天气预报竞赛试题2答案

浙江省预报员预报竞赛-天气原理与方法试题答案

一、单项选择题

 1. B     2. B     3. B      4. B       5. A       6. B       7. B       8. B       9. A       10. A  

11. B    12. B    13. B     14. A      15. B 

二、多项选择题

 1. A,B               2. A,C               3. A,B                4. B,C                5. B,D

 6. B,D               7. A,C               8. C,D                9. B,D               10. A,D 

三、看图分析题

1. D      2. C     3. A       4. C      5. A       6. B,D     7. A,B     8. C,D     9.D        10. B   

四、名词解释 

  1、气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，由于气压分布不均匀而产生；大小与气压梯度成正比，与空气密度成反比，方向指向气压梯度方向，即由高压指向低压。

  2、质量散度：单位体积内流体的净流出量；表示固定在空间的单位体积内流体的净流出量等于该单位体积内流体质量的减少，

  3、锋区：密度不同的两个气团之间的过渡区，在天气图上温度水平梯度大而窄的区域，随高度向冷区倾斜，是一个等温线的密集带。锋面与空中某一平面相交的区域 (上界和下界之间的区域)。

  4、低空切变线：一般把出现在低空（850和700hpa面上）风场上具有气旋式切变的不连续线称为低空切变线。

5、阻塞高压：在西风带中长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫着阻塞高压。

  6、地转风：地转风是自由大气中水平气压梯度力和地转偏向力相平衡时的空气的水平运动。地转风是平衡运动，它受到的合外力等于零，没有加速度。空气运动平行于等压线，人背风而立，高压在右，低压在左。

  7、斜压大气：大气中密度的分布不仅随气压变化，还随温度变化时，这种状态的大气为斜压大气。等压面和等密度面（或等温面）是相交的。等压面上具有温度梯度。

  8、季节性大气活动中心：北半球随着季节转变海平面气压场业发生变化，其中亚洲冷高压  亚洲低压 北美冷高压 北美热低压为季节性大气活动中心。

9、水汽通量散度：单位时间内，单位体积内水汽的辐合或辐散量。=。

10、西南涡：一般是指形成于四川西部地区700hpa或850hpa上的具有气旋性环流的闭合小低压，直径一般在300----400公里左右，东移后对我国东部广大地区的降水有较大影响。

五、填空

  1、风随高度有变化，可以作为  斜压   大气处理。当风随高度顺转时，有 暖  平流。

  2、自由大气中，地转偏差指向  加速度的左侧 ，与之垂直  ；当出现偏差风辐合时，有 负   变压。

3、等高面上，正圆形低压中心向  变压梯度    移动，速度与  变压梯度      成正比。     

4、绝对涡度守恒的条件是   大气正压水平无辐散    ，其表达式为                  。

5、大气环流的季节性转换发生在   6    月和    10    月

6、锋消是

  指密度不连续性形成的一种过程或指已经有的一条锋面，其温度或位温水平梯度减小的过程   ，暖锋附近变压场的特征是暖锋前地面减压，有负变压（暖锋前变压代数值小于暖锋后变压代数值）  。

7、地转偏向力，不改变速度的   大小   ，改变  速度的方向   ，在南半球指向速度的  左侧   。

8、500Hpa温度槽落后高空槽，则槽线上有    冷平流/正热成风涡度  平流，槽会  加深     。

9、热力因子使槽脊   发展   ，使地面系统    移动    。

10、建立P坐标系的基础是     在垂直方向上满足静力平衡关系                。

11、大气长波静止时，其实质是  相对涡度平流    和 地转涡度平流    对槽脊移动的贡献相等作用相反时而呈现的相对静止状态。中纬度西风气流上有一前进的长波，波速为C ,平均纬向风速，在同样的平均纬向气流上的波群速为，则按它们的大小可写成下列不等式 >  > C 。

