中尺度气象学课后题答案

第一章 中尺度天气系统的特征

1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1000km

对象：中尺度环流系统

内容：中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法

意义：①许多灾害性天气（如暴雨、大风、冰雹、龙卷等）都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。

（长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，临近0-2h） ③中尺度环流系统是大气环流重要成员（大尺度背景场 依存条件)

2、天气系统的尺度划分：

（一）经验分类法（经典方法）

小尺度系统（雷暴、龙卷）和大尺度系统（锋面、气旋）中尺度系统（飑线、中气旋等）

（二）动力学定义

可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。 Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力）

（三）实用（几何）分类

3、中尺度大气运动的基本特征

（1）尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。

（2）散度、涡度、垂直速度：取V

第一章 中尺度天气系统的特征

1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1000km

对象：中尺度环流系统

内容：中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法

意义：①许多灾害性天气（如暴雨、大风、冰雹、龙卷等）都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。

（长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，临近0-2h） ③中尺度环流系统是大气环流重要成员（大尺度背景场 依存条件)

2、天气系统的尺度划分：

（一）经验分类法（经典方法）

小尺度系统（雷暴、龙卷）和大尺度系统（锋面、气旋）中尺度系统（飑线、中气旋等）

（二）动力学定义

可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。 Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力）

（三）实用（几何）分类

3、中尺度大气运动的基本特征

（1）尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。

（2）散度、涡度、垂直速度：取V

第一章 中尺度天气系统的特征

1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1000km

对象：中尺度环流系统

内容：中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法

意义：①许多灾害性天气（如暴雨、大风、冰雹、龙卷等）都是由中小尺度系统造成的。 ②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。

（长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，临近0-2h） ③中尺度环流系统是大气环流重要成员（大尺度背景场 依存条件)

2、天气系统的尺度划分：

（一）经验分类法（经典方法）

小尺度系统（雷暴、龙卷）和大尺度系统（锋面、气旋）中尺度系统（飑线、中气旋等）

（二）动力学定义

可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。 Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力）

（三）实用（几何）分类

3、中尺度大气运动的基本特征

（1）尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。范围很宽。性质不同。

（2）散度、涡度、垂直速度：取V

. . .. . .

中尺度气象学习题集

一、填空题

1．中尺度气象学主要包括以下学科：（1）、（2）、（3）和（4）。

【答案】：

（1）中尺度气象学包括中尺度天气学

（2）中尺度动力学与数值模拟

（3）中尺度天气的短期和甚短期预报

（4）中尺度大气物理学。

2．在Orlanski对中尺度运动进行的分类中，依照水平尺度由小到大分别为（1）、（2）、（3），对应的水平尺度为（4）、（5）、（6）。

【答案】：

（1）γ中尺度

（2）β中尺度

（3）α中尺度

（4）2～20km

（5）20～200km

（6）200～2000km

3．中尺度运动的基本特征有（1）、（2）、（3）、（4）。

【答案】：

（1）空间尺度小，生命期短

（2）气象要素梯度大

（3）非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动

（4）小概率和频谱宽、大振幅事件

4．滞弹性近似与包辛斯克近似的比较，滞弹性近似的连续性方程形式为(1)无辐散，而包辛斯克近似的连续性方程形式为(2)无辐散；滞弹性近似中密度的变化不仅考虑热膨胀效应，而且也考虑（3）效应；对于适用围，滞弹性近似可应用于（4）对流运动，而包辛斯克近似只能应用于（5）对流运动。

【答案】：

（1）质量

.. .专业. .

. . .. . .

（2）速度

（3）压缩

（4）深

（5）浅

1、 在中纬度锋面气旋系统中通常包含哪几种尺度的降水区，它们

各有什么特征？

2、

什么是暖输送带？他们一般具有哪些特征？

答：低纬度低空对流边界层的暖空气在其逐渐向北、向上运行，升入到对流层中、高层时在槽前辐合区的边界上形成一支狭长的云带，这支狭长的气流具有朝极地方向和朝上输送大量热量及水汽和动量的作用，称为暖输送带。具有下述特征：

（1） 位置一般处在冷锋前头，然后上升到地面暖锋上面。西边界清

楚，东边界不太清楚。

（2） 暖输送带经常与一条低空急流相对应。

（3） 暖输送带通常有几千米长，是一种天气尺度系统。 3、

什么是冷输送带？

答：起源于气旋东北部的高压的外围，是一支起到把北方冷空气向南方输送作用的反气旋式的低空急流气流。 4、

在锢囚波动气旋中有哪几条基本的大尺度云系和主要的气流

路径？P159图6.3

答：暖输送带云系：来自暖区边界层的气流沿冷锋上升，来到对流层上层产生高云云系。

冷输送带云系：相对于前进中的气旋朝西运动，正好处在地面暖锋前面、暖输送带的下方，在地面暖锋附近冷输送带边沿上的低层空气由于摩擦辐合而上升，然后继续朝西运行，并逐渐上升到达对流层中层暖区顶点附近的地方形成云带。 5、

暖输送带有哪两种基本模型，请说出它们的

东北农业大学网络教育学院 农业气象学作业题参考答案

作业题一参考答案

一．单选题（每题１分，共１5分） . 1．臭氧层分布在 B 。

A．对流层 B．平流层 C．中间层

2．黑体表面辐射具有最大能量波长与黑体表面温度 C 。 A．呈指数规律 B．成正比 C．成反比

3．地表垂直与阳光平面上的太阳直接辐射与大气透明系数及 C 有关。 A．太阳高度角 B．太阳方位角 C．大气量

4．某地某时刻的太阳高度角决定于该地纬度、太阳赤纬及 A 。 A．时角 B．大气量 C．高度 5．气温直减率越小，大气层结越 A 。 A．稳定 B．不稳定 C．无影响 6．下列因子中， B 对气温日较差无影响。 A．高度 B．经度 C．纬度

