《大氣物理學(xué)題庫(kù)》答案

《《大氣物理學(xué)題庫(kù)》答案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《大氣物理學(xué)題庫(kù)》答案（146頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、大氣物理學(xué)題庫(kù)答案一、 選擇題12345BDECD678910AACBA1112131415AACCD1617181920BDABC2122232425AAABC2627282930BCBAA3132333435DCCBA3637383940BEBEA4142434445CDABD4647482950CDCBB5152535455DCBAB5657585960DBABA6162636465DCEDD6667686970ADCAB7172737475AADBC7677787980BCBBA8182838485CBBAA8687888990BDABA9192939495CDCAC969798991

2、00DBCDB101102103104105CBACA106107108109110ABADB111112113114115AAADC116117118119120BFECA121122123124125DCDBC126127128129130BDCBA131132133134135BACAD136137138139140DABCC141142143144145CDBAA146147148149150DBDAB151152153154155BDBCA156157158159160CBDBB161162163164165AAABB166167168169170BCADD1711721731741

3、75BCABDBB176177178179180BAACB181182183184185CABDB186187188189190CDEAB191192193194195DAACC196197198199200CCCDA201202203204205ACACD206207208209210DCDBC211212213214215BCCAD216217218219220BADDB221222223224225AACCB226227228229230DDCAB231232233234235DEBAD236237238239240ACBCD241242243244245DBADC24624724824

4、9250DBDAC251252253254255DBDCB256257258259260CCCAC261262263264265ADCCD266267268269270BCACC271272273274275DADBD276277278279280BDACA281282283284285AABAA286287288289290CCABA二、 填空題1. 氮?dú)?、氧氣、氬氣（或N2、O2、Ar） 2. 原始大氣、次生大氣、現(xiàn)代大氣3. 基爾霍夫定律、普朗克定律、斯蒂芬-玻爾茲曼定律、維恩定律。4. 核化（或填異質(zhì)核化）、凝結(jié)、碰并、連鎖；5. 水云、冰云、混合云；6. 色；7. 愛(ài)根核，大核，巨核

5、；8. 增加空氣中的水汽、降溫。9. CO2、O3；10. 瑞利散射， 米散射， 幾何光學(xué)散射；11. 宇宙射線 地殼射線作用 大氣中放射性元素12. 低氣壓、高氣壓、低壓槽、高壓脊、鞍型氣壓場(chǎng)13. Kirchhoff （或基爾霍夫）14. 紫外光、紅外光15. 輻射平衡、熱量平衡， 潛熱 、感熱，太陽(yáng)輻射，大氣 。16. 高壓、低壓17. 冷卻、增濕、冷卻、增濕18. 日地平均距離大氣上界19. 比濕 、 混合比 、 水汽密度 、 露點(diǎn) 、 相對(duì)濕度 。20. 狀態(tài)（變化）、 層結(jié) 。21. 對(duì)流層 、平流層 、 中層、熱層 、外層。22. 絕熱上升膨脹冷卻 、輻射冷卻、平流冷卻 、 混合

6、冷卻 。（降溫過(guò)程很多，寫出其中四種即可）23. 、 。24. 大氣溫度直減率 ，干絕熱遞減率，濕絕熱遞減率。25. TSP 、 降塵 、PM10 。（任意寫出其中的三種）（可在TSP、降塵、PM10、PM2.5、塵粒、粉塵、灰、飛灰、總灰等中任選三個(gè)）26. 虛溫 。27. 8 ， 等溫 。28. 長(zhǎng)波輻射。29. 、分子散射（或瑞利散射）。30. 波長(zhǎng)、紅外光、紫外光。31. 太陽(yáng)散射輻射，瓦/米2 。32. 行星反照率 。33. 熱流量。34. 1000 35. 大氣壓力是指 單位面積上 直至 大氣上界 整個(gè)空氣柱的 重量 ，是氣象學(xué)中極其重要的一個(gè)物理量。常用的單位有： Pa 、 hP

7、a 、 毫巴（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓） 等。標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下，我們假設(shè)海平面氣壓為 1000hPa ，1.5km高度氣壓為 850 hPa ，5.5km高度氣壓為 500hPa 。36. 水汽混合比是指 水汽 的質(zhì)量與 干空氣 的質(zhì)量比，比濕是指 水汽 的質(zhì)量與 濕空氣 的質(zhì)量比。37. 絕熱過(guò)程指系統(tǒng)與外界 沒(méi)有熱量交換 的過(guò)程。干絕熱過(guò)程指 沒(méi)有相變發(fā)生的的絕熱過(guò)程。位溫指把空氣塊 干絕熱膨脹 或 壓縮 到標(biāo)準(zhǔn)氣壓時(shí)應(yīng)有的溫度。38. 大氣窗區(qū)是指 8-12m 波段的 長(zhǎng)波 輻射。39. 光學(xué)厚度是指沿輻射傳輸路徑上， 單位截面積上 所有 吸收和散射物質(zhì) 產(chǎn)生的總削弱。40. 大氣按照溫度隨高度的變化分

8、為 對(duì)流層 、 平流層 、 中間層 、 熱 和外層,其中極光出現(xiàn)在 熱 層。41. 氣象要素是表征大氣狀態(tài)和現(xiàn)象的物理量。例如 溫度 、 濕度 、 氣壓 、 風(fēng) 都是常規(guī)氣象要素。 42. 大氣靜力學(xué)方程的導(dǎo)數(shù)形式是 dp/dz=-g ，該方程適用于 靜止大氣 大氣，和 一般 大氣，不適用于 垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)的 大氣。43. 地面天氣圖是 等高面 圖，在地圖上繪制 等壓線 圖；高空天氣圖是 等壓面 ，其上繪制 等高線 。 （填空選項(xiàng)：等高面，等壓面，等高線，等壓線）44. 位溫是氣塊經(jīng)過(guò) 干絕熱 過(guò)程，氣壓變?yōu)?1000 時(shí)，氣塊所具有的溫度。45. 由于大氣對(duì) 8-12微米 的輻射的吸收很弱，因此

9、地面發(fā)出的該波段范圍的長(zhǎng)波輻射可順利地被發(fā)送到宇宙空間。46. 地球表面的輻射差額（凈輻射）就是地面所吸收的太陽(yáng)短波輻射和地面放出的有效輻射之差。在夜間，表面的輻射差額是負(fù)值，則地面降溫。 47. 譜線增寬的因素有 自然增寬 、 壓力增寬 、 多普勒增寬,其中在實(shí)際大氣中增寬中 壓力增寬 和 多普勒增寬 同時(shí)存在，在大氣低層，譜線的增寬主要由 壓力增寬 決定。 高層的譜線增寬由 多普勒增寬 。 48. 使空氣達(dá)到飽和的途徑有 降溫 、 增濕 。在自然界中形成云霧的主要降溫過(guò)程主要以 絕熱膨脹降溫 為主。49. 在討論大氣的壓強(qiáng)隨高度的變化關(guān)系時(shí)，根據(jù)應(yīng)用的需要將溫度和密度作了一些假設(shè)，進(jìn)而產(chǎn)生

10、了三種具有廣泛應(yīng)用的大氣模式，分別為 等溫大氣模式 、 多元大氣模式 、 均質(zhì)大氣模式 。50. 世界氣象組織對(duì)標(biāo)準(zhǔn)大氣的定義是，能夠粗略地反映出周年、 中緯度狀況 ，得到國(guó)際上承認(rèn)的，假定的大氣 溫度 、 密度 和 氣壓 的垂直分布。51. 大氣對(duì)輻射的吸收具有 選擇性 ，吸收長(zhǎng)波輻射的主要?dú)怏w是 水汽 ，其次是 二氧化碳 和 臭氧 。52. 按照尺度數(shù)可以將散射分為三類，分別是 瑞利散射 、 米散射 和幾何光學(xué)散射，其中氣溶膠粒子對(duì)可見(jiàn)光的散射屬于 米散射 。53. 在中，氣塊溫度隨高度的變化曲線稱為 狀態(tài) 曲線，周圍大氣溫度隨高度的變化曲線稱為 層結(jié) 曲線。三、 名詞解釋1. 大氣氣溶膠

