大气静力学复习题.doc

30.大气静力学方程成立的前提条件是（ ）
 A.地转平衡 
 B.辐射平衡  
 C.静力平衡 
 D.广泛适用，无限定条件
【答案】：C

31.气压随高度的增加而（ ）
 A.增大  
 B.减小  
  C.不变 
  D.不能确定
【答案】：B

32.气压随高度增加而减小的快慢程度，高空与低空相比有（ ）
 A.高空大于低空  
 B.高空小于低空
 C.高空等于低空
  D.不能确定
【答案】：B

33.若甲地和乙地地面气压相等，甲地上空气柱温度比乙地高，则在空中相同高度上，气压（ ）
A.甲大于乙  
 B.乙大于甲
 C.相等
D.不能确定
【答案】：A

34.气压的静力学定义表明，某地的气压等于（ ）
A.其下单位体积空气微团的重量
B.其上单位体积空气微团的重量
C.其下单位截面气柱的重量
 D.其上单位截面气柱的重量
【答案】：D

35.均质大气是( )
A.质量随高度增加不变的大气 
B.水平方向密度分布均匀的大气
C.密度随高度不变的大气
D.气温直减率随高度不变的大气
【答案】：C

36.均质大气气温直减率随高度增加而（ ）
A.增大  
 B.减小
 C.不变
  D.不能确定
【答案】：C

37.等温大气气温直减率随高度增加而（ ）
A.增大  
 B.减小
 C.不变
  D.不能确定
【答案】：C

38.多元大气气温直减率随高度增加而（ ）
A.增大  
 B.减小
 C.不变
  D.不能确定
【答案】：C

39.若两气层之间气压差不变，那么，气层之间的空气温度升高，两气层间的厚度将（ ）
A.增大  
B.减小
C.不变
D.不能确定
【答案】：A

40.若两气层之间气压差不变，两气层间的厚度变小，中间空气温度将（ ）
A.增大  
B.减小
C.不变
D.不能确定
【答案】：B

41.两平均温度不同的均质大气，平均气温高的大气上界（ ）
A.更高  
B.更低
C.相等
D.不能确定
【答案】：A

42.单位质量空气微团所受的重力随着纬度增加而（ ）
A.增大  
B.减小
C.不变
D.不能确定
【答案】：A

43.单位质量空气微团所受的重力随着高度增加而（ ）
A.增大  
B.减小
C.不变
D.不能确定
【答案】：B

44.等位势面间的几何距离，随着纬度增加而（ ）
A.随纬度增加而增大  
B.随纬度增加而减小
C.不随纬度变化
D.随纬度变化没有确定关系
【答案】：B

45.等位势面间的几何距离，随着高度增加而（ ）
A.随高度增加而增大  
B. 随高度增加而减小
C. 不随高度变化
D. 随高度变化没有确定关系
【答案】：A

46.下列那些是等位势面（ ）（可多选）
A.海平面 
B.几何高度处处相等的面
C.等压面
D.水平面
【答案】：AD

47.在下列哪种面上运动，重力位势可能将发生改变？（）
A.水平面
B.等高面（位势高度）
C.海平面
D.等压面 
【答案】：D

48.在等高面图上，有（ ）
A.几何高度处处相等  
B. 气压处处相等
C. 重力位势处处相等
D. 密度处处相等
【答案】：C

49.地面天气图是（ ）
A.等压面图
B.等高面图
C.等温面图
D.T－lnP图
【答案】：B

50.在地面天气图上，等压线越密集，说明气压梯度：
A. 越大
B. 越小
C. 不能确定
【答案】：A
51.关于气压梯度，不正确的说法是（ ）
A. 气压场空间分布不均匀程度
B. 单位距离气压的降低值，方向垂直于等压面，由高值指向低值
C. 单位距离气压的降低值，方向垂直于等压面，由低值指向高值
D.作用在单位体积空气微团上的力
【答案】：C

