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天原复习题1、站在转动的地球上观测单位质量空气所受到力有哪些？各作用力定义、表达式及意义如何？答：气压梯度力、地心引力、惯性离心力、地转偏向力及摩擦力。（1）气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，由于气压分布不均匀而产生.表达式：拉普拉斯算子：为气压梯度，由气压分布不均匀造成。G的大小与成反比，与p的大小成正比G的方向垂直等压线，由高压指向低压（2）地心引力：地球对单位质量的空气块所施加的万有引力。表达式：其中：G：万有引力常量，M：地球质量 ， a：空气块到地心的距离 大小：不变，常数方向：指向地心。（3）摩擦力：大气因具有粘性，当有相对运动时所受到的一种粘性力。指向速度的反方向。表达式： 其中：为运动学粘滞系数，是比例常数，称为动力粘滞系数，为气块密度。大气为低粘性流体，一般只在行星边界层（摩擦层）考虑摩擦作用，自由大气中则忽略摩擦作用。（4）、视示力：由旋转坐标系的加速作用而假想的力（惯性离心力、地转偏向力）1. 惯性离心力：定义：观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用，但站在转动地球上观测它的运动，发现它是静止的，这必然引入一个与向心力大小相同，方向相反的力，此力称为惯性离心力。表达式：。为地球自转角速度。大小：与纬圈半径成正比，即：与纬度成反比 ；方向：在纬圈平面内，垂直地轴指向外2.地转偏向力(科氏力）定义：观测者站在转动的地球上，观测单位质量空气块运动，发现在北半球有一个向右偏的力，在南半球它向左偏。此力就称为地转偏向力（科里奥利力）。 表达式：地转偏向力的大小：（1）与相对速度|V|大小成正比（因角速度为常 数）；当|V|=0时，A=0，只有在做相对运动时，A才存在。（2）与速度夹角也成正比。水平地转偏向力：大气中垂直运动一般也较小，气块主要受x方向和y方向地转偏向力，即：水平地转偏向力的影响。地转偏向力方向：与垂直地轴和速度方向垂直，只能改变气块的运动方向，不能改变其大小。在不考虑w和Az的情况下，在北半球，地转偏向力指向运动方向右侧，在南半球，地转偏向力指向运动方向左侧。3.重力：地心引力与惯性离心力的合力。表达式：大小：随纬度增大而增大 ，因为惯性离心力大小与 纬度成反比，重力大小与惯性力离心力成反比。方向：垂直地球表面指向内，原因是如果重力不与地球表面垂直，则在地表有分量，使气块移动至分量为零。所以重力垂直于地表。因地球为椭球体，重力与地面垂直，无指向赤道的分量。重力在赤道最小，极地最大。纬度45度海平面的重力加速度为： g=9.806m/s2重力是垂直方向上的，而大气运动是准水平的； 科氏力始终垂直于速度方向，故只改变方向，不作功； 所以，引起大气运动的最重要作用是：由于压力分布不均匀而产生的压力梯度力（热力作用引起的） 。2、地转偏向力与水平地转偏向力有何相同与不同？地转偏向力的大小：（1）与相对速度|V|大小成正比（因角速度为常 数）；当|V|=0时，A=0，只有在做相对运动时，A才存在。（2）与速度夹角也成正比。水平地转偏向力：大气中垂直运动一般也较小，气块主要受x方向和y方向地转偏向力，即：水平地转偏向力的影响。地转偏向力方向：与垂直地轴和速度方向垂直，只能改变气块的运动方向，不能改变其大小。在不考虑w和Az的情况下，在北半球，地转偏向力指向运动方向右侧，在南半球，地转偏向力指向运动方向左侧。2、科氏力是怎样产生的，与速度的关系如何，南北半球有何区别？定义：观测者站在转动的地球上，观测单位质量空气块运动，发现在北半球有一个向右偏的力，在南半球它向左偏。此力就称为地转偏向力（科里奥利力）。 表达式：与速度关系：（1）与相对速度|V|大小成正比（因角速度为常 数）；当|V|=0时，A=0，只有在做相对运动时，A才存在。（2）与速度夹角也成正比。南北半球区别：在不考虑和的情况下，在北半球，地转偏向力指向运动方向右侧，在南半球，地转偏向力指向运动方向左侧。3、惯性离心力是如何产生的，如无地球自转，此力存在否？定义：观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用，但站在转动地球上观测它的运动，发现它是静止的，这必然引入一个与向心力大小相同，方向相反的力，此力称为惯性离心力。不存在。4、重力方向如何？与等高面是否垂直？海平面上重力如何？方向：垂直地球表面指向内不是。与等位势面垂直。一般采用450纬度海平面的重力加速度值即g=9.8m/s25、解释的含义。是场变量的全导数，是固定点上随时间的变化率。是场变量的局地倒数，是运动中随时间的变化率。是气块的全速度，是三维微分矢量算子，是场平流变化。6、大尺度系统运动遵循什么规律？中纬度大尺度运动具有准定常/准水平/准地转平衡/准静力平衡特点7、等位势面与等高面哪一个是水平面？为什么？ 等位势面。由于实际的重力加速度g是纬度和高度的函 数，例如在赤道上g978米/秒2，在极地g 983米/秒2 ，所以在不同纬度上物体改变相同的高度而位势却有不同的增量。