=8.7/42.5×100%=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%。

3.某时刻在武汉（30°N）高空500hPa的高度上气温为-3.0℃，气压从南向北每1km降低0.01hPa，若不考

虑摩擦力的影响，试求风向风速（已知干空气的比气体常数为287J·K ·kg ，地球自转角速度为7.2921×10s ）。

-5-1

-1-1

解：已知φ=30°,P=500hPa, T=-3.0℃=(273-3)K=270K,

dp/dn=0.01hPa/km=0.001Pa/m,

R=287J·K ·kg ，ω=7.2921×10 s

-1-1-5-1

空气密度 ρ=P/(RT)=500×100/(287×270)=0.64524kg/m

3

气压梯度力的大小为 |G|=dp/dn/ρ=0.0015498N/kg

高空风为气压梯度力与地转偏向力达平衡时的地转风，即

|G|=2ωVsinφ

所以风速为 V=|G|/(2ωsinφ)=0.0015498/(2×7.2921×10×sin30°)=21.3m/s

-5

根据风压定律，风速为西风（即自西吹向东）。

4.某时刻在武汉（30°N）海平面高度上气压为1000hPa，气温为7.0℃，气压从南向北每1km降低0.01hPa，空气与地面之间外摩擦力的摩擦系数k=5×10N/(m·s)，试求风向风速（已知干空气的比气体常数为287J·K ·kg ，地球自转角速度为7.2921×10s ）。

-1

-1

-5-1-5

-1

解：请参照教材P130的图5.15理解此题的求解过程。

已知φ=30°,P=1000hPa, T=7.0℃=(273+7)K=280K,

dp/dn=0.01hPa/km=0.001Pa/m,

R=287J·K ·kg ，ω=7.2921×10 s ,

-1-1-5-1

k=5×10N/(m·s)

-5-1

空气密度 ρ=P/(RT)=1000×100/(287×280)=1.2444kg/m

3

水平气压梯度力的大小为 |G|=dp/dn/ρ=0.0008036N/kg

因为在摩擦层，地转偏向力与外摩擦力的合力与水平气压梯度力达平衡。

由题意，外摩擦力为R=-kV

因为地转偏向力与风速方向垂直，而外摩擦力与风速的方向相反，因此地转偏向力与外摩擦力的方向垂直。设地转偏向力与外摩擦力的合力为F，根据力的合成的平行四边形法则，应有

F=R+A=(-kV)+(2ωVsinφ)

22222

因地转偏向力与外摩擦力的合力与水平气压梯度力达平衡，即

|G|=|F|

也即

因此可解得风速为

求风向：设风与等压线之间的交角为α，由前述分析可知，

sinα=|R|/|F|=kV/|F|

所以α=arcsin0.565505=34.4°

即风向为西偏南34.4°，也就是风向着东偏北34.4°的方向吹。

对照3、4两题可知，与高空自由大气相比较，摩擦层中风向与等压线之间有一交角，向着低压的方向偏转，且在相同的气压梯度的条件下，风速也比自由大气中要小。

复习思考题：

1.试计算一个表面积为1.7m2的成人在海平面(气压为1013hPa)所受到的大气压力，这个压力为何不会把人压垮？

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。 3.空气主要受哪些力的影响？这些力的大小和方向由什么决定？

4.设在45°N附近700hPa高度上气温为0℃，等压线为东西向的平行直线，气压南高北低，梯度为0.01hPa/km，若不考虑摩擦力的影响，试求风向风速。

5.风与等压线的交角是陆上大还是海上大？为什么？试由结论解释为何高气压和低气压在海上生存的时间比陆上长。

6.大气环流形成的根本原因是什么？为什么说太阳辐射是大气环流的唯一能源？ 7.三圈环流是如何形成的？

8.为什么会形成大气活动中心？北半球有哪些大气活动中心？ 9.季风是如何形成的？为何我国东部为典型的季风区？ 10.试比较季风、海陆风和山谷风形成过程的异同点。

11.某时刻在武汉（30°N）高空500hPa的高度上气温为-23.0℃，气压从南向北每100km降低1hPa，若不考虑摩擦力的影响，试求风向风速（已知干空气的比气体常数为287J·K-1 ·kg-1 ，地球自转角速度为7.2921×10-5 s-1 ）。

12*.某时刻在武汉（30°N）地面上气压为1000hPa，气温为27.0℃，气压从南向北每100km降低1.2hPa，空气与地面之间外摩擦力的摩擦系数k=6×10N/(m·s)，试求风向风速（已知干空气的比气体常数为287J·K ·kg ，地球自转角速度为7.2921×10s ）。

