气象学整理最终版及气象信息化总体方案初稿

第一章—引论1、天气与气候的区别与联系、气候系统的概念；答：天气是气候的基础，气候是天气的总结与概括。一个完整的气候系统应包括对气候形成、分布和变化有直接或间接影响的各个环节，除太阳辐射这个主要能源外，气候系统包括大气圈，水圈，冰雪圈，陆地表面和生物圈等五个子系统。2、大气的分层：分为几层？各层温度随高度变化的特点及其原因？答：分为五层，分别是对流层，平流层，中间层，热层，散逸层。对流层：气温随高度增加而降低。由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。平流层：气温最初保持不变或微有升。约30KM以上，气温随高度增加而显著升高，在55KM高度达到-3摄氏度。因为平流层存在着臭氧。中间层：气温随高度增加而迅速下降。原因是由于中间层没有臭氧，而氮和氧等气体所能直接吸收的那些波长更短的太阳辐射又大部分被上层大气吸收掉了。热层：气温随高度增加而迅速增高。因为波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层中的原子氧、氮所吸收的缘故。散逸层：气温随高度增加很少变化。因为散逸层距离地心较远，地心引力较小。3、对流层的三个主要特征是什么？什么是气温直减率？答：三个主要特征是：1、气温随高度增加而降低。由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。2、垂直对流运动。由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动。对流运动的强度主要随纬度和季节的变化而不同。一般情况是：低纬较强，高纬较弱；夏季较强，冬季较弱。因此对流层的厚度从赤道向两极减小。空气通过对流和湍流运动，高、低层的空气进行交换，使近地面的热量、水汽、杂质等易于向上输送，对成云致雨有重要的作用。3、气象要素水平分布不均。由于对流层受地表的影响最大，而地表面有海陆分布、地形起伏等差异，因此在对流层中，温度、湿度等的水平分布是不均匀的。平均而言，高度每增加100m，气温则下降0.65摄氏度，被称为气温直减率。4、臭氧的功用及在大气中的分布特点？大气气溶胶的作用？答：臭氧能大量吸收太阳紫外线，使臭氧层变暖，影响大气温度的垂直分布，从而对地球大气环流和气候的形成起着重要的作用。同时还形成了一个“臭氧保护层”，将太阳光中99%的紫外线过滤掉，这对地球上生命的生存十分重要。在近地面层臭氧含量很少，从10KM高度开始逐渐增加，在12-15KM以上含量增加的特别显著，在20-30KM高度处达到最大值，再往上则逐渐减少，到55KM高度上就极少了。臭氧层在地面大约20到30公里处。大气气溶胶作用：1、形成云雾和降水的条件—充当凝结核的作用。2、改变辐射平衡，影响大气温度—通过散射辐射和吸收辐射产生直接影响。3、造成大气污染，能见度降低—沙尘暴，雾。5、水汽压、饱和水汽压、相对湿度、露点、降水的概念是什么？答：水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力，大气压中的水汽分压。饱和水汽压：在温度一定的情况下，单位体积空气中能容纳的水汽数量（水汽压）存在一个极限值，水汽含量达到了这个限度，空气就呈饱和状态，如果超过这个极限值，多余部分的水汽凝结成液体水，这一极限值称为该温度下的饱和水汽压。相对湿度：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示）露点：在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度，称露点温度，简称露点。降水：指从天空降落到地面的液态或固态水，包括雨、雪、霰、冰雹等。6、干空气和湿空气的气体状态方程及意义；答：干空气一切气体在压强不太大，温度不太低（远离绝对零度）的条件下，一定质量气体的压强和体积的乘积除以其绝对温度等于常数湿空气虚温的意义：在同一压强下，干空气密度等于湿空气密度时，干空气应有的温度7、干洁大气：除去水汽以外的纯净大气。第二章1、什么是辐射？大气层是如何削弱太阳辐射的？哪个因素最重要？答：自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称为辐射。通过辐射传播的能量称为辐射能，也简称为辐射。大气层通过对太阳辐射的吸收，散射，反射来削弱太阳辐射。其中反射最为重要，散射次之。2、散射的基本类型包括哪些？哪些天气现象体现出散射原理。答：依据散射粒子与入射辐射波长的相对大小，散射基本类型可以分为：1、瑞利散射（分子散射）2、米散射（大颗粒散射）。晴空呈现蓝色的原因——蓝光的散射比红光大九倍以上。例如当空气中存在较多的尘埃或雾粒，一定范围的长短波都被同样的散射，使天空呈现灰白色。3、简述影响直接辐射/散射辐射的因素答：太阳高度角和大气透明度。太阳高度角：是太阳光入射方向和地平面之间夹角。太阳高度角越小，等量的太阳辐射散布的面积就越大，地表单位面积上所获得的太阳辐射能就越小。太阳高度角越小，太阳辐射透过的大气层就越厚，削弱就越强，到达地面的太阳辐射就越小。大气透明度：是透过一个大气质量的辐射强度与进入该大气的辐射强度之比。