六、计算题：

1. 一登山运动员，从海拔500m，气温为25℃处开始登山。当他到达高度Z1 处时，气压比出发时减少了1/5，气温为13℃。他继续往上走，到Z2 处时，气压比Z1 处又减少了1/5，气温为-1℃。试问Z1 、Z2 处的海拔高度各为多少？

解：已知开始登山时Z0 =500m， t0 =25℃， 到Z1 高度t1 =13℃，Z2 处t2 =-1℃ 设开始登山时的气压为P0，

则Z1 处气压P1 =(1-1/5)P0=4/5Po， Z2 处气压为P2 =4/5P1 由拉普拉斯压高公式得：

Z1 -Zo =18400(1+αtm)1gP0 /P1

Z1 =500+18400[1+1/273×(25+3)/2]1g[P0 /(4/5P0 )] =2407m

Z2 =2407+18400[1+1/273×(13-1)/2]1g[P1 /(4/5P1 )] =4229m

答：Z1 、Z2 处的海拔高度分别为2407m和4229m。

2. 一块温度为20℃、露点温度为15℃的空气从海平面开始翻越一座2500m的高山， 忽略空气作绝热变化时露点温度的变化，试计算该空气块翻山后到达背风坡海平面时的温度、露点温度和相对湿度(取湿绝热直减率rm=0.5℃/100m)。

解：已知山脚时t=20℃， td=15℃， 山高2500m 当空气块刚开始越山时，按rd上升，

到500m高度处下降了5℃，气温为15℃。此时空气达到饱和，即凝结高度为500m。 由500m向上，按rm上升，

到山顶时的气温为t=15-(2500-500)×0.5/100=5℃， 此时空气仍为饱和状态，水汽压等于5℃下的饱和水汽压，查表得：e =Et=5 =8.7hPa

空气块下降时，气温按rd增加，到山脚时的气温为 t=5+2500×1/100=30℃

若设下降过程中没有水汽的损失，到山脚时的水汽压仍为山顶时的水汽压。 e=8.7hPa， td=5℃

U=e/E×100%=8.7/42.5×100%=20.5% 答：到山脚时的温度、露点温度、相对湿度分别为30℃，5℃和20.5%。

3.某时刻在武汉（30°N）高空500hPa的高度上气温为-3.0℃，气压从南向北每1km降低0.01hPa，若不考虑摩擦力的影响，试求风向风速（已知干空气的比气体常数为287J·K-1 ·kg-1 ，地球自转角速度为7.2921×10-5 s-1 ）。

解：已知 φ=30°,P=500hPa, T=-3.0℃=(273-3)K=270K, dp/dn=0.01hPa/km=0.001Pa/m,

R=287J·K-1 ·kg-1 ，ω=7.2921×10-5 s-1

空气密度 ρ=P/(RT)=500×100/(287×270)=0.64524kg/m3

气压梯度力的大小为 |G|=dp/dn/ρ=0.0015498N/kg 高空风为气压梯度力与地转偏向力达平衡时的地转风，即 |G|=2ωVsinφ

所以风速为 V=|G|/(2ωsinφ)=0.0015498/(2×7.2921×10-5×sin30°)=21.3m/s

根据风压定律，风速为西风（即自西吹向东）。

4.某时刻在武汉（30°N）海平面高度上气压为1000hPa，气温为7.0℃，气压从南向北每1km降低0.01hPa，空气与地面之间外摩擦力的摩擦系数k=5×10-5N/(m·s-1)，试求风向风速（已知干空气的比气体常数为287J·K-1 ·kg-1 ，地球自转角速度为7.2921×10-5 s-1 ）。

解：请参照教材P130的图5.15理解此题的求解过程。 已知 φ=30°,P=1000hPa, T=7.0℃=(273+7)K=280K, dp/dn=0.01hPa/km=0.001Pa/m,

R=287J·K-1 ·kg-1 ，ω=7.2921×10-5 s-1 , k=5×10-5N/(m·s-1)

空气密度 ρ=P/(RT)=1000×100/(287×280)=1.2444kg/m3

水平气压梯度力的大小为 |G|=dp/dn/ρ=0.0008036N/kg 因为在摩擦层，地转偏向力与外摩擦力的合力与水平气压梯度力达平衡。

由题意，外摩擦力为R=-kV

因为地转偏向力与风速方向垂直，而外摩擦力与风速的方向相反，因此地转偏向力与外摩擦力的方向垂直。设地转偏向力与外摩擦力的合力为F，根据力的合成的平行四边形法则，应有

F2=R2+A2=(-kV)2+(2ωVsinφ)2

因地转偏向力与外摩擦力的合力与水平气压梯度力达平衡，即 |G|=|F| 也即

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即风向为西偏南34.4°，也就是风向着东偏北34.4°的方向吹。

