海气象与海洋学》参考题
1、何为气象要素、天气和气候?指出三者之间的区别与联系。
答:气象要素就是,表征大气状态的物理量【气温、气压、湿度等】和物理现象【风、云、雾、雨、雪、霜】;在一特
定区域,在短时间内,各种气象要素综合在一起能够反映
出一种特定的状况,称为天气;各种气象要素的多年平均
特征【其中包括极值】,能够反映出一种特定的状况,称为
气候。三者的区别在于,它们从时间【天气、气候】和空
间【气象要素】上分别表征大气的动态的变化;三者的联
系是,气象要素决定天气状况,周期性的天气变化影响气
候。
2、何谓温标?写出摄氏和华氏温标之间的换算关系。
答:温标就是温度的数值表示法。
华氏温表和摄氏温标之间的关系:
C=5÷9×(F-32)(1-1)
F=9÷5×C+32 (1-2)
3、试解释气压变化的原因。
答:气压随高度的变化而变化。她变化的根本原因是空气
的密度和空气柱高度的改变引起的。如果空气密度增大,
单位面积上空气柱质量大,气压就随着升高;如果空气柱
高度增加,空气柱总重量增加,气压也会随着升高。
4、分别简述自由大气层和摩擦层中的风压定律。
答:※自由大气【地砖风、梯度风】风压定律【即白贝罗定律】:在北半球,北风而立,低压在右,高压在左;在南半球,背风而立,低压在右,高压在左。
※摩擦层中的风压定律【即白贝罗定律】:在摩擦层中风斜穿等压线,背风而立,在北半球低压在左前方,高压在右后方;在南半球,低压在右前方,高压在左后方。5、为什么中国东部近海夏季多东南风,冬季多西北风?
答:我国大陆东部、南部环海,由于海陆热力性质存在差异引起了海陆季风。夏季,海洋温度较低,而大陆温度较低,海洋上副热带高压加强,大陆上出现热低压。水平气压梯度有海洋指向陆地,因此形成了从海洋吹向陆地的夏季风【即东南风】温度较低,而海洋温度相对较高,大陆上形成冷高压,而海洋上主要为低压所控制,水平气压梯度有大陆指向海洋,因此形成了从陆地吹向海洋的冬季风【即西北风】
6、简述空气垂直运动的主要类型及其成因。
答:空气垂直运动的主要5种类型
a热对流:是热力作用下引起的垂直运动。
b水平辐散、辐合引起的垂直运动:水平气流辐散、辐合现象主要是地面摩擦作用和局地气压变化引起的。
c锋面上的垂直运动:是大规模暖空气沿锋面爬升而产生
的。
d地形引起的垂直运动:
当宽广深厚的气流遇到独立的山脉阻挡时,它会成为两部
分:一部分越山而过;另一部分绕山而行。
e湍流引起的垂直运动:大气中的湍流也能产生垂直运动,可以形成云或雾。
7、云形成和消散的基本条件是什么?
答:云形成的基本条件有三个,一是要有充足的水汽;二
是要有大量的凝结核;三是要有使空气中水汽凝结的冷却
过程。云的形成和消散可以简单归纳为:
上升运动+水汽→云形成
下沉运动→云消散
8、简述中国近海形成雾的主要天气形势。
答:中国近海形成海雾的主要天气形势有以下几种,冷的
海面和适当的海气温差、适宜的风场、充沛的水汽、底层
逆温层结。
9、简述船舶水文气象观测的主要项目和时次等基本要求。
答:⑴观测项目
观测项目包括气温、湿度、气压、风、云、天气现象和海
面有效能见度等气象项目以及海浪、表层海水温度、表层
海水盐度、海发光和铅直海水温度等水文项目。
⑵观测时次
观测时间一律使用世界时,每天按00、06、12、18时观测四次,但表层海水盐度观测要求每天06时采样一
次,海发光观测要求每天在天黑后进行,铅直海水温度观
测要求在每天00时和12时进行,如果恶劣天气和海况,
风、气压和海浪等项目要求加密到每小时观测一次。
⑶观测程序
每次观测应从正点前30min开始至正点结束,观测程序一般由测船自行安排,气象项目观测应安排在正点前
15min内进行,其中气压观测应在接近正点时进行。遇有
船只避碰等特殊情况不能准时观测时,可在正点30min内
补测完毕,并在记录表中有关栏内注明。因故无法补测时,应注明原因。
观测基本要求,同时性、代表性、准确性。
10、测定本船气压需要经过那些订正?为什么需要订正?
