资源描述
1 下垫面:指与大气底部相接触的地球表面,或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。
2 气象要素:构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。
1. 干洁大气中,按容积计算含量最多的四种气体是: (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。
2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。
4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ,夏天比冬天 (7) 。
5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分,是天气演变的重要角色。
6. 根据大气中 (9) 的铅直分布,可以把大气在铅直方向上分为五个层次。
7. 在对流层中,温度一般随高度升高而 (10) 。
8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层,这一层上部气温随高度增高而 (12) 。
9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准,大气顶约高 (13) 千米。
答案: (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200三、判断题: (说明:正确的打“√”,错误的打“×”)
1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。
2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地面空气升温,产生“温室效应”。
4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下层多于上层,夏季多于冬季。
5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。
6. 平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对流运动。
答案:1.对,2.错, 4.对,5.错,6.对。
四、问答题: 1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化?
答:大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下,以二氧化碳和水为原料,合成碳水化合物,因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳;同时,由于生物的呼吸,有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动,又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说,消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行,其速度在大多数地区是夏半年大,冬半年小;而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的,在一年中也随季节变化,从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。
在一天中,从日出开始,随着太阳辐射的增强,植物光合速率不断增大,空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低,中午前后,植被上方的二氧化碳浓度达最低值;午后,随着空气温度下降,光合作用减慢,呼吸速率加快,使二氧化碳消耗减少;日落后,光合作用停止,而呼吸作用仍在进行,故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大,到第二天日出时达一天的最大值。
在一年中,二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说,植物夏季生长最旺,光合作用最强,秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小,春季最大。
此外,由于人类燃烧大量的化石燃料,大量的二氧化碳释放到空气中,因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。
2. 对流层的主要特点是什么?
答:对流层是大气中最低的一层,是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有: (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象,都集中在这一气层内;