52.等高面图上绘制（ ）来反映空间气压场的分布。（ ）
A. 等高线
B. 等温线
C. 等密度线
D.等压线
【答案】：D

53.等压面图上绘制（ ）来反映空间气压场的分布。（ ）
A. 等高线
B. 等温线
C. 等密度线
D.等压线
【答案】：A

54.空中天气图是（ ）
A.等压面图
B.等高面图
C.等温面图
D.T－lnP图
【答案】：A

55.如果某地存在下沉气流，则（ ）
A.空中气压增大，地面气压减小
B.空中气压增大，地面气压也增大
C.空中气压减小，地面气压也减小
D.空中气压减小，地面气压增大
【答案】：D

56.如果某地存在冷平流，则该地气压会（ ）
A. 变大
B. 变小
C. 不能确定
【答案】：A

143. 等温大气和均质大气是多元大气的特殊情况。( )
【答案】：√

144.静力平衡是指铅直方向上重力和气压梯度力相平衡。( )
【答案】：√

145.等高面图上重力位势处处相等。( )
【答案】：√

152.由于等压面图上气压处处相等，因此，不能利用等压面图判断空中气压场的分布形势。( )
【答案】：╳
等压面图是由空间一个等压面与一组等间隔的等高面（水平面）相交割，在等牙面上得到一组等高线，并将它们投影到一张特别的底图上，即为等压面图。等压面上的等高线直接描述了等压面在空间的高度的分布。等高线疏密程度反映了空中气压场不均匀程度和等压面的坡度大小。
153.均质大气密度随高度不变，其气温直减率随高度增加而降低。( )
【答案】：╳
均质大气的温度随高度呈线性递减，气温直减率γ=g/Rd≈3.42/100m，即γ随Z不变。

154.气象学中所说的等高面就是几何高度处处相等的点连成的面。( )
【答案】：╳
等高面图的制作原理：用一个高度确定的水平面，与空间一组等压面相交，则在水平面交出一组等压线，这样一个水平面上一系列的等压线表示该水平面附近气压场的形势。

155.甲乙两地地面气压相等，甲地上空温度比乙地上空高，在空中水平高度Z处，甲地空中气压高于乙地。( )
【答案】：√
甲地上空温度高，则甲气柱密度小于乙，在相同气压处甲气柱高于乙气柱，所以在同一高度处，甲地空中气压高于乙地。（可作简易图）

156.多元大气是温度随高度增加不变的大气。( )
【答案】：╳
多元大气的气温直减率为常数。
264.均质大气是指气层(1)随高度不变的大气。
【答案】：
(1)密度

265.用位势高度表示的等温大气压高公式为(1)。
【答案】：
(1)
用气压表示的压高公式：

266.位势高度是指(1)。
【答案】：
(1)以位势米为单位的重力位势

267．气压梯度表示(1)。
【答案】：
(1)单位距离气压的降低值，指向减小最快的方向

268． 等温大气是指(1)。
【答案】：
(1)气层温度不随高度变化的大气

269. 气压的静力学定义为(1)。
【答案】：
(1)等于该高度以上单位截面气柱的重量

270. 气温随高度按线性变化的大气称为(1).
【答案】：
(1)多元大气

271.气温随高度(1)的大气称为等温大气，其压高公式为(2)。
【答案】：
(1)不变
(2)
272. 标高是指(1)。
【答案】：
(1) 气压降低到原来1/e所对应的高度

273.静力平衡是指(1)。
【答案】：
(1)铅直方向上重力与气压梯度力相平衡
274.等位势（Ф）面不同于等几何高度面，等Ф面在高纬的几何高度(1)于低纬。
【答案】：
(1)低
，。重力加速度随纬度的增高而增大，随高度的上升而减小。从而导致了位势差相等的两等位势面之间的几何距离低纬大于高纬，高空大于低空，形成了等位势面与等几何高度面不相重合的状况。