11、：含有分散、懸浮的固態(tài)和液態(tài)粒子的大氣稱為大氣氣溶膠。2. 大氣窗：大氣中主要吸收氣體對(duì)長(zhǎng)波輻射的吸收有明顯的選擇性，在某些波段有強(qiáng)的或較強(qiáng)的吸收帶，二者這些吸收帶之間有些很弱的準(zhǔn)透明區(qū)，稱為“大氣窗”，為8-12微米波段。地面發(fā)生的長(zhǎng)波輻射可以透過(guò)大氣射向太空。3. 位溫：位于任意溫壓狀態(tài)（P，T）下的空氣，干絕熱移動(dòng)到P=1000hpa處具有的溫度稱為位溫。4. 梯度風(fēng)：在水平面上沿曲線運(yùn)動(dòng)的空氣，在水平氣壓梯度力、科里奧利力和離心力的平衡下的風(fēng)稱為梯度風(fēng)。5. 峨眉寶光：在多霧的山上早晨或傍晚，當(dāng)觀測(cè)者站在山上，日光從他背后射向他前面的密云或濃霧時(shí)，他可能看到云霧幕上出現(xiàn)一個(gè)人影，且圍繞

12、在人影四周有一圈的彩色光環(huán)。這種光象常出現(xiàn)在四川峨眉山，故稱為峨眉寶光。6. 以 表示大氣上界在日地平均距離 d0時(shí)，與日光垂直平面上的太陽(yáng)分光輻照度，此時(shí)的太陽(yáng)積分輻照度 稱為太陽(yáng)常數(shù)。7. 輻射通量密度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的輻射能，單位為W.m-2。8. 由于云和氣溶膠（特別是火山灰）對(duì)太陽(yáng)輻射的強(qiáng)散射作用，導(dǎo)致到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能減少，稱為陽(yáng)傘效應(yīng)或反射效應(yīng)。9. 焚風(fēng)效應(yīng)：潮濕的氣流經(jīng)過(guò)山脈時(shí)被強(qiáng)迫抬升，達(dá)到凝結(jié)高度后水汽就凝結(jié)而形成云。氣流繼續(xù)上升后其溫度將按假絕熱減溫率變化，凝結(jié)出的水分部分或甚至全部降落。氣流越過(guò)山頂以后，由于水分已全部降落或部分降落，將干絕熱下沉或先濕絕熱下

13、沉待剩余水分蒸發(fā)完后再干絕熱下沉。因此，在山前山后的同一高度上，氣流的溫度、濕度都不同，背風(fēng)面出現(xiàn)了溫度高、濕度小的干熱風(fēng)。10. 假相當(dāng)位溫：空氣由原來(lái)的狀態(tài)沿干絕熱過(guò)程上升，到達(dá)抬升凝結(jié)高度LCL后再沿假絕熱過(guò)程上升到水汽全部凝結(jié)脫離，再按干絕熱過(guò)程下降到1000hPa處所具有的溫度。11. 大氣透明窗：在地氣輻射中的812um波段，大氣的吸收作用很弱，地面長(zhǎng)波輻射可以透過(guò)此窗口發(fā)送到宇宙空間。12. 光學(xué)厚度：沿輻射傳輸路徑，單位截面上所有吸收和散射物質(zhì)產(chǎn)生的總削弱。是無(wú)因次量。13. GPS測(cè)濕原理：如果GPS接收機(jī)所在位置是事先測(cè)定的，只要知道各顆GPS星的軌道參數(shù)，地面接收機(jī)和各衛(wèi)

14、星之間的直線距離L是可以算出的，通過(guò)計(jì)算L和所測(cè)偽距之差即可得到由于大氣影響所帶來(lái)的延遲。延遲的大小包含有大氣結(jié)構(gòu)的信息，可用來(lái)作為大氣探測(cè)的一種方法，尤其是用于測(cè)量大氣水汽含量。14. 抬升凝結(jié)高度：未飽和濕空氣塊被外力強(qiáng)迫抬升時(shí)，因?yàn)樯仙俣瓤?，可以認(rèn)為是絕熱的。此時(shí)氣塊內(nèi)的水汽壓隨著環(huán)境氣壓的減小而減小，與此對(duì)應(yīng)，露點(diǎn)也降低。氣塊上升時(shí)的干絕熱減溫率遠(yuǎn)大于它的露點(diǎn)遞減率，氣塊的溫度和露點(diǎn)將逐漸接近，在某一高度達(dá)到飽和并發(fā)生凝結(jié)。這個(gè)濕空氣塊因絕熱抬升而達(dá)到飽和的高度稱為抬升凝結(jié)高度。15. 在絕熱過(guò)程中，若討論的是未飽和濕空氣（無(wú)相變），這樣的過(guò)程稱為干絕熱過(guò)程。干絕熱過(guò)程是可逆過(guò)程。如

15、果在飽和氣塊上升過(guò)程中，凝結(jié)物一旦形成便全部從氣塊中降落，并帶走一些熱量（不過(guò)此熱量極少），在氣塊下沉?xí)r必然會(huì)沿著干絕熱過(guò)程變化，無(wú)法再回到原來(lái)的狀態(tài)。這是一個(gè)開(kāi)放系的不可逆過(guò)程，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也不是絕熱的，所以稱為假絕熱過(guò)程。16. 濕球溫度是在等壓絕熱蒸發(fā)過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)的液態(tài)水蒸發(fā)使空氣降溫，達(dá)到飽和時(shí)空氣所具有的溫度，是這個(gè)過(guò)程中的最低溫度。這是理論上的濕球溫度，也稱等壓濕球溫度。17. 低層大氣是一個(gè)干絕熱氣層，此時(shí)只要低層有一點(diǎn)擾動(dòng)，空氣就能上升，若水汽含量較大，上升到某一高度就會(huì)發(fā)生凝結(jié)。這個(gè)凝結(jié)高度稱為對(duì)流凝結(jié)高度。18. 維恩位移定律：1893年維恩從熱力學(xué)理論推導(dǎo)出黑體輻射光譜極大

16、值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)max和溫度的乘積為一常數(shù)。由此可知，若黑體溫度越高，則max愈小，故稱維恩位移定律。19. 相對(duì)大氣質(zhì)量的準(zhǔn)確定義，是指日光自q角傾斜入射時(shí)與自天頂入射時(shí)的光學(xué)厚度之比。20. 若要把漫射輻射當(dāng)作平行輻射處理，應(yīng)當(dāng)將其光學(xué)厚度加大1.66 倍。其原理是清楚的，因?yàn)?d0-d) 是這一層大氣的垂直光學(xué)厚度，垂直方向輻射的光學(xué)路徑最短，而其它方向的路徑都要加長(zhǎng)，其吸收當(dāng)然也增加了。作為對(duì)各個(gè)方向的積分，其最終效果是加大 1.66 倍，因此也有人把 稱為漫射因子。21. 空中如有薄云存在，而且這種云主要由冰晶組成，由于冰晶對(duì)日光或月光的折射，就會(huì)引起一系列光學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為暈。22. 散

17、射效率因子是粒子的散射截面與粒子幾何截面之比。23. 輻射差額：系統(tǒng)或物體收入輻射能與支出輻射能的差值。24. 濕空氣定壓降溫達(dá)到飽和時(shí)的溫度稱為露點(diǎn)Td。25. 氣層的溫度直減率小于干絕熱直減率而大于濕絕熱直減率時(shí)的狀態(tài)（g dG g s）。即對(duì)未飽和空氣，大氣層結(jié)是穩(wěn)定的。26. 根據(jù)正負(fù)面積的大小，可將潛在不穩(wěn)定型再分成真潛不穩(wěn)定和假潛不穩(wěn)定兩種。若大氣低層的濕度大，則氣塊能很快達(dá)到凝結(jié)高度，并容易被抬升到自由對(duì)流高度LFC以上，此時(shí)LFC以上的正面積大于LFC以下的負(fù)面積，即對(duì)流有效位能CAPE大于對(duì)流抑制能量CIN，有利于對(duì)流發(fā)展甚至雷暴的形成，這是真潛不穩(wěn)定型。27. LFC高度以