12、根据影响稳定度局地变化因子的公式，当高层为 干冷 平流，当低层为

    暖湿    平流，则大气趋于不稳定。

13、在热带季风区，冬季盛行   东北   风，夏季盛行   西南   风。

14、根据南亚高压的位置变动，其在夏季期间的变动可以分为三个基本的天气型过程，分别是   东部型   、  西部型   和  带状型  。

15、大尺度系统运动中，梯度风是水平气压梯度力、   地转偏向力   及 惯性离心力的       平衡运动。

  16、地转偏差是  实际风与地转风之差    ，摩擦层中，地转偏差指向摩擦力的 右边一侧。

17、锋生条件是         。

18、椭圆形低压中心向 向界于长轴与变压梯度之间方向移动，移速大小与 变压梯度成正比，与系统中心强度成反比        。

19、 控制大气环流的基本因子有  太阳辐射 、地球自转 、地球表面不均匀性、地面摩擦  。

20、锢囚锋分为    冷式锢囚    ，   暖式锢囚   和  中性锢囚    三类。

21、疏散槽上有    正涡度  平流，槽前汇合槽后疏散，则槽移动   缓慢     。

22、风随高度逆转，表示气层内有   冷   平流，应用了  热成风   原理。

23、对流层中部冬季中纬度大槽位于亚洲东岸、 北美东部 、 欧洲东部   。

24、寒潮中期天气过程分  大倒Ω流型、极涡偏心型  和大型槽脊东型 。

25、超级单体风暴云中垂直气流基本分为两部分。前部为 斜升气流  ，后部为下沉气流 。26、寒潮冷空气入侵我国的关键区为     西伯利亚中部     。

27、典型梅雨，一般出现时间为    6月中旬到7月上旬   ，而早梅雨则发生于  5月份  。

28、东亚季风形成的基本因子是  太阳辐射的径向差异  、  海陆热力差异  和 青藏高原与大气之间的热力差异 。

六、简答题

  1、画图解释在不稳定大气中，冷锋过山（爬坡），锋是加强还是减弱？

答：稳定大气中，冷锋上山其上空靠近等温线密集带暖一侧有上升运动或上升运动强，上升绝热膨胀冷却降温，而靠近此密集带冷一侧，无上升运动或上升运动弱，温度无变化或降温很小，这样等温线密集带变稀疏有锋消。

  2、请说明副热带锋区和极锋锋区的不同。

极锋：极地环流圈中低层向南的东北风与Hadley环流圈中下沉辐散而向北运动的西南风相遇，干冷与暖湿气流相遇而形成的锋区。

副热带锋区：Hadley环流圈中高层向北运动的暖湿气流与极地环流圈中上升，辐散向南的一支气流相遇而形成锋区。在对流层上部明显，有副热带急流与之对应。

3．简述台风所受的作用力并分析下图中台风受到的各种力及其移动方向。

答：台风所受到的作用力有：地转偏向力、总压力、内力。受力及大致的移动方向如下图

4、请简述飑线和锋面的区别

答：锋面是不同性质的气团分界面，而飑线是在同一气团中形成和传播的中系统；其次，从要素变化的激烈程度看，飑线比锋面更剧烈；再次，飑线是中尺度系统，其长度一般只有二、三百公里，生命期约十几小时，而锋面是大尺度系统，其长度可延伸达千余公里，生命期可达几天，飑线有明显的日变化。

5、请简要说明锋面附近温度场和变压场的分布特征。

答：温度场：

水平方向：锋区内温度水平梯度大，两侧气团中温度水平分布均匀。锢囚锋在高空图上有暖舌，暖舌两侧等温线密集；锋附近区域内，在水平方向上的温度差异非常明显，100公里的水平距离内可相差近10℃，比气团内部的温度差异大5-10倍；

垂直方向 ：锋区内温度垂直梯度小，逆温、等温或递减率小，两侧气团内温度随高度递减；冷暖气团温差越大，锋面逆温越强或过渡区越窄，通过锋区时等温线弯折越厉害；位温随高度增大的快，锋区等位温线密集，等位温面随高度向冷区倾斜，与锋面倾斜方向一致