答:测定本船气压需要进行刻度订正、温度订正、补充订
正和高度订正;为了减小误差,提高数据的精确度所以需
要以上订正。
11、简述中国近海的海流系统。
答:中国近海的海流系统总体分为两大区域,分别为渤海、黄海和东海的海流和南海的海流。
1.渤海、黄海和东海的海流主要由外海流系和沿岸流系组
成。
①外海流系
外海流系由黑潮主干及其分支【台湾暖流、对马暖流和
黄海暖流】组成。
②沿岸流系
我国有许多大小不同的江河流入海,构成沿岸流系。沿
岸流系主要由辽南沿岸流、辽东沿岸流、渤海沿岸流、
苏北沿岸流和闽浙沿岸流组成。
2.南海的海流
南海位于热带季风区,其表层海流在季风的作用下,具
有季风漂流的特性,海流的方向和强度都随季风而变。
12、简述海浪对船舶的影响。
答:海浪是海水运动的主要形式,是影响船舶运动的首要环
境因素。在大风浪中航行,船舶会发生剧烈的横摇和纵摇,使船舶难以保持航向,舵效降低,严重失速;还会产生对
船体结构十分有害的“中垂”和“中拱”现象,造成货损
和船损,甚至有倾覆的危险。
13、说明气团的概念、形成条件和变性过程。
答:气团就是物理属性【温度、湿度、稳定度等】比较均
匀的大块空气;气团形成要具备的两个条件,一个是要有
大范围性质比较均匀的下垫面,另一个是必须有使大范围
空气能较长时间停留在均匀的下垫面上的环流条件,以使
空气能有充分时间与下垫面进行热量和水汽等交换,取得
与下垫面相近的物理特性;气团变性的过程就是气团属性
发生变化的过程--气团随着环流条件的变化,气团源地移
动到一个新的地区时,下垫面性质的改变以及通过湍流、
大范围垂直运动和蒸发、凝结、辐射等物理过程的作用,
气团的属性也就发生了变化。
※
14、简述锋面气旋的主要天气模式。
答:从大量的个例中略去比较次要的差别,归纳出基本相
同点,便可以概括出一个发展成熟的锋面气旋的天气模式。
气旋前部【暖前锋】:在气旋前部的天气主要为宽阔的暖风
云系及相伴随的连续降水天气。
暖区【暖风后、冷风前】:气旋中部是暖气团天气,气温高
气压基本停止下降。
气旋后部【冷锋后】:冷风过后,气温急速下降,气压迅速
回升。※?Pa103
15、简述寒潮天气过程。
答:冬季冷空气在西伯利亚不断堆积加强,当成为强大的
冷高压后,在高空低压大槽后部西北气流的引导下,冷空
气便大举南侵,于是在我国南岭以北的广大地区形成寒潮
或强降温天气过程。寒潮过境前,多吹偏南风,风力一般
较弱,天气一般较温暖,属于典型的暖气团天气。冷风一
过境,便转为偏北风。
16、简述西太平洋副热带高压的活动规律与我国雨带的关系。
答:西太平洋副高是向我国大陆输送水汽的重要系统。我国降水的水汽来源,虽然主要依靠西南气流从印度洋输送来,而西太平洋副高的位置、强度和活动,不仅对西南气流的水汽输送有影响,而且还影响着它南侧的东南季风从太平洋向大陆输送来的水汽。同时,西太平洋副高的北侧是沿副高北上的暖是空气与中纬度南下的冷空气相交的地带,往往形成大范围的阴雨天气,是我国大陆及近海地区的重要降水带。因而我国降水带的南北移动同西太平洋副高的季节活动相一致。
17、简述热带气旋形成的必要条件。
答:广阔的高温高湿洋面;适宜的流场;一定的地转偏向力;对流层的垂直切变要小。
18、简述龙卷风的一般特征。
答:⑴水平范围小—龙卷的水平尺度很小,近地层直径一般在几米到几百米,大的可达1Km左右。空中直径可达3~4Km,最大可达10Km。
⑵持续时间短—龙卷持续的时间很短,一般为几分钟至几
十分钟。
⑶气压甚低—龙卷是一种强烈的小漩涡,中心气压很低,
一般比同高度四周低几十百帕。
⑷风力甚大—由于中心气压很低,气压梯度极大,引发出
强大风速和上升速度。
⑸破坏力大—龙卷极强的上升和水平气流具有巨大的破坏
力,能摧毁建筑物并能将上百吨重物卷入空中。
⑹移动路径多为直径—龙卷的移动路径多为直线,移动速
度平均为15m/s,最快曾达70m/s。路径长度一般为5~10Km,短的只有300m,个别长的可达300Km。
19、试述常用天气图的类别。
答:天气图通常有三种类型
a.地面天气图---它是根据地面观测资料绘制的,它是一种
综合性天气图,是天气分析和预报中最基本的天气图。
b.高空天气图---是等压面上的形势图,它是根据高空观测
资料绘制的。
c.辅助图---它是用来配合地面天气图和高空天气图而使
用的,种类较多。大体分为两类:一类是地面辅助图。另一类是高空辅助图。
20、船舶可以通过哪些途径获取气象信息?
答:一、气象传真图的获取—气象传真图是通过无线电传输的天气和海洋图像信息。它具有良好的直观性、简单明了、图像覆盖范围大、资料连续性强、便于综合分析应用和长期保存等特点,优于海上其他天气信息而得到广泛应用。
二、天气报告或劲爆的获取—海上作业的船舶利用NAVTEX 或INMARSAT-C站接受临近海岸电台发布相应的天气报告或警报。
三、互联网站气象信息的获取—在全球互联网上发布气象信息的网站特别多,几乎每个气象台站都有自己的网站。每个气象网站发布的信息均包括实况和预报两种信息。能登陆全球互联网的船舶,可以在相关的网站上直接获取天气和海况信息,而且其较传真接收机和NAVTEX接收的信息更丰富、全面和精细。
四、其他获取信息的途径—在船舶GMDSS接收的航行警告中也包括一些气象信息。在近岸港口作业的船舶,可通过当地的广播和电视收听、收看转播的气象信息。