18、下的負(fù)面積區(qū)稱為對(duì)流抑制能量CIN。CIN的物理意義是：處于大氣底部的氣塊要能到達(dá)自由對(duì)流高度，至少需從其它途徑獲得能量的下限。28. 異質(zhì)核化：水汽在氣溶膠粒子和離子上的汽粒轉(zhuǎn)化。29. 假絕熱過(guò)程：如果在飽和氣塊上升過(guò)程中，凝結(jié)物一旦形成便全部從氣塊中降落，在氣塊下沉?xí)r必然會(huì)沿著干絕熱過(guò)程變化，無(wú)法再回到原來(lái)的狀態(tài)。這是一個(gè)開(kāi)放系的不可逆過(guò)程，稱為假絕熱過(guò)程。30. 水汽同質(zhì)核化：在純凈的空氣中，靠水汽分子隨機(jī)碰撞、相互結(jié)合而生成云的胚胎， 這種過(guò)程稱為水汽同質(zhì)核化。31. 大氣壓強(qiáng)：某高度的大氣壓強(qiáng)是指在該高度單位截面積的垂直空氣柱的重量；32. 露點(diǎn)溫度：在水汽含量不變的條件下，使?jié)窨?/p>

19、氣等壓冷卻到相對(duì)于平的純水面為飽和時(shí)的溫度。33. 假濕球位溫:空氣由原來(lái)的狀態(tài)A沿干絕熱線上升，到達(dá)抬升凝結(jié)高度C后再沿假絕熱線下降到原來(lái)的氣壓處B，則B處的溫度即為假濕球溫度,從假濕球溫度Tsw沿著假絕熱線降到1000hPa處所具有的溫度。34. 靜力能：氣快的焓與重力位勢(shì)之和。即靜力能 = h + = Cp T + g z。35. 播種云供應(yīng)云降水機(jī)制：高層播種的云，一般是卷層云，在氣旋云系中，高空對(duì)流泡是一種典型的播種云。供應(yīng)云，一般指濃密的層狀云，如高層云、雨層云、層積云或?qū)釉?。?dāng)供應(yīng)云受到冰雪晶粒子的播種后，云內(nèi)會(huì)通過(guò)云水碰凍云冰碰連雪晶的有效轉(zhuǎn)化以及碰并等過(guò)程，使其降水強(qiáng)度明顯增

20、加。36. 干潔大氣：不含水汽和懸浮顆粒物的大氣稱為干潔大氣 37. 標(biāo)準(zhǔn)大氣：所謂標(biāo)準(zhǔn)大氣，就是能夠粗略地反映出周年、中緯度狀況的，得到國(guó)際上承認(rèn)的，假定的大氣溫度、壓力和密度的垂直分布。38. 凈輻射：系統(tǒng)或物體收入輻射能與支出輻射能的差值39. 比濕：水汽與濕空氣的質(zhì)量比。40. 比輻射率：物體的放射能力F , T和黑體的輻射能力FB (l ,T )之比為比輻射率e , T。41. 逆溫層：某些氣層的溫度會(huì)隨高度而增加，即 0，這些氣層稱為逆溫層。42. 多元大氣：氣溫隨高度線性變化的大氣。43. 瑞利（Rayleigh）散射：分子散射的光的強(qiáng)度（決定于體積散射系數(shù)）與波長(zhǎng)的4次方成反比

21、。波長(zhǎng)短的光散射多，波長(zhǎng)長(zhǎng)的波散射少。44. 混合比：水汽與干空氣的質(zhì)量比。45. 輻亮度：?jiǎn)挝涣Ⅲw角、單位時(shí)間、單位面積所通過(guò)的輻射能量，單位為W/m2sr。46. 大氣電導(dǎo)率：在單位電場(chǎng)作用下，因大氣離子運(yùn)動(dòng)而形成的大氣電流密度值。47. 霜點(diǎn)：濕空氣在水汽含量不變的條件下，等壓降溫達(dá)到相對(duì)于純冰平面飽和的溫度。48. 光學(xué)質(zhì)量：輻射傳輸路徑上單位截面氣柱內(nèi)所包含吸收或散射氣體的質(zhì)量。49. 行星反照率：地球-大氣系統(tǒng)的反照率稱為行星反照率，它表示射入地球的太陽(yáng)輻射被大氣、云及地面反射回宇宙空間的總百分?jǐn)?shù)。50. 海陸風(fēng)：在晴朗小風(fēng)的氣象條件下，海岸邊界層內(nèi)常觀測(cè)到向岸風(fēng)和離岸風(fēng)的交替變化

22、。白天邊界層下部的氣流來(lái)自海面，稱為海風(fēng)；夜間則風(fēng)向相反，稱為陸風(fēng)。51. 輻射通量：是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某曲面的輻射能，單位為W52. 大氣逆輻射：大氣輻射一部分向上進(jìn)入太空，一部分向下到達(dá)地面，向下到達(dá)地面的大氣輻射稱為大氣逆輻射53. 蒸發(fā)霧：冷空氣流經(jīng)暖水面上，由于暖水面的蒸發(fā)，使冷空氣達(dá)到飽和，產(chǎn)生凝結(jié)而形成的霧。54. 水汽的均質(zhì)凝結(jié)核化：在純凈的空氣中，靠水汽分子隨機(jī)碰撞、相互結(jié)合而生成云滴的胚胎，這種過(guò)程稱為水汽同質(zhì)凝結(jié)核化。55. 散射：是指微粒把入射到其上的輻射重新向各方向輻射出去的一種現(xiàn)象。56. 地面有效輻射：地面輻射和地面所吸收的大氣逆輻射之差。57. 平流霧：由暖濕空

23、氣平流到冷的下墊面上，經(jīng)冷卻而形成的霧58. 冰晶的異質(zhì)凍結(jié)核化：以氣溶膠粒子為核心，過(guò)冷水滴凍結(jié)成冰晶的過(guò)程。59. 虛溫：虛溫是關(guān)于溫度、水汽壓和壓強(qiáng)的函數(shù)。為了能在濕空氣狀態(tài)方程中使用Rd，并且使其與干空氣狀態(tài)方程具有類似的簡(jiǎn)單形式所引入的參量。定義式為 60. 不穩(wěn)定能量：如果氣塊在不穩(wěn)定氣層里做垂直運(yùn)動(dòng)，那么其垂直速度會(huì)不斷增大，也就是氣塊的垂直運(yùn)動(dòng)動(dòng)能會(huì)不斷增加，氣塊所增加的這部分動(dòng)能可看作由不穩(wěn)定大氣對(duì)氣塊作功而來(lái)。轉(zhuǎn)化為氣塊運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的那部分能量稱為氣塊的不穩(wěn)定能量。61. 位勢(shì)高度：重力位勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)重力加速度的比值。62. 干絕熱溫度直減率：氣塊在干絕熱升降過(guò)程中，其溫度隨高度的

24、變化率-dT/dz稱為干絕熱遞減率。63. 輻射平衡：物體的輻射收入與支出相等。64. 濕絕熱過(guò)程：有相變發(fā)生的絕熱過(guò)程。65. 地面總輻射：到達(dá)地面的太陽(yáng)直接輻射與散射輻射之和稱為地面總輻射。66. 均質(zhì)大氣：密度不隨高度變化的大氣。67. 假絕熱遞減率：氣塊在假絕熱升降過(guò)程中，其溫度隨高度的變化率-dT/dz稱為假絕熱遞減率。68. 酸雨：pH值小于5.6的降水69. 超絕熱減溫率：超過(guò)干絕熱減溫率的大氣溫度隨高度的降低率。70. 光化學(xué)煙霧：由汽車、工廠等排放的碳?xì)浠衔锖偷趸衔锏纫淮挝廴疚镌陉?yáng)光的作用下發(fā)生復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、醛、酮、酸、過(guò)氧乙酰硝酸酯等二次污染物，這些一次

25、污染物和二次污染物混合形成有害的光化學(xué)煙霧。71. 大氣可降水量：?jiǎn)挝幻娣e空氣柱中所有水汽都凝結(jié)成液態(tài)水時(shí)所具有的厚度。72. 大氣勻和層（均質(zhì)層）：8690 km 高度以下，包括對(duì)流層、平流層、中層在內(nèi)，由于湍流擴(kuò)散作用使大氣均勻混合，大氣中各種成份所占的比例，除臭氧等可變成份外，在垂直方向和水平方向保持不變。73. 大氣混合層：大氣邊界層中，湍流受熱對(duì)流控制的近地面層以上部分。特點(diǎn)是層結(jié)不穩(wěn)定，對(duì)流旺盛，位溫和風(fēng)向風(fēng)速都變化甚小，常發(fā)生于晴朗的白天，其高度較層結(jié)穩(wěn)定的邊界層高，一般為12 km，主要由熱對(duì)流的高度決定，與地面的垂直湍流熱通量和大氣層結(jié)穩(wěn)定度有關(guān)，邊界層以下的大尺度下沉運(yùn)動(dòng)和