(2) 在对流层中, 气温一般随高度增高而下降, 平均每上升100米, 气温降低 0.65℃,在对流层顶可降至-50℃至-85℃;
(3) 具有强烈的对流运动和乱流运动,促进了气层内的能量和物质的交换;
(4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀,这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的不均匀性而产生的。
第二章 辐射
一、名词解释题:
1. 辐射:物体以发射电磁波或粒子的形成向外放射能量的方式。由辐射所传输的能量称为辐射能,有时把辐射能也简称为辐射。
2. 太阳高度角:太阳光线与地平面的交角。是决定地面太阳辐射通量密度的重要因素。在一天中,太阳高度角在日出日落时为0,正午时达最大值。
5. 光照时间:可照时间与因大气散射作用而产生的曙暮光照射的时间之和。
8. 直接辐射:以平行光线的形式直接投射到地面上的太阳辐射。
9. 总辐射:太阳直接辐射和散射辐射之和。
10. 光合有效辐射:绿色植物进行光合作用时,能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成分。
11. 大气逆辐射:大气每时每刻都在向各个方向放射长波辐射,投向地面的大气辐射,称为大气逆辐射。
12 . 地面有效辐射:地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差,即地面净损失的长波辐射。
二、填空题: 3. 对任何波长的辐射,吸收率都是1的物体称为 (3) 。
10. 冬半年,在北半球随纬度的升高,正午的太阳高度角 (14) 。
14. 由冬至到夏至,北半球可照时间逐渐 (18) 。
15. 光照时间延长,短日照植物的发育速度就会 (19) 。
18. 地面温度越高,地面向外辐射的能量越 (22) 。
19. 地面有效辐射随空气湿度的增大而 (23) ,随地面与空气温度之差的增大而 (24) ,随风速的增大而 (25) 。
答案:; (2)1; (3)绝对黑体; (4)15; (5)160000; (6)二分之一; (7)0°;(8)-23°27';
(9)-60°; (10)45°; (11)83°27'; (12)36°33';
(13)60°; (14)减小; (16)长; (17)80°;
(18)延长; (19)减慢; (20)短;(21)增加; (22)多; (23)减小; (24)增大; (25)减小;三、选择题: (说明:在四个答案中,只能选一个正确答案填入空格内。)
1. 短日照植物南种北引,生育期将________。
A. 延长; B.缩短; C. 不变; D.可能延长也可能缩短。
2. 晴朗的天空呈蓝色,是由于大气对太阳辐射中蓝紫色光________较多的结果。
A. 吸收; B. 散射; C. 反射; D.透射。
3. 对光合作用有效的辐射包含在________中。
A. 红外线; B. 紫外线; C. 可见光; D. 长波辐射。
5. 当地面有效辐射增大时,夜间地面降温速度将____。
A. 加快; B. 减慢; C. 不变; D. 取决于气温。
答案: 1. A; 2. B; 3. C; 4. D;5. A。
四、判断题: 7. 太阳直接辐射、散射辐射和大气逆辐射之和称为总辐射。
8. 地面辐射和大气辐射均为长波辐射。 答案: 7. 错; 8. 对;
五、问答题:
3. 什么是地面有效辐射?它的强弱受哪些因子的影响?举例说明在农业生产中的作用。
答:地面有效辐射是地面放射的长波辐射与地面所吸收的大气逆辐射之差,它表示地面净损失的长波辐射,其值越大,地面损失热量越多,夜晚降温越快。
影响因子有:(1)地面温度:地面温度越高,放射的长波辐射越多,有效辐射越大。(2)大气温度:大气温度越高,向地面放射的长波辐射越多,有效辐射越小。(3)云和空气湿度:由于大气中水汽是放射长波辐射的主要气体,所以水汽、云越多,湿度越大,大气逆辐射就越大,有效辐射越小。(4)天气状况:晴朗无风的天气条件下,大气逆辐射减小,地面有效辐射增大。(5)地表性质:地表越粗糙,颜色越深,越潮湿,地面有效辐射越强。(6)海拔高度:高度增高,大气密度减小,水汽含量降低,使大气逆辐射减小,有效辐射增大。(7)风速:风速增大能使高层和低层空气混合,在夜间带走近地层冷空气,而代之以温度较高的空气,地面就能从较暖的空气中得到较多的大气逆辐射,因而使有效辐射减小;而在白天风速增大可使有效辐射转向增大。
举例:因为夜间地面温度变化决定于地面有效辐射的强弱,所以早春或晚秋季节夜间地面有效辐射很强时,引起地面及近地气层急剧降温,可出现霜冻。
4. 试述到达地面的太阳辐射光谱段对植物生育的作用。