它的影响因子是大气中水汽、水汽凝结物和尘粒杂质的多少。这些物质愈多，大气透明程度愈差，透明系数愈小。因而太阳辐射受到的减弱愈强，到达地面的太阳辐射也就相应地减少。4、为什么地面和大气的辐射被称为长波辐射？答：95％以上的热辐射能量集中在3~120μm的波长范围内，其辐射能最大段波长在10~15μm范围内，所以地面和大气的辐射被称为长波辐射。5、长波辐射在大气中的传输过程与太阳辐射的传输过程的不同之处答：①太阳辐射中的直接辐射是作为定向的平行辐射进入大气；地面和大气辐射是漫射辐射。②太阳辐射在大气中传播时，仅考虑大气对太阳辐射的削弱作用，而不需考虑大气本身的辐射的影响。长波辐射在大气中的传播时，不仅要考虑大气对长波辐射的吸收，而且还要考虑大气本身的长波辐射。结合大气的温度以及维恩定律可知，大气产生的短波辐射是极其微弱的。③长波辐射在大气中传播时，可以不考虑散射作用。6、何为大气逆辐射、大气保温效应、地面有效辐射和辐射差额（净辐射）答：大气辐射指向地面的部分称为大气逆辐射。大气逆辐射使地面因放射辐射而损耗的能量得到一定的补偿，由此可看出大气对地面有一种保暖作用，这种作用称为大气的保温效应。地面有效辐射F0：地面放射的辐射（Eg）与地面吸收的大气逆辐射（δEa）之差，即F0=Eg-δEa

。辐射差额（净辐射）：物体收入辐射能与支出辐射能的差值：辐射差额=收入辐射-支出辐射。7、气温非绝热变化的方式包括哪些？答：传导，辐射，对流，湍流，蒸发凝结。8、干绝热过程及泊松方程答：干绝热过程是空气团升降过程中没有发生相变。泊松方程：T0、P0：空气初态的温度和气压T、P：空气终态的温度和气压。干绝热变化过程中，温度随气压的变化呈指数降低。9、干绝热直减率γd及其与γ（气温直减率）的区别答：γd是空气团在绝热上升/下降过程中气块本身的降温率，它近似于常数。γ是表示整个对流层大气的温度随高度变化的平均情况。大气中随地-气系统之间热量交换的变化，γ可有不同数值，即可以大于、小于或等于γd。10、位温及其应用答：把每一层中的气块循着干绝热的程序订正到一个标准高度：1000hPa处，这时所具有的温度称为位温。位温重要性质：气块在干绝热过程中，其位温是恒定不变的。应用有比较不同高度上的气块的热状态。11、大气稳定度：定义、判断方法、实际应用答：指气块受任意方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。它表示在大气层中的个别空气块是否安于原先的层次，是否易于发生垂直运动，即是否易于发生对流。判断大气稳定度的基本公式。(a)当γ＜γd，若∆Z＞0，则a＜0，加速度与位移方向相反，层结是稳定的；(b)当γ＞γd，若∆Z＞0，则a＞0，加速度与位移方向一致，层结是不稳定的；(c)当γ=γd，a=0，层结是中性的。大气是否稳定，通常用周围空气的温度直减率（γ）与上升空气块的干绝热直减率（γd）或湿绝热直减率（γm）的对比来判断。实际应用：分析大气稳定度。12、简述气温日变化的原因，能够看图说话答：大气边界层的温度主要受地表面增热与冷却作用的影响而发生变化。（1）日出后，地面储存热量增多，地温升高，大气吸收地面放出的长波辐射迅速增多，气温随之升高。（2）正午太阳高度角最大，太阳辐射达到一天中最强，地表不断地储存太阳辐射能，使地温继续升高，最高值出现在午后13时，再通过辐射、对流把地面最高温度时放出的长波辐射传给大气，需要一定的时间，所以气温的最高值出现在午后14时。（3）当地面放出最多的长波辐射后，太阳辐射能继续减弱，地温也开始下降，地面辐射减弱，因此气温也开始下降，直到次日日出前，地面存储的热量达到一天中的最小值时，气温也就降到一天中的最低值。13、气温日较差、气温年较差答：一天中气温的最高值与最低值之差，称为气温日较差，其大小反映气温日变化的程度。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。气温年较差的大小与纬度、海陆分布等因素有关。14、什么是逆温及其产生的几种方式答：逆温现象：对流层中气温随高度增高而升高。造成逆温的条件：地面辐射冷却、空气平流冷却、空气下沉增温、空气湍流混合等。1、辐射逆温—由于地面强烈辐射冷却形成的逆温。2、湍流逆温—由于低层空气的湍流混合而形成的逆温。3、平流逆温—因空气的平流而产生的逆温，称平流逆温。4、下沉逆温—由于下沉运动压缩增温而导致的。5、锋面逆温—暖空气爬升到冷空气上方，在界面附近产生逆温。第三章1、什么是冰晶效应？答：水滴不断蒸发而减小，冰晶增大，在冰和水之间水汽转移现象——这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用就是“冰晶效应”。2、影响蒸发速度的四个因子？它们是如何影响蒸发速度的？答：在自然条件下，蒸发是发生于湍流大气之中，影响因素是湍流交换，而非分子交换，影响蒸发速度的主要因子有四个：水源、热源、饱和差、风速。水源：没有水源就不可能有蒸发，水/雪面、湿土、植被是蒸发产生的基本条件。在沙漠中，几乎没有蒸发。热源：蒸发必须消耗热量，在蒸发过程中如果没有热量供给，蒸发面就会逐渐冷却，从而使蒸发面上的水汽压降低，于是蒸发减缓或逐渐停止。因此蒸发速度在很大程度上决定于热量的供给。实际上常以蒸发耗热多少直接表示某地的蒸发速度。