13.一团气温为30℃，露点温度为25℃的气块从海平面开始翻越一座3000m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(忽略未饱和空气作垂直运动时水汽压的变化)。

14.形成焚风的条件是什么？形成焚风时气温升高所需的能量是从哪里来的？

15.解释名词：等压线、地转偏向力、地转风、风压定律、季风、山谷风、海陆风、焚风。

*注：题号带*的题目仅供有兴趣的同学选做。

-1

-1

-5-1-5

-1

一、名词解释题：

1.天气：一定地区短时间内各种气象要素的综合所决定的大气状态。 2.天气过程：各种天气系统随时间和空间的变化过程。

3.气团：大范围内水平方向上各种物理属性比较均匀，铅直方向上变化比较一致的大块空气。 4.暖锋：由暖气团推动冷气团并向冷气团一方移动的锋。 5.冷锋：由冷气团推动暖气团并向暖气团一方移动的锋。

6.静止锋：当冷暖气团相遇时，势均力敌，或由于地形的阻滞作用，移动缓慢或在原地来回摆动的锋。 7.气旋：又称低压，是一个中心气压低，四周气压高的空气涡旋。在北半球，气旋内气流反时针自外向内辐合。

8.反气旋：又称高压，是一个中心气压高，四周气压低的空气涡旋。在北半球，反气旋内气流顺时针自内向外辐散。

9.霜冻：在作物生长季节里，由于土壤表面、植物表面以及近地表气层的温度降低到0℃以下，引起作物遭受的冻害。

10.平流霜冻：由于寒潮或较强冷空气入侵而出现的霜冻。 11.寒露风：我国南方双季晚稻抽穗开花时所遇到的低温冷害天气。

12.寒潮：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。国家气象局对寒潮的一般定量标准：一次冷空气入侵，使该地气温在24小时内下降10℃以上，同时最低温度在5℃以下。

13.干旱：是指在农业技术水平不高的条件下，作物需水量与土壤供水量在相当长时间内失去平衡，使作物生长发育受到危害，造成产量下降的灾害性天气。

14.干热风：是指高温、低湿，并伴有一定风力的大气干旱。

15.梅雨：平均每年6月上旬至7月中旬，我国宜昌以东的江淮地区，出现的阴雨连绵天气，此时正值江淮梅子成熟，故称这时期的降水为梅雨。

二、填空题：

1.一气团移往某地后，本身温度逐渐升高，这个气团被称为(1)气团。冬季影响我国的主要气团是(2)、(3)，夏季除此之外还有(4)、(5)。

2.在(6)系统长期稳定控制下易发生干旱。按季节划分，长江中下游的干旱主要有(7)和(8)。

3.我国寒潮的标准是：一次冷空气入侵，使当地气温在24小时内下降(9)以上，同时最低温度在(10)以下。

答案：(1)减少， (2)水层厚度， (3)相反，(4)辐射，(5)混合，(6)绝热，(7)高，(8)100％。

三、判断题：

1.当气温高于露点温度时，饱和差则等于零。

2.相对湿度在一天中，中午最大，早上最小。

3.甲地降水相对变率较乙地同时期的相对变率大，说明甲地降水量比乙地多。

4.形成露时的露点温度在零上，出现霜时的露点温度在零下。

5.当干燥度小于0.99时，为湿润，大于4为干燥。

答案：1.错， 2.错， 3.错， 4.对， 5.对。

四、选择题：

1.当饱和水汽压为8hPa，相对湿度为80％，则水汽压为( )。

①6.4hPa， ②4.6hPa， ③8.0hPa， ④4.0hPa

2.当相对湿度为100％时，则( )。

①气温高于露点，饱和差=0；

②气温=露点，饱和差大于零；

③气温=露点，饱和差=0；

④气温低于露点，饱和差小于零。

3.中午相对湿度变小,主要因为气温升高，从而使( )。

①e增大，E不变； ②E比e更快增大

③E减小，e更快减小； ④蒸发量增大，E降低。

答案：1.①；2.③； 3.②。

五、简答题：

1.何谓降水变率？它与旱涝关系如何？

答：降水变率=降水距平/多年平均降水量×100％。它表示降水量变动情况，变率大，说明该地降水量距平均值的差异大，即降水量有时远远超过多年的平均值，这样就会出现洪涝灾害；相反，有时降水量远远少于平均降水量，则相应会出现严重缺水干旱。

2.相对湿度的日、年变化规律如何？

答：相对湿度的日变化与气温日变化相反。最大值出现在凌晨，最小值出现在14～15时。年变化一般是冬季最大，夏季最小。但若受海陆风及季风影响的地方，其日、年变化，有可能与气温相一致。