26、平流作用對(duì)其高度也有所影響。74. 大氣流體靜力平衡：大氣處于靜止時(shí)垂直氣壓梯度力與重力相平衡。75. 大氣邊界層：又稱摩擦層。是指從地面至離地5002000m以下的氣層。（本層氣流受地面摩擦作用的影響大，故風(fēng)速隨高度增加而變大。空氣受地面的冷熱影響大，故氣溫具有較明顯的日變化。摩擦層內(nèi)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)與亂流運(yùn)動(dòng)都很強(qiáng)烈。低云、霧、霾出現(xiàn)在這一層中。）76. PM10：懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)直徑10微米的顆粒物，又稱為可吸入顆粒物或飄塵）。77. 熱島效應(yīng)：城市地區(qū)由于人口稠密，工業(yè)集中，造成溫度高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。78. 絕對(duì)不穩(wěn)定大氣：環(huán)境溫度遞減率大于干絕熱減溫率的大氣狀態(tài)，此時(shí)氣塊抬升后溫

27、度高于環(huán)境空氣溫度。79. 輻射霧：由于地面輻射冷卻，致使貼近地面的空氣層中水汽達(dá)到飽和而凝結(jié)形成的霧。一般發(fā)生在晴朗無(wú)云有微風(fēng)水汽較充沛的夜間。80. 貝吉隆過(guò)程：在有冰晶和過(guò)冷卻水滴共存的云中，由于冰面的飽和水汽壓比過(guò)冷卻水面的飽和水汽壓小，當(dāng)空氣中的實(shí)有水汽壓介于兩者之間時(shí)，過(guò)冷卻水滴會(huì)因蒸發(fā)而減小，水分子不斷由水滴向冰晶上轉(zhuǎn)移，冰晶則因凝華而增大。81. 大氣保溫效應(yīng)：簡(jiǎn)稱“大氣效應(yīng)”。大氣具有允許太陽(yáng)短波輻射透入大氣低層，并吸收地面和低層大氣的長(zhǎng)波輻射，從而阻止地面和低層大氣長(zhǎng)波輻射逸出大氣層，使大氣溫度保持較高的水平。82. 日周光:當(dāng)散射過(guò)程以米散射為主時(shí)，在太陽(yáng)周圍的天空表現(xiàn)出

28、很強(qiáng)的散射光強(qiáng)83. 自由對(duì)流高度: 起始高度以上狀態(tài)曲線和層結(jié)曲線第一次交點(diǎn)，該高度以下，空氣塊只能在沖擊力的作用下作強(qiáng)迫抬升,超過(guò)此高度，空氣塊就可以在大氣中獲得自由上升的不穩(wěn)定能量。四、 簡(jiǎn)答題1. 請(qǐng)簡(jiǎn)述水成云降水形成的機(jī)制。水成云中，云滴的增長(zhǎng)主要通過(guò)凝結(jié)過(guò)程和重力碰并過(guò)程來(lái)完成。水成云形成之后，水汽在凝結(jié)核上凝結(jié)成云滴并繼續(xù)由凝結(jié)過(guò)程增大，但其增長(zhǎng)速度隨著云滴增大而變慢。當(dāng)云滴長(zhǎng)大到10m以上時(shí)，凝結(jié)過(guò)程基本就不起作用了。這是重力碰并過(guò)程開(kāi)始啟動(dòng)，而且隨著云滴的長(zhǎng)大，其增長(zhǎng)速度越來(lái)越快。當(dāng)云滴增大到一定程度，上升氣流無(wú)法托住云滴時(shí)，大云滴就會(huì)脫離云滴而降落成雨。2. 晴天的天空為什

29、么是藍(lán)色的？在什么情況下它會(huì)變成乳白色或灰白色，為什么？晴空呈蔚藍(lán)色，可以用瑞利散射理論來(lái)解釋。晴天的天空中，大氣中的粗粒子少，我們看到的天空顏色主要是大氣分支對(duì)太陽(yáng)光的散射光。根據(jù)瑞利散射理論，分支散射的光的強(qiáng)度（決定于體積散射系數(shù)）與波長(zhǎng)的4次方成反比。波長(zhǎng)短的光散射多，波長(zhǎng)長(zhǎng)的波（為紅、黃、橙光）散射少，所以我們看到天空呈蔚藍(lán)色。當(dāng)天空中粗粒子（為浮沉、霧滴等）較多時(shí)，主要為米散射。其散射光對(duì)波長(zhǎng)無(wú)選擇性，所以天空呈乳白色或灰白色。3. 什么是氣旋？什么是反氣旋？在我國(guó)境內(nèi)通常有哪幾種氣旋？他們對(duì)我國(guó)天氣有何影響？在北半球的低氣壓區(qū)附近，空氣圍繞低氣壓中心成反時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)（旋轉(zhuǎn)），稱為氣

30、旋。而在高氣壓區(qū)附近空氣圍繞高壓中心成順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，稱為反氣旋。在我國(guó)境內(nèi)通常有華北氣旋、東北低壓、江淮氣旋和西南低渦。它們常常帶來(lái)大風(fēng)、降水等天氣。4. 什么是晴天大氣電場(chǎng)？請(qǐng)說(shuō)明它能維持的原因。晴天大氣電場(chǎng)地球-大氣系統(tǒng)是一個(gè)球形電容器，其正極在電離層和磁層，負(fù)極在地面，中間是導(dǎo)電性能差的大氣形成一個(gè)電場(chǎng)，稱為晴天大氣電場(chǎng)。由于大氣有弱導(dǎo)電性，所以晴天大氣電場(chǎng)中有從上向下的傳導(dǎo)電流，它會(huì)使地面負(fù)電荷減少。如果沒(méi)有其他電流的補(bǔ)償，晴天電場(chǎng)就會(huì)逐漸消失。晴天電場(chǎng)之所以能夠維持，主要是因?yàn)榈厍?大氣系統(tǒng)中存在著一種充電機(jī)制-雷暴。當(dāng)雷暴發(fā)生時(shí)，雷暴云下引地面的電場(chǎng)方向與晴天大氣電場(chǎng)相反。通過(guò)云

31、地閃電，將云底的負(fù)電荷傳到地面，同時(shí)地面的物體向云底的尖端放電，把正電荷傳向上方，使地面負(fù)電荷得以維持，也就維持了晴天大氣電場(chǎng)。5. 何謂條件不穩(wěn)定氣層？這氣層穩(wěn)定度的性質(zhì)取決于什么條件？溫度直減率滿足sd的氣層稱為條件不穩(wěn)定氣層。其中d和s分別是干絕熱和濕絕熱過(guò)程的溫度遞減率。此氣層的不穩(wěn)定性質(zhì)決定于：1. 氣層中是否有充足的水汽，2. 氣層中是否有液態(tài)水，3. 氣層中有上升運(yùn)動(dòng)還是下沉運(yùn)動(dòng)。如果氣層中水汽充足又有上升運(yùn)動(dòng)，那么，在上升過(guò)程中還未達(dá)到飽和時(shí)是穩(wěn)定的，達(dá)到飽和后就不穩(wěn)定了。如果氣層中有液態(tài)水，則無(wú)論上升或下沉都是不穩(wěn)定的。如果無(wú)液態(tài)水，則下沉運(yùn)動(dòng)時(shí)是穩(wěn)定的。6. 地球上的南北溫

