作业习题(作业与思考题分十章)

第一章 绪论

1. 系统分类的作用是什么?举例说明大气中存在的各种天气系统。 2. 天气包含哪些现象?可定量化的要素是哪些? 3. 天气和气候是怎样定义的?

4. 天气与气候有什么关系?知道过去的、现在的和未来的天气和气候信息对我们的生产和

生活有什么作用?

5. 对流层大气有哪些基本的特征?

6. 研究天气学需要用到哪些传统学科的基础知识?天气学与动力学的关系怎样?天气学怎

样走进人们的生活?

7. 什么叫专业气象服务?什么叫气象经济学?

8. 对地面附近的天气系统和对流层中、高层大气扰动，有哪些水平尺度与时间尺度匹配的

天气系统?它们之间有什么关系?

9. 描述大尺度天气学与大尺度天气动力学，中小尺度天气学与中小尺度天气动力学，以及

大气湍流等方面的关系。

10. 天气学的基本原理包括哪些方面? 11. 制作天气预报用到哪些方法和手段? 12. 有哪些地图投影方法? 13. 天气图的种类有哪些?

14. 怎样分析等压线、等高线和等温线? 15. 怎样分析流线?

16. 地面天气图有哪些要素?高空天气图上有哪些要素? 17. 日常天气预报中有哪些内容?

18. 现在人们可以从哪些媒体上获得天气信息? 19. 什么叫滚动预报?

20. 天气学的发展有哪些阶段?天气学发展的前景怎样?

21. 学习天气学需要具备哪些学科的基础知识?它在国民经济发展中有哪些应用? 22. 为什么我国很多气象台站冬半年与夏半年用的地面天气图底图范围不同?

第二章 基础理论

1. 等引力位势面与重力位势面之间有什么关系?

2. 为什么气压随高度的降低在冷空气中比在暖空气中快? 3. 解释为什么地面天气图上要用海平面气压? 4. 重力位势是怎样引进的?

5. 大气运动方程中哪些项是非线性项，哪些项是线性项? 6. 气象学问题的研究中常用的热力学第一定律形式是怎样的?

7. 写出气压坐标下大气运动方程的形式，与高度z坐标方程有什么不一样? 8. 由大气热力学方程如何做出局地的日平均和日最高、最低气温预报来?

9. 利用厚度方程可以讨论等压面形势的垂直变化和水平温度分布之间的联系，给出几种气

压系统与温度场的配置关系。

10. 天气尺度的大气运动存在哪些平衡关系?

11. 地转风关系在怎样的条件下满足?在画什么地方的天气图时要考虑地转风关系? 12. 解释为什么北半球上层等压面图上平均高度向北降低?

13. 梯度风是在哪三个力的平衡下得出的?为什么高压对应的风小，低压对应的风大?

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14. 在自由大气中什么力导致了大气的运动? 15. 描述天气动力学中尺度分析的基本原理。

16. 在高空图上解释为什么等高线密集的地方风速大，而等高线稀疏的地方风速小? 17. 为什么在赤道上观测不到地转风? 18. 为什么两半球中纬度自由大气吹西风?

19. 描述北半球和南半球风是怎样绕着地面和高层高压与低压吹的?

20. 画出风随高度做顺时针转动和逆时针转动对应的气流相对本站的平流性质。 21. 哪些力影响空气的水平运动?

22. 解释摩擦作用是怎样影响风速和风向的? 23. 为什么近地面风在下午特别强?

24. 什么叫变压风，它与地面天气图上三小时等变压有什么关系?

25. 为什么气流在低压中心附近有向低压中心辐合的分量，高压中心附近有辐散的分量? 26. 在自然坐标系中，垂直涡度分量?由哪两个部分组成?

27. 给出上层大气散度、中层大气涡度和地面天气系统之间的对应位置关系。 28. 解释什么叫“补偿原理”和“准无辐散层”?

29. 用“槽线方程”说明哪些因素影响槽脊的移动速度?

