關于大氣物理學題庫_答案

關于??物理學題庫_答案

??物理學題庫答案

1.氮?、氧?、氬?（或N2、O2、Ar）

2.原始??、次???、現代??

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（或填異質核化）、凝結、碰并、連鎖；

5.?云、冰云、混合云；

6.?；

7.愛根核，?核，巨核；

8.增加空?中的?汽、降溫。

2、O3；

10.瑞利散射，?散射，?何光學散射；

11.宇宙射線地殼αβγ射線作???中放射性元素

12.低?壓、??壓、低壓槽、?壓脊、鞍型?壓場

off （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，太陽輻射，??。

16.?壓、低壓

17.冷卻、增濕、冷卻、增濕

18.?地平均距離??上界

19.?濕、混合?、?汽密度、露點、相對濕度。

20.狀態（變化）、層結。

21.對流層、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、混合冷卻。（降溫過程很多，

寫出其中四種即可）

23. 0>??z θ、 0

θ 。 24. ??溫度直減率 ，?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）

26. 虛溫 。

27. 8 ， 等溫 。

28.

29. 、分?散射（或瑞利散射）。

30. 波長、紅外光、紫外光。

31. 太陽散射輻射，?/?2 。

32. ?星反照率 。

33. 熱流量。

34. 1000

35. ??壓?是指 單位?積上 直? ??上界 整個空?柱的 重量 ，是?

象學中極其重要的?個物理量。常?的單位有： Pa 、 hPa 、 毫巴（標準??壓） 等。標準??狀態下，我們假設海平??

壓為 1000hPa ，1.5km ?度?壓為 850 hPa ，5.5km ?度?壓為 500hPa 。

36. ?汽混合?是指 ?汽 的質量與 ?空? 的質量?，?濕是指 ?汽

的質量與 濕空? 的質量?。

37. 絕熱過程指系統與外界 沒有熱量交換 的過程。?絕熱過程指 沒有相變發

?的的絕熱過程。位溫指把空?塊 ?絕熱膨脹 或 壓縮 到標準?壓時應有的溫度。

38.??窗區是指8-12μm 波段的長波輻射。

39.光學厚度是指沿輻射傳輸路徑上，單位截?積上所有吸收和散射物質

產?的總削弱。

40.??按照溫度隨?度的變化分為對流層、平流層、中間層、

熱和外層,其中極光出現在熱層。

41.?象要素是表征??狀態和現象的物理量。例如溫度、濕度、?壓、

風都是常規?象要素。

42.??靜?學?程的導數形式是dp/dz=-ρg ，該?程適?于靜??

???，和?般??，不適?于垂直運動強的??。

43.地?天?圖是等??圖，在地圖上繪制等壓線圖；?空天?圖

是等壓?，其上繪制等?線。（填空選項：等??，等壓?，等?線，等壓線）

44.位溫是?塊經過?絕熱過程，?壓變為1000 時，?塊所具有的

溫度。

45.由于??對8-12微?的輻射的吸收很弱，因此地?發出的該波段范圍

的長波輻射可順利地被發送到宇宙空間。

46.地球表?的輻射差額（凈輻射）就是地?所吸收的太陽短波輻射和地?放出

的有效輻射之差。在夜間，表?的輻射差額是負值，則地?降溫。

47.譜線增寬的因素有?然增寬、壓?增寬、多普勒增寬,其中在實際?