因此，等位势面与等几何高度面不平行。当物体在等位势面上移动时，位能不发生变化，不需要克服重力作功，等位势面处处与重力方向垂直，所以等位势面是水平面。故等高面不是水平面。8、解释由什么会引起固定点温度变化？由热力学能量方程的零级简化得，大尺度系统中的局地温度变化是由温度平流和非绝热作用造成的结果。在非绝热作用很小的情况下，温度变化主要是由温度平流引起的。9、“p”坐标系优越性表现在何处？1.消去了密度，使方程简化2、台站只分析等压面图，不分析等高面图，实际工作需要10、在北半球大尺度系统运动中，做逆（顺）时针旋转，为什么对应是低（高）压中心？ 顺时针旋转对应高压中心，逆时针旋转对应低压中心。证明：风顺时针旋转，水平地转偏向力指向速度的右侧，惯性离心力也指向速度的左侧，惯性离心力为小量，为使三力平衡，水平气压梯度力必定指向速度的左侧，因为水平气压梯度力有高压指向低压，所以中心气压最高，为高压；风逆时针旋转，水平地转偏向力指向速度的右侧，惯性离心力也指向速度的右侧，为使三力平衡，水平气压梯度力必定指向速度的左侧，因为水平气压梯度力有高压指向低压，所以中心气压最低，为低压。11、正压大气、斜压大气含义是什么？热成风的定义？公式？正压大气：大气中密度的变化仅仅随气压而变化时，即，这种状态的大气称为正压大气斜压大气：大气中的密度分布不仅随气压而且还随温度而变时，即，这种状态的大气称为斜压大气。热成风定义：热成风：地转风随高度的改变量或铅直方向上两等压面上地转风的矢量关系，以 表示。公式：。12、地转偏差重要性表现在何处？地转偏差定义：:实际风与地转风的矢量差称为地转偏差，地转偏差很小，但很重要：（1）引起的变化。地转偏差对大气运动的演变有极为重要的作用。地转偏差使空气微团穿越等压线引起质量的重新分布，造成风压场的变化，是天气系统演变的一个动力因子。（2）可以引起辐散和辐合地转偏差的辐散或辐合实际是水平风的辐散或辐合。13、了解在自由大气中某个气层中，当风随高度增加呈逆时针旋转，该气层有冷平流，当风随高度增加呈顺时针旋转，该气层有暖平流P50温度平流（冷平流、暖平流）示意图当时，称为暖平流，夹角为锐角，风从高温吹向低温；当时，称为冷平流，夹角为钝角，风从低温吹向高温。 第二章1.气团的概念及分类。锋，锋面，锋线，锋区含义是什么？1.气团定义：大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较均匀，垂直分布基本一致，在其控制的区域内，天气气候特征也大致相同。2.尺度：水平方向数千公里，垂直范围可达几公里到十几公里，3.气团控制的天气：水平方向：天气现象基本相同，温湿分布均匀；垂直方向：气象要素分布相同（包括稳定度）锋：是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带。此过渡带随高度往冷的方向倾斜，称为“锋” 。锋区：等压面或等高面上存在等温线密集带，此密集带随高度往冷的方向倾斜，称为“锋区”。锋面：当性质不同的两个气团，在移动过程中相遇时，它们之间就会出现一个交界区，近似看成一个面，叫做锋面。锋线：锋面与地面相交而成的线，叫做锋线。一般把锋面和锋线统称为锋。2、请写出冷锋、暖锋、锢囚锋、冷性锢囚锋、暖性锢囚锋定义(空间结构及等温线分布)冷锋（上图）：锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧运动暖锋（下图）：锋面在移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧运动准静止锋（下图）：是冷暖气团势力相当，使锋面呈来回摆动，这种锋的移动速度很小，可近似看作静止锢囚锋（下图）：是冷锋追上暖锋，将地面空气挤至空中，地面完全为冷空气所占据，造成冷锋后面冷空气与暖锋前部的冷空气相接触的锋面。A冷式锢囚锋B暖式锢囚锋C中性锢囚锋暖式锢囚锋：锋前冷气团比锋后冷气团更冷，其间的锢囚锋称暖式锢囚锋。冷式锢囚锋：锋后冷气团比锋前冷气团更冷，其间的锢囚锋称冷式锢囚锋。中性锢囚锋：锋前后冷、暖气团无大差别，其间锢囚锋称为中性锢囚。3、锋在空间状态为什么会随高度往冷的方向倾斜，维持坡度？由于锋面处存在由冷气团指向暖气团的气压梯度力，使得冷气团向暖气团下方楔入，抬举暖气团，又由于科氏力的平衡作用，不至于使锋面变得水平，而呈现倾斜状态。假设地球不转，两交界面在同一高度，冷空气气压大于暖空气，相交面出现气压梯度，由因为，所以递减比快。最终：但只要地球运动，就有地转偏向力，使右偏，最终使方向与锋线平行，A与G平衡，维持坡度。4、锋区内等温线的特点？水平方向：锋区内温度水平梯度大，两侧气团中温度水平分布均匀。锢囚锋在高空图上有暖舌，暖舌两侧等温线密集。垂直方向 ：锋区内温度垂直梯度小，逆温、等温或递减率小，两侧气团内温度随高度递减冷暖气团温差越大，锋面逆温越强或过渡区越窄，通过锋区时等温线弯折越厉害5、锋面附近要素场的特征是什么？锋面附近气压场、变压场、风场特征如何？