对照3、4两题可知，与高空自由大气相比较，摩擦层中风向与等压线之间有一交角，向着低压的方向偏转，且在相同的气压梯度的条件下，风速也比自由大气中要小。 第六章

一、名词解释题：

1. 天气：一定地区短时间内各种气象要素的综合所决定的大气状态。 2. 天气过程：各种天气系统随时间和空间的变化过程。 3. 气团：大范围内水平方向上各种物理属性比较均匀，铅直方向上变化比较一致的大块空气。

4. 暖锋：由暖气团推动冷气团并向冷气团一方移动的锋。

5. 冷锋：由冷气团推动暖气团并向暖气团一方移动的锋。

6. 静止锋：当冷暖气团相遇时，势均力敌，或由于地形的阻滞作用，移动缓慢或在原地来回摆动的锋。

7. 气旋：又称低压，是一个中心气压低，四周气压高的空气涡旋。在北半球，气旋内气流反时针自外向内辐合。 8. 反气旋：又称高压，是一个中心气压高，四周气压低的空气涡旋。在北半球，反气旋内气流顺时针自内向外辐散。

9. 霜冻：在作物生长季节里，由于土壤表面、植物表面以及近地表气层的温度降低到0℃以下，引起作物遭受的冻害。

10. 平流霜冻：由于寒潮或较强冷空气入侵而出现的霜冻。

11. 寒露风：我国南方双季晚稻抽穗开花时所遇到的低温冷害天气。 12. 寒潮：是指势力强大的冷高压南下，使所到之处产生剧烈降温、冻害和偏北大风的天气过程。国家气象局对寒潮的一般定量标准：一次冷空气入侵，使该地气温在24小时内下降10℃以上，同时最低温度在5℃以下。 13. 干旱：是指在农业技术水平不高的条件下，作物需水量与土壤供水量在相当长时间内失去平衡，使作物生长发育受到危害，造成产量下降的灾害性天气。

14. 干热风：是指高温、低湿，并伴有一定风力的大气干旱。

15. 梅雨：平均每年6月上旬至7月中旬，我国宜昌以东的江淮地区，出现的阴雨连绵天气，此时正值江淮梅子成熟，故称这时期的降水为梅雨。 二、填空题：

1. 一气团移往某地后，本身温度逐渐升高，这个气团被称为 (1) 气团。冬季影响我国的主要气团是 (2) 、 (3) ，夏季除此之外还有 (4) 、 (5) 。

因此可解得风速为

求风向：设风与等压线之间的交角为α，由前述分析可知， sinα=|R|/|F|=kV/|F|

所以 α=arcsin0.565505=34.4°

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2. 在 (6) 系统长期稳定控制下易发生干旱。按季节划分，长江中下游的干旱主要有 (7) 和 (8) 。

3. 我国寒潮的标准是：一次冷空气入侵，使当地气温在24小时内下降 (9) 以上，同时最低温度在 (10) 以下。寒潮的主要特点是 (11) 和 (12) 。

4. 按成因，霜冻分为 (13) 、 (14) 和 (15) 三类，每年的终霜冻是 (16) 季的 (17) 次霜冻。

5. 影响我国东南沿海的台风，主要取 (18) 、 (19) 和 (20) 路径。

6. 长江中下游(或湖北省)梅雨出现时间一般在 (21) ，副高脊线位于 (22) °N附近，梅雨区出现在副高的 (23) 。

7. 干热风的主要特征是 (24) ， (25) 并伴有 (26) 的大气干旱。危害华中地区的主要是 (27) ，危害华北的是 (28) 。

8. 静止锋的形成是因 (29) 和 (30) 相遇时势均力敌，或受 (31) 阻滞，而使锋面在原地少动或来回摆动，产生降水的时间 (32) ，范围 (33) 。 9. 在北半球中纬度地区，高空槽、脊移动方向是自 (34) 向 (35) ，槽前脊后盛吹 (36) 风，附近有 (37) 气流，天气多 (38) 。

10. 台风的天气区由 (39) ， (40) ， (41) 三部分组成，其中 (42) 天气最恶劣。

答案：(1)冷，(2)极地大陆气团，(3)热带海洋气团，(4)热带大陆气团，(5)赤道气团，(6)高压，(7)伏旱，(8)秋旱，(9)10℃， (10)5℃，(11)大风，(12)降温，(13)辐射霜冻，(14)平流霜冻，(15)混合霜冻， (16)春，(17)末，(18)西移路径，(19)西北路径，(20)抛物线，(21)6月上旬-7月上旬，(22)25，(23)西北侧，(24)高温，(25)低湿，(26)一定风力，(27)盛夏干热风，(28)初夏干热风，(29)暖气团，(30)冷气团，(31)地形，(32)长，(33)广，(34)西，(35)东，(36)西南，(37)上升，(38)阴雨， (39)台风眼区，(40)涡旋区，(41)外围大风区，(42)涡旋区 三、判断题：