?中增寬中壓?增寬和多普勒增寬同時存在，在??低層，譜線的增寬主要由壓?增寬決定。?層的譜線增寬由多普勒增寬。

48.使空?達到飽和的途徑有降溫、增濕。在?然界中形成云霧的主要降溫

過程主要以絕熱膨脹降溫為主。

49.在討論??的壓強隨?度的變化關系時，根據應?的需要將溫度和密度作了

?些假設，進?產?了三種具有?泛應?的??模式，分別為等溫??模式、多元??模式、均質??模式。

50.世界?象組織對標準??的定義是，能夠粗略地反映出周年、中緯度狀況，

得到國際上承認的，假定的??溫度、密度和?壓的垂直分布。51.??對輻射的吸收具有選擇性，吸收長波輻射的主要?體

是

?汽，其次是?氧化碳和臭氧。

52.按照尺度數可以將散射分為三類，分別是瑞利散射、?散射和?何光

學散射，其中?溶膠粒?對可見光的散射屬于?散射。

處具有的溫度稱為位溫。

4.梯度風：在?平?上沿曲線運動的空?，在?平?壓梯度?、科?奧利

?和離??的平衡下的風稱為梯度風。

5. 峨眉寶光：在多霧的?上早晨或傍晚，當觀測者站在?上，?光從他背

后射向他前?的密云或濃霧時，他可能看到云霧幕上出現?個?影，且圍繞在?影四周有?圈的彩?光環。這種光象常出現在

四川峨眉?，故稱為峨眉寶光。

6. 以 表???上界在?地平均距離?d0時，與?光垂直平?上的太陽分光輻照度，此時的太陽積分輻照度 稱為太陽常數。

7. 輻射通量密度：單位時間內通過單位?積的輻射能，單位為W.m -2。

8. 由于云和?溶膠（特別是??灰）對太陽輻射的強散射作?，導致到達

地?的太陽輻射能減少，稱為陽傘效應或反射效應。

9. 焚風效應：潮濕的?流經過?脈時被強迫抬升，達到凝結?度后?汽就

凝結?形成云。?流繼續上升后其溫度將按假絕熱減溫率變化，凝結出的?分部分或甚?全部降落。?流越過?頂以后，由于

?分已全部降落或部分降落，將?絕熱下沉或先濕絕熱下沉待剩余?分蒸發完后再?絕熱下沉。因此，在?前?后的同??度

上，?流的溫度、濕度都不同，背風?出現了溫度?、濕度?的?熱風。

10. 假相當位溫：空?由原來的狀態沿?絕熱過程上升，到達抬升凝結?度

LCL 后再沿假絕熱過程上升到?汽全部凝結脫離，再按?絕熱過程下降到1000hPa 處所具有的溫度。

11. ??透明窗：在地?輻射中的8~12um 波段，??的吸收作?很弱，地?

長波輻射可以透過此窗?發送到宇宙空間。

12. 光學厚度：沿輻射傳輸路徑，單位截?上所有吸收和散射物質產?的總

,0S 0

S

削弱。是?因次量。'00l l

ex ex k dl k dl δρ==?? 13. GPS 測濕原理：如果GPS 接收機所在位置是事先測定的，只要知道各顆

GPS 星的軌道參數，地?接收機和各衛星之間的直線距離L 是可以算出的，

通過計算L 和所測偽距之差即可得到由于??影響所帶來的延遲。延遲的

??包含有??結構的信息，可?來作為??探測的?種?法，尤其是

?于測量???汽含量。

14. 抬升凝結?度：未飽和濕空?塊被外?強迫抬升時，因為上升速度快，

過程。

16. 濕球溫度是在等壓絕熱蒸發過程中，系統內的液態?蒸發使空?降溫，

達到飽和時空?所具有的溫度，是這個過程中的最低溫度。這是理論上

的濕球溫度，也稱等壓濕球溫度。

17. 低層??是?個?絕熱?層，此時只要低層有?點擾動，空?就能上升，

若?汽含量較?，上升到某??度就會發?凝結。這個凝結?度稱為對

流凝結?度。

18.維恩位移定律：1893年維恩從熱?學理論推導出?體輻射光譜極?值對

應的波長λmax和溫度的乘積為?常數。由此可知，若?體溫度越?，則λmax愈?，故稱維恩位移定律。

19.相對??質量的準確定義，是指?光???傾斜?射時與?天頂?射時的

光學厚度之?。

20.若要把漫射輻射當作平?輻射處理，應當將其光學厚度加?1.66 倍。其

原理是清楚的，因為(?0??) 是這?層??的垂直光學厚度，垂直?向輻射的光學路徑最短，?其它?向的路徑都要加長，其

吸收當然也增加了。

作為對各個?向的積分，其最終效果是加? 1.66 倍，因此也有?把β稱為漫射因?。

21.空中如有薄云存在，?且這種云主要由冰晶組成，由于冰晶對?光或?

光的折射，就會引起?系列光學現象，統稱為暈。

22.散射效率因?是粒?的散射截?與粒??何截?之?。

23.輻射差額：系統或物體收?輻射能與?出輻射能的差值。

24.濕空?定壓降溫達到飽和時的溫度稱為露點Td。

25.?層的溫度直減率?于?絕熱直減率??于濕絕熱直減率時的狀態（?

>? >? s）。即對未飽和空?，??層結是穩定的。

d

26.根據正負?積的??，可將潛在不穩定型再分成真潛不穩定和假潛不穩

定兩種。若??低層的濕度?，則?塊能很快達到凝結?度，并容易被抬升到?由對流?度LFC以上，此時LFC以上的正?積

?于LFC以下的負?積，即對流有效位能CAPE?于對流抑制能量CIN，有利于對流發展甚

?雷暴的形成，這是真潛不穩定型。

?度以下的負?積區稱為對流抑制能量CIN。CIN的物理意義是：處

于??底部的?塊要能到達?由對流?度，?少需從其它途徑獲得能量的下限。

28.異質核化：?汽在?溶膠粒?和離?上的汽—粒轉化。

29.假絕熱過程：如果在飽和?塊上升過程中，凝結物?旦形成便全部從?