（以密度零级不连续模拟锋面） 以密度的零级不连续模拟锋面时，锋面附近风场气压场和变压场的特征锋面有坡度、气象要素有突变：温度、气压、风、锋面附近天气变化剧烈。温度场特征：水平方向：锋区内温度水平梯度大，两侧气团中温度水平分布均匀。锢囚锋在高空图上有暖舌，暖舌两侧等温线密集。应用：根据锋区内等温线密集度确定锋区强度、地面锋线位置，等压面上冷暖平流确定锋的类型垂直方向 ：锋区内温度垂直梯度小，逆温、等温或递减率小，两侧气团内温度随高度递减。冷暖气团温差越大，锋面逆温越强或过渡区越窄，通过锋区时等温线弯折越厉害气压场特征：锋面两侧气压连续，密度不连续，气压梯度不连续：冷气团中气压梯度大于暖气团中气压梯度应用：等压线过锋面有气旋性弯曲，锋面处等压线有折角，指向高压风场特征：水平： 锋线附近风场具有气旋性切变，地面摩擦作用可使这种气旋式切变更加明显，并导致锋线附近强的风场辐合垂直：暖锋附近风向随高度顺转，冷锋附近风向随高度逆转变压场特征：变压是指某一点的气压随时间变化的大小。冷锋、暖锋均是锋前变压代数值小于锋后变压代数值。暖锋前地面减压，冷锋后地面加压。冷锋前暖锋后，静止锋附近：变压不明显。6、风随高度顺（逆）转快与锋面的关系？风随高度顺转，暖平流最强且热成风最大高度为高空暖锋区；风随高度逆转，冷平流最强且热成风最大高度为高空冷锋区；热成风很大而无明显平流，可能是静止锋。7、如何在单站高空风分析图上判断测站上空，有无锋、锋的性质及其走向？高空测风资料的应用（单站测风）：热成风方向大致代表锋的走向。根据风向随高度的转变确定锋的性质。原点与代表锋面的热成风的垂线代表锋的移向和速度风随高度顺转，暖平流最强且热成风最大高度为高空暖锋区；风随高度逆转，冷平流最强且热成风最大高度为高空冷锋区；热成风很大而无明显平流，可能是静止锋。8、锋生和锋消的定义是什么？锋生：指密度不连续性形成的一种过程; 或指已经有的一条锋面，其温度水平梯度加大的过程。锋消：指作用相反的过程。第三章1、涡度方程各项名称是什么？p坐标中的垂直涡度方程：左端第一项：绝对涡度个别变化；右端第一项：涡度倾侧项；右端第二项：散度项。2、涡度方程各项物理意义？P114-1153绝对涡度守恒条件是什么？当大气准水平无辐散时，有.故水平无辐散大气中绝对涡度守恒。4、动力因子、热力因子指的是什么？说明它们对天气系统各起什么作用？*动力因子（涡度因子）:相对涡度平流温带气旋主要是在锋区发展起来的，有很大斜压性，温度场位相落后于高度场，高空槽前地面为气旋，槽后地面为反气旋。结论：动力因子使得高空槽脊移动，地面气旋、反气旋加深发展。*热力因子（温度平流）热力因子间接作用：由于槽（脊）线处附近及低层地面都有冷（暖）平流，有降（增）温气柱收缩（膨胀），槽（脊）线处高度降低（增高），振幅加大，即曲率加大，槽前（后）脊后（前）正（负）相对涡度平流输送增大，引起固定点正（负）相对涡度增大，同时在地转偏向力作用下，伴随水平辐散（合）加大，导致大量质量减少（增大），降压（升压），低层地面温带气旋（反气旋）加深发展。结论：高空槽加深脊加强，地面气旋、反气旋前移。5、温带气旋发展分哪几个阶段？ 温带气旋生命史四个阶段：波动阶段、成熟阶段、锢囚阶段、消亡阶段。6、气旋再生、气旋族、热低压、爆发性气旋的含义是什么？*气旋再生：趋于消亡或已经消亡的气旋在一定的条件下又重新发展起来的过程。*气旋族：在同一锋系上同时出现几个不同发展阶段的气旋序列，称为气旋族。*热低压：一种无锋面气旋，由于近地面加热，一般只出现在近地面层（700hPa以下），34km就不明显的暖性低压系统，浅薄少移动。通常可分为地方性热低压和锋前热低压。*爆发性气旋：7、北方气旋、南方气旋活动范围在什么地方？在我国境内它们各包括哪些气旋？北方气旋：(1)范围：4555N，70140E ；以黑龙江、吉林与内蒙的交界地区产生最多；伴随大风、降温；降水量小。(2)种类：蒙古气旋、东北气旋、黄河气旋、黄海气旋南方气旋：(1)范围：2535N，70140E ；多生成于我国的江淮流域、东海和日本南部海面的广大地区；降水为主，量大，有时出现雷阵雨。(2)种类：江淮气旋、东海气旋。第四章1、大气环流含义？指大气具有全球范围的大尺度大气运行的基本状况，水平尺度在数千公里以上，垂直尺度在10公里以上，时间尺度在1-2日以上。是各种不同尺度的天气系统发生发展和移动的背景条件。2、平均纬向风和平均经向风分布的主要特点？对流层中部平均水平环流的特点？*平均纬向风分量的经向分布夏季（7月份）（1） 低纬：低层小范围的西风；其他部分为东风；东风带在下部各占南北约30 （2） 中高纬：对流层为西风，强度较冬季弱；北半球最大风速中心在（200hPa；40N）冬季（1月份）（1） 铅直向上东风带迅速变窄（2）中高纬度对流层中西风较强（北半球尤其明显）；最大风速中心在（200hPa；30N）（3）北半球极区冬季从对流层到平流层均为西风*平均经向风分量的经向分布（北半球）夏季（1） 13N-40N低层盛行1m/s以下的北风分量（2）高空为较弱的南风（3）近赤道地区，低层南风达2.5m/s；高空为小于2m/s的北风冬季（1） 30N以南对流层低层为较强的北风 ，最大3.5m/s ，其上空（200-300hPa）同时有明显的南风分量 ，最大风速2.5m/s ，中部风较弱 （平直西风）。