变压场：冷锋、暖锋均是锋前变压代数值小于锋后变压代数值；暖锋前地面减压；冷锋后地面加压；冷锋前暖锋后，静止锋附近：变压不明显。

  6、请简要说明温带气旋发展过程中动力因子和热力因子的作用。

热力因子使地面系统前移，使高空槽脊发展；动力因子使地面系统发展，使高空槽脊前移

地面：气旋后部，反气旋前部为冷平流加压，反气旋后部，气旋前部为暖平流减压，气旋中心和反气旋中心没有温度平流，热力因子不起作用；槽前脊后正涡度平流使地面减压，槽后脊前负涡度平流使地面加压；

高空：暖平流使脊加强，冷平流使槽加深；槽前脊后正涡度平流使槽前出现负变高，槽后脊前负涡度平流使槽后出现正变高。

  7、简述台风发生、发展的必要条件。

答：台风发生发展的必要条件：

、热力条件：台风发生发展的根本一条上要有足够大的海面或洋面，同时海水温度必须在以上；

、初始扰动：要使条件不稳定大气的不稳定能量得以释放使其转变为发展台风的动能，必须有一个启动的机制，这就是低层的初始扰动。

、一定的地转偏向力的作用。

、对流层风速处置切变要小。

  8、简述低空急流与暴雨的相互作用。

答：低空急流与暴雨相互作用就是经向垂直环流与暴雨的相互作用。当高空急流入口区右侧产生经向垂直反环流后，低层西南涡东移，在西南涡与副热带高压之间产生弱的低空急流。垂直反环流低层的偏南气流将低空急流南侧的潮湿不稳定空气主要从急流之下的边界层内向北输送，在低空急流北侧生成暴雨。暴雨的生成又加强了垂直反环流及低空急流。如此循环二者皆得到加强。随着南支槽和西南涡的东移，暴雨和低空急流一起向东发展或延伸。

七、综合题

1、

请写出此方程右端各项名称，并用方程等号右端第二项解释下图中上升运动及下沉运动分布（波长L≤3000公里）。

答：第一项绝对涡度平流随高度变化项，对于波长L≤3000km，以相对涡度平流随高度变化为主；第二项温度平流拉普拉斯项或温度平流项；第三项 非绝热拉普拉斯项或非绝热变化项。

地面低压中心左半部与高压中心右半部之间对应500hpa槽区，风随高度逆转，此气层间有冷平流，伴有下沉运动，相反，在地面低压中心右半部与高压中心左半部之间对应500hpa脊区，风随高度顺转，此气层间有暖平流，伴有上升运动。

2、请用高空形势预报方程中等号右端的前三项分析上图中槽的发展和移动情况（图中虚线为等温线，实线为等高线，其余标注为槽线和地面高低压系统及锋面）。

答：槽线上有冷平流及正热成风涡度平流输送，使槽线处等压面高度降低即有负变高，500hPa槽加深；波长L≤3000公里的波，第二项地转涡度平流项为小项，以相对涡度平流为主；槽前有正相对涡度平流输送，固定点正相对涡度增加，考虑准地转关系，等压面高度降低，即槽前有负变高。相反，槽后有正变高，槽线上变高为零，槽向变高梯度方向移动，即前进。结论，槽加深，向变高梯度方向移动