塊中降落，在?塊下沉時必然會沿著?絕熱過程變化，?法再回到原來的狀態。這是?個開放系的不可逆過程，稱為假絕熱過

程。

30.?汽同質核化：在純凈的空?中，靠?汽分?隨機碰撞、相互結合??

成云的胚胎，這種過程稱為?汽同質核化。

31.??壓強：某?度的??壓強是指在該?度單位截?積的垂直空?柱的

重量；

32.露點溫度：在?汽含量不變的條件下，使濕空?等壓冷卻到相對于平的

純??為飽和時的溫度。

33.假濕球位溫:空?由原來的狀態A沿?絕熱線上升，到達抬升凝結?度C

后再沿假絕熱線下降到原來的?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?能：?快的焓與重?位勢之和。即靜?能= h + Φ = C p T + g z。

35.播種云—供應云降?機制：?層播種的云，?般是卷層云，在?旋云系

中，?空對流泡是?種典型的播種云。供應云，?般指濃密的層狀云，如?層云、?層云、層積云或層云。當供應云受到冰雪

晶粒?的播種后，云內會通過云?碰凍→云冰碰連→雪晶的有效轉化以及碰并等過程，使

其降?強度明顯增加。

36.?潔??：不含?汽和懸浮顆粒物的??稱為?潔??

37.標準??：所謂標準??，就是能夠粗略地反映出周年、中緯度狀況的，

得到國際上承認的，假定的??溫度、壓?和密度的垂直分布。

38.凈輻射：系統或物體收?輻射能與?出輻射能的差值

39.?濕：?汽與濕空?的質量?。

40.?輻射率：物體的放射能?Fλ , T和?體的輻射能?F B(? ,T )之?為?輻射

率 λ , T。

41.逆溫層：某些?層的溫度會隨?度?增加，即Γ< 0，這些?層稱為逆溫

層。

42.多元??：?溫隨?度線性變化的??。

43.瑞利（Rayleigh）散射：分?散射的光的強度（決定于體積散射系數）與

波長的4次?成反?。波長短的光散射多，波長長的波散射少。

44.混合?：?汽與?空?的質量?。

45.輻亮度：單位?體?、單位時間、單位?積所通過的輻射能量，單位為

W/m2sr。

46.??電導率：在單位電場作?下，因??離?運動?形成的??電流密

度值。

47.霜點：濕空?在?汽含量不變的條件下，等壓降溫達到相對于純冰平?

飽和的溫度。

48.光學質量：輻射傳輸路徑上單位截??柱內所包含吸收或散射?體的質

量。

49.?星反照率：地球-??系統的反照率稱為?星反照率，它表?射?地球

的太陽輻射被??、云及地?反射回宇宙空間的總百分數。

50.海陸風：在晴朗?風的?象條件下，海岸邊界層內常觀測到向岸風和離

岸風的交替變化。?天邊界層下部的?流來?海?，稱為海風；夜間則風向相反，稱為陸風。

51.輻射通量：是指單位時間內通過某曲?的輻射能，單位為W

52.??逆輻射：??輻射?部分向上進?太空，?部分向下到達地?，向

下到達地?的??輻射稱為??逆輻射

53.蒸發霧：冷空?流經暖??上，由于暖??的蒸發，使冷空?達到飽和，

產?凝結?形成的霧。

54.?汽的均質凝結核化：在純凈的空?中，靠?汽分?隨機碰撞、相互結

合??成云滴的胚胎，這種過程稱為?汽同質凝結核化。

55.散射：是指微粒把?射到其上的輻射重新向各?向輻射出去的?種現象。

56.地?有效輻射：地?輻射和地?所吸收的??逆輻射之差。

57.平流霧：由暖濕空?平流到冷的下墊?上，經冷卻?形成的霧

58.冰晶的異質凍結核化：以?溶膠粒?為核?，過冷?滴凍結成冰晶的過

程。

59.虛溫：虛溫是關于溫度、?汽壓和壓強的函數。為了能在濕空?狀態?