1. 在北半球，高气压系统中的气流是逆时针辐散的，对应为晴好天气。

2. 出现霜时必定有霜冻，而出现霜冻时不一定有霜。 3. 低压与气旋是同一种天气系统的不同名称。

4. 气团是在气旋、反气旋等天气系统长期控制下形成的。

5. 切变线是指在850hPa或700hPa高空，温度出现的不连续线。

答案： 1.错， 2.错， 3.对， 4.错， 5.错 四、选择题：

1. 霜期是指____这一阶段之间的日期。

A.秋季第一次出现霜到年内的最后一次出现霜，

B.春季最后一次出现霜到秋季第一次出现霜

C.秋季第一次出现霜到第二年春季最后一次出现霜 D.上半年第一次出现霜到下半年最后一次出现霜

2. 冬季影响我国大部分地区的主要气压系统是____。 A. 蒙古高压和印度低压

B. 蒙古高压和阿留申低压；

C. 太平洋副热带高压和阿留申低压； D. 太平洋副热带高压和印度低压；

3. 下列地区中，____是既多秋雨又多梅雨的地区。 A. 四川盆地 B. 华南沿海 C. 两湖地区 D. 长江下游

4. 湖北省秋季出现秋高气爽天气时，地面和高空分别受____控制。

A. 极地大陆气团和热带大陆气团 B. 极地大陆气团和热带海洋气团 C. 赤道海洋气团和热带海洋气团 D. 热带海洋气团和极地大陆气团

5. ____的天气有利于夜间辐射霜冻的形成。 A. 晴朗、大风 B.微风、多云 C. 土壤潮湿、多云 D.晴朗、微风

6. ____这组农业天气影响我省的中稻、晚稻生产。 A. 倒春寒、盛夏干热风 B.南洋风、寒露风 C. 寒潮、寒露风 D.梅雨、倒春寒

答案： 1. C， 2. B， 3. D， 4 .B， 5. D， 6. B 五、简答题：

1. 为什么锋面附近常常是阴雨天气？

答：(1)锋面两侧是不同的气团，温、湿、压、风等气象要素水平差异较大，锋面过境时常引起气象要素的急剧变化。(2)锋面移动时，暖空气沿锋面向上爬升，绝热冷却，水汽达饱和后，易凝结成云，产生降水，因而锋面附近常常是大风、降水天气。

2. 何谓天气、天气系统、天气过程？彼此有什么关系？ 答：天气是一定地区短时间内各种气象要素的综合所决定的大气状况，而气象要素的空间分布上，具有一定结构特征的大气运动系统，称之为天气系统。天气系统随时间和空间的变化过程，称为天气过程。因此三者的关系是：天气系统是各种天气现象的制造者和携带者，它的有规律的移动，造成一定地区一系列的天气过程，反映在每个时刻就是天气的变化。

3. 为何“槽前脊后”是阴雨天气，而“槽后脊前”是晴好天气？

答：在北半球中纬度地区，高空槽脊自西向东移动，槽前脊后盛行西南气流，引导暖湿空气北上。由于暖空气轻，因此作上升运动，在地面对应为一暖低压，常常是阴

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雨天气。槽后脊前盛行西北气流，引导冷空气南下，由于冷空气重，作下沉运动，对应地面为一冷高压，常常是晴好的天气。

4. 霜与霜冻、冻害与冷害有何联系与异同？

答：在作物生长季节，当土壤表面，植物表面以及近地面气层的温度降至0℃以下时，作物遭受冻害，即为霜冻。它是一种生物学现象。出现霜冻时，若近地面空气层中水汽达饱和，在地面就会有白色晶体状凝结物出现，这就是霜，所以霜是一种天气现象。出现霜时不一定有霜冻，出现霜冻时也不一定有霜。当温度低于植物生长发育阶段的生物学温度，而高于0℃时，就会出现冷害(又称寒害)，所以冷害与冻害都是由于低温对作物引起的危害，不同的是前者温度在0℃以上，后者在0℃以下。

5. 简述副高不同部位的天气特点。 答：副高(全称为西北太平洋副热带高压)的内部和其外围南北侧的天气是不同的。在副高内部有强烈的下沉气流，气压梯度很小，多是晴朗少云，炎热微风的天气。若长期控制，会造成严重干旱和高温酷署。副高外围的西北侧，盛行西南暖湿气流，又与西风带相邻，水汽充沛，上升气温强烈，在地面上常是一条东西向的宽广雨带所在地，梅雨就出现在这个区域。副高南侧与赤道低压带相邻，盛行东风，多台风和热带低压活动，时有大风、暴雨天气。 6. 寒露风的含义及类型