32、度梯度一方面決定于不同緯度帶地氣系統(tǒng)吸收的太陽(yáng)輻射量，放射的紅外輻射量，感熱通量和潛熱通量，另一方面還受到大氣環(huán)流和海洋環(huán)流的影響。由于經(jīng)向環(huán)流不斷把低緯度獲得的較多的熱量向高緯度和極地區(qū)域輸送，所以使地球上南北溫度梯度比由輻射平衡算出的值小得多。7. 鋒面定義：（1）冷、暖兩種不同性質(zhì)氣團(tuán)之間的狹窄過(guò)渡帶。（2）大氣熱力學(xué)場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)具有顯著變化的狹窄傾斜帶。鋒面分為：冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒。他們是根據(jù)峰在移動(dòng)過(guò)程中冷、暖氣團(tuán)所占有的主次地位來(lái)劃分的。在鋒面移動(dòng)過(guò)程中，如果冷氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，冷氣團(tuán)推動(dòng)暖氣團(tuán)向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這類鋒面稱為冷鋒。如果鋒面移動(dòng)過(guò)程中，暖空氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，暖氣團(tuán)推

33、動(dòng)冷氣團(tuán)向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這類鋒面稱為暖鋒。當(dāng)冷、暖 氣團(tuán)的勢(shì)力相當(dāng)時(shí)，鋒面的移動(dòng)十分緩慢或相對(duì)靜止，這種鋒面稱為準(zhǔn)靜止鋒。有冷鋒趕上暖鋒或者兩條冷鋒迎面相遇疊并而成的鋒面稱為錮囚鋒。8. 冷云中存在著溫度低于0的過(guò)冷卻水滴，在有凍結(jié)核的情況下，他們很容易凍結(jié)為小的冰晶，這時(shí)如果環(huán)境水汽壓對(duì)冰面來(lái)說(shuō)是過(guò)飽和的，則小冰晶將由凝華過(guò)程而進(jìn)一步增長(zhǎng)，而且其凝華增長(zhǎng)很快，比水滴的凝結(jié)增長(zhǎng)快得多。這樣就做云內(nèi)建立起一個(gè)水汽擴(kuò)散場(chǎng)，使水份從水滴面上蒸發(fā)而凝華到冰晶上去，進(jìn)而導(dǎo)致水滴的逐漸消失和冰晶的迅速長(zhǎng)大。這就是冰晶效應(yīng)。冰晶效應(yīng)為冷云提供較大的冰晶，然后這些較大的冰晶通過(guò)與過(guò)冷卻水滴的碰凍和與別的冰晶

34、的碰粘過(guò)程進(jìn)一步長(zhǎng)大稱為降水質(zhì)點(diǎn)而降落。這就是冷云降水的機(jī)制。9. 聲波在大氣中傳播經(jīng)過(guò)不同聲速的氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射，其折射角與聲速成正比。夏季晴天的夜晚和清晨由于地面附近放射大量紅外熱輻射，使近地層大氣溫度降低而形成逆溫層，即溫度隨高度增加而增加。因?yàn)槁曀倥c大氣溫度的平方根成正比，所以聲速也隨高度的增加而增大。在這種情況下，聲波向上傳播時(shí)，折射角逐漸變大，即聲波傳播時(shí)，聲線逐漸向下彎曲。如圖所示：10. 在天空有卷層云時(shí)，有可能觀測(cè)到暈。因?yàn)榫韺釉浦杏写罅康谋?，太?yáng)（或月亮）的光通過(guò)冰晶時(shí)會(huì)發(fā)生折射而產(chǎn)生色散，使得地面上的觀測(cè)者看到日（月）周圍出現(xiàn)以日（月）為中心的彩色光圈、光弧、光柱或光斑

35、。這就是暈。11. 對(duì)臭氧洞成因的研究目前主要在兩個(gè)方面：（1） 大氣動(dòng)力學(xué)原因：南極冬季環(huán)極渦旋的作用。大氣動(dòng)力學(xué)過(guò)程本身不會(huì)破壞臭氧，但它能將臭氧重新分布；另外，特殊的氣象條件（極渦、嚴(yán)寒、平流層云等）能促進(jìn)化學(xué)原因?qū)Τ粞醯钠茐?。?）大氣化學(xué)原因：氟氯烴(CFC)等化合物對(duì)臭氧的破壞作用。大氣污染物質(zhì)如氟氯烴(CFC)和溴化烴(halons)等人造化合物中釋放的氯和溴對(duì)臭氧有破壞作用。因此平流層云有利于氟氯烴(CFC)化合物對(duì)臭氧的破壞過(guò)程。12. 大氣氣溶膠概念及氣溶膠粒子在大氣過(guò)程中的作用（1）氣溶膠是指懸浮在氣體中的固體和(或)液體微粒與氣體載體組成的多相體系。（2）氣溶膠粒子在云

36、霧降水、大氣輻射、大氣光、電等大氣物理過(guò)程中起著重要的作用：在云霧降水中的作用，對(duì)大氣輻射過(guò)程的影響，對(duì)大氣光學(xué)特性的影響，對(duì)大氣電學(xué)特性的影響，在大氣化學(xué)過(guò)程中的作用。13. 太陽(yáng)輻射穿透大氣層到達(dá)地面前會(huì)受到削弱，試問(wèn)基本的削弱因子有哪些？大氣總的距離衰減系數(shù)kl為:其中k,R 和k,p 分別為氣體分子和氣溶膠粒子散射所引起的衰減； k,o 和k,v分別為臭氧和水汽吸收所引起的衰減；k,a 為其它氣體分子（主要是CO2和O2）吸收所引起的衰減。14. 基爾霍夫定律的意義在于：它將物體的吸收能力和放射能力聯(lián)系了起來(lái)，只要知道了某種物體的吸收率，也就知道了它的比輻射率；特別是它將各種物體的吸收

37、、放射能力與黑體的放射能力聯(lián)系了起來(lái)，這是很有意義的。普朗克定律揭示了絕對(duì)黑體輻射率隨波長(zhǎng)變化的函數(shù)關(guān)系。絕對(duì)黑體的輻射光譜對(duì)于研究一切物體的輻射規(guī)律具有根本的意義。15. 與太陽(yáng)的短波輻射相比，長(zhǎng)波輻射在大氣中的傳輸過(guò)程具有以下特點(diǎn):（1）地球與大氣都是放射紅外輻射的輻射源，通過(guò)大氣中的任一平面射出的是具有各個(gè)方向的漫射輻射。而太陽(yáng)直接輻射是主要集中在某一個(gè)方向的平行輻射。在紅外波段，到達(dá)地面的太陽(yáng)直接輻射能量遠(yuǎn)小于地球與大氣發(fā)射的紅外輻射，常常可不予考慮。（2）除非在云或塵埃等大顆粒質(zhì)點(diǎn)較多時(shí)，大氣對(duì)長(zhǎng)波輻射的散射削弱極小，可以忽略不計(jì)。即使在有云時(shí)，云對(duì)長(zhǎng)波的吸收作用很大，較薄的云層已可

38、視為黑體。因而研究長(zhǎng)波輻射時(shí)，往往只考慮其吸收作用，忽略散射。（3）大氣不僅是削弱輻射的介質(zhì)，而且它本身也放射輻射，有時(shí)甚至其放射的輻射會(huì)超出吸收部分，因此必須將大氣的放射與吸收同時(shí)考慮?？傊L(zhǎng)波輻射在大氣中的傳輸，是一種漫射輻射，是在無(wú)散射但有吸收又有放射的介質(zhì)中的傳輸。16. 在絕熱過(guò)程中，若討論的是未飽和濕空氣（無(wú)相變），這樣的過(guò)程稱為干絕熱過(guò)程。假如在上升過(guò)程中是絕熱的，全部凝結(jié)水都保留在氣塊內(nèi)，當(dāng)氣塊下沉?xí)r凝結(jié)的水分又會(huì)蒸發(fā)，仍然沿著絕熱過(guò)程回到原來(lái)的狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程就是可逆的, 稱為可逆的飽和絕熱過(guò)程或可逆的濕絕熱過(guò)程，又簡(jiǎn)稱濕絕熱過(guò)程。與上述情況相反，如果在飽和氣塊上升過(guò)程中，凝