30. 为什么地面高低压闭合系统的上空气流具有波动的特性?用图示描述它们之间的关系。 31. 用位涡守恒定理解释西风气流过山后背风槽的形成。 32. 在地面涡度变化方程中哪几项影响系统的发展? 33. 给位势倾向方程和?方程以相关影响的物理解释。 34. 什么样的大气是正压大气?什么样的大气是斜压大气? 35. 给出斜压天气系统发展的例子。

36. 描述北半球地转风与气压场关系和热成风与等温线之间的关系。 37. 大气长波是在满足哪些条件下推导出来的? 38. 长波移动速度与哪些因子有关系?

39. 热力不对称气压系统轴线在温压场什么情况下向西倾斜？什么情况下向东倾斜? 40. 如果地球停止旋转，地球涡度的作用怎样?此时气块的绝对涡度怎样?

第三章 大气环流

1. 根据全球观测资料如何得到大气环流的概貌?又如何得到大气环流的异常? 2. Hadley时代提出单圈环流的依据是什么?

3. 环流实验能够模拟大气环流现象中的哪些特征?

4. 青藏高原对西风带有什么影响？对我国天气和气候有什么影响?

5. 天气预报为什么常常发布的是概率预报？哪些预报是确定的？哪些预报是不确定的? 6. 描述气候与太阳辐射，气候与洋流，气候与内陆地形分布等的关系。 7. 阐述海气是怎样相互怎样的？ENSO循环怎样影响全球气候的年际变化? 8. 全球存在哪些大气活动中心？它们在地区气候季节变化中的作用是怎样的? 9. 极涡怎样影响中低纬度地区的天气和气候? 10. 南北半球存在哪些气候带，怎样形成的?

11. 在低纬度地区和中纬度地区角动量的维持依靠怎样的输送机制? 12. 青藏高原随季节变化的热力特征是怎样改变大气环流的?

13. 用热成风原理解释高原南侧西风减弱与北侧的西风加强以及当高原成为一个巨大的热

源时高原南侧西风消失而为东风所取代的情况。

14. 与青藏高原热力和动力因素有关概括出的三种级别的环流有哪些基本的特征? 15. 解释为什么高原上近地面层有如此多的低值系统,而高层只有大的单一系统?

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16. 解释平均的地面气压系统是怎样随季节变化的?

17. 解释为什么在地球上Hadley环流是不可能从赤道到极地的? 18. 解释大气环流与海洋环流之间的关系。 19. 列出3-4个重要的海气相互作用过程。 20. 什么条件对海洋上翻的出现是必要的?

21. ENSO形成后的气压异常和海温异常分布的格局怎样?La Nina形成时的太平洋风场和对

流情况怎样?

22. 描述全球气候的基本特征。

23. 地球和大气之间是怎样满足角动量平衡的?

24. 描述大气中的主要经向环流圈以及青藏高原的存在对平均环流的影响。

第四章 气团与锋

1. 影响我国的有哪些气团活动? 2. 什么叫气团变性?

3. 给出锋面附近的热力学和动力学特征? 4. 锋有哪些分类方法?

5. 高空锋与地面锋的主要区别是什么?

6. 锋面附近温度和位温场的水平特征和垂直分布特征怎样? 7. 锋面附近气压场和风场有哪些特征? 8. 描述地面图上锋面的分析方法。 9. 描述地形对锋面的影响。

10. 锋附近垂直运动产生的原因有哪些？如何估计?

11. 冷锋附近、暖锋附近、锢囚锋附近和准静止锋附近的三小时变压分布怎样? 12. 各类锋面附近的云系分布和天气怎样?

13. 地面图分析的实际工作中哪些天气现象及要素场的变化能够说明是锋生的，还是锋消

的?

14. 讨论在我国的冷锋锋生和暖锋锋生的情况。 15. 列出影响我国气团的气温和湿度特征。 16. 为什么冬季气团发展的比夏季的强烈？

17. 怎样依靠高空图上的温度场分布确认地面锋的位置? 18. 怎样判断地面上的锋生?