（2） 40N以北低层平均为南风，高层则平均为北风，风速均不足1m/s。*对流层中部平均水平环流的特点(1)冬季：a.中高纬度以极地低压（极涡）为中心的绕纬圈的西风环流；极涡分裂成2个中心；b.中高纬西风带中的大尺度平均槽脊,三槽三脊（脊弱槽强）;c.低纬： 北美和东亚大槽伸向较低纬度；在地中海、 孟加拉湾和东太平洋都有比较明显的槽;d.副高强度较小，中心都位于海上.(2)夏季：a.极涡合并为一个，绕极涡的西风带明显北移 ，而且等高线变稀b.四槽（弱）:北美东部的槽略微东移 ; 东亚大槽东移;（冬季）欧洲西海岸脊槽（冬季）青藏高原北部到贝湖的脊槽（脊不清楚）; c.副热带高压大大加强并北移，三个闭合中心：北太平洋 北大西洋 非洲大陆西部.3、对流层底部水平环流的特点？半永久性大气活动中心和季节性大气活动中心有哪些？冬季：a.中高纬冰岛低压和阿留申低压b.大陆上为冷高压 c.太平洋副热带高压 （夏威夷高压）、大西洋副热带高压（亚速尔高压）夏季：a.亚洲大陆低压，风系发生变化b.冰岛低压比冬季弱很多，阿留申低压减弱为低槽c.副高大大加强，北太平洋副热带高压最强，脊线约在东太平洋洋面40N.*半永久性大气活动中心冰岛低压，阿留申低压，太平洋副高（夏威夷高压），大西洋副高（亚速尔高压），格林兰高压 ；在北半球，冬夏均存在的系统，对广大地区的天气和气候有重大影响，它们的变化可以体现大气环流的变化。*季节性大气活动中心亚洲高压（蒙古高压或西伯利亚高压），亚洲热低压，北美冷高压，北美热低压 ；季节性系统，在一定季节中经常存在。季节性大气活动中心出现在陆地上，半永久性大气活动中心除格林兰冰原上的冷高以外均出现在海洋上。4、控制大气环流的基本因子有哪些？太阳辐射、地球自转、地球表面不均匀(海陆和地形)和地面摩擦.5、书中p154,图4.12(a)要求会画会解释.太阳辐射：太阳辐射能纬度分布不均，造成对流层南北温差的存在，赤道暖而两极冷。若地面性质一致，而且地球不旋转，会出现从赤道上升在极地下沉的直接热力环流圈。但实际上由于地球自转形成著名的三圈经向环流。地球自转：由于辐射能收支不平衡造成南北温度差异出现直接热力环流圈，但由于地球自转产生柯氏力，使直接热力环流圈一分为三，形成著名的三圈经向环流。Hadley 环流的形成：由于太阳辐射，在对流层内赤道暖，极地冷。根据静力平衡（静力方程）高层必有指向极地的水平气压梯度力存在。空气离开赤道后，在地转偏向力的作用下向东偏转且向北的风速逐渐减小，在30N附近辐合，下沉到近地面，一部分向北作水平运动，一部分向南作水平运动。向南作水平运动的空气在地转偏向力作用下转为东北风，因为这支风系很稳定，称为东北信风。同理，在南半球有东南信风。这样在赤道近地面辐合（赤道辐合带）上升，构成北半球Hadley环流。Ferrel 环流的形成：哈得来环流圈高层在30N附近辐合下沉至地面，一支暖湿气流向北运动，在地转偏向力作用下转为向东运动，低层盛行西风。暖湿气流在极锋上滑升，有上升运动，在高层有一支气流向南运动，在地转偏向力作用下转为向西运动，高层盛行东风（与实际不符，实际为西风）。且向南的风速逐渐减小，在30N附近辐合下沉，构成费雷尔环流。 东北信风（NE trade wind）：北半球Hadley环流圈中低层向南的气流，在柯氏力作用下向右偏而形成的一支稳定的风系。东南信风（SE trade wind）：南半球Hadley环流圈中低层向北的气流，在柯氏力作用下向左偏而形成的一支稳定的风系。赤道辐合带（热带辐合带）：赤道附近东北信风和东南信风汇合的地带，简称ITCZ(intertropical convergence zone)极地环流圈的形成 由于太阳辐射纬度分布不均，极地冷，根据静力平衡（静力方程）高层必有较低纬度指向极地的水平气压梯度力存在。在北半球空气块自北纬60附近上空向北运动，在地转偏向力的作用下向东偏转，高空盛行西风，且向北的风速逐渐减小，在极地辐合下沉到近地面，其中一部分向南作水平运动，同时在地转偏向力作用下向西运动，盛行东风。这支向南的气流是干冷气流，与哈得来环流圈高层辐合下沉至地面而向北运动的暖湿气流相遇，有锋生，在地面上有极锋。暖湿气流在极锋上滑升，有上升运动，构成极地环流。 6、极锋锋区与副热带锋区两者有何不同？a.极锋定义：来自极地和高纬的低东北气流，一般比较干冷，与来自低纬的暖湿西南气流相遇形成的锋区。b.副热带锋区：在对流层中上部哈德来环流中，来自赤道的暖湿气流与间接环流高空的较干冷北风气流之间形成的锋区。区别极锋副热带锋1.60N30N2.中低层高层3.低层-地面有锋或锋线低层-地面无锋或锋线7、信风与季风的含义是什么？季风是一种与年循环相联系的现象，是大气环流季节变化的一种最典型表现。所谓典型：冬、夏盛行风向相反；夏季：地面低层从凉的海洋吹向热的大陆；冬季：从冷大陆吹向暖的海洋；夏季风必须潮湿，冬季风必须干燥。东北（南）信风（NE（SE） trade wind）：北（南）半球Hadley环流圈中低层向南（北）的气流，在柯氏力作用下向右（左）偏而形成的一支稳定的风系。