饱和差：蒸发速度与饱和差成正比。严格说，此处的E应由蒸发面的温度算出，但通常以一定气温下的饱和水汽压代替。饱和差愈大，蒸发速度也愈快。风速：大气中的水汽垂直输送和水平扩散能加快蒸发速度。无风时，蒸发面上的水汽单靠分子扩散，水汽压减小得慢，饱和差小，因而蒸发缓慢。有风时，湍流加强，蒸发面上的水汽随风和湍流迅速散布到广大的空间，蒸发面上水汽压减小，饱和差增大，蒸发加快。3、大气中水汽凝结或凝华的一般条件是什么？答：1、有凝结核或者凝华核的存在。2、大气中的水汽要达到饱和或过饱和状态。4、使空气达到过饱和有哪两种途径？答：1、暖水面蒸发——增加水汽。当冷空气流经暖水面时，暖水面蒸发的水汽较多，很容易在冷空气中达到饱和，从而产生凝结。2、空气的冷却——降低饱和水汽压。5、什么是露、霜？它们形成的气象条件是什么？答：晚间地表辐射冷却，贴近地表空气层随之降温，当其温度降到露点以下，即空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结。如果露点温度在0摄氏度以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。露点温度在0摄氏度以下，则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶，称为霜。PS：冻露实际上也归入霜的一类。露与霜形成的气象条件：晴朗微风的夜晚晴朗：没有云产生的大气逆辐射，有利于地面或地物迅速辐射冷却。微风：使较厚的气层进行辐射冷却，保证有足够多的水汽供应凝结。6、什么是雾凇、雨凇？它们有什么破坏性？答：雾凇：形成于树枝上、电线上或其它地物迎风面上的白色疏松的微小冰晶或冰粒。根据其形成条件和结构可分为两类：（1）晶状雾凇（2）粒状雾凇。（结速度快、粒状，结构紧密，能使电线、树枝折断，对交通运输、通讯、输电线路有一定影响）雨淞：是形成在地面或地物迎风面上的透明的或毛玻璃状的紧密冰层。它主要是过冷却雨滴降到温度低于0℃的地面或地物上冻结而成的。雨凇的破坏性很大，它能压断电线、折损树木，对交通运输、电讯、输电以及农业生产都有很大影响。7、辐射雾和平流雾是如何形成的？答：辐射雾：（1）成因：由地面辐射冷却使贴地气温降低到露点或露点以下，使空气中的水汽达到饱和所形成的雾。（2）形成辐射雾的有利条件是：①空气中有充足的水汽；②天气晴朗少云；③风力微弱（1-3m/s）；④大气层结稳定。平流雾：（1）成因：暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成。（2）形成平流雾的有利天气条件是：①下垫面与暖湿空气温差较大；②暖湿空气的湿度大；③适宜的风向（由暖向冷）和风速（2-7m/s）；④层结较稳定。8、云有四种形成条件，分别形成什么类型的云？答：需满足水汽凝结的条件：1）凝结核；2）过饱和。过饱和主要是由空气垂直上升绝热冷却引起的。上升运动的形式和规模不同，形成的云的形状、高度也不同，上升运动的方式。1、热力对流（积状云）指地表受热不均和大气层结不稳定引起的对流上升运动。由对流运动所形成的云多属积状云。2、动力抬升（层状云）指暖湿气流受锋面、辐合气流的作用所引起的大范围上升运动。这种运动形成的云主要是层状云。3、大气波动（波状云）指大气流经不平的地面或在逆温层以下所产生的波状运动。由大气波动产生的云主要属于波状云。4、地形抬升（地形云）指大气运行中遇地形阻挡，被迫抬升而产生的上升运动。这种运动形成的云既有积状云，有波状云和层状云，通常称之为地形云。9、基本的云型包括哪几种？答：层状云（雨层云、高层云、卷层云、卷云）波状云（层积云、层云、高积云、卷积云）积状云（淡积云、浓积云、积雨云）特殊云状：悬球状、堡状、絮状、荚状（堡状云絮状云荚状云）10、云滴增大的过程有哪两种？答：使云滴增大的过程主要有二种方式：（1）云滴凝结（或凝华）增长。（2）云滴相互冲并增长。11、人工如何影响暖云降水？答：暖云：整个云体温度高于0℃的云。人工影响暖云降水：（1）引入吸湿性核（如食盐），在低饱和度下凝结增长，故可形成大滴。（2）引入30-40μm的大水滴，从而拓宽滴谱，加速冲并增长的过程（3）引入表面活性物质，改变水滴的表面张力状态，以利于形成大水滴，加速链锁反应，形成降水。第四章1、什么是静力平衡状态？它在什么情况下适用。答：静力平衡状态：气块在垂直方向所受合力为零，即重力与垂直气压梯度力合力为零，加速度为零。实际大气而言，除少数情况（雷暴、龙卷）外，大气中气块的垂直加速度通常不超过0.001m/s2,一般可忽略这个加速度，认为大气在垂直方向上受力平衡。对于薄气层而言，上下层温度、密度变化不显著时，可以利用静力学方程描述气压的垂直变化特征。如果气层较厚时，上下层温度、密度变化显著，就要用压高方程。2、如何理解大气静力学方程。答：（1）前提条件：大气垂直方向上合力为零（2）dP=-ρgdZ公式的意义：负号：气压随高度而减小。气压随高度递减的快慢取决于空气密度（ρ）和重力加速度（g）的变化：g随高度的变化量一般很小，因而气压随高度递减的快慢主要决定于空气的密度；在密度大的气层里，气压随高递减得快，反之则递减得慢。（3）实践证明，静力学方程虽是静力平衡状态大气的理论方程，但除在有强烈对流运动的局部地区外，其误差仅有1％，因而得到广泛应用。