275.两等Ф面间的几何厚度，高空的几何厚度(1)于低空。
【答案】：
(1)大
重力加速度随高度的上升而减小。从而导致了位势差相等的两等位势面之间的几何距离高空大于低空，形成了等位势面与等几何高度面不相重合的状况。

276. 多元大气是指气层(1) 随高度不变的大气。
【答案】：
(1)气温直减率

277.水平气压梯度与水平位势梯度的数学关系为(1)。
【答案】：
(1)

278.水平位势梯度是指(1)。
【答案】：
(1)等压面图上单位距离位势高度的变化值，方向垂直于等高线(1)指向低值

279.在静力平衡条件下，气压随高度的增高而(1)；任意高度处的气压，等于(2) 的重量。
(1)降低
(2)该高度以上单位截面气柱
378．静力平衡
【答案】：指铅直方向上气块所受合力为0。

379．气压的静力学定义
【答案】：某高度上的气压等于其上铅直气柱单位截面的重量。

380．均质大气
【答案】：空气密度不随高度变化的大气。

381．等温大气
【答案】：空气温度不随高度变化的大气。

382．多元大气
【答案】：空气温度直减率不随高度变化的大气。

383．位势高度
【答案】：用位势米为单位表示重力位势。

384．气压梯度
【答案】：是矢量，大小：单位距离气压的变化值，方向：指向气压减小最快的方向。

385．水平位势梯度
【答案】：在等压面图上，大小，单位距离位势的变化值，方向，指向位势减小最快的方向。

456．等压面图上所有的点气压都相等，为什么还能反映附近空间气压场的分布？
【答案】：要了解这个问题，主要应该掌握等压面图是如何描绘出来的。

从这副图上看出，等压面图上描绘的是等高线，由等高线的分布来反映空间气压场的分布。
457.写出大气静力学方程,说明其的物理意义。
【答案】：大气静力学方程形式：
物理意义：气压随高度增加而减小；当时，气压气压随高度增加而减小的快慢主要决定于空气密度；可推出气压的大气静力学定义：某高度处的气压为其上单位截面气柱的重量。

458.单位质量空气所受重力随几何高度与纬度如何变化？
【答案】：单位质量空气所受重力随几何高度增大而减小，随纬度增大而增大；

459．等位势面在地球上空分布有何特点？等位势面是等几何高度面吗？位势高度是长度还是能量？
【答案】：等位势面在地球上空分布特点：高空和低纬几何距离大；等位势面不是等几何高度面；位势高度是能量。

460.大气静力学方程成立的条件是什么？为什么不能直接应用于厚气层计算气压？
【答案】：大气静力学方程成立的条件是静力平衡；因为积分中包含密度或温度随高度变化的函数关系，这种关系对于厚气层来说难以确定，因此，不能直接应用于厚气层计算气压。

461.压高公式的主要应用有哪些？
【答案】：气压测高；气压测温；海平面气压订正

六、推导证明题
508．从空气状态方程出发，忽略水气影响和重力加速度随高度的变化，证明：
（ ）
【答案】：
（ ），
对高度求偏微分：

代入大气静力学方程：
得：
注意：， 为均质大气气温垂直递减率。
509．推导：等温大气密度随高度的分布表达式为(忽略水汽影响）

【答案】：
空气状态方程：
对高度求偏微分：  （1）
等温大气：
大气静力学方程：
以及空气状态方程代入（1）
得：
即
积分
521．若高空某一层的气压是地面气压的一半，假设：
1、地面气层为等温层，平均温度为290k；
2、地面气温是288k，而气温直减率为0.65k/100gpm;
试分别计算以上两种情况下的等压面高度。
【答案】：
(1)根据等温大气压高公式：

得：＝5887.8(gpm)
(2)根据多元大气压高公式：
得：
530．某地水平气压梯度为2hPa/赤道度，方向指向南，空气密度为1.3kg/m3，问该地等压面倾斜多少度？
【答案】：1赤道度＝111km
2hPa/赤道度＝200/111000(Pa/m)

=