8、低维地区主要的风系和主要的环流系统？低层地面：东北（南）信风（NE（SE） trade wind）：北（南）半球Hadley环流圈中低层向南（北）的气流，在柯氏力作用下向右（左）偏而形成的一支稳定的风系。0-30S/N：哈德莱环流圈（直接热力环流圈）赤道上空向北流动的气流，在柯氏力的作用下向右偏转，在30N左右转为西风，并在此处辐合，质量堆积，地面气压升高，并且冷却下沉，下沉气流辐散，其中向南的一支在柯氏力影响下右偏，转为东北风，此风系稳定，称为东北信风，在南半球为东南信风，两支信风在赤道汇合上升，从而构成直接环流圈，称为Hadley环流9、什么是赤道辐合带？赤道辐合带（热带辐合带）：赤道附近东北信风和东南信风汇合的地带，简称ITCZ(intertropical convergence zone).10、急流的含义？大气中一股强而窄的气流带，急流的水平长度达上万公里，宽数百公里，厚几公里。急流中心的长轴称为急流轴，它近于水平分布。急流中心最大风速在对流层的上部必须大于或等于30米/秒，它的风速水平切变量级为每100公里5米/秒，垂直量级为每公里5-10米/秒。按急流出现的高度不同，一般可分为高空急流和低空急流。11、低空急流的定义？对流层600hPa以下，常有强而窄的气流带，与中尺度对流天气系统密切相关，因此，将600hPa以下出现的强而窄的气流称为低空急流。12、我国各季环流概况和主要天气过程的特点？P201、202、203.第五章1、天气学方法主要包括哪几种？外推法、运动学预报法、高空天气形势预报法。2、什么叫外推法？天气过程的发展在一定时间间隔内常具有连续性。根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化规律，顺时外延，预报出系统未来的移动速度和强度变化。3、外推法包括哪两种？等速外推：假定系统的移动速度和强度变化基本上不随时间而改变，系统的移动距离或它的强度与时间成线性关系，外推依据这种线性关系进行（直线外推）。加速外推：假定系统的移动速度和强度的变化接近等加速状态，这时系统的移动距离或它的强度与时间成曲线关系，外推时要考虑加速情况（曲线外推）。4、闭合系统的等速、加速外推要几张图？等速外推：只需根据当时及过去某一时间的两张图即可进行。加速外推：用曲线外推法需要三张图5、运动学公式？6、固定坐标系与运动坐标系关系？左端为运动坐标系局地变化，右端第一项为固定坐标系局地变化，第二项为平流变化。7、系统移动的运动学公式？8、运动学方法得出槽脊移动规律？外推法、运动学方法、形势预报方程方法。9、闭合系统移动规律，两条定性准则1.槽线沿变压（变高）梯度方向移动，脊线沿变压（变高）升度方向移动；2.槽线（脊线）的移速与变压（变高）梯度（升度）成正比，与槽线（脊线）强度成反比。即在变压（变高）梯度相同的情况下，强槽（脊）比弱槽（脊）移动得慢。10、高空形势预报方程变高受哪两项影响？散合项和曲率项。11、高空形势预报方程的结论从相对涡度平流来看，由于疏密项相对甚小，在槽（脊）线上曲率最大（小），故曲率项为0（）。因此，槽脊的发展主要是由散合项所决定的，移动看散合和曲率项。对称性的槽（脊）没有发展（），疏散槽（脊）是加深（加强）的，汇合槽（脊）是填塞（减弱）的。 槽（脊）前疏散，槽（脊）后汇合，则移动迅速；槽（脊）前汇合，槽（脊）后疏散，则移动缓慢。12、对称槽脊中的涡度平流P22013、地面形势预报基本方程每一项物理名称.右端第一项为平均层的高度变化项；第二项为平均冷暖平流项(平均层到地面之间的平均温度平流)；第三项为垂直运动造成的绝热变化项；第四项为非绝热变化项。14、一个发展的气旋总是位于高空槽前了解.15、解释四个现象的一个P223.非绝热加热项（包括乱流、辐射、蒸发、凝结） 冬半年，大陆地表面是冷源，海洋表面是热源，温带气旋从大陆移到海上，气旋上空气柱吸热（）此气柱增温膨胀，中心附近等压面高度降低，气旋加深;在冬季的大陆上为冷源（蒙古，西伯利亚等地），所以这些地区常为冷高压生成或加强源地.因此可以解释：a 冬季 洞庭湖 、鄱阳湖及里海、 咸海、巴尔喀什湖、贝加尔湖常有气旋发生发展；b 冬季 高压入海后减弱，低压入海后加强，夏季反之c 夏季 在青藏高原、云贵高原等地，常有热低压发展d 冬季 冷高压移至蒙古常加强，再向南移至我国后则变性减弱16、名词解释：引导气流含义：地面系统中心的移动沿着平均层气流（地转风）的方向移动，称此气流为引导气流。17、地形的摩擦作用位涡守恒：为地转涡度，为相对涡度。为绝对涡度，为气柱厚度。只与（纬度）有关，与无关，故不变。当增加，则增加；当降低则降低。18、一些事实P229第六章1、寒潮定义，寒潮标准和寒潮天气的主要特点有哪些？定义：是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定天气形势下迅速加强南下，造成沿途大范围的剧烈降温、大风和雨雪天气。这种冷空气南侵过程达到一定强度标准的称为寒潮。