3.影响农田蒸散的主要因子是什么？

答：有三方面：(1)气象因子。包括辐射差额、温度、湿度和风等； (2)植物因子。包括植物覆盖度、植物种类、生育状况等； (3)土壤因子。包括土壤通气状况、土壤含水量、土壤水的流动情况等。

六、论述题：

1.试述雾的种类及成因，并分析雾在农业生产中的意义

答：雾的种类：辐射雾：夜间地面和近地面气层，因辐射冷却，使空气温度降低至露点温度以下而形成的雾。平流雾：当暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却，使空气温度降低到露点温度以下而形成的雾。雾在农业生产中的意义：不利方面：雾削弱了到达地面的太阳辐射，使日照时间减少，改变光质成分；雾影响土温和气温日较差，使日较差变小；雾使空气湿度增大，减弱农田蒸散。对作物生长发育、光合作用、产量和品质等均产生不利影响。此外，雾为病虫害提供滋生和发展条件。有利方面：在寒冷季节，雾可减弱地面有效辐射，减轻或避免作物的冻害；雾对于以茎、叶为主要经济价值的作物有利，如茶、麻等，可还延长营养生长期而提高产量。

七、计算题：

1.当饱和差为1hPa，相对湿度为80％，求饱和水汽压是多少？

解：已知d=E－e =1hpa U = e / E=0.8

则：e = E－1

又(E－1)/E=0.8

∴E= 5 (hPa)

答：饱和水汽压为5hPa。

2.当气温为15.0℃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：∵ U = e / E×100％，据题意当t =26.3℃，

则：E=34.2hPa，e =17.1hPa

∴U =17.1 / 34.2×100％=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℃。

3.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(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

t2000米=20－(1.0×500/100)－0.5(1500－500)/100=10℃

∴t山背脚 =10+1×1500/100=25℃

U = e/E×100％ =12.3/31.7×100％=39％

答：背风坡海平面上的气温为25℃，相对湿度为39%。

4.温度为25℃，水汽压为22hPa的空气块，从迎风坡山脚处向上爬升，已知山高1500米，凝结产生的水滴均降在迎风坡。试求空气块的凝结高度 、山顶处的温度和相对湿度。气温为19℃和25℃的饱和水汽压依次是22.0hPa和31.7hPa，忽略空气上升时露点的变化。

解：（1） to =25℃ td =19℃ rd =1℃/100米 (td－to )/Zd =－rd

凝结高度为：Zd=(to－td )/rd =(25°－19°) /(1℃/100米)=600米

(2)已知rm =0.5℃/100米

(t山顶 －td )/(Z－Zd )=－rm

t山顶 =td－rm (Z－Zd )

=19°－0.5°/100米×(1500－600)

=19°－0.5°/100米×900米

=14.5℃

（3）因气块到达山顶时水汽是饱和的，所以相对湿度r=100%

5.某地夏季(6－8月)各月降水量及平均温度资料如下表：

月 份 降水量(毫米) 6 7 8 209.5 156.2 28.8 119.4 28.3 平均温度(℃) 25.7 试求夏季干燥度，并说明其干湿状况。

解： K=0.16∑T≥10 / R

=0.16(30×25.7+31×28.8+31×28.3)÷(209.5+156.2+119.4)

=0.16×(771+892.8+877.3)/(209.5+156.2+119.4)

=(0.16×2541.1) / 485.1=0.84

K<0.99 故为湿润状态。

八、复习思考题：

1.试推导用水汽压计算露点温度的公式。

2.简述各种湿度特征量的定义和表示的意义。

3.总结归纳各种湿度特征量的换算方法。

4.水分子数一定的空气块作绝热上升运动时，各湿度特征量如何变化？为什么？

5.在气温为15.0℃时，测得水汽压为13.4hPa，气压为1010.0 hPa，试求比湿、相对湿度、饱和差和露点温度。

6.开水杯上和夏天冰块周围均可出现水汽凝结成的水雾，试分析这两种现象形成的原因并比较其形成过程的异同点。

7.简述水汽压、相对湿度的日变化、年变化特征和原因。

8.某日气温为20.0℃，水温为18.0℃，相对湿度为70%，水面蒸发速率为2.1mm/日，如果次日水温升为20.0℃，其它条件不变，则水面蒸发速率变为多少？

9.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。

10.在什么条件下容易形成露和霜？为什么？

11.某日晨最低气温tm＝10℃，露点td＝9℃，据预报次日晨tm＝8℃，td不变，试估计次日晨是否有雾？如有的话可能是什么雾？为什么？

12.降水是如何形成的？为什么在云中，冰水共存或大小水滴共存时有利于降水的形成？

13.简述人工降水的原理和方法。

14.降水变率的意义是什么？为什么降水变率大的地区易发生旱涝？

15.一团温度为15℃，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，求迎风坡的云高和山顶处的水汽压。