19. 影响锋生、锋消的物理因子有哪些，给出表达式。什么样的流场形式最有利于锋生? 20. 解释为什么当冷锋或锢囚锋接近观测站时气压会降低?

21. 描述冷锋附近、暖锋附近、锢囚锋附近和准静止锋附近的云型分布。

22.描述倒槽锋生的天气特征。

23.位于60N的地面锋，锋后冷气团为NE风5m/s，锋前暖气团为WS风10m/s，冷空气的

温度为-5C，暖空气的温度为0C，试求东北-西南走向的锋面坡度。

第五章 气旋

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

给出气旋的定义和气旋的分类。 南方气旋与北方气旋有什么区别? 描述经典气旋模型中的天气分布。

描述准静止锋上锋面波动即气旋发展的不同阶段。 从500百帕的环流形势描述气旋发展的过程。 描述冷锋进入倒槽暖锋锋生的过程。

描述高层西风气流波动与地面气旋及天气分布的位置配置。 有哪些形式的气旋再生过程?

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9. 如何从卫星云图上判断气旋的发展过程? 10. 我国主要有哪些气旋活动?

11. 发生在我国的气旋会导致哪些天气? 12. 描述气旋的发展的能量源。 13. 为什么气旋锢囚后会消亡?

14. 描述我国哪些地方最有利于气旋的形成和发展? 15. 怎样的高层环流有利于气旋的发展? 16. 为什么中纬度低压区随高度向西倾斜? 17. 为什么气旋入海后还会得到发展? 18. 为什么我国西南地区会形成西南涡?

19. 我国东北涡是怎样形成的?对应怎样的天气? 20. 我国冬季的气旋活动是怎样影响沙尘天气的? 21. 锋面气旋天气与锋面天气有什么不同? 22. 用什么量可以描述气旋的强弱?

23. 用?方程和位涡的观点讨论中纬度气旋的发展。

第六章 西风带扰动

1. 描述行星锋区南北两侧的气团特征和环流系统。

2. 为什么在极地大陆冷干气团与副热带暖湿气团之间常出现多层锋区？这种多层锋区在

哪些地区最为明显?

3. 高空急流有哪些基本的特征?

4. 极锋急流和大型扰动，极锋急流和地面气压系统之间有哪些联系?

5. 高空急流和低空急流是怎样定义的?它们与天气和环流系统有什么联系? 6. 什么是长波，长波槽的温压场结构是怎样的?

7. 长波与地面上的哪些天气系统相联系?短波与地面上的哪些天气系统有联系? 8. 长波和短波与大气温度场之间有什么联系? 9. 描述低层闭合系统与高层波状流型的关系。 10. 大气长波上的散度和涡度分布怎样? 11. 什么是西风带的指数循环? 12. 阻塞高压的定义是什么?

13. 阻塞高压维持和崩溃消失的条件是什么? 14. 阻塞高压与一般反气旋有什么区别?

15. 在我国有哪些系统是切断低压形成的? 切断低压的形成及其天气学意义如何? 16. 给出寒潮的定义。

17. 在我国哪些天气系统的变化会导致寒潮的暴发?

18. 影响我国的寒潮路径有哪些?影响我国的寒潮灾害有哪些?

19. 围绕纬带绘制高层大尺度波动与地面大型高低压系统示意图。 20. 解释极锋是怎样影响极锋急流形成的?

21. 描述角动量守恒是怎样扮演了对急流形成起重要角色的? 22. 为什么极锋急流在冬季比夏季强?

23. 什么条件导致了低空急流的发展?夏季低空急流是怎样影响我国天气的? 24. 为什么上层西风带中的长波不同于短波?

25. 为什么上层低压与地面低压变得垂直后使地面风暴趋于填塞? 26. 为什么极锋急流影响气旋波的形成?

27. 为什么极锋急流与极锋位置一致?哪些位置有利于气旋波的发展?

28. 用图说明,在北半球为什么地面高压向东南方向移动，而地面低压向东北方向移动? 29. 阻塞形势出现时环流型是高指数还是低指数，指数循环的天气学意义是什么?

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