39、結(jié)物一旦形成便全部從氣塊中降落，并帶走一些熱量（不過(guò)此熱量極少），在氣塊下沉?xí)r必然會(huì)沿著干絕熱過(guò)程變化，無(wú)法再回到原來(lái)的狀態(tài)。這是一個(gè)開(kāi)放系的不可逆過(guò)程，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也不是絕熱的，所以稱為假絕熱過(guò)程。17. 黑體輻射基本定律及其意義：普朗克定律揭示了絕對(duì)黑體輻射率隨波長(zhǎng)變化的函數(shù)關(guān)系。絕對(duì)黑體的輻射光譜對(duì)于研究一切物體的輻射規(guī)律具有根本的意義。基爾霍夫定律，它將物體的吸收能力和放射能力聯(lián)系了起來(lái)，只要知道了某種物體的吸收率，也就知道了它的比輻射率；特別是它將各種物體的吸收、放射能力與黑體的放射能力聯(lián)系了起來(lái)，這是很有意義的。維恩位移定律，在一定溫度下，絕對(duì)黑體的與輻射本領(lǐng)最大值相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和絕對(duì)溫

40、度T的乘積為一常數(shù)。斯蒂芬波爾茲曼定律，絕對(duì)黑體的積分輻出度與其溫度的4次方成正比。18. 解答舉例：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位體積中形成活化核的數(shù)目稱為核化率或活化率。（可列舉云物理學(xué)中任何概念）19. 形成、成熟和消散三個(gè)階段形成：有組織上升氣流 （關(guān)鍵點(diǎn)）形成階段是指從淡積云向濃積云發(fā)展的階段。這個(gè)階段的主要特征是云頂呈現(xiàn)輪廓清晰的花椰菜狀隆起，云下有潮濕空氣輻合進(jìn)入云中，云內(nèi)都是有組織的上升氣流。隨上升氣流入云的水汽凝結(jié)而釋放大量潛熱，導(dǎo)致云內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度，并使云內(nèi)上升氣流進(jìn)一步增強(qiáng)。 成熟：上升氣流為主，產(chǎn)生下沉氣流；（關(guān)鍵點(diǎn)）成熟階段是從濃積云向積雨云過(guò)渡的階段。這一階段的主要特征是，從云體

41、的外形上看，由于受對(duì)流層頂阻擋和高空風(fēng)的作用，頂部向兩側(cè)延展而成砧狀。云的前部和上部仍以上升氣流為主，但由于這個(gè)階段易形成降水，在降水粒子拖拽下開(kāi)始出現(xiàn)了有組織的下沉氣流。下沉氣流區(qū)溫度將低于環(huán)境溫度，以至在云下出現(xiàn)輻散氣流。這一階段約需時(shí)1030 分鐘，取決于地理?xiàng)l件和氣團(tuán)屬性等。一般高緯度地區(qū)要緩慢些。 消散：有組織的下沉氣流，至少低層全為下沉氣流（關(guān)鍵點(diǎn)）在云的低層，當(dāng)下沉氣流阻礙了上升氣流，并最終切斷了上升氣流的來(lái)源后，單體就進(jìn)入它的消散階段。消散階段的特征是云中都為有組織的下沉氣流，至少在云的低層全為下沉氣流。此階段歷時(shí)只有幾分鐘。20. 兩者的區(qū)別：瑞利散射，散射光強(qiáng)度和波長(zhǎng)的4次

42、方成反比，散射光強(qiáng)度和粒子體積的平方成正比；米散射，隨著粒子尺度數(shù)x的增大，前向散射光在總散射光中的比值迅速增大。解釋天空顏色：大氣的散射系數(shù)是和波長(zhǎng)有關(guān)的。分子大氣的散射系數(shù)和波長(zhǎng)的4次方成正比。故大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的光的散射能力大于波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光，散射光的峰值波長(zhǎng)就比入射光要偏向短波方向，使天空散射光呈藍(lán)色。若空氣中的氣溶膠含量較多，在構(gòu)成天空散射光中所起的作用較大時(shí)，由于其散射光波長(zhǎng)依賴關(guān)系較小，天空的藍(lán)色就較淡甚至呈現(xiàn)灰白色。21. 用大氣不穩(wěn)定能量判別。方法：1.點(diǎn)繪溫度層結(jié)曲線；2.點(diǎn)繪地面上升氣塊的狀態(tài)曲線（有地面逆溫時(shí)氣塊取自逆溫層頂）；3.狀態(tài)曲線全部在層結(jié)曲線左邊為絕對(duì)穩(wěn)定型大氣

43、，狀態(tài)曲線全部在層結(jié)曲線右邊為絕對(duì)不穩(wěn)定型大氣，狀態(tài)曲線與層結(jié)曲線相交，交點(diǎn)以上為“+”面積、以下為“-”面積，稱潛在性不穩(wěn)定型大氣。22. 按溫度的垂直分布，對(duì)流層和平流層具有哪些變化特征？ 對(duì)流層1)、溫度隨高度的增加而降低，氣溫遞減率為6.5/km；2)、對(duì)流層中的垂直運(yùn)動(dòng)顯著。3)、集中了80%的大氣質(zhì)量和幾乎全部水汽4)、云霧降水均發(fā)生在此層5)、受地表影響最強(qiáng)烈，空氣屬性的水平分布很不均勻平流層1)25km以下溫度遞減率接近零，25km以上溫度隨高度明顯增加2)平流層氣流運(yùn)動(dòng)主要以水平運(yùn)動(dòng)為主.3)水汽極少，顆粒物極少，能見(jiàn)度極好。4）大氣污染物進(jìn)入平流層后能長(zhǎng)期存在23. 按溫度

44、的垂直分布特點(diǎn)可將地球大氣分成哪幾層？各層溫度隨高度如何變化？對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、外層。溫度變化：減小-增加-減小-增加-不變。24. 解釋說(shuō)明下圖中不同溫度時(shí)黑體輻射光譜的特點(diǎn)1）理論上，任何溫度的絕對(duì)黑體都放射波長(zhǎng) 0 mm 的輻射，但溫度不同，輻射能量集中的波段也就不同。顯然，隨著溫度的下降，輻射能量集中的波段向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。2）當(dāng)溫度升高時(shí)，各波段放射的能量均加大，積分輻射能力FT也隨著迅速加大，且能量集中的波段向短波方向移動(dòng)。25. 焚風(fēng)是氣流過(guò)山后在背風(fēng)坡所形成的干熱風(fēng)。用假絕熱過(guò)程說(shuō)明焚風(fēng)形成的原理，潮濕的氣流過(guò)山時(shí)被迫抬升，達(dá)到抬升凝結(jié)高度后水汽凝結(jié)形成云。氣流繼續(xù)上

45、升后溫度降按假絕熱減溫率變化，凝結(jié)出來(lái)的水分部分或甚至全部降落。氣流過(guò)山頂后，由于水分已全部降落或者部分降落，將干絕熱下沉或者先濕絕熱下沉待水分蒸發(fā)完后再干絕熱下沉。 26. 對(duì)流層：1)、溫度隨高度的增加而降低，氣溫遞減率為6.5/km；2)、對(duì)流層中的垂直運(yùn)動(dòng)顯著；3)、集中了80%的大氣質(zhì)量和幾乎全部水汽；4)、云霧降水均發(fā)生在此層；5)、受地表影響最強(qiáng)烈，空氣屬性的水平分布很不均勻。平流層：1)25km以下溫度遞減率接近零，25km以上溫度隨高度明顯增加；2)平流層氣流運(yùn)動(dòng)主要以水平運(yùn)動(dòng)為主；3)水汽極少，顆粒物極少，能見(jiàn)度極好；4）大氣污染物進(jìn)入平流層后能長(zhǎng)期存在。27. 圖略。大小

46、關(guān)系：Tsw T Tse28. 什么是壓高公式?討論壓高公式時(shí)通常使用哪三種模式大氣?說(shuō)出三種模式大氣的定義，并畫出三種模式大氣中氣壓隨高度變化曲線示意圖。 壓高公式：氣壓與高度的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式 均質(zhì)大氣：空氣密度不隨高度變化的大氣 等溫大氣：氣溫（或虛溫）不隨高度變化的大氣 多元大氣：氣溫（或虛溫）隨高度線性變化的大氣 示意圖：均質(zhì)大氣-線性減小，有上界 等溫大氣-指數(shù)減小，無(wú)上界 多元大氣-冪函數(shù)減小，有上界，高于均質(zhì)大氣的上界29. 農(nóng)業(yè)上使用熏煙法防止霜凍，說(shuō)明其道理。熏煙可以增加大氣逆輻射，從而減小地面有效輻射，減小地面降溫率，防止夜間地面氣溫低于霜點(diǎn)，這就是農(nóng)業(yè)上使用熏煙法防止霜凍