16.解释名词：水汽压、比湿、相对湿度、饱和差、露点温度、农田蒸散、平流雾、降水量、降水距平、降水相对变率、干燥度、水分利用率、蒸腾系数。

第五章

一、名词解释题：

低气压：又称气旋，是中心气压低，四周气压高的闭合气压系统。 高气压：又称反气旋，是中心气压高，四周气压低的闭合气压系统。

地转风：当地转偏向力与气压梯度力大小相等，方向相反达到平衡时，空气沿等压线作直线运动所形成的风。

季风：大范围地区的盛行风向随季节而改变的风，其中1月和7月风向变换需在120°以上。

海陆风：在沿海地区，由于海陆热力差异，形成白天由海洋吹向陆地，夜间风由陆地吹向海洋，这样一种昼夜风向转变的现象。

山谷风：在山区，白天风从谷地吹向山坡，夜间由山坡吹向山谷这样一种以日为周期的地方性风。 焚风：气流越山后在山的背风坡绝热下沉而形成的干而热的风。

标准大气压：温度为0℃，在纬度45°的海平面上的大气压力，其值为1013.2hPa。

二、填空题：

1.按照三圈环流理论，北半球有(1)、(2)、(3)、(4)四个气压带和(5)、(6)、(7)三个风带。

2.季风以(8)为周期，海陆风以(9)为周期，且海风(10)陆风。

3.作用于空气运动的力有(11)、(12)、(13)和(14)；其中在高层大气中，(15)力可以忽略；而空气作直线运动时，(16)力可以忽略。

4.白天，由山谷吹向山坡的风是(17)风，夜晚，由陆地吹向海洋的风是(18)风。

5.风向规定为风的(19)向，由南向北运动的空气，风向为(20)。

答案：(1)赤道低压带， (2)副热带高压带， (3)副极地低压带， (4)极地高压带，(5)东北信风带， (6)

盛行西风带， (7)极地东风带， (8)年， (9)日， (10)强于，(11)水平气压梯度力， (12)地转偏向力， (13)摩擦力， (14)惯性离心力， (15)摩擦力，(16)惯性离心力， (17)谷， (18)陆， (19)来， (20)南

三、判断题：

1.在赤道和极地都存在有地转偏向力，但赤道上没有惯性离心力。

2.顾名思义，季风就是季节性的风，如春季为春季风，夏季为夏季风等。

3.高大山体的迎风坡，云雾往往比背风坡多。

4.当空气作绝热上升运动时，气温要逐渐升高，气流越过山后，在山的背风坡下沉，气温将下降。

5.在山区的山谷风，夜间由山坡吹向山谷。

6.一团湿空气从海平面沿一山坡上升，其温度必然会升高。

7.海陆风以日为周期，白天风由海洋吹向陆地，晚上相反。

8.夏季影响我国大部分地区的大气活动中心是太平洋高压和阿留申低压。

答案：1.错，2.错，3.对，4.错，5.对，6.错，7.对，8.错

四、简答题：

1.海平面气压场有哪几种基本类型？各自所对应的天气如何？

答：按照气压的分布，海平面气压场有五种基本类型：①低气压，即等压线封闭的中心气压低四周气压高的区域，常常带来阴雨天气。②高气压，即等压线封闭的中心气压高，四周气压低的区域，常常对应晴好天气。③低压槽，即由低气压向高气压延伸的狭长区域，它的天气与低压天气类似。④高压脊，即由高气压向低气压延伸的狭长区域，天气与高气压天气类似。⑤鞍形气压区，即两个高压和两个低压交错相对的中间区域，这个区域的天气一般无明显规律，常常取决于是偏于高压还是低压，从而具有相应的天气。

2.海陆风的成因。

答：由于海陆热力差异，白天陆地增温比海洋快，使陆地上空气温度高，密度小，气流上升，近地形成

低压区；海洋上空气温度低，密度大而下沉，形成高压区。气压梯度由海洋指向陆地，使空气自海洋流向陆地，即海风。夜间陆地降温比海洋快。于是情况与白天相反，空气自陆地流向海洋，即陆风。

3.为什么高大山体的迎风坡多云雨？

答：由于空气受高大山体阻碍，沿着迎风坡绝热上升，按干绝热规律降温；到一定高度(凝结高度)时，空气达到饱和状态，然后按湿绝热规律上升降温，空气中水汽凝结，成云致雨。故迎风坡多云雨。