3、水平气流的辐合、辐散会产生什么天气？答：当对流层上层有水平辐合、下层有水平辐散的区域会引起下沉运动，下沉的空气会带来晴天；反之，则会出现上升运动，形成云层甚至降水。4、气压梯度力可以分解为垂直气压梯度力和水平气压梯度力，它们各自有什么特点？答：水平气压梯度力很小，在一定条件下却能造成空气水平运动。没有其他力与它平衡。垂直气压梯度力很大，垂直方向上一般不会产生造成很大加速度。它与重力始终处于平衡。垂直气压梯度远远大于水平气压垂直梯度，气压梯度的方向几乎与垂直气压梯度方向一致，等压面近似水平。5、水平地转偏向力的特点是什么？方向？何时产生？答：水平地转偏向力是为解释在转动地球上产生偏向而假象的力，只有物体相对于地面有运动时才产生，物体静止时，无偏向力。水平地转偏向力点方向与空气的运动方向始终是垂直的，只改变空气运动的方向，不改变运动的速度。判断方法：在北半球背风而立，空气将偏向初始运动的右方，南半球则偏向初始运动的左方。在1835年，法国气象学家科里奥利提出水平地转偏向力，为了描述旋转体系的运动，需要在运动方程中引入一个假想的力，这也就是科里奥利力。6、自由大气中空气水平运动的特征是什么？为什么具有这样的特征？答：自由大气中空气水平运动特点：近似稳定、水平。因为空气处于静力平衡状态，即作用于自由大气水平运动的各种力（气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力）相互平衡。7、什么是梯度风？梯度风的特征？答：梯度风是空气质点作曲线运动时，气压梯度力、地转偏向力作用外，和惯性离心力，这三力平衡时形成的风。梯度风是作用于空气质点的力达到平衡时的风，梯度风考虑了空气运动路径的曲率影响，它比地转风更接近于实际风。空气质点作曲线运动时，气压梯度力、地转偏向力作用外，和惯性离心力，这三力平衡时形成的风作用于空气质点的力达到平衡时的风低压中的梯度风平行于等压线，绕低压中心作逆时针旋转，南半球则作顺时针方向旋转。高压中的梯度风平行于等压线，绕高压中心作顺时针旋转(北半球)。8、什么是热成风？热成风的方向？答：热成风是由于水平温度梯度的存在而产生的上、下两层等压面上地转风的矢量差。热成风并不是实际上的空气水平运动，表示风随高度的改变量，是上层地转风与下层地转风的矢量差。热成风的方向遵守风压定律：（1）热成风沿等温线吹；（2）在北半球，背风而立，左冷，右暖；南半球恰好相反9、摩擦层中，高压和低压中空气的运动特征。答：在摩擦层中，空气的水平运动因受摩擦力作用，不仅风速减弱、风向受到干扰，而且破坏了气压梯度力与地转偏向力间的平衡关系，表现出气流斜穿等压线，从高压吹向低压的特征。10、摩擦层中风随高度的变化规律是什么？为什么具有这样的规律？答：摩擦层中风随高度的变化规律：①风速随高度增加逐渐增大。②风向随高度增加逐渐右偏转（北半球）在摩擦层中风随高度的变化，即受摩擦力随高度变化的影响，又受气压梯度力随高度变化的影响。假若各高度上气压梯度力相同，由于摩擦力随高度不断减小，其风速将随高度的增大而变大，风向在北半球随高度增高不断向右偏转，到摩擦层顶部风速接近于地转风，风向与等压线相平行。11、什么是埃克曼螺线？答：据理论和实测资料，不考虑北半球摩擦层中气压梯度力随高度改变时，风随高度变化。V1、V2、V3⋯代表自地面起各高度的风向、风速矢量，连接各风矢量终点的平滑曲线，称为埃克曼螺线，是风速矢端迹图。12、影响大气环流形成的因素答：（1）太阳辐射（2）地球自转产生的地转偏向力（3）海陆分布（4）地形（5）地面摩擦作用13、三风四带、三圈环流及其形成原因答：三圈经向环流：极地环流圈(高纬环流圈)——强费雷尔环流圈(中纬环流圈)——弱哈德莱环流圈(低纬环流圈)——强低层三风四带四带：极地高压带三风：极地东风（东北风)副极地低压带中纬西风（西南风)副热带高压带低纬东风（东北信风）赤道低压带高空主要为西风带:中高纬西风带——极锋西风急流中低纬西风带——副热带西风急流气压带名称成因温压场特征气流运动方向温湿属性赤道低压带热力热低压上升湿热副热带高压带动力暖高压下沉干热副极地低压带动力冷低压上升湿冷极地高压带热力冷高压下沉干冷14、大气活动中心、季节性、永久性的活动中心？答：大气活动中心是在海平面平均气压图上出现的（任何一个）永久性的或者半永久性的支配大范围区域内大气扰动运动的高压或低压。季节性活动中心：陆地上的南亚低压（印度低压）、北美低压、西伯利亚高压、北美高压等只是季节存在的，称为季节性活动中心。永久性活动中心：北半球海洋上太平洋高压、大西洋高压、阿留申低压、冰岛低压常年存在。只是强度和范围随季节有变化。第五章1、什么是气团？气团形成的条件是什么？答：气团是指气象要素（主要指温度、湿度和大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。形成条件包括：(1)范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面。(2)有一个能使空气物理属性在水平方向均匀化的环流场。2、气团是如何影响我国天气的？答：冬季：主要受变性极地大陆气团影响，它的源地在西伯利亚和蒙古（称之为西伯利亚气团）。它所控制的地区，天气干冷。