寒潮标准：寒潮天气的主要特点：剧烈的降温和大风，有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻、风沙、雷暴（春秋的江南地区）。2、为什么春秋季寒潮过程比冬季频繁？这是因为春秋两季是过渡季节，西风带环流处于转换期内，调整和变动都很剧烈，特别是春天，低层比高层增暖大得多，有助于地面低压强烈发展，从而促使风力增强，温度变化也剧烈。隆冬季节，虽然冷空气供应充足，活动频繁，但是基础温度低，因而南下的冷空气往往达不到寒潮的强度。3、影响我国冷空气的源地？新地岛以西洋面上。冷空气经巴伦支海、前苏联欧洲地区进入我国。它出现次数最多，达到寒潮强度的也最多。新地岛以东洋面上。冷空气大多数经喀拉海、太梅尔半岛、前苏联地区进入我国。它出现次数虽少，但气温低，可达寒潮强度。冰岛以南洋面上。冷空气经前苏联欧洲南部或地中海、黑海、里海进入我国。它出现次数较多，但温度不很低，一般达不到寒潮强度，但如果与其它源地的冷空气汇合后也可达到寒潮强度 。4、冷空气从寒潮关键区侵入我国的路径有哪几路？寒潮关键区：据中央气象台统计资料，95%的冷空气都要经过西伯利亚中部 （70-90E,43 -65N）地区并在那里积累加强，这个地区就称为寒潮关键区。路径：西北路：东路：西路：东路加西路：东路冷空气从河套下游南下，西路冷空气从青海东南下，两股冷空气常在黄土高原东侧，黄河、长江之间汇合，汇合时造成大范围的雨雪天气，接着两股冷空气合并南下，出现大风和明显降温。5、 形成寒潮过程的主要天气系统有哪些？极涡、极地高压、寒潮地面高压、寒潮冷锋6、寒潮中期天气过程有哪几类？倒“”流型（70-80%）、极涡偏心型、大型槽脊东移型P2746、 我国寒潮的短中期天气过程有哪些主要类型？小槽发展型、低槽东移型、横槽型P276*低槽东移型：1.含义：欧洲小槽东移过程中，有来自北方的新鲜冷空气并入，使小槽发展，导致寒潮过程.2.在以下三种情况下可达寒潮强度：(1) 低槽东移过程中，有新鲜冷空气或贝加尔北部残留的冷空气合并使冷空气强度加强.(2)低槽东移到乌拉尔山以东时，从黑海到里海有明显的暖平流，脊前西北气流加强，促使新鲜冷空气从新地岛加速南下与原低槽中的冷空气合并.(3) 蒙古气旋、东北低压强烈发展又向东北移去，有利冷空气主力向东偏北移。黄河气旋及江淮气旋发展将导致冷空气南下而爆发寒潮.*横槽型：1.含义：东亚倒流型建立时，极涡向西伸出一个东-西走向槽，槽前后是偏北风（340-20）与偏西风（300250）的切变.2.冷空气向南爆发的三种情况之一 横槽转竖 第七章1、我国主要雨带的季节性变动有什么规律？3月下旬5月上旬江南地区江南春雨期5月中旬6月上旬（25天）华南地区华南前汛期6月中旬7月上旬（20天）江淮地区江淮梅雨7月中旬8月下旬（40天）华北、东北地区华北、东北雨季华南地区华南后汛期9月中旬10月上旬淮河流域淮河秋雨期两次北跳三次停滞2、降水形成的物理条件是什么？暴雨形成的决定因素有哪些？降水：宏观过程：水汽条件：水汽由源地水平输送到降水地区；垂直运动条件: 水汽在降水地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云；微观过程：云滴增长条件：云滴增长变为雨滴而下降。 暴雨：（1）充分的水汽供应；（2）强烈的上升运动 （3）较长的持续时间。3、什么是水汽通量？什么是水汽通量散度？水汽通量：(1)定义：单位时间通过与水平风速相垂直的单位面积的水汽量.(2)表达式:.底边为单位长度，高为单位百帕的水汽通量为.水汽通量散度：(1)含义：水平水汽通量散度指单位时间、单位体积内水汽的水平净流入或净流出量。(2)表达式:. ，辐散，辐合。4、定性判断垂直运动的方法？高层辐散低层辐合有上升运动;高层辐合低层辐散有下沉运动.5、理解高层辐散、低层辐合即有利于该区域大气垂直上升运动的出现和维持？7、 梅雨的定义是什么？梅雨的气候特征？含义：每年初夏，在湖北宜昌以东28-34N之间的江淮流域到日本南部这以狭长区域常会出现连阴雨天气，雨量很大。由于这一时期正是江南梅子的黄熟季节，故称为 “梅雨”。又因此时空气湿度大，温度高，百物极易受潮霉烂，因而又有“霉雨”之称。气候特征：长江中下游多阴雨天气，雨量充沛，相对湿度很大，日照时间短，降水一般为连续性，但常间有阵雨或雷雨，有时可达暴雨程度。 8、 简述梅雨期降水天气过程的主要环流形势？*高层(100、200hPa:南亚高压（青藏高压），*对流层中层（500hPa等压面）高纬度地区：阻塞形势（阻塞高压）；中纬度地区：较平直的西风气流，浅槽东移；副热带地区：带状副高，脊线：日本南部华南，120E脊线稳定在22N；低纬度地区：印度东部孟加拉湾有稳定的低压槽；长江中下游地区盛行西南风，与北方来的偏西气流之间构成范围宽广的气流汇合区，有利于锋生并带来充沛的水汽。 单阻、双阻、三阻型*低层：在850百帕或700百帕上为江淮切变线，切变线之南有与之近乎平行的低空西南风急流，有时切变线上有西南涡东移。9、何谓低空切变线？低空（850、700hPa）风向发生气旋性切变（逆时针偏转）的不连续线。10、西南涡天气特点是什么？西南涡 ： 形成于四川西部；气流辐合上升，阴雨天气；东移时，发展，降水加强。