答：寒露风是指我国南方地区双季晚稻抽穗开花期所遇到的秋季冷空气造成的低温冷害天气。可分干湿两种类型：干型寒露风的特点是晴朗、干燥、低温，气温日较差大，相对湿度小。湿型寒露风是低温多雨，气温日较差小，相对湿度大。

7. 暴雨形成的条件

答：形成暴雨需具备三个条件：①要有充足的水汽供应，一来提供足够水汽，二来提供能量； ②具有强烈的上升气流，以维持暴雨的强度； ③要有湿空气的不稳定层存在，以促使和维持对流的发展。

8. 台风的结构及无气特征

答：台风结构：从内向外为台风眼区、涡旋区和外围大风区。天气特征：①台风眼区，中心有下沉气流，产生逆温，层结稳定，风平浪静，为晴好天气。②涡旋区，具有强烈的上升气流，狂风暴雨，为最恶劣的天气区； ③外围大风区，以大风为主的天气 六、综合论述题：

1. 分析我省一年四季所出现的主要农业天气。

答：春季的主要农业天气是寒潮、霜冻、倒春寒和春季连阴雨。我省一年中寒潮以初春最多，主要特点是大风、

降温可使小麦、油菜、果树等遭受冻害。霜冻常与寒潮相

伴，小麦拔节后再遇霜冻则危害较重。入春以后，若前期气温偏暖，越冬小麦较早拔节，油菜提前抽苔，抵抗低温能力减弱，这时若出现倒春寒，危害很大，同时春播棉花，水稻等喜温作物，苗期也怕冻。我省的春季连阴雨多为低温阴雨，多出现在寒潮冷空气活动后期。低温阴雨过长影响到棉花、水稻的播种，因此春季需利用天气过程中的“冷尾暖头”，抢晴播种。夏季的农业天气主要是初夏梅雨和盛夏伏旱。梅雨是6月上旬至7月上旬出现在长江中下游的大型降水过程，梅雨期间，雨量充沛，空气湿度大，云多，日照少，风小。由于此时正值作物生长旺盛时期，需水较多，梅雨带来的较多雨水对农业生产有好处。但梅雨量的多少，入梅、出梅时间等年际间变化很大，有时会出现大范围的水涝和干旱，对农业生产危害很大。梅雨结束后，伏旱开始。伏旱时期高温酷署、干旱少雨、并常出现南洋风，危害早稻、中稻并使之减产。秋季的农业天气主要是秋旱与寒露风。秋旱是由于入秋后地面为冷高压，高空仍为副热带高压，天气晴朗少雨，持续秋高气爽天气阶段。它虽然有利于棉花、晚稻的后期生长，但对小麦、油菜播种不利。在后季稻抽穗开花时期，也常遇寒露风，使晚稻的空壳率、秕粒增多。少数年份我省也有秋风秋雨现象，影响棉花的收获。冬季主要是寒潮和霜冻，对作物影响较小，主要是强寒潮带来的低温冻害对亚热带果树，尤其是对柑桔有一定影响。

2. 试述副高脊线位置的季节变化与我国东部雨带的关系。 答：我国东部雨带位置与副高脊线位置有密切的关系。冬季，副高偏东、偏南、脊线位于15°N附近，雨带在南海、南亚一带。春季，脊线缓慢移至20°N附近，雨带中心在南岭，华南雨季开始。6月上旬副高脊线第一次北跳至25°N附近，雨带移至江淮流域，这里梅雨开始。7月上中旬，副高脊线第二次北跳至30°N附近，江淮梅雨结束，出现伏旱天气，雨带中心移至黄淮流域。7月底8月初，脊线第三次北跳稳定在35°N，华北，东北雨季开始，并持续到8月底。9月上旬脊线开始第一次南撤至25°N附近，华西和长江下游出现秋风秋雨，华中出现秋高气爽天气。10月上旬第二次南撤至20°N以南，全国雨季随之基本结束。

3. 试述霜冻的种类及其成因，并说明可能采取的防御措施

答：霜冻有三种类型，平流霜冻：因寒潮或较强冷空气平流入侵而出现的霜冻。辐射霜冻：因冷季夜间或凌晨地面和植物表面辐射冷却作用而出现的霜冻。混合霜冻：是在冷空气平流入侵和辐射冷却双重作用下的霜冻。可能采取的防御措施：①农业技术措施，从霜冻发生的规律和

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