大气物理学题库1 - 图文

62. 手绘晴朗无风的1）午后和2）日出前从地面到距地3米高度的气温变化示意图，

并解释为何会出现这种差异。

63. 现有-10至-25℃的过冷却未降水层状云区，简述对其进行人工催化增雨的基本思路。 64. 简述大气混合层厚度日变化主要特征，并说明这种变化如何影响近地面污染物浓度。 65. 某一未饱和的气层的温度减温率γ在初始时小于γs。如果该气层的下层水汽含量

比较大，上层水汽含量少，在气层的抬升过程中，气层的静力稳定度如何变化，简要给出该气层静力稳定度变化的原因。 66. 简述大气长波辐射性质。 67. 简述对流层大气特征。

68. 用t-lnp图比较θsw, θ和θse大小

69. 地-气系统以及地面、大气分系统的热量收支具有哪些特征？ 70. 简要回答积状云和层状云的宏观特征有哪些？

五、

计算题

1. 试列出℃和℉，℃和K之间的表达式

2. 用℃和K表示0.0℉，14.0℉，77.0℉和122.0℉

3. 1993年在墨西哥，1992年在利比亚观测到最高温度为58.7℃，1960年在南极苏联

东方站测到最低气温-88.3℃，试用K、℉示之。

4. 1毫巴等于多少百帕，等于多少毫米汞柱高？1毫米汞柱等于多少毫巴？等于多少

百帕？

5. 1标准大气压等于多少毫巴？等于多少百帕？等于多少毫米汞柱？ 6. 气压读数要经过哪几种订正？

7. 已知空气温度为13.4℃，饱和差为4.2百帕，那么空气要等压冷却到多少度时，空

气才变的饱和？

8. 已知空气温度为26.4℃，露点为9.3℃求实际水汽压（e），饱和水汽压（E），相对

湿度（f）。如果露点不变，空气温度变高了，则答案将怎样变化？如果气温不变，露点变高了，则答案又将怎样变化？

9. 空气温度7.2℃，水汽压4.7百帕，计算绝对温度。当哪个量变高时，空气的绝对湿

度也变高？

10. 温度0.0℃时，1立方米空气中含有4.0克水汽，试求水汽压。 11. 空气的绝对湿度在数值上等于水汽压时，空气的温度为多少度？ 12. 设有一个面积为30米3，高为3米的孤立容器，，它的空气温度为15.6(℃)，相对湿

度为74%，如果容器中的水汽全部凝结，那水的质量为多少克？如果温度维持不变，相对湿度增加，则答案将怎样变化？为什么？如果相对湿度维持不变，空气温度增高，则答案又将怎样呢？为什么？

13. 在热带沙漠常常温度高达45℃或更高，而相对湿度却低达2%，而在极地，温度降

低到零下40℃或更低，相对湿度近100%，试问哪个地区绝对湿度大，大多少倍？ 14. 求温度为20℃和-20℃时，1米3空气中所含的最大水汽质量，第一个比第二个大多

少倍？ 15. 已知气温为23.7℃，绝对温度为14.1克/米，求e、F、f、?、饱和差。 16. 水汽压为10.0百帕，大气压力为1000.0百帕，求比湿？

17. 空气温度为12.7℃，气压为974.2百帕，相对湿度为42%，求比湿？如果其他条件

不变，仅仅相对湿度增大，则答案将怎样变化呢？

318. 求气温为11.4℃，大气压力为981.4百帕时的最大比湿值（即空气饱和时的比湿），

自然界经常会遇到这种情况么？

19. 水汽压14.1百帕，大气压力 1017.4百帕，求混合比。

20. 当水汽压为7.4百帕，大气压力为982.7百帕，求比湿与混合比的比值。在相同的

水汽压和大气压力下，这两个值相差大么？ 21. 气温15.0℃，大气压力1015.0百帕，混合比0.01克/克，求（a）饱和水汽压，（b）水汽压，（c）饱和差。（d）相对湿度，（e）绝对湿度，（f）比湿。

22. 气温21.8℃，气压为1017.7百帕，相对湿度37%，求所有其他的湿度参量。 23. 根据下表中的质量百分比，求干空气的比气体常数。 氧 氮 20.946 23.145 31.999 氩 0.934 1.288 39.948 CO2 0.031 0.048 44.010 总量 99.995（=100） 99.988（=100） 容积百分比 78.084 质量百分比 75.507 分子量 28.013 24. 计算干空气在标准条件（t=0.0℃,P=1013.25百帕）下的密度（千克/米3），在通常

情况下，它是水的几分之几？

25. 计算1千克干空气在标准条件下的体积，它是1千克水的体积的多少倍？ 26. 已知一个体积为150米3的房间被干空气所充满，它的气压为1030.0百帕，气温为