47、的道理。30. 根據(jù)不穩(wěn)定能量，把厚氣層分為哪三種類型？分別畫出各類型的示意圖。絕對(duì)不穩(wěn)定型、潛不穩(wěn)定型、絕對(duì)穩(wěn)定型圖。 在厚氣層內(nèi)，絕對(duì)不穩(wěn)定型：狀態(tài)變化曲線在層結(jié)曲線的右側(cè) 潛不穩(wěn)定型：狀態(tài)變化曲線和層結(jié)曲線有交叉 絕對(duì)穩(wěn)定型：狀態(tài)變化曲線在層結(jié)曲線的左側(cè)31. 列舉穩(wěn)定邊界層的兩種成因，并簡(jiǎn)述其一般特征。 穩(wěn)定邊界層的成因舉例：夜間地表輻射冷卻形成的逆（位）溫層結(jié)；暖平流流經(jīng)冷的下墊面，其它 穩(wěn)定邊界層的一般特征： （1）有逆溫層，因而湍流能量很弱，但因?yàn)檫€有切應(yīng)力的作用，所以湍流不會(huì)完全消失，而是在弱的水平上維持，湍流熱交換過(guò)程不占優(yōu)勢(shì)，輻射、平流、氣層的抬升及地形等的影響，與湍流熱交

48、換過(guò)程的影響相當(dāng)。 （2）當(dāng)浮力引起的湍流動(dòng)能損失達(dá)到切應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)能的1/5左右，湍流結(jié)構(gòu)在空間和時(shí)間上出現(xiàn)不連續(xù)，形成所謂的間歇性湍流或波與間歇性湍流共存。 （3）因湍流很弱，湍渦尺度小，邊界層不同層次之間的相互作用減弱，地面強(qiáng)迫對(duì)邊界層的響應(yīng)放緩。 （4）各種特征量在邊界層頂沒(méi)有明顯的過(guò)渡特征，難于確定層頂?shù)奈恢谩?2. 影響大氣污染的因子有哪些?它們是如何影響其散布的? 影響污染物散布的因子很多，主要有風(fēng)、湍流、大氣穩(wěn)定度、溫度層結(jié)、云、輻射、天氣形勢(shì)、降水以及下墊面條件和其它物理化學(xué)過(guò)程。風(fēng)的作用是整體的輸送和對(duì)污染物的沖淡稀釋作用；湍流運(yùn)動(dòng)會(huì)造成流場(chǎng)各部分之間強(qiáng)烈的混合和交換，以致不

49、斷將清潔空氣卷入污染的空氣，同時(shí)將污染空氣帶到周圍空氣中去，這就大大地加快了污染物的散布速率。風(fēng)和湍流是決定污染物質(zhì)在大氣中稀釋擴(kuò)散的最直接、最本質(zhì)的因子。通常，風(fēng)速越大，湍流越強(qiáng)，稀釋擴(kuò)散的速率越高。凡是有利于增大風(fēng)速和增強(qiáng)湍流的氣象條件都會(huì)有利于污染物的稀釋擴(kuò)散。大氣溫度層結(jié)影響湍流的強(qiáng)弱，因此，氣溫的垂直分布與大氣污染物的散布有十分密切的關(guān)系。云、輻射和天氣形勢(shì)這些宏觀氣象特征影響支配著近地面能量與溫度層結(jié)的變化，從而也對(duì)大氣污染物的散布有影響。太陽(yáng)輻射是近地面層溫度隨高度分布周日變化的主導(dǎo)因素。云對(duì)輻射可起到屏障作用，它既阻擋白天太陽(yáng)向地面的輻射，又阻擋夜晚地面向上的輻射，使得氣溫隨高

50、度變化的趨勢(shì)趨于緩和。從而影響大氣穩(wěn)定度，進(jìn)而影響大氣的湍流強(qiáng)弱，一定的氣象條件與伴隨的大氣現(xiàn)象都與相應(yīng)的天氣形勢(shì)相聯(lián)系的，因而與大氣污染物散布有關(guān)的氣象因子也隨之相關(guān)聯(lián)。降水的清除作用可能是降低大氣中污染物濃度最快速有效的因子。機(jī)械湍流的能量來(lái)源于風(fēng)隨高度的變化和地面粗糙度，氣流流過(guò)粗糙地面，將隨地形表面的起伏而抬升或下沉，于是，湍流活動(dòng)會(huì)由這種機(jī)械作用而產(chǎn)生或增強(qiáng)，風(fēng)速愈大則愈強(qiáng)。下墊面不僅通過(guò)粗糙度和風(fēng)隨高度的變化影響大氣污染物的散布，而且也會(huì)因一些特殊地形和下墊面條件，如山谷地形，水陸交界，城鄉(xiāng)交界等形成一些特殊大氣過(guò)程和氣流分布形式，從而直接影響大氣污染物的散布。33. 按溫度的垂直

51、分布特點(diǎn)可將地球大氣分成哪幾層？最下面一層的主要特點(diǎn)是什么？按溫度的垂直分布特點(diǎn)可將地球大氣分成對(duì)流層、平流層、熱層、中層、外層共5層。最下面一層對(duì)流層的主要特點(diǎn)為：1）溫度隨高度的增加而降低，氣溫遞減率的平均值為6.5/km2）對(duì)流層中空氣的垂直運(yùn)動(dòng)顯著3）集中了80%的大氣質(zhì)量和幾乎全部水汽4）云霧降水均發(fā)生在此層5）受地表影響最強(qiáng)烈，空氣屬性的水平分布很不均勻34. 未飽和濕空氣絕熱上升時(shí)為何會(huì)降溫？未飽和濕空氣絕熱上升時(shí)為何會(huì)發(fā)生凝結(jié)？氣塊上升時(shí)由于周圍大氣的氣壓越來(lái)越低，氣塊為了與周圍氣壓相平衡就不斷膨脹對(duì)外作功，消耗氣塊自身的內(nèi)能，這個(gè)過(guò)程會(huì)使氣塊降溫。氣塊上升過(guò)程中由于絕熱，除了

52、當(dāng)氣塊上升到凝結(jié)高度以上時(shí)凝結(jié)潛熱釋放供給氣塊熱量外，沒(méi)有其他熱量供給，而凝結(jié)產(chǎn)生的熱量沒(méi)有氣塊所消耗的內(nèi)能大，所以不管是否發(fā)生凝結(jié)，氣塊溫度總是隨著高度的增加不斷降低的。未飽和氣塊在起始高度處露點(diǎn)低于其溫度。未飽和氣塊絕熱上升時(shí)其溫度隨高度的增加不斷降低，而其露點(diǎn)也隨高度的增加不斷降低，但后者比前者慢，所以必然在上升到某高度時(shí)氣塊溫度等于露點(diǎn)溫度，達(dá)到飽和開(kāi)始發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象。35. 簡(jiǎn)述云霧形成的宏觀過(guò)程形成云霧的宏觀過(guò)程實(shí)際上是使?jié)窨諝膺_(dá)到飽和的宏觀過(guò)程，達(dá)飽和有降溫、增濕、既降溫又增濕三種途徑，其中降溫是主要途徑。降溫達(dá)飽和的方式有上升絕熱膨脹冷卻、輻射冷卻、平流冷卻、湍流混合冷卻、相變冷

53、卻，其中上升膨脹降溫最為重要。增濕達(dá)飽和的方式主要是平流增濕。既降溫又增濕達(dá)飽和的方式主要有濕空氣水平混合和垂直混合。展開(kāi)說(shuō)明略。36. 簡(jiǎn)述暖云形成和暖云降水所涉及的微觀過(guò)程水汽的異質(zhì)凝結(jié)核化：以氣溶膠粒子為核心，水汽凝結(jié)形成初始胚滴的過(guò)程。云滴的凝結(jié)增長(zhǎng)：當(dāng)大氣中的水汽在凝結(jié)核上凝結(jié)，形成胚滴以后，如環(huán)境水汽壓仍大于胚滴表面的平衡水汽壓，胚滴就能繼續(xù)因水汽凝結(jié)而增長(zhǎng)。這種凝結(jié)增長(zhǎng)速度隨云滴半徑的增長(zhǎng)而減小，只能在云滴增長(zhǎng)的前期起作用，要形成降水必須通過(guò)云滴的碰并。云滴的碰并增長(zhǎng)：大小云滴之間碰撞后，有一部分小云滴被大云滴所合并，使大云滴增長(zhǎng)，從而有助于雨滴的形成。雨滴的繁生：雨滴通過(guò)自發(fā)破

