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【答案】: (1)稳定性天气 (2) 局地低云 (3)浓雾 (4)对流性天气 (5)雷暴 (6)大风 (7)下击暴流 (8)冰雹
10.中尺度天气系统,就其产生的基本原因可分为(1)和(2)两类,其中地形性环流有(3),和(4)等,强对流天气系统有(5),(6),(7)和(8)等。 【答案】:
(1)非均匀性质下垫面强迫 (2)大气的内部过程 (3)背风波 (4)海陆风环流 (5)雷暴单体 (6)飑线
(7)中尺度对流复合体 (8)龙卷
11.在有基本气流条件下,重力波发展的条件是(1),它们表示了这样的物理意义,即(2)和(3)是有利于重力波发展的。 【答案】: (1)Ri<1/4 (2)弱的静力稳定度 (3)强的垂直风切变
12.中尺度大气运动遵循以下物理原理:(1)、(2)、(3)、(4)以及其它气体和气溶胶物资守恒。 【答案】:
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(1)质量守恒 (2)能量守恒 (3)动量守恒 (4)水物质守恒(了解)
13.经典的对流发展的三要素是:(1)、(2)和(3)。 【答案】: (1)水汽 (2)不稳定 (3)抬升机制
14.只有与(1)力联系的项中保留了密度扰动,而在(2)力项中,则略去了密度扰动的影响,这样的近似称为对流近似。 【答案】: (1)重 (2)气压梯度
15.弹性流体方程组包含的四种重力波解,分别是一对(1)重力波,一对(2)重力波;而弹性近似之后的中尺度运动方程组则滤去了(3)重力波,而保留了(3)重力波。 【答案】: (1)高频 (2)低频 (3)高频 (4)低频 二、简答题
16.简述对流近似的含义。 【答案】
只有与重力联系的项中保留了密度扰动,而在气压梯度力项中,则略去了密度扰动的影响,这样的近似称为对流近似。
17.简述中尺度运动的基本特征。 【答案】:
(1)空间尺度小,生命期短
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(2)气象要素梯度大
(3)非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动 (4)小概率和频谱宽、大振幅事件(了解) 18.写出Orlanski对中尺度运动的分类标准。 【答案】:
Orlanski把中尺度运动分为γ中尺度、β中尺度和、中尺度,对应的水平尺度分别为:2~20km、 20~200km 、200~2000km
19.简述大气标高和扰动垂直尺度的区别。 【答案】:
大气标高描述的是基本热力学变量的垂直尺度,用表示,它表征的是基本热力学变量垂直方向变化达到本身量级的尺度,而常用H表示扰动的特征垂直尺度,它表征的是扰动在垂直方向的伸展范围,一般情况下,显然H≤,对于浅对流运动来说,H<<。 20.中尺度气象学主要的研究对象是什么? 【答案】:
中尺度天气学研究两类中尺度天气现象:一类是雷暴、暴雨、冰雹、大风、下击暴流等对流性天气;另一类是局地低云、浓雾等稳定性天气。 19.包辛内斯克近似的主要内容是什么。 【答案】:
(1)在连续性方程中不考虑密度的个别变化,是完全非弹性,因此是速度无辐散的;
(2)与重力相联系的方程中要部分考虑密度的影响,状态方程或热流量方程中也要考虑密度变化的影响;
(3)所需考虑的密度变化主要由受热不均匀即温度变化引起的,不考虑压力效应对密度变化的影响。 21.滞弹性近似的主要内容是什么。 【答案】:
(1)连续性方程中虽然不考虑密度的个别变化,但保留了平均密度的垂直变化,因而是滞弹性的,或称之为质量无辐散;
(2)在与重力相联系的方程及状态方程和热流量方程中要同时考虑压缩效应和热膨胀效应引起的密度变化。
22.常用的热力不稳定判据有那些? 【答案】:
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γ>,对于未饱和大气及饱和大气都是不稳定的,称为“绝对不稳定”; ,对于未饱和和饱和大气都是稳定的,“称为绝对稳定”;
<,对于未饱和大气是静力稳定的,而对饱和湿空气来说是静力不稳定。 23.阻挡层(逆温层)对对流发展有何作用? 【答案】:
一方面阻挡层具有稳定层结,抑制了对流发展;另外一方面它把低空湿层与对流层上部的干层分开,使风暴发展所需要的高静力能量得以储存,对于大气低层不稳定能量有积累作用。 24.说明在大尺度运动、积云对流运动和中尺度运动中,地转偏向力和浮力的不同作用。 【答案】:
(1)大尺度运动中,地转偏向力相对重要,浮力可以略去; (2)积云对流运动中,浮力相对重要,地转偏向力可以忽略; (3)中尺度运动中,地转偏向力和浮力都需要考虑。 25.说明CISK的发展过程。 【答案】:
在CISK过程中,大尺度流场通过摩擦边界层的抽吸(Ekman pumping)作用,对积云对流提供了必需的水汽辐合和上升运动,反过来积云对流凝结释放的潜热,又成为驱动较大尺度扰动所需要的能量,于是小尺度积云对流和大尺度流场演变相互作用互为因果,相辅相成均得到了发展。 26.局地强风暴最主要的环境特征是什么? 【答案】:
局地强风暴是在特定的大气环境中发展起来的强大对流系统,环境的最主要特征是强位势不稳定和强垂直风切变。 三、问答题
27.说明云外下沉气流对一般对流和强风暴天气的作用。 【答案】:
(1)由于云内上升气流和云外下沉气流是对流环流的统一整体,因此上升空气从不稳定层结中所取得的能量,并不完全都用在加强上升运动的本身,其中有一部分是消耗在维持下沉运动上的。从这个意义上讲,云外补偿下沉气流是上升气流的一种阻力。普通积云对流的云外下沉运动的出现,使对流运动的发展受到不利的影响。
(2)强风暴天气系统的中尺度环流有一个明显的特征,即中尺度环流的准二维剖面上是一支由边界层开始倾斜上升直到对流层顶的暖湿气流和另一支中空干冷空气的下沉运动气流。这一支干冷空气的下沉运动,将与云中饱和空气混合,使云中雨滴或雹粒的蒸发而冷却,有蒸发冷却的下沉气流对于强
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