答:太阳辐射三个光谱段是紫外线(0.15-0.4微米)、可见光(0.4-0.76微米)和红外线(0.76-4微米)。紫外线对植物生长发育主要起生化效应,对植物有刺激作用,能促进种子发芽、果树果实的色素形成,提高蛋白质和维生素含量以及抑制植物徒长和杀菌作用等。可见光主要起光效应,提供给绿色植物进行光合作用的光能,主要吸收红橙光区(0.6-0.7微米)和蓝紫光区(0.4-0.5微米)。红外线主要起热效应,提供植物生长的热量,主要吸收波长为2.0-3.0微米的红外线。
一、名词解释题:
1. 温度(气温)日较差:一日中最高温度(气温)与最低温度(气温)之差。
2. 温度(气温)年较差:一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。
3. 日平均温度:为一日中四次观测温度值之平均。即
T平均 = (T02+T08+T14+T20)÷4。
4. 候平均温度:为五日平均温度的平均值。
5. 活动温度:高于生物学下限温度的温度。
6. 活动积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,高于生物学下限温度的日平均气温的总和。
7. 有效温度:活动温度与生物学下限温度之差。
12. 容积热容量:单位容积的物质,升温1℃,所需要的热量。
14. 逆温层:气温随高度升高而升高的现象,称为逆温现象。发生逆温现象的气层,称为逆温层。
15. 三基点温度:是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。
二、填空题:
1. 空气温度日变化规律是:最高温度出现在 (1) 时,最低温度出现 (2) 时。年变化是最热月在 (3) ,最冷月在 (4) 月。
2. 土温日较差,随深度增加而 (5) ,极值(即最高,最低值)出现的时间,随着深度的增加而 (6) 。
6. 在对流层中,若1000米的温度为16.5℃,气温铅直梯度是0.65℃/百米,到2000米处,温度应是 (18) ℃。
10. 土、气、水温日较差,以土温 (26) ,气温 (27) ,水温 (28) 。
答案: (1)14时, (2)日出前后, (3)7月, (4)1月, (5)减小, (6)推迟, (7)大, (8)大, (9)大,(10)大,(11)快, (12)快, (13)大, (14)受热型,(15)放热型, (16)上午转换型, (17)傍晚转换型, (18)10℃, (19)天气突变及大规模冷暖空气入侵,(20)春夏和秋冬之交,(21)稳定,(22)大, (23)小, (24)增大, (25)大, (26)最大, (27)其次,(28)最小,
三、判断题:
1. 对流层中气温随高度升高而升高。
2. 我国气温的日较差,年较差都是随纬度升高而升高。
3. 寒冷时期,灌水保温,是因为水的热容量大。
4. 紧湿土壤,春季升温和秋季降温均比干松土壤要慢。
6. 因为太阳辐射先穿进大气,再到达地面,所以地面上最高温度出现的时刻比空气的要稍后。
7. 日平均气温大于5℃的日期越长,表示农耕期越长。
8. 气温随高度升高而升高的气层,称为逆温层。
答案: 1. 错; 2.对;3.对;4. 对;5. 错;6. 错;7. 错;8. 对;9 错;四、选择题: 2. 地面温度最高时,则是( )时。
①地面热量收支差额等于零 ②地面热量收支差额小于零
③地面热量收支差额大于零 ④地面热量收支差额不等于零
4. 我国温度的日较差和年较差随着纬度的升高是( )。
①日较差,年较差均减小 ②日较差、年较差均增大
③年较差增大,日较差减小 ④日较差增大,年较差减小 答案: 1.③; 2.①; 3.④; 4.②。
2. 试述什么是逆温及其种类,并举例说明在农业生产中的意义。
答:气温随着高度升高而升高的气层,称为逆温层。逆温的类型有辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温。农业生产中,常利用逆温层内气流铅直运动弱的特点,选择上午喷洒农药和进行叶面施肥以提高药效及肥效。逆温层对熏烟防霜冻也有利。特别是晴天逆温更显著,贴近地面温度,可比2米上的气温低3~5℃,故冬季对甘薯、萝卜等晒干加工时,为防冻应将晒制品搁放在稍高处。
6. 空气块在作上升运动时会降温的原因是什么?
空气块作上升运动是绝热过程。当上升运动时,因周围气压降低,气块体积膨胀,以维持与外界平衡,对外作功,消耗能量。因为是绝热过程,所消耗的能量只能取自气块本身,所以温度降低。
一、 名词解释题:
3. 饱和差(d):同温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。
4. 露点温度(td ):在气压和水汽含量不变时,降低温度使空气达到饱和时的温度。
6. 干燥度:为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。
7. 农田蒸散:为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程
二、填空题:1. 低层大气中的水汽,随着高度的升高而 (1) 。
2. 蒸发量是指一日内由蒸发所消耗的 (2) 。