3、我国寒潮的短中期天气过程有哪些主要类型？简要说明各类寒潮天气过程的异同点。

答：我国寒潮的中短期天气过程有：小槽发展型、低槽东移型、横槽型

共同点：① 冷空气积聚是寒潮爆发的必要条件

② 地面图上有冷高压活动，冷高压前沿有一条寒潮冷锋，冷锋过后一般要引起温度剧降、气压急升及偏北大风

不同点：

1冷空气源地不同

② 路径不同：分为西北、北方、西方和东北路径

③ 冷高压南下形式不同：

a.完整的冷高压有规律地向东移来

b.冷高压南下

c.冷高压补充南下

d.冷空气扩散南下

④ 促使寒潮爆发的流场不同

4、请说明典型梅雨期间高、中、低层的环流特征。

答：典型梅雨期间高、中、低层的环流特征为：

（1）高层：江淮上空维持一个强大的暖性反气旋（南亚高压），南北有两条急流。

（2）中层（500hPa)：

  ① 副热带地区：西太平洋副高呈带状分布, 其脊线从日本南部一直伸向我国华南，略呈东北-西南走向，120°E处的脊线位置稳定在22°N左右。

② 中纬度地区：巴尔喀什湖及东亚东岸（河套到朝鲜之间）建立了两个稳定浅槽。 

  ③ 高纬度地区：为阻高活动区，阻高类型可分为三类：（50°-70°N）单阻型、双阻型、三阻型。

(3) 低层：在850百帕或700百帕上为江淮切变线，切变线之南有与之近乎平行的低空西南风急流，有时切变线上有西南涡东移。

地面：

① 地面图上江淮流域有静止锋停滞，若500百帕平直西风带上有较弱的低槽东移，则在低空常有西南涡与之配合沿切变线东移，在地面上引起静止锋波动产生江淮气旋。

② 中纬西风带上有较强的低槽东移时，静止锋波动能发展为完好的锋面气旋。

5、位势倾向方程为

请写出此方程右端各项名称，并用方程中等号右端第二项解释500hPa槽的变化（波长L≤3000公里）。

答：第一项：绝对涡度平流项  ，对L≤3000公里，以相对涡度平流输送项为主；

第二项：温度平流随高度变化项；

第三项：简称非绝热变化项。

由热成风原理可知，气旋左半部于反气旋右半部上空对应500Hpa槽区，此气层减风随高度逆转，有冷平流，对流层内温度平流随高度减弱，尤为对流层中上层，这样，冷平流随高度减弱，在此气柱内降温收缩，500Hpa槽内等压面高度降低，即槽线处有负变高，槽加深。

6、如下图，虚线为等温线，实线为等高线，请结合该图讨论热成风涡度平流对槽脊发展的作用。

答：热成风涡度平流是对平均层涡度守恒的修正，热成风涡度与等厚度线的关系等同于地转风涡度于等高线的关系，在温度槽（冷舌）处热成风涡度最大，在温度脊（暖脊）处热成风涡度最小。由图可以看出，温度场落后于高度场，温度槽前有正热成风涡度平流输送到高度槽线上，位势高度降低，槽将加深发展，而温度脊前的负热成风涡度平流有输送脊线上，脊将加强发展。

7、请说明台风流场的特征。

答：台风内低空风场水平结构大体分三层：

台风大风区，亦称台风外圈，外围风力可达15m/秒，向内风速急增；

台风旋涡区，亦称台风中圈，是围绕台风眼分布的一条最大风速带，宽度平均为10~20km，是台风破坏力最猛烈最集中的区域；

台风眼区，亦称台风内圈，风速迅速减小或静风。

垂直方向上台风可分为三层：

流入层 从地面大约到3km以下的对流层下层，特别是1km 以下行星边界层内右显著向中心辐合气流；

中层 从3km到7~8km的层，气流主要是切向的，而径向分量很小；

流出层 指中层以上到台风顶部的对流层高层，气流主要是向外辐散。

8、叙述副热带高压的定义以及西太平洋副高不同部位的天气特征。

答：出现于对流层中下层，位于大洋上的暖性高压按惯例称为副热带高压。

    西太平洋高压的不同部位，因结构的不同，天气也不相同。在脊线附近，为下沉气流，多晴朗少云的天气；又因气压梯度较小，风力微弱，天气则更为炎热。

    西太平洋高压脊的北侧与西风带副热带锋区相邻，多气旋和锋面活动，上升运动强，多阴雨天气。脊的南侧为东风气流，当其中无气旋性环流时，一般天气晴好；但当有东风波、台风等热带天气系统活动时，则常出现云、雨、雷暴，有时有大风、暴雨等恶劣天气。