北极气团也可南下侵袭中国，造成气温急剧下降的强寒潮天气。秋季：变性的西伯利亚气团占主要地位，热带海洋气团退居东南海上，中国东部地区在单一的气团控制下，出现全年最宜人的秋高气爽的天气。大陆冷气团不时南压，若为干冷高压（会变性为暖高），多形成伏秋连旱、秋老虎天气。夏季：西伯利亚气团在中国长城以北和西北地区活动频繁，中国除西北外绝大部分地区主要受变性的热带海洋气团影响。以上两种气团的交汇，是构成中国盛夏降水的主要原因。此外，热带大陆气团常影响中国西部地区，被它持久控制的地区，就会出现严重干旱和酷暑。来自印度洋的赤道气团，可造成长江流域以南地区大量降水。春季：西伯利亚气团和热带海洋气团两者势力相当，互有进退，常呈拉锯战，冷高占上峰时，多伴有风沙、雷雨、冷空气、寒潮天气；均势力敌时多形成江南、华南连阴雨。3、什么是锋？根据锋在移动过程中冷暖气团所占有的主次地位，可将锋分为哪几类？答：锋是冷、暖气团接触所形成的交界面。是两个性质不同的气团之间的狭长而又向冷气团倾斜的过渡带。（1）根据锋在移动过程中冷暖气团所占有的主次地位，可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。（2）根据锋伸展高度，可分为：地面锋和高空锋。（3）根据锋面两侧气团来源的地理位置不同，可将锋分为：冰洋锋、极锋和赤道锋。4、一场秋雨一场寒、一场春雨一场暖分别指的是什么天气系统过境时产生的天气现象？为什么产生这种天气？答：一场秋雨一场寒指的是冷锋过境时产生产生的天气现象。冷锋过境前：受暖气团控制，气温高，气压低，天气晴朗。冷锋过境时：受锋面控制，常出现阴天、下雨、刮风、降温天气。冷锋过境后：受冷气团控制，气温降低，气压升高，天气转晴。一场春雨一场暖指的是暖锋过境时产生的天气现象。暖锋过境前：受冷气团控制，气温低，气压高，天气晴朗。暖锋过境时：受锋面影响，多为连续性降水。暖锋过境后：受暖气团控制，气温升高，气压降低，天气转晴。5、什么是气旋、反气旋？它们有什么特征？答：气旋是中心气压比四周低的水平空气涡旋。反气旋是中心气压比四周高的水平空气漩涡。气旋特征：气压场：低压—中心气压比周围低流场：气旋—气流逆时针旋转(北半球)。气流顺时针旋转(南半球)反气旋特征：气压场：高压—中心气压比周围高流场：反气旋—气流顺时针旋转（北半球）。气流逆时针旋转（南半球）6、什么是温带气旋？它的天气特点是什么？答：温带气旋是指具有锋面结构的低压，又称锋面气旋。温带气旋的天气特点是：气旋的中心地带是由于是上升气流，所以多云雨天气，而四周通常是容易干燥晴朗的下沉气流，（台风亦是如此）。7、简述西太平洋副高对我国天气有什么影响？答：①西太副高控制区域将产生干旱、炎热、无风天气；②与周围天气系统相互作用形成其它类型天气：A、西太平洋副高北侧是北上暖湿气流与中纬度南下冷气流相交绥的地带，气旋和锋面系统活动频繁，常常形成大范围阴雨和暴雨天气，成为我国东部地区的重要降水带。B西太平洋副高是向我国输送水汽的重要天气系统。我国夏季降水的水汽主要来源于西南气流从孟加拉湾、印度洋输送来，但西太平洋副高的位置和强度关系着东南季风从太平洋向大陆输送水汽的路径和数量，而且还影响着西南气流输送水汽的状况因而，西太平洋副高的位置、强度的变化对我国（主要是东部）的雨季、旱涝以及台风路径等产生重大影响。8、什么是对流性天气系统？特点是什么？答：在暖季，当大气层结处于不稳定状态、空中有充沛水汽、并有足够对流冲击力的条件下，大气中对流运动得到强劲发展，所形成的天气系统称对流性天气系统。特点是：尺度小、生命期短，气象要素水平梯度很大、天气现象剧烈，具有很大破坏力，往往形成灾害性天气。常见的对流性天气系统：雷暴、颮线和龙卷。9、简述什么是雷暴？雷暴的天气特点和时空特征？答：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。雷暴天气特点：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。雷暴天气的时空特征：①低纬度雷暴较多（低纬度终年高温、多雨，空气处于暖湿不稳定状态，容易形成雷暴）。②山地多于平原，内陆多于沿海。③一年中最多的是夏季，春秋次之，冬季除暖湿地区外，极少出现。飑线：是带状雷暴群所构成的风向、风速突变的狭窄的强对流天气带。龙卷：是自积雨云底部伸出来的漏斗状的涡旋云柱。第六章1、低纬地区多余的能量通过哪两种途径输送到了高纬地区？答：途径一—大气点流动（大气环流），途径二—海水的流动（洋流）。2、气压带的分布如何影响全球降水量的分布？原因是什么？答：3、简述北半球的平均纬向环流和经向环流特征，以及北半球四个气压带的形成原因。答：纬向环流（1）高纬地区：冬夏季都是一层很浅薄的东风带，称极地东风带，厚度、强度都是冬季大于夏季（2）中纬地区：从地面向上都是西风，称盛行西风带。在纬距上的宽度随高度而增大；风速自地面向上都是增加的；到对流层顶附近形成一个强西风中心，冬季风速大于夏季；夏季位置偏北，冬季偏南。（3）低纬地区：自地面到高空是深厚的东风层，称热带东风带或信风带。经向环流经向环流圈都有季节性移动。在北半球，夏季时向北移，冬季时向南移。环流强度冬季增强，夏季减弱气压带形成原因:4、什么是季风？简述海陆分布造成的夏季风和冬季风及形成原因。