5 空气中水汽含量越多,露点温度越 (7) 。空气中的水汽达到饱和时,则相对湿度是 (8) 。
答案: (1)减少 (2)水层厚度, (3)相反, (4)辐射,(5)混合,(6)绝热,(7) 高,(8)100%。
一、 名词解释题:
低气压:又称气旋,是中心气压低,四周气压高的闭合气压系统。
高气压:又称反气旋,是中心气压高,四周气压低的闭合气压系统。
地转风:当地转偏向力与气压梯度力大小相等,方向相反达到平衡时,空气 沿等压线作直线运动所形成的风。
季风:大范围地区的盛行风向随季节而改变的风,其中1月和7月风向变换需在120°以上。
海陆风:在沿海地区,由于海陆热力差异,形成白天由海洋吹向陆地,夜间风由陆地吹向海洋,这样一种昼夜风向转变的现象。
山谷风:在山区,白天风从谷地吹向山坡,夜间由山坡吹向山谷这样一种以日为周期的地方性风。
焚风:气流越山后在山的背风坡绝热下沉而形成的干而热的风。
标准大气压:温度为0℃,在纬度45°的海平面上的大气压力,其值为1013.2hPa。
. 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。
暖锋:由暖气团推动冷气团并向冷气团一方移动的锋。
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。
. 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
干热风:是指高温、低湿,并伴有一定风力的大气干旱。
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。
7. 干热风的主要特征是 (24) , (25) 并伴有 (26) 的大气干旱。
四、选择题: 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
答案: 1. C, 2. B, 3. D, 4 .B, 5. D, 6. B
填空 3. 我国气温日较差随纬度增高而 (5) 。年较差随纬度增高而 (6) 。
7. 我国气候的显著特点是 (13) 和 (14) 。
10. 立夏和芒种之间是 (19) ,日期是 (20) 。
答案: (4).增加;(5)增大;(6)增大; (13)季风性显著;(19)小满;(20)5月21日。
2. 我国温度年较差东部地区大于西部地区。 5. 我国年降水量的地理分布是南方多于北方,西部多于东部。 8. 季风气候的特点是夏季高温多雨、冬季寒冷干燥。 10. 24节气中,惊蛰在3月21日。
答案: 1.×; 2.×; 3. √; 4.×; 5.×; 6.×; 7. √; 8. √; 9.√; 10.×。
四、选择题 4. 我国西北地区发展种植业受限制的主要原因是__。
A. 太阳辐射年总量小 B. 生长季热量不足 C. 年降水量稀少 D. 地形复杂
答案: 1.(D); 2.(B); 3.(A); 4.(C); 5.(B)。
2. 试述什么是逆温及其种类,并举例说明在农业 生产中的意义。
答:气温随着高度升高而升高的气层,称为逆温层。逆温的类型有辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温。农业生产中,常利用逆温层内气流铅直运动弱的特点,选择上午喷洒农药和进行叶面施肥以提高药效及肥效。逆温层对熏烟防霜冻也有利。特别是晴天逆温更显著,贴近地面温度,可比2米上的气温低3~5℃,故冬季对甘薯、萝卜等晒干加工时,为防冻应将晒制品搁放在稍高处。
4. 试比较沙土和粘土、干松土壤和紧湿土壤温度变化的特点及其成因。
答:沙土和干松土在白天或增温季节,升温比粘土、紧湿土壤要快;在夜间或降温季节沙土和干松土降温比粘土和紧湿土也快。结果沙土和干松土的温度日较差比粘土和紧湿土的日较差大。这是因为沙土和干松土中空气较多,粘土和紧湿土中水分较多,而空气的热容量和导热率比水的要小的缘故。
6. 空气块在作上升运动时会降温的原因是什么?
空气块作上升运动是绝热过程。当上升运动时,因周围气压降低,气块体积膨胀,以维持与外界平衡,对外作功,消耗能量。因为是绝热过程,所消耗的能量只能取自气块本身,所以温度降低。
山谷风:在山区,白天风从谷地吹向山坡,夜间由山坡吹向山谷这样一种以日为周期的地方性风。
焚风:气流越山后在山的背风坡绝热下沉而形成的干而热的风。
标准大气压:温度为0℃,在纬度45°的海平面上的大气压力,其值为1013.2hPa。
4. 白天,由山谷吹向山坡的风是 (17) 风,夜晚,由陆地吹向海洋的风是 (18) 风。
答案:(1)赤道低压带, (2)副热带高压带, (3)副极地低压带, (4)极地高压带,(5)东北信风带, (6)盛行西风带, (7)极地东风带, (8)年, (9)日, (10)强于,(11)水平气压梯度力, (12)地转偏向力, (13)摩擦力, (14)惯性离心力, (15)摩擦力,(16)惯性离心力, (17)谷, (18)陆,
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