气象学与气候学作业题答案.docx

第一次作业 家庭作业一 1、大气组成 主要成分 体积百分比 主要分布 稳定 / 主要来源 是否温 高度 可变 室气体 氮气（ N2） % 0-250km 稳定 火山喷发 否 氧气（O) % 0-100km 稳定 植物的光合作用 否 2 氩气（ Ar） % 稳定 否 江、河、湖、海及潮湿物体 水汽 1%-1ppm 0-5km 可变 表面的水分蒸发和植物的蒸 是 （ H2O） 腾，并借助空气的垂直交换 向上输送 二氧化碳（ CO2） % 0-20km 可变 矿物燃料燃烧和工业活动， 是 死亡生物的腐败和呼吸作用 10-55 在太阳短波辐射下，通过光 化学作用，氧分子分解成为 （ 10-40， 臭氧（ O3） 20ppb-10ppm 可变 氧原子后再和另外的氧分子 是 极大值在 结合而成。有机物的氧化和 20-25）km 雷雨闪电的作用。 注： ppm ：百万分之一； ppb：十亿分之一 2、大气分层（结构） 分层 高度 温度变化 主要特征 1. 垂直对流运动强烈 温度随高度增加 2. 气象要素水平分布不均匀 对流层 8-18km 3.包含了大气质量的四分之三和几 而递减 乎所有的水汽，云、雨、雷、电发 生在此层 1. 有臭氧层，但在平流层顶消失 温度随高度增加 2.气流平稳，空气的垂直混合作用 平流层 55km 而递增 显着减弱 （初稳后升） 3.水汽含量极少，天空多晴朗 4. 可见贝云母 温度随高度增加 1. 垂直运动强烈 中间层 85km 2.水汽含量极少，几乎没有云层 迅速下降 3. 出现电离层、夜光云 热层 800km  温度随高度增加 1.空气高度电离 迅速增高 2.高纬度地区的晴夜可出现极光 大气粒子经常散逸至星际空间，是 散逸层 3000km 温度很少变化 大气圈与星际空间的过渡地带 家庭作业二 一、以下描述哪些是指 “天气 ”哪些是指 “气候 ” 今天的足球比赛因下雨停赛。 北京的 1 月最冷。 今天下午最高气温 15℃。 昨晚台风从广东省登陆。 昆明是个旅游胜地，因为那四季如春。 昨晚最低气温－ 20℃，是这个地方记录到的最低气温。 今天多云。 答：天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等） 。气候是指在某一时段内大量天气过程的综合，不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。 “天气”：1、3、 4、 7 “气候”：2、5、 6、昨晚最低气温－ 20℃，是这个地方记录到的最低气温：前半句是天气，后半句是气候。 二、某地区海平面气温 23℃，估计其 2km 上空大气温度多少解：已知气温直减率为℃ /100m 2km 上空大气温度 T=× 2000/100=10℃ 答：其 2km 上空大气温度约为 10℃。 三、某地区春季海平面气温 10℃，假设气温直减率为℃ /100m，对流层顶温度为 -55℃，求 该地对流层顶高度，并说明该地区所在纬度是：高、中、低纬哪个纬度解：该地对流层顶高度 h=［ 10-（ -55）］ ÷ ×100＝10000m ＝ 10km 因为对流层在中纬度地区的厚度平均为 10~12km ，所以该地区为中纬度地区。 （对流层 低纬平均高度 17-18Km，中纬 10-12km ，极地 8-9km ） 答：该地对流层顶高度为 10km，是中纬度。 四、位于赤道某地区海平面气温 25℃，假设气温直减率为℃，其对流层顶高度为 16km，求 该地对流层顶温度 解：该地对流层顶温度 T=×16000/100＝ -79℃ 答：该地对流层顶温度是 -79℃ 第二次作业 家庭作业一 一、 设到达大气顶界的太阳辐射为 100 个单位，根据下图，描述地 -气系统辐射平衡过 程。 答：设到达大气顶界的太阳辐射为 100%。 ① 未到达地面部分： 被大气和云滴吸收 20%（其中 18%被大气吸收（主要被水汽、臭氧、 微尘、二氧化碳等选择吸收） ，2%被云滴吸收），被云反射 回宇宙空间 20%，被大气散射 回宇宙空间 6%。共计 46%。 ② 到达地面部分： 被地面吸收 50%（其中地面吸收直接辐射 22%，散射辐射 28%），被地 面反射 回宇宙空间 4%。共计 54%。 在此过程中，地 -气系统共反射回宇宙空间 20%+6%+4%=30%，这部分为地球反射率。 地面吸收辐射而增温， 向外放出长波辐射， 其能量为 115%，其中 109%被大气吸收， 6% 透过大气窗逸入宇宙空间。 大气吸收辐射后，根据其温度进行长波辐射， 95%为射向地面的逆辐射， 64%射向宇宙 空间。在辐射过程中，大气共吸收 20%+109%=129%，大气长波辐射支出 95%+64%=159%。 全球大气的年平均