答：季风是由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的、风向随季节有显著变化的风系，具有这种大气环流特征的风称为季风。在夏季大陆上气温比同纬度的海洋高，气压比海洋上低，气压梯度由海洋指向大陆，所以气流分布是从海洋流向大陆的，形成夏季风。冬季则相反，因此气流分布是由大陆流向海洋的，形成冬季风。5、地形对大气环流有什么作用？答：地形起伏，尤其是大范围的高原和高大山脉对大气环流的影响非常显著。①当大规模气流爬越高原和高山时，常常在高山迎风侧受阻，造成空气质量辐合，形成高压脊。在高山背风侧，则利于空气辐散，形成低压槽。②如果地形过于高大或气流比较浅薄，则运动气流往往不能爬越高大地形，而在山地迎风面发生绕流或分支现象，在背风面发生气流汇合现象。6、海洋和大气是如何相互作用的？答：①海洋提供大气大量的潜热和显热，成为大气运动的能源；②海洋通过水分蒸发，向大气输送了86%的水汽；③海洋是CO2的巨大贮存库，通过调节大气中的CO2含量来影响气温和环流。此外，大气作用是洋流形成的主要原因。7、简述厄尔尼诺现象及其成因。答：（1） 概念:每隔数年，东南信风减弱，东太平洋冷水上翻现象消失，表层暖水向东回流，导致赤道东太平洋海面上升，海面水温升高，秘鲁、厄瓜多尔沿岸由冷洋流转变为暖洋流。下层海水中的无机盐类营养成分不再涌向海面导致当地的浮游生物和鱼类大量死亡，大批鸟类亦因饥饿而死。形成一种严重的灾害。与此同时，原来的干旱气候转变为多雨气候，甚至造成洪水泛滥，这就是厄尔尼诺现象。（2）厄尔尼诺的影响：对环赤道太平洋地区的影响最为显著厄尔尼诺事件通过海气遥相关，对相当远的地区，甚至对北半球中高纬度的环流变化也有一定影响。8、为什么夏季大陆是大气热源，海洋是冷源；冬季大陆是大气冷源，海洋是热源？答：冬季海洋是热源，大陆是冷源，在中高纬度盛行西风，大陆西岸是迎风海岸，又有暖洋流经过，故环流由海洋向大陆输送热量多，提高了大陆西岸气温。夏季，大陆是热源，海洋是冷源，这时大陆上热气团在大陆气流作用下向海洋输送热量。但输送值远比冬季海洋向大陆的输送量小。9、由于海陆分布引起气温差异造成周期性风系有海陆风和季风，简述海陆分布造成的海陆风及形成原因。答：白天风从海洋吹向陆地；夜晚，风从陆地吹向海洋，这种风称为海陆风。简述原因：由于海陆分布引起气温差异而造成的周期性风系有以一日为周期的海陆风和以一年为周期的季风。海陆风的季节分布：热带地区：全年都可出现温带地区：主要在夏季出现海陆风深入陆地的距离因地而异，一般为20～50km。海陆风的形成是当白天在日射下，陆地增温快，陆上气温比临近海上高，陆上暖空气膨胀上升，到某一高度上，因其气柱质量增多，气压遂比海上同一高度平面上高，等压面便向海洋倾斜，空气由大陆流向海洋。因此在下层地面上陆地的空气质量减少，地面气压因而下降，而海洋因为上层有大陆空气的流入，空气质量增多，海面气压升高，于是在下层便形成自海洋指向陆地的水平气压梯度力形成海风。夜间，陆地辐射冷却比海面快，陆上空气冷却收缩，致使上层气压比海面上同高度的气压低，等压面由海洋向陆地倾斜，地面气压比海面气压高，于是形成了同白天相反的热力环流，下层风由陆地吹向海洋，这就是陆风。10、青藏高原的热力作用对气温有什么影响？答：就全年平均而论，青藏高原地—气系统是一个热源。冬季青藏高原地冷区偏于高原地西部。夏季的暖区范围很广，整个对流层的温度都是高原比四周高，再往高层暖区范围扩大，到了100hPa层上，温度分布出现高纬暖，低纬冷的现象。A机械阻挡作用a阻挡寒潮导致我国东部热带、副热带地区的冬季气温远比受青藏高原屏障的印度半岛北部（如新德里）要低b阻挡西风：冬季西风气流遇到青藏高原的阻挡被迫分支：在高原北部冬季各月都是西北侧暖于东北侧，高原南半部，则东南侧暖于西南侧c阻挡暖湿气流北上11、什么是温室气体？答：大气中有一些微量气体对太阳辐射是透明的，但对地气系统中的长波辐射（约相当于285K黑体辐射）却有相当强的吸收能力，对地面气候起到类似温室的作用，故称温室气体。12、简述城市浑浊岛效应主要表现在哪几个方面。答：①城市大气中的污染物质比郊区多。②城市大气中凝结核多、低空的热力湍流和机械湍流又比较强，因此其低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多。③城市大气中因污染物和低云量多，使日照时数减少，太阳直接辐射大大削弱，而因散射粒子多，城区的大气混浊度上明显大于郊区。④城市混浊岛效应还表现在城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多，它们对光线有散射和吸收作用，使得能见度减小。13、简述城市热岛效应产生的原因。答：①受城市下垫面特性的影响：城市内混凝土、柏油路面、建筑墙面等热容量小，导致其升温快；

②人工热源的影响：工厂生产、交通运输以及居民生活在燃烧燃料中向外排放大量的热量；

③绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因：水分蒸散量下降，缓解热岛效应的能力被削弱。