54、碎或碰撞破碎形成多個(gè)小滴的現(xiàn)象稱為雨滴的繁生。破碎形成的小滴可以作為大云滴，參與云滴的碰并。對(duì)于較大雨滴，除了表面張力以外，還有兩個(gè)力作用于水滴，一個(gè)是四周空氣的壓力，另一個(gè)是重力引起的水滴內(nèi)部的靜壓力差。隨著水滴的增大，后兩個(gè)力也隨之增加，而表面張力卻因曲率的減小而減小。這三個(gè)力的共同作用，使大雨滴降落時(shí)發(fā)生變形。雨滴越大，變形越厲害，以至最終破碎。這種破碎稱為自發(fā)破碎。另外，降水粒子發(fā)生碰撞時(shí)也可能破碎成若干小滴，稱為碰撞破碎。37. 用“氣塊法”如何判斷大氣的靜力穩(wěn)定度?通常運(yùn)用氣塊模型：令氣塊離開(kāi)平衡位置作微小的虛擬位移，(1)如果氣塊到達(dá)新位置后有繼續(xù)移動(dòng)的趨勢(shì)，則此氣塊的大氣層結(jié)是

55、不穩(wěn)定的，它表明稍有擾動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展；(2)如果相反，氣塊有回到原平衡位置的趨勢(shì)，則這種大氣層結(jié)是穩(wěn)定的；(3)如果氣塊既不遠(yuǎn)離平衡位置也無(wú)返回原平衡位置的趨勢(shì)，而是隨遇平衡，就是中性的。38. 同是無(wú)風(fēng)或微風(fēng)晴夜，北方的地面降溫，常比同樣情況下的南方要快些，為什么？夜間地面沒(méi)有太陽(yáng)輻射收入，在無(wú)風(fēng)或微風(fēng)晴夜，地面的變溫率取決于地面有效輻射，該值越大，地面降溫率越大。北方的空氣常比南方的干燥，因此夜間大氣逆輻射比南方小，所以地面有效輻射就較大，因此在無(wú)風(fēng)或微風(fēng)晴夜，北方的地面降溫，常比同樣情況下的南方要快些。39. 氣塊絕熱上升時(shí)為什么會(huì)降溫? 未飽和氣塊絕熱上升時(shí)為何會(huì)凝結(jié)？氣塊絕

56、熱上升時(shí)，由于周圍大氣的氣壓不斷減小，因此氣塊會(huì)不斷膨脹，使其內(nèi)部的氣壓與周圍的相平衡，因此氣塊不斷對(duì)外做功，消耗自身的內(nèi)能，對(duì)于可看作理想氣體的氣塊而言，內(nèi)能的減少必然使分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減慢，從而使溫度下降。未飽和氣塊絕熱上升時(shí)，比濕不變，水汽壓由于氣塊內(nèi)部氣壓的減小而不斷減小，露點(diǎn)也不斷減小。由前一個(gè)問(wèn)可知，氣塊絕熱上升時(shí)其溫度也不斷減小。而露點(diǎn)隨高度減小率小于溫度隨高度的減小率，因此氣塊溫度露點(diǎn)差不斷減小，因此氣塊上升到一定高度時(shí)必然使溫度露點(diǎn)差為零，氣塊達(dá)飽和，如果繼續(xù)上升則會(huì)發(fā)生凝結(jié)。40. 答案：氣塊法假定氣塊在垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足以下假定：1）氣塊作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，周圍的環(huán)境大氣仍保持靜力

57、平衡狀態(tài)；2）氣塊與周圍環(huán)境之間無(wú)混合，即不發(fā)生質(zhì)量和熱量的交換；3）在任一時(shí)刻氣塊的氣壓與同高度環(huán)境空氣的氣壓相等，符合準(zhǔn)靜力條件。在以上假定下，在靜止氣層中任取一氣塊，設(shè)此氣塊受外力作用產(chǎn)生一個(gè)鉛直位移到達(dá)某高度時(shí)，氣塊在鉛直方向上的力與位移方向是否一致，從而判斷該氣層的靜力穩(wěn)定度。這種判斷大氣靜力穩(wěn)定度的方法稱為氣塊法。局限性：1）氣塊作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，周圍的環(huán)境大氣仍保持靜力平衡狀態(tài)，這一假設(shè)與實(shí)際不符，事實(shí)上周圍大氣會(huì)有補(bǔ)償性運(yùn)動(dòng)；2）氣塊與周圍環(huán)境之間無(wú)混合，即不發(fā)生質(zhì)量和熱量的交換，這一假設(shè)也與實(shí)際不符；3）在任一時(shí)刻氣塊的氣壓與同高度環(huán)境空氣的氣壓相等，這一假設(shè)與實(shí)際略有不符。41

58、. 答案：大氣中CO2濃度增加的原因有兩個(gè)方面：第一，大氣中CO2的源在增加。由于人口的劇增和工業(yè)化的發(fā)展，人類社會(huì)消耗的化石燃料急劇增加，燃料所產(chǎn)生的大量的CO2進(jìn)入大氣，使大氣中的濃度增加。第二，大氣中CO2的匯在減小。森林毀壞使得被植物吸收利用的CO2量減少。于是，工業(yè)革命后，大氣中CO2源和匯的平衡逐漸遭到破壞，出現(xiàn)源大于匯，所以大氣中CO2濃度不斷增加?？赡艿暮蠊涸诳茖W(xué)界，關(guān)于CO2濃度已經(jīng)，并且還在增加這一點(diǎn)不存在爭(zhēng)論，且會(huì)引起全球變暖也達(dá)成共識(shí)，但對(duì)CO2濃度增加量與溫度升高量之間的定量聯(lián)系，卻意見(jiàn)不同?？赡芎蠊麨椋?）全球氣候變暖，氣候帶北移，在遠(yuǎn)離赤道的地方變化最顯著。在高

59、緯度地區(qū)，農(nóng)業(yè)條件可能會(huì)比現(xiàn)在更好些。2）沿海海平面每百年上升1米，對(duì)中國(guó)沿海地區(qū)的影響非常大3）森林火災(zāi)更頻繁，更嚴(yán)重，向天空排放更大量的碳，同時(shí)森林脫除碳的速率降低。4）由于氣候的原因，人口死亡率上升。5）大量物種迅速滅絕。6）溫度升高會(huì)造成灌溉，空調(diào)和冷凍量增加，因而發(fā)電量也更大。7）導(dǎo)致冰川融化釋放出南極病毒，地球上成千上萬(wàn)的物種將面臨滅頂之災(zāi)。42. 答案：大氣保溫效應(yīng)由于大氣的存在使得地球表面的溫度比無(wú)大氣時(shí)要高，大氣的這種抬升地球表面溫度的作用，稱為大氣保溫效應(yīng)。由于大氣層對(duì)太陽(yáng)短波輻射的吸收弱，使得大部分太陽(yáng)輻射透過(guò)大氣到達(dá)地球表面，而大氣對(duì)地球表面所發(fā)射的長(zhǎng)波輻射吸收卻強(qiáng)，使得地球發(fā)射的輻射較少透過(guò)大氣射向宇宙空間，大部分又返回地面，這樣如果地面還保持無(wú)大氣時(shí)的地球有效溫度，必然造成輻射收入大于支出，地面溫度必然升高，從而使地面溫度比無(wú)大氣時(shí)要高。43. 恒星的顏色與其溫度有關(guān)，而行星的顏色卻與其溫度無(wú)關(guān)。恒星是一種能發(fā)光發(fā)熱的星體，發(fā)出的輻射與其溫度有關(guān)，而發(fā)出的輻射中哪種顏色的單色輻射率最大，就會(huì)顯示出哪種顏色，而這是由其溫度決定的；而行星卻不能發(fā)光發(fā)熱，我們發(fā)現(xiàn)它們