高等天气学思考题（参考）.docVIP

第一单元 绪论 1、天气学发展史，取得了哪些重要成就？ （1）、单站预报方法阶段——气压计的发明 大气科学研究开始由单纯定性的描述进入了可以定量分析的阶段。 （2）、地面天气图阶段 历史上第一张天气图，开创了近代天气分析和天气预报方法，为大气科学向理论研究发展开辟了途径。 （3）、单站与天气图预报方法结合阶段（1900 1920） 随后他们又将低压中心的暖锋和冷锋结合起来，创立了近代锋面-气旋模式，并一直被沿用至今。 （4）、高空天气图的引入与波动理论的建立阶段（1920 1950） 由于无线电探空技术的发展使人们对高空气象资料的获取成为可能，对高空气象状况有了进一步了解。（完成了点?平面?空间；一维?二维?三维）。 （5）、开展数值天气预报的研究与应用阶段 （6）、数值预报与卫星、雷达等先进探测技术综合应用阶段 2、大气科学的发展有哪些新趋势，有何规律（可以发挥）？ （1）、新世纪初大气科学发展的一个显著特点是学科交叉 大气科学的研究已从大气圈、水圈、生物圈、冰雪圈和岩石圈的相互作用来理解全球气候，理解发生在大气中的各种运动和过程。 （2）、重视观测系统的建设和新观测技术的应用 更多地运用气象卫星、海洋观测卫星、多普勒雷达和各种特殊装备的飞机等多种探测手段，以及新的大气化学观测和分析方法，进行各种特殊项目的观测。 （3）、年际和年代际的气候变化及其预测将是大气科学研究的重要前沿问题 人类是否正在改变着地球的气候？人类的影响相对于气候的自然变化来说有多大？未来的气候在多大程度上可以被预测？人类应当如何应对地球气候的重大变化。 （4）、全球和区域环境变化及其影响、预测和控制问题日益为大气科学界所瞩目 随着环境问题的日益突出,全球环境变化的区域响应已成为全球变化研究的优先领域和热点问题之一。 （5）、灾害天气和气候等高影响天气气候动力学的研究日益受到重视 开展我国重大气候和天气灾害的预测理论研究，解决特大暴雨气象灾害的预警、预报模式和方法的科学性，客观性和准确性以及与强暴雨系统有关的大尺度天气系统如副热带高压短期异常变化的时间和条件，既是气象科学领域面临的重大课题，也是防御和减轻气候和天气灾害所造成的损失的关键，是国民经济建设的当务之急。 （6）、在新世纪中全球将更重视温室气体的监测和大气化学的研究 目前，人们对温室气体及其对全球气候变暖影响的关注主要在二氧化碳方面，而对甲烷却了解太少。其实甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体。但是在导致气温升高方面，甲烷的危害比目前最主要的温室气体二氧化碳高20倍。如果北极永久冻结带开始融化，那么大气中甲烷的含量将持续升高，全球气温也将会加速变暖 （7）、边界层与天气、气候相互作用为边界层动力学主要研究内容之一 （8）、大气科学综合探测系统向以空基为主的方向发展 我国已初步形成天基、空基和地基相结合、门类较为齐全、布局较为合理的基本气象观测系统。它们由大气观测、海洋观测、水文观测、冰冻观测、农业与生态观测、卫星观测等系统组成。 （9）、气象综合探测获得各种资料将会得到最佳应用 中国有步骤地积极参与该组织的各项活动。如今，中国参加了世界气象组织世界天气监视网计划、世界气候计划、大气研究和环境计划、水文和水资源计划、教育培训计划、区域计划、技术合作计划等各项计划和活动，发挥了中国在国际气象事务中的应有作用。 第二单元 锋生的近代理论和气旋 1、锋生公式中各项的物理意义？并会判断锋生锋消。 （1）锋生函数可以表示为（Ninomiya，1984）： FG1、FG2、FG3、FG4项分别表示非绝热加热、水平汇合/疏散、水平变形和倾斜的作用。 （2）锋生函数可以表示为（Ogura 和 Portis，1982 ）： F1、F2、F3、F4项分别是非绝热项、变形项、辐合项和倾斜项。式中Q为某物理量，β角为伸长轴至该物理量等值线的角度，D是水平散度。 2、半地转近似、准地转近似、非地转运动 （1）概念、数学表达式，其运用 （2）引入准地转的意义（2点） （1）概念:在一个方向上，风速呈准地转近似，而在另一方向上，则地转风关系不成立，通常把具有这种特征的运动称之为半地转运动。 被平流的风是地转风，平流它的风并非地转风，而包含有非地转风分量。这种平流的风为非地转，被平流的风为地转，有人称之为地转动量近似，也有人泛称为半地转运动。 （2）半地转运用:主要用于研究大气锋生、研究斜压不稳定理论，另外其它比如气流过山，尤其是陡峭地形、Ekman边界层动力学、锋带中的强迫垂直环流等。 （3）引入地转坐标系的优点： ①保持了原空间中的地转静力学、热成风关系 ②在引入地转动量坐标后，在（x,y,