④城市中的大气污染也是一个重要原因：机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物，这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。第七章气候带和气候型的概念答：气候带：根据气候要素的纬向分布特性而划分的带状气候区。在同一气候带内，气候的基本特征是相似的。太阳辐射是气候带形成的基本因素。气候型：在同一气候带内，又因环流、下垫面等自然地理环境的不同，所形成的气候特征相对均匀的地区。气候带和气候型的划分方法有哪些？最代表的人物有？具体的划分思路是？答：古希腊人最早提出气候带的概念，并以南、北回归线和南、北极圈为界线，把全球气候划分为热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带5个气候带(或称天文气候带)。随着气候资料的积累，人类对气候带的认识和划分也逐渐完善。概括起来可分为实验分类法和成因分类法。实验分类法：是根据大量观测记录，以某些气候要素的长期统计平均值及其季节变化，来与自然界的植物分布、土壤水分平衡、水文情况及自然景观等相对照来划分气候带和气候型。代表人物：柯本、桑斯威特、沃耶伊柯夫等。成因分类法：是根据气候形成的辐射因子、环流因子和下垫面因子来划分气候带和气候型。一般是先从辐射和环流来划分气候带；然后再根据大陆东西岸位置、海陆影响、地形等因子与环流相结合来确定气候型。代表人物：斯查勒、阿里索夫、弗隆和特尔真气候分类需要注意哪些问题？答：（1）气候带或气候型之间的分界是渐变的过渡带，实际上不能截然划清（2）一地的气候是在不断变化着的。各个气候带和气候型的特征，仅仅是其近代气候的平衡状态。必须注意其气候距平和气候异常。城市气候 城市气候的特征可归纳为：A、 五岛效应——混浊岛、热岛、干岛、湿岛、雨岛a. 城市热岛效应：指城区气温明显高于外围郊区的现象b. 城市干岛效应：指城区平均相对湿度（水汽压）比郊区小，有明显的干岛效应。c. 城市湿岛效应：指城区某时刻相对湿度（水汽压）高于同时刻郊区平均值，有明显的湿岛效应d. 城市雨岛效应:城市及其下风方向有促使降水增多的效应e混浊岛效应：城市大气中的污染物质比郊区多。气象信息化总体方案（2015—2020年）（初稿）预报与网络司国家气象信息中心2015年1月18日

目录一、概述 ——附件：2015-2016任务与进度安排表2015年，详细任务与进度安排主要建设任务2015年，详细任务与进度安排Q1Q2Q3Q4基础资源服务资源池扩充与业务迁移搬迁入云资源池扩充6月，完成资源池建设需求汇总及分析、标书编写7月，完成资源池设备、虚拟化管理软件的采购9月20日前，设备到货10月1日，设备加电，启动资源池搭建与软件配置实施11月1日，完成资源池建设实施，具备业务迁移与新业务上线部署能力业务系统入云11月1日-12月中旬，成新业务部署入云工作11月1日-12月中旬，成首批业务迁移、搬迁入云工作本地备份能力建设9月，开始实施与测试12月，实现关键业务的本地备份软件开发（含弹性计算试点）6月，自主研发科研池资源监视、服务效益统计分析等功能12月，结合一个业务应用，完成弹性计算试点网络资源建设4月，完成国家云中心网络总体方案设计6月，CMANetMPLSVPN按需带宽升速9月，CMANet国家级网络系统改造（双PE双CE改造）：方案编写、设备采购、实施；9月，牵头完成云中心网络建设，接入骨干网，具备数据中心业务运行所需网络条件9月，局大院内建设光缆环网，楼宇间新建2路96芯光缆12月，省内宽带网络网状冗余改造指导方案；12月，实现新建业务、迁入国家云中心业务域名化集约化的数据管理与服务国省一致的数据环境（CIMISS）补充完善基础数据资源和专题数据资源1月，与气候中心共同协商气候专题库建设方案；1月，开展全球地面、高空、海洋、海浪、海冰、积雪、飞机观测长序列基础数据产品收集。6月，基于CIMISS,补充完善气候业务所需的基础数据资源。9月，完成沿海和近海海面气象要素观测资料的整合。9月，补充气候业务专题数据资源。12月，完善数据资源和数据管理技术规范；研制地面观测资料标准化数据格式模板。12月，补充灾害专题数据资源。12月，完成1880年以来全球海洋洋面气象要素观测资料和深层海流、盐度、海温等观测资料收集，建立全球海洋洋面实时观测资料质量控制与评估流程，评估结果在国家级业务内网展示。完善国省统一数据环境服务能力3月，基于虚谷数据库，建立气象资料分布式关系型数据库业务试验系统，完成CIMISS一级核心站点资料、地面统计数据、以及其他一些常用资料的入库和管理，完成地面历史数据的导入，并能基于统一访问接口提供服务；3月，在CIMISS中，建立基于实时-历史一体化反馈消息的数据更新流程，实现国-省数据的一致；3月，建立实时数据归档流程，实现实时数据的自动归档。4月，完成MDSS存储管理的所有气象资料接入国家级CIMISS；根据省级业务系统接入需求，完成新增气象资料接入省级CIMISS；6月，基于Cassandra建立分布式非关系型数据库，实现MICAPS格式的模式、卫星、雷达、实况等数据的加工处理和入库管理，直接为MICAPS4提供数据支撑；6月，完善CIMISS数据统一访问接口功能和性能，增加接口调用多维度监视与统计分析，建立国省接口元数据统一审核管理和全网同步，提供国、省业务系统服务；6月，建立气象档案管理系统，实现全部数字化气象记录档案的在线管理与服务。