4.比较季风与海陆风的异同。

答：季风与海陆风的比较可从下表中得到明显反映。

成 因 范 围 距沿海几百周期 强 度 关 系 夏季风类似于海风 季 风 ①冬夏海陆热特性的差异 年 东亚季风是②行星风带的至上千公里 季节性位移 海陆风

5.分析焚风成因及其对农业生产有何影响？

日夜海陆热特仅距沿海几性的差异 十公里 冬季风强于冬季风类似夏季风 日 海风强于陆风 于陆风 答：焚风是由于气流遇到高大山脉阻挡被迫爬坡时，在山的迎风坡水汽凝结成云和雨，而在背风坡绝热下沉，温度升高，湿度下降而形成的一种干热风。初春的焚风可使积雪融化，利于灌溉，也可提早春耕，有利作物生长。夏末秋季的焚风可使谷物和水果早熟，提早收获。另一方面，焚风出现时，由于短时间内气温急剧升高，相对湿度迅速下降，使作物蒸腾加快，引起作物脱水枯萎，甚至死亡，造成作物减产或无收。强大的焚风还能引起森林火灾、旱灾、高山雪崩等。 6.何谓大气活动中心？影响我国的有哪些？

答：由三圈环流模式所导出的地球表面的气压带和行星风带的分布均未考虑地表物理状况的影响。由于地球表面海陆性质的差异，气压带和风带发生断裂，形成性质各异的一个个气压中心，这些中心统称为大气活动中心。影响我国的大气活动中心夏半年有北太平洋高压和印度低压，冬半年有蒙古高压和阿留申低压。

五、综合论述题：

1.试述东亚季风和南亚季风的形成过程和成因。

答：东亚季风和南亚季风虽然都出现在欧亚大陆上，但其形成原因和过程是不同的。东亚季风是由海陆间热力差异形成的。东亚位于世界上最大的大陆欧亚大陆的东部，东邻世界上最大的海洋太平洋。夏季大陆增暖快于海洋，陆地上气温比海洋上高，气压较海洋上低，陆地上为印度低压，海洋上为北太平洋高压，气压梯度由海洋指向陆地，形成了由海洋吹向陆地的夏季风，带来高温、多雨天气。冬季陆地上降温快于海洋，陆地上温度低，气压高，为蒙古高压，海洋上为阿留申低压，气流由陆地吹向海洋，形成了寒冷干燥的冬季风。东亚的特殊海陆分布使它成为世界上季风最发达、最明显的地区之一。南亚季风是由行星风带的季节性位移造成的。冬季南亚为东北信风区，夏季，赤道低压带北移，南半球的东南信风越过赤道后变成西南风，影响南亚地区。由于东北信风来自干燥的高纬内陆，吹冬季风期间就成为南亚的旱季，而西南风(即夏季风)来自低纬广大的海洋上，高温高湿，它的到来即标志着南亚雨季的开始。

2.实际大气中的风是在哪几种力作用下产生的？各自所起的作用如何？

答：实际大气中的风是在水平气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力和摩擦力四个力的作用下产生的。水平气压梯度力是使空气开始运动的原始动力，只要有温度差就会有气压差、气压梯度，由此产生气压梯度力，空气就可以开始运动，而且气压梯度的方向就是空气开始运动的方向。地转偏向力是由于地球自转而产生的，是一种假想的力。在北半球，它永远偏于运动方向的右面，只能改变运动的方向，不能改变运动的速度，且随纬度的增高而增大，赤道上为零，极地最大，因此，在低纬度地区，地转偏向力常可忽略不计。当空气运动的轨迹是曲线时，要受到惯性离心力的作用，这个力由曲率中心指向外围，大小与风速成正比，与曲率半径成反比。在多数情况下，这个力数值很小，仅在龙卷风、台风中比较明显。摩擦力总是阻碍空气的运动，既存在于空气与下垫面之间(外摩擦)，也存在于不同运动速度的空气层之间(内摩擦)。摩擦力一般在摩擦层(2km以下的大气层)比较重要，且越近地面摩擦力越大，在2km以上的自由大气中可忽略不计。

六、计算题：

1.一登山运动员，从海拔500m，气温为25℃处开始登山。当他到达高度Z1处时，气压比出发时减少了1/5，气温为13℃。他继续往上走，到Z2处时，气压比Z1处又减少了1/5，气温为-1℃。试问Z1、Z2处的海拔高度各为多少？

解：已知开始登山时Z0 =500m， t0 =25℃，

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