程中使?Rd，并且使其與?空?狀態?程具有類似的簡單形式所引?的

層在內，由于湍流擴散作?使??均勻混合，??中各種成份所占的?例，除臭氧等可變成份外，在垂直?向和?平?向保持

不變。

73.??混合層：??邊界層中，湍流受熱對流控制的近地?層以上部分。

特點是層結不穩定，對流旺盛，位溫和風向風速都變化甚?，常發?于晴朗的?天，其?度較層結穩定的邊界層?，?般為

1~2 km，主要由熱對流的?度決定，與地?的垂直湍流熱通量和??層結穩定度有關，邊界層以下的?尺度下沉運動和平流

作?對其?度也有所影響。

74.??流體靜?平衡：??處于靜?時垂直?壓梯度?與重?相平衡。

75.??邊界層：?稱摩擦層。是指從地??離地500~2000m以下的?層。

（本層?流受地?摩擦作?的影響?，故風速隨?度增加?變?。空?受地?的冷熱影響?，故?溫具有較明顯的?變化。摩

擦層內的對流運動與亂流運動都很強烈。低云、霧、霾出現在這?層中。）

10：懸浮在空?中，空?動?學直徑≤10微?的顆粒物，?稱為可吸

?顆粒物或飄塵）。

77.熱島效應：城市地區由于??稠密，?業集中，造成溫度?于周圍地區

的現象。

78.絕對不穩定??：環境溫度遞減率?于?絕熱減溫率的??狀態，此時

?塊抬升后溫度?于環境空?溫度。

79.輻射霧：由于地?輻射冷卻，致使貼近地?的空?層中?汽達到飽和?

凝結形成的霧。?般發?在晴朗?云有微風?汽較充沛的夜間。

80.貝吉隆過程：在有冰晶和過冷卻?滴共存的云中，由于冰?的飽和?汽

壓?過冷卻??的飽和?汽壓?，當空?中的實有?汽壓介于兩者之間時，過冷卻?滴會因蒸發?減?，?分?不斷由?滴向

冰晶上轉移，冰晶則因凝華?增?。

81.??保溫效應：簡稱“??效應”。??具有允許太陽短波輻射透???

3.什么是?旋？什么是反?旋？在我國境內通常有哪?種?旋？他們對我

國天?有何影響？

在北半球的低?壓區附近，空?圍繞低?壓中?成反時針?向流動（旋轉），稱為?旋。?在??壓區附近空?圍繞?壓中?

成順時針?向旋轉，稱為反?旋。在我國境內通常有華北?旋、東北低壓、江淮?旋和西南低渦。它們常常帶來?風、降?等

天?。

4.什么是晴天??電場？請說明它能維持的原因。

晴天??電場——地球-??系統是?個球形電容器，其正極在電離層和磁層，負極在地?，中間是導電性能差的??形成?

個電場，稱為晴天??電場。

由于??有弱導電性，所以晴天??電場中有從上向下的傳導電流，它會使地?負電荷減少。如果沒有其他電流的補償，晴天

電場就會逐漸消失。晴天電場之所以能夠維持，主要是因為地球-??系統中存在著?種充電機制-雷暴。當雷暴發?時，雷暴

云下引地?的電場?向與晴天??電場相反。通過云地閃電，將云底的負電荷傳到地?，同時地?的物體向云底的尖端放電，

把正電荷傳向上?，使地?負電荷得以維持，也就維持了晴天??電場。

5.何謂條件不穩定?層？這?層穩定度的性質取決于什么條件？

溫度直減率γ滿?的?層稱為條件不穩定?層。其中和分別是?絕熱和濕絕熱過程的溫度遞減率。此?層的不穩定性質決定

于：

1. ?層中是否有充?的?汽，

2. ?層中是否有液態?，

3. ?層中有上升

運動還是下沉運動。

如果?層中?汽充??有上升運動，那么，在上升過程中還未達到飽和時是穩定的，達到飽和后就不穩定了。如果?層中有液

10.在天空有卷層云時，有可能觀測到暈。因為卷層云中有?量的冰晶，太

陽（或?亮）的光通過冰晶時會發?折射?產??散，使得地?上的觀測者看到?（?）周圍出現以?（?）為中?的彩?光

圈、光弧、光柱或光斑。這就是暈。

11.對臭氧洞成因的研究?前主要在兩個??：

（1）??動?學原因：南極冬季環極渦旋的作?。??動?學過程本?不會破壞臭氧，但它能將臭氧重新分布；另外，特殊

的?象條件（極渦、嚴寒、平流層云等）能促進化學原因對臭氧的破壞。（2）??化學原因：氟氯烴(CFC)等化合物對臭氧

的破壞作?。??污染物質如氟氯烴(CFC)和溴化烴(halons)等?造化合物中釋放的氯和溴對臭氧有破壞作?。

因此平流層云有利于氟氯烴(CFC)化合物對臭氧的破壞過程。