21.7℃，试计算干空气的质量。并用23题中的质量百分比，分别求出这房间中氮、氧、氩和CO2四种气体的质量（千克）

27. 计算垂直密度梯度，在该高度上密度为1.0千克/米3，温度为23.1℃，气温直减率

?T???z为0.65℃/100米。如果空气密度不随高度变化，那么

28. 计算气压为1000百帕，温度为7.0℃的饱和湿空气的虚温和虚温差。

29. 求气压为1000.0百帕，气温分别为30℃和-30℃的饱和空气的虚温差。虚温差在高

温、高湿时大呢？还是低温、低湿时大？当计算高层和低层大气密度时应如何合理使用虚温？

30. 计算在标准条件下，饱和湿空气的密度，并与同样条件下的干空气密度相比较，为

什么在相同温压条件下湿空气密度比干空气的密度小？

31. 气压为1000百帕，温度为17.5℃，相对湿度为20%的湿空气，流经暖水面后，气

压维持不变，温度增至24.1℃，相对湿度增至80%，试问1米3空气进入多少水汽（克）？1米3空气的重量变化多少？

32. 一个空气微团的比湿保持不变，如果该空气微团的气压发生变化，那么该微团的露

点是否改变？为什么？

33. 由物理实验测得，饱和水汽压E仅是温度的单值函数，列表如下： t（℃） E（百帕） 0 6.11 25 31.67 50 123.40 75 385.56 100 1013.25 E 与t的经验关系式可以写为

E?E0?10at b?t式中E0、a、b都是常数，试求E0、a、b这三个常量各自的数值？再求t=40℃所对应的E，E=701.73百帕所对应的t？

34. 已知一个空气微团的露点?=-10℃，试求该空气微团的水汽压？

a?217e p35. 试证绝对湿度的表达式为

其中e的单位为百帕，T的单位为开，a的单位为克/米3。

a?289e p其中e的单位为毫米汞柱，T为开，a的单位为克/米3。

36. 证明比湿可由下式计算

q?622ee?622p?0.378p(克/千克) e(克/千克)p?e

37. 证混合比可由下式计算：

w?62238. 求在相同的温压条件下，水汽与干空气密度的比值。

39. 证：湿空气的平均分子量可表示为

um?ud

1?0.608q 式中ud为干空气的平均分子量，q为比湿。

40. 根据下表所列干空气的主要成分及其分子量，求干空气的平均分子量和比气体常数。 气体名称 氮 氧 氩 CO2 容积比（%） 78.08 20.95 0.9 0.04 分子量 28.013 31.999 39.948 44.010 41. ―水手号‖宇宙飞船，测得金星大气的气体成分质量比为CO297%，N23%，求金星

大气的平均分子量和比气体常数。 42. 1千克干空气，在p?1000百帕，T=300开时的容积多大（米3）？p?200百帕，

T=222开时又多大（米3）？

1?p1?V()v()Pp?T相等。43. 证：任一定量的理想气体的定压膨胀系数V?T与定容压强系数

1?p1?V1pV()v?()P??p?TV?TT，求证：T常量

*44. 已知

qq45. 证：某气体成分质量混合比i和它的容积混合比i满足

qi*?uqi ui式中u为混合气体的平均分子量，ui某气体成分的分子量。

46. 一容器内装有氧气100克，气压为10个大气压，温度为47℃，因容器漏气，经过

一段时间后，压强降到原来的5/8，温度降到27℃，问：（1）容器的体积有多大？（2）漏了多少气？

47. 根据卫星探测，金星表面上的大气压为80个大气压，试计算金星大气的总质量。

已知金星上的重力加速度为8.88米/秒2，金星的平均半径为6049公里。 48. 设空气密度随高度变化为

位为米，

?z??0?e?z8000，试估计地球大气的总质量。其中z的单

?0?1.27（千克/米3）

3??1.02?1049. 若海平面上气压为1个大气压，那么，容积为1米3的气球沉到海水（

（千克/米3））中8米深处（t?0℃），需要灌多少空气进去，才能使球内外压力平

衡？

50. 试计算当气压为1013百帕，气温为10℃时的干空气密度和相同温压条件下，水汽

压为20百帕时的湿空气密度。

51. 假设对流层顶在150百帕高度，平流层顶在1百帕高度，试计算平流层单位截面积

空气柱的质量。如果取气压为1000百帕，气温273开，那么，平流层有多厚呢？

设重力加速度g?9.7（米/秒2）

52. 如果大气是由氦和氖组成的等温大气，处于扩散平衡，且在某确定高度上

pNe?4pHe（

pi为i气体成分的分压力）

，那在什么高度以上开始氦气的含量多于

氖气？取重力加速度g?9.4米/秒2，T=500开。 53. 计算在下述条件下，空气分子的数密度：

（1） 在地面附近，P=1000百帕，t=20℃ （2） 在100千米高空，P=10-3百帕，t=-50℃

（3） 在300千米高空，P=3?10-3百帕，T=-1500开 54. 已知大气中氖的平均浓度为18

地球大气总质量为5.27?1017t 55. 通常痕量气体的浓度以

SO2的1

ppm（以容积计）

，试计算大气中氖的总质量。已知

ppm（以体积计）或微克/米3表示，试求在标准条件下，

ppm等于多少微克/米3，或1微克/米3等于多少ppm？

56. 已知在1000百帕和900百帕之间的比湿q?2克/千克，试问如果所有水汽全部凝

结，那么获得的液态水厚度——可降水分——为多少（以毫米为单位）？ 57. 假定H2S每年进入大气的总质量为30?109（千克），它的平均浓度为0.2ppb，试