7．当空气中水汽含量不变时，饱和差随温度降低而 B 。 A．增大 B．减小 C．不变

8．在对流层中，绝对湿度一般随高度增加而 B 。 A．增大 B．减小 C．不变

9．自由大气中，由气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力三

第一次作业

家庭作业一

1、大气组成

主要成分 氮气（N2） 氧气（O2) 氩气（Ar） 体积百分比 78.08% 20.95% 0.93% 主要分布高度 0-250km 0-100km 稳定/可变 稳定 稳定 稳定 主要来源 火山喷发 植物的光合作用 江、河、湖、海及潮湿物体水汽 （H2O） 1%-1ppm 0-5km 可变 表面的水分蒸发和植物的蒸腾，并借助空气的垂直交换向上输送 二氧化碳（CO2） 0.03% 0-20km 10-55臭氧（O3） 20ppb-10ppm （10-40，极大值在20-25）km 可变 可变 矿物燃料燃烧和工业活动，死亡生物的腐败和呼吸作用 在太阳短波辐射下，通过光化学作用，氧分子分解成为氧原子后再和另外的氧分子结合而成。有机物的氧化和雷雨闪电的作用。 是 是 是 是否温室气体 否 否 否 注：ppm：百万分之一；ppb：十亿分之一 2、大气分层（结构）

分层 高度 温度变化 主要特征 1.垂直对流运动强烈 对流层 8-18km 温度随高度增加而递减 2.气象要素水平分布不均匀 3.包含了大气质量的四分之三和几乎所有的水汽，云、雨、雷、电发生在此层 1.有臭氧层，但在平流层顶消失 温度随高度增加平流层

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第一次作业

家庭作业一

1、大气组成

主要成分 氮气（N2） 氧气（O2) 氩气（Ar） 体积百分比 78.08% 20.95% 0.93% 主要分布高度 0-250km 0-100km 稳定/可变 稳定 稳定 稳定 主要来源 火山喷发 植物的光合作用 江、河、湖、海及潮湿物体水汽 （H2O） 1%-1ppm 0-5km 可变 表面的水分蒸发和植物的蒸腾，并借助空气的垂直交换向上输送 二氧化碳（CO2） 0.03% 0-20km 10-55臭氧（O3） 20ppb-10ppm （10-40，极大值在20-25）km 可变 可变 矿物燃料燃烧和工业活动，死亡生物的腐败和呼吸作用 在太阳短波辐射下，通过光化学作用，氧分子分解成为氧原子后再和另外的氧分子结合而成。有机物的氧化和雷雨闪电的作用。 是 是 是 是否温室气体 否 否 否 注：ppm：百万分之一；ppb：十亿分之一 2、大气分层（结构）

分层 高度 温度变化 主要特征 1.垂直对流运动强烈 对流层 8-18km 温度随高度增加而递减 2.气象要素水平分布不均匀 3.包含了大气质量的四分之三和几乎所有的水汽，云、雨、雷、电发生在此层 1.有臭氧层，但在平流层顶

气象学作业-第二章

陈诗逸 1221104 海渔一班

1.基本概念

辐射强度：在单位时间 (△t)、通过垂直于选定方向上的单位面积(△S) 、单位立体角(△ω)内的辐射能(△E)，称为该方向的辐射强度，单位为：W /(m2 sr)；

辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量，称为辐射通量密度（E），单位W/m2； 太阳常数：当日地平均距离时，大气上界垂直于太阳光线的单位面积上单位时间内获得的太阳辐射能量，称为太阳常数I0，I0=1370W/m2；

直接辐射：太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的，称为太阳直接辐射； 散射辐射：经过大气散射后投射到地面的，称为散射辐射；

地面有效辐射：地面辐射（ Fs ）与其吸收的大气逆辐射（a Fa ）之差(a为吸收率)，称为地面有效辐射；

地面辐射差额：地表面吸收的太阳总辐射（Q*）与地面有效辐射（ F0 ）之差，称为地面辐射差额；

气温日较差：一天中气温最高值与最低值之差，称为气温日较差；

气温年较差：一年中月平均气温的最高值与最低值之差，称为气温年较差；

气温直减率：一般而言，气温的垂直变化与高度有着较吻合的线性关系，这个线性关系的系数就是气温的垂直递减率，全球平均为6°C/km；

干绝热直减率：

第一章

1、农业气象学的研究对象是什么？

就是研究气象条件与农业生产相互关系及相互作用规律的一门学科 2、大气在垂直方向上可分为哪几层？对流层的主要特征是什么？ 对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层； 3、名词解释

干洁大气 ；气象要素 xx 一、名词解释

1.辐射 2.辐射通量密度 3.基尔霍夫定律 4.黑体/灰体 5.斯蒂芬－波尔兹曼定律 6.维恩位移定律 二、填空

1. 长波辐射和短波辐射的波长范围分别为3－120 μm和0.15－4 μm 。太阳辐射中99%为 短波 辐射。 2.光合有效辐射（PAR）约占太阳总辐射的 50 ％，PAR的波长范围是 0.38－0.71μm ，其中光合作用最强和次强的波长分别是0.6－0.7 μm 和 0.4－0.5 μm 。 三、判断

1.在相同能量下,波长越长的光实际所含光量子个数越多。（ √ ）

2.某物体对长波辐射反射率高，则它对短波辐射的发射率就高。 （ X ） 第二章、辐射

一、名词解释：30分

1、太阳常数、大气质量数、太阳高度角 2、地球辐射、太阳直接辐射，散射辐射

二、计算题：