9月，开发气象数据服务框架，能方便地集成各种数据和应用服务，并发布一些典型服务。初步实现气象数据写入接口。完成“气象数据访问接口”标准预研；11月，建立自动迁移回迁流程，实现近线数据的自动回迁服务；11月，基于CIMISS，实现雷达、自动站、GPS历史数据的归档转储。气象数据服务框架（CIMISS统一数据服务接口）6月，完善CIMISS数据访问接口功能和性能，增加接口调用多维度监视与统计分析，建立国省接口元数据统一审核管理和全网同步。12月，搭建气象数据服务框架，初步实现气象数据写入接口，MICAPS业务接入。一体化数据产品加工流水线1月，完成一体化数据产品加工流水线建设规范（初稿）；4月，基于一体化数据产品加工流水线，实现对数据预处理（解码、格式转换等）算法的集成；9月，基于一体化数据产品加工流水线，开展气象核心统计加工产品的集成。12月，基于一体化数据产品加工流水线，集成气候核心专业算法，具备对CIPAS2.0的直接支撑能力。大数据处理与存储平台3月，开源和商业大数据产品的调研9月，提供MySQL数据库在线服务。9月，典型的开源和商业大数据产品试用与测试，雷达拼图产品并行化处理流水线测试。（分钟级，仿真平台）应用软件云端化应用试验业务系统云端化（含端应用）国家级气象业务内网1月，业务内网新版主页上线（新版包括实况观测、天气预报、气候预测、数据服务、人工影响天气、业务管理）。3月，建立开放业务内网测试平台，供协作单位开发测试。4月，完成预报预测与信息网络管理系统（预报司）。6月，建立用户管理功能，实现用户行为跟踪记录功能。10月，实现在线用户满意度评价。12月，完成全部气候预测、部分气象产品（包括精细化预报等）和服务产品的集成。中国气象数据网1月，迁移CDC已有数据集产品，基于CIMISS数据环境，数据网对外发布数据检索下载和订购服务。9月，基于CIMISS数据环境，完成常规观测资料、模式、雷达、卫星等数据和产品服务功能的全部软件开发。12月，完成系统联调测试和业务运行。统一台站-省-国家通信业务通信系统（国省数据同步、数据发现、数据收集、数据标准化等）6月，完成国内地面和高空观测资料通用传输格式研制和数据传输试验；启动试点省国家级地面观测台站CTS2.0传输客户端部署和试点省省级国内气象通信系统（CTS2.0）软件功能升级。8月，完成国内气象通信系统（CTS2.0）软件编码；10月，完成CTS2.0软件功能测试及联调；12月，启动国家级、省级业务试运行和全国国家级地面、高空观测台站部署工作；启动雷达观测同步传输试验。国家云异地备份中心3月 完成上海备份中心项目（前期）的需求调研和分析。5月，完成切换管理软件设计。9月，完成机房场地改造和环境支撑系统建设。11月，完成国家级国内气象通信和实时气象数据环境异地备份系统研发试验；12月，启动两地三中心切换管理软件研发与试验。气象云支撑体系国家云中心机房（机房场地、供配电系统、制冷系统）3月，完成新大楼数据中心机房施工图设计9月，完成新大楼数据中心机房建设，具备进场安装调试条件统一运维管理新大楼综合监控中心6月，完成新大楼综合监控中心（含多媒体会议室）方案设计MCP升级改造5月，完成MCP2.0技术方案评审9月，MCP2.0项目招标完成后2个月完成需求分析评审12月，开发MCP2.0，升级面向支撑业务及数据流程的两级监控、监控信息统计分析的功能基础资源监视1月，完成虚拟化平台运维培训9月，开发完成云基础资源监视工具，具备虚拟化资源监视和管理能力云运维4月，完成运维咨询服务6月，制定数据中心运维规范和发展规划建议9月，建设云资源管理调度子系统，具备管理IaaS基础资源层虚拟化设备能力安全体系3月，完成云安全技术调研及规划咨询4月，完成云安全方案设计9月，牵头完成云中心必要的安全系统建设制定相关的标准、规范6月，制定《气象云·基础资源池建设指导意见》、《气象云·云中心机房管理规定》、《气象云·云中心IP与域名分配规范》。11月，制定《气象云·国家云基础资源池服务级别协议规范》。12月，制定《气象云·云安全管理制度体系（基础）》（系统访问控制、事件安全审计制度、应急响应制度、运行维护制度）

2016年，详细任务与进度安排主要建设任务2016年，详细任务与进度安排Q1Q2Q3Q4基础资源服务资源池扩充与业务迁移搬迁入云资源池扩充完成年度搬迁、迁移资源容量规划6月，启动资源池扩充采购7月，完成资源池扩充采购9-10月，完成资源池扩充实施业务入云3-5月，业务迁移、搬迁入云；新业务上线部署；10-12月，业务迁移、搬迁入云，基本完成；新业务上线部署。存储池及备份能力建设3月，完成分级存储规划，开展建设4-6月，设备到货，完成资源池扩充，完成分级存储建设；6月，完成备份池域磁带库互联6-8月，完成业务数据归档测试9-12月，根据业务需求实现分级存储支持软件开发（含弹性计算）6月，自主研发资源监视、资源自动化分配部署与服务效益统计分析等功能12月，结合一个业务应用，完成弹性计算试点网络资源建设8月，省内宽带网络网状扁平化改造试点9月，完成国家云中心的全部业务系统的域名化改造（局域网、互联网）集约化的数据管理与服务国省一致的数据环境（CIMISS）补充完善基础数据资源和专题数据资源3月，补充A-Train气象卫星资料、GPM全球降水观测卫星资料、NOAA极轨卫星资料、TRMM