11、什么是低空急流？低空急流对降水的作用？12、简述天气尺度系统对暴雨的作用？行星尺度天气系统对暴雨的作用。*1制约形成暴雨的中尺度系统的活动；2.造成暴雨区的水汽集中3在天气尺度系统中上下不同性质的平流造成位势不稳定层结4天气尺度系统中风速垂直切变有利于中小尺度系统的发生和维持*行星尺度天气系统只能控制影响暴雨的天气尺度系统，其本身并不能决定会否有暴雨出现。在同一种行星波形势下，有时会产生暴雨，有时不会，这必须结合天气尺度系统和中尺度系统分析，因为行星尺度系统只起着提供有利于暴雨发生的环流背景。第九章1. 热带气旋的定义及等级。发生在热带海洋上空具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，总伴有狂风暴雨，常给受影响地区造成严重灾害。2. 热带气旋的命名及编号规则。每年，在180E以西，赤道以北太平洋（包括南海海域）洋面上生成的近中心最大风力大于或等于8级的热带气旋进行统一编号，并按照其强度变化分别称为第几号热带风暴、强热带风暴和台风。如果台风强度减弱，台风的序号不变，再改称为热带风暴或热带低压。热带气旋采用了 4 位数字编号，前 2 位数字表示年份，后 2 位数字表示当年热带气旋的顺序号。热带低压和热带扰动均不编号。3. 热带气旋发生的地区及季节。就全球范围而言，平均每年有近80个热带气旋生成，其中北半球发生的热带气旋数占全球总数的73%，而西北太平洋又是全球热带气旋发生频率最高的地区，占全球的36%，平均每年约有28个热带气旋生成。热带气旋一年四季皆可发生，但以夏秋季节发生的频率最高。4.台风的水平结构和垂直结构及天气。一个发展成熟的台风，按其水平结构和天气现象大致可分为3个区域，即：外围区、涡旋区、眼区。台风眼区，亦称为台风内圈，其直径一般为10-60公里，大的超过100公里，小的不到10公里，绝大多数呈圆形，也有椭圆形或不规则的。天空少云或晴空 ，气压降至最低，且停止下降。迅速减小到4级以下，或静风。干暖 台风涡旋区：亦称为台风中圈，是围绕台风眼分布着的一条最大风速带，宽度平均为10一20公里。它与环绕台风眼的云墙重合，台风中最强烈的对流、降水都出现在这个区域里，是台风破坏力最猛烈、最集中的区域。台风大风区：亦称为台风外圈，云带，直径通常为400-600公里，有时可达800-1000公里；常伴有分散性阵雨。一般67级，向内急剧增加。气压：开始缓慢下降，向内急剧下降。在垂直方向上，台风可分为三层：3Km以下为流入层，有显著向中心辐合的气流，最强流入在500m高度；310Km为中间层，这里的气流主要是旋转的，流入或流出的量很小；10Km以上为流出层，气流主要是向外辐散，200hPa以上有最强流出；5.台风生成的必要条件。(1)热力条件：台风发生、发展必须要有足够大的海面或洋面，同时海面水温必须在2627以上。这是扰动形成暖心结构的基础。 (2)初始扰动：要使条件不稳定大气的不稳定能量得以释放，使其转变为发展台风的动能，必须有一个启动机制，这就是低层的初始扰动。低空象这样的扰动有赤道辐合带涡旋、东风波等。(3)垂直方向风速不能相差太大: 上下层空气相对运动很小，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风暖中心结构；(4)要有足够大的地转偏向力作用: 地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成, 它能使辐合气流逐渐形成为强大的逆时针旋转的水平涡旋。地转偏向力在赤道附近接近于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。 6.西太平洋台风的移动路径及受力分析。1西移路径：台风从菲律宾以东洋面一直向西移动，经过南海，在我国海南岛或越南一带登陆。2西北移路径：台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动，穿过琉球群岛，在我国江浙或浙闽一带登陆。3转向路径：台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动，然后转向东北方向移去，路径呈抛物线状。4.异常路径：东折路径、突然西折路径、北翘路径、打转和蛇形路径、双台风互旋路径。台风移动的作图分析作图步骤：1.先根据大型平均气压场定出 G ；2.再依台风强度定出 N(总是北略偏西）；3.根据 G、N，再按 G+A+N=0 定出 A；4.最后再根据 A定出 C。补充：第八章内容*对流性天气：由大气中的对流不稳定层结造成的，并伴有阵雨、大风、冰雹、龙卷等天气现象。*对流性天气的特征： 对流性天气都是对流旺盛的积雨云（Cb）的产物 对流性天气具有范围小，发展快的特点。 对流性天气发展剧烈，易形成灾害。*雷暴：积雨云中所发生的雷电交作的激烈放电现象，同时指产生这种天气现象的天气系统。雷暴是由旺盛积雨云所引起的伴有闪电、雷鸣和强阵雨的局地风暴。没有降水的闪电、雷鸣现象，称干雷暴.雷暴过境时，气象要素和天气现象会发生剧烈变化，如气压猛升，风向急转，风速大增，气温突降，随后倾盆大雨。强烈的雷暴甚至带来冰雹、龙卷等严重灾害。雷暴云：指产生雷暴的积雨云（Cb）。一般雷暴：通常把只伴有阵雨的雷暴称 为“一般雷暴”。强雷暴：伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的雷暴称为强雷暴。*一般雷暴的结构1生命史的三个阶段积云阶段（发展阶段）成熟阶段消散阶段2生命史：每个阶段持续十几分钟至半小时左右。3.水平尺度：约十几公里。4.垂直运动：(垂直速度15m/s)5.垂直运动在对流层中层最强（300hPa-500hPa）6.降水分布：0等温线至-20等温线之间的区域主要由过冷水滴、雪花、及冰晶组成，而冰晶是从-10附近开始出现，并随高度逐渐增多。到冻结高度，云顶突然向上发展，至对流层顶附近后形成云砧。*雷暴群或带:1.含义：有许多雷暴单体随机聚集成群或带（各单体处于不同阶段），每个单体都具有独立的云内环流，都经历发展阶段、成熟阶段和消散阶段，并处于不断新生和消失的新陈代谢过程中。2.生命史：几个小时3. 水平尺度：可达几百公里。4每个单体处于不同的发展阶段。*一般雷暴天气的成因雷电:雷电是由积雨云中冰晶“温差起电”以及其它起电作用所造成的云与地之间或云与云之间的放电现象。一般当云顶发展到-20等温线高度以上时，云中便有了足够多的冰晶，就会出现闪电和雷鸣。阵雨:在雷暴云中上升气流最强区附近，一般有一大水滴累积区，当累积量超过上升气流承托能力时，便开始降雨。由于累积区中的水倾盆而下，因而造成阵雨或暴雨。阵雨持续时间为几分钟到一小时不等，视雷暴云的强弱及含水量多少而定。阵风:在雷暴云的成熟阶段，云中产生的下沉气流冲到地表面向四周散开造成阵风。移动缓慢的雷暴，云下的流出气流几乎是径向（即向四面八方铺开）的。然而多数情况下，在雷暴移向的下风方的风速要大于上风方。*强雷暴的结构强雷暴：伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的雷暴称为强雷暴。飑暴：以强烈阵风为主的强雷暴雹暴：以严重降雹为主的强雷暴生命史：较长，几小时-十几小时强雷暴类型：超级单体风暴、多单体风暴、龙卷风暴、飑线是常见的强风暴*强雷暴与一般雷暴的主要区别：1.系统中的垂直气流的强度，前者比后者强得多。2.垂直气流的有组织程度和不对称性。当强雷暴发展到一定阶段时，会出现一个可以维持数小时之久的近乎稳定的较强较大，以及高度有组织和不对称垂直环流。*超级单体“风暴定义及特征 含义：具有单一的特大的垂直环流的巨大的强风暴云，是所有对流风暴云中最壮观和最 强烈的一类风暴云水平尺度：20-40km垂直尺度：18km生命史:几个小时，移动路径可达数百公里;环流：具有强大的非对称的有组织的垂直环流，前部有上升气流，后部有下沉气流*飑线含义：有许多雷暴单体（其中包括若干超级单体）侧向排列而形成的强对流云带。风向、风速突变的狭窄的强对流天气带。很具破坏力的严重灾害性天气。水平尺度：长约几十至几百公里，宽约几十公里至二百公里。生命史：几小时至十几小时。天气现象：大风、冰雹、龙卷。飑线过境时，风向突变、风速急增、气压骤升、气温剧降同时伴有雷暴、暴雨。飑线发生之前多属晴好天气，气温较高，风力微弱，风向很乱或多偏南风，空气湿度较大，天气闷热，具备雷雨条件。我国飑线的地理分布：飑线多发生在长江流域以北地区，其中内蒙、河北、山西、山东、河南、安徽、江苏和沿海等地每年均有发生。飑线常出现在气团内部或冷锋前，破坏性很大.*强雷暴天气的成因天气：大风（飑）、冰雹、龙卷飑：含义：伴随强风暴云来临，气压涌升，气温急降，相对湿度增大的突然发作的强烈阵风。飑是强阵风的意思.形成的原因：下击暴流到地表面向四周散开。冰雹： 含义：直径大于5毫米的固体降水物。共同特点：1.较强的上升运动（max15m/s.）2.水份累积区和最大垂直速度区的高度一般在零度层以上。3.水份累积区的含水量较为丰富，一般都不小于15-20克/米3，累积厚度不小于1.5-2.0公里左右。 4.有宜于形成“雹胚”的环境。5.云内0层的高度适当，不太高也不太低。冰雹的形成过程： 在一般超级单体雹云中冰雹的生长过程大致经历这样的过程：首先雹胚进入斜升气流之中，斜升气流把小冰粒带到中高层，穿过过冷水份累积区，然后砧状流出气流将小雪粒撒向前方。大的抛得近，小的抛得远。通过“分选”作用，大小雹粒在不同部位下落，重新进入斜升气流，又开始第二次升降。如此循环数次，大雹落在回波“墙”附近或“阵风前沿线”附近的后方。而小雹可能降落在离“阵风前沿线”较远的后方或前方。冰雹路径有两条：一条是产生在徐淮地区或盐城北部的冰雹，向南移动。另一条是产生于安徽省中部的冰雹，向东南偏东方向移动。*龙卷含义：从雷暴云底向下伸展并且到达地面的漏斗状涡旋云柱叫做“龙卷”。龙卷伸展到地面时会引起强烈的旋风叫做“龙卷风”。龙卷有时悬挂在空中，有时伸延到地面。出现在陆地上的，称陆龙卷，出现在海面上的，称海龙卷。 龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。龙卷风中心附近风