地科习题及课后答案(5)

地球物理学就是以地球为对象的一门应用物理学。这门学科自20 世纪之初就已自成体系。到了20 世纪

六十年代以后，发展极为迅速。它包含许多分支学科，涉及海、陆、空三界，是天文、物理、化学、地质学之 间的一门边缘科学。

作为一个天体来研究地球，地球物理学和天体物理学是分不开的；研究地球本身的结构和发展时，地球物

理学又和地质学有很密切的联系。但地球物理学所探讨的范围远不止此，它还包括研究地面形状的大地测量学，

研究海洋运动的海洋物理学，研究低空的气象学和大气物理学，研究高空以至行星际空间物理学，研究地球本

体的固体地球物理学（或叫做地体学），还有一些较小的分支，如火山学、冰川学、大地构造物理学等等。这

些学科中，有的又各有独立的分支。人造卫星出现后，地球物理现象的观测扩展到了行星际空间。行星物理学

是地球物理学的一引伸，但它所要解决的问题，离地球越来越远了。

地球物理学，如果狭义的理解，指的就是固体地球物理学。这一般又可分为两大方面：研究大尺度现象和

一般原理的叫做普通地球物理学，利用由此发展出来的方法来勘探有用矿床和石油的，叫做勘探地球物理学（或

物理探矿学）。应用于工程地质勘探、工程检测的发展为工程地球物理学，应用于环境探测和监测及环境保护

而形成的环境地球物理学。地球物理学形成了独立的分支学科：地震学、重力学、地电学、地磁学，还有正在 发展可能形成地热学。 4、正反演的含义与作用 P186——192，尤其为192

大气科学信息与应用 思考题

1、气象综合观测系统主要包括哪些内容？大气探测的基本原理有哪些？ （1）气象综合观测系统主要内容

① 总体来说，气象综合观测以天基观测为主，天基、空基、地基相结合，向遥感、遥测、连续、自动化方向，逐

步形成高时空分辨率的综合观测系统，实现对气候系统信息的连续、全方位和高精度观测。既以遥感手段特别

是基于天基的卫星遥感技术为主要探测手段；以遥测手段特别是基于地基的遥测系统为综合探测的基准系统为 发展方向。

② 地基观测。包括： a. 地面气象观测系统 b. 地基遥感探测系统 c. 地基气候观测系统 d. 地基移动观测系统 e. 大气边界层探测系统 ③ 空基大气探测。包括：

a. 气象气球探测：在全球范围内，世界气象组织统一时间观测各地上空各层大 气的各种气象要素，并在规定时间向全球发送所获得的气象资料，共全球气 象部门分析预报。有风向风速、气温、湿度、气压和特种观测。 b. 飞机气象探测： c. 火箭气象探测： d. GPS 探空系统

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④ 天基观测系统。

主要是依靠气象卫星。卫星遥感仪器测量大气和地表下垫面发射、反射和透射的电磁波 辐射，按其工作原理又可分为被动式和主动式两大类。

被动式仪器接收来自目标物自身的发射、反射和透射电磁波信号。

主动式仪器则能发射较强功率的电磁波辐射，测量经目标物反射或散射回来的回波 信号。由于主动式仪器需要较大的电源功率，目前还没有得到普遍应用。 气象卫星工程：我国已发射极轨和静止两系列7 颗气象卫星，是世界对地卫星观测系统重要 成员国。

在极轨卫星上，由旋转镜提供一维扫描，而由卫星沿轨道的运动提供另一维扫描。 在静止卫星上，由卫星的自旋提供一维扫描，而由步进电机转动扫描镜角度保持另

一维扫描

（2）大气探测的基本原理 主要是：直接探测和遥感探测

① 直接探测是将感应元件置放于测量位置上，直接测量大气要素的变化。

② 遥感探测原理是根据大气中声、光、电等信号传播过程中性质的变化，反演出大气 要素的时空变化。遥感探测又可以分为主动遥感和被动遥感两种方式

主动遥感设备具有声、光、电磁波发射源，在其测量空间中大气特性对其传播 信号产生相应的吸收、散射、反射形成带有大气特征的回波信号。如测云雨雷 达。

被动遥感又称无源遥感系统，即遥感系统本身不带有辐射源的探测系统；亦即 在遥感探测时，探测仪器获取和记录目标物体自身发射或是反射来自自然辐射 源（如太阳）的电磁波信息的遥感系统。 2、现代天气预报是如何制作？

① 现代天气预报是基于数值天气预报的。所谓数值天气预报，就是从大气初始状态出 发，对支配大气运动的动力和热力方程组进行时间积分，就得到了大气状态的预报。 因此，数值预报问题主要分为两个方面，一个是初值场的确定，一个是对大气方程 组的时间积分。

② 数值天气预报基本流程：

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③ 总体来说，现代天气预报分为以下几个步骤：

a. 大气探测：提供气象站观测的数据是天气预报的基础。

b. 气象通信：将观测数据迅速通过网络和卫星汇集到各国国家气象中心，然后转发 世界各地。

c. 资料加工：根据大气的实际情况，通过数值天气预报的方法进行预测。各级气象 台的计算机将国家气象中心下发的数据进行处理，得到天气图等各类图表，供预 报员进行分析使用。

d. 分析预报：天气预报员通过分析天气图和国内外数值预报产品，研究各类天气图 表，运用气象卫星、雷达、自动站资料，综合分析、判断后，做出如未来3～5 天的具体天气预报。

e. 天气会商：由于运用不同天气预报方法做出来的预报结果不可能完全一致，因此， 各级气象台站每天都要会商，对天气进行“会诊”，最终得出预报结论。 f. 预报产品发布

3、如何理解“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念？

① 我国运用“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念来指导气象事业是适应时 代和我国现状的，深刻地抓住了未来我国经济社会发展对气象事业发展的根本需求。 ② “公共气象”说明了未来相当长一段时间内我国气象事业所坚持的服务社会、服务 公众的基本方向。并且以健全气象公共服务体系、增加气象公共服务产品、提高气 象公共服务质量为核心。由于气象在公共社会中的地位和作用越来越重要，因此真 正做好公共气象建设，能够更好的帮助建设社会。

③ “安全气象”核心内容是为军事、生态、能源、粮食、水资源、人民生命财产安全 等提供全方位气象保障服务。它第一次将气象与国家安全(如战略安全、能源安全、 事安全)和可持续发展紧密联系起来，紧密结合了国家统筹发展的思想，使气象发展 具有了科学的内涵。

④ “资源气象”是通过合理开发利用光、热、风能和太阳能等可再生气候资源，使气

象资源为我国建成资源节约型社会的过程中提供前瞻性作用。这一理念第一次使气 象明确具有了经济含义，从资源资产的角度运作气象事业发展将使气象事 具有了新 的形式、内涵和新的起点。第一次在战略意义上明确提出了要开发利用光、 热、水、 气等再生性气象资源为国家经济发展、战略能源结构调整服务，使气象工作具有了 新的拓展。

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⑤ 在“公共气象、安全气象、资源气象”三个气象发展理念的指导下，我国应加快公 共气象保障体系的建设，要站在防灾减灾、国家安全特别是粮食安全的高度，深入 研究应对和减缓气候变化的对策；要科学开发利用气候资源，为缓解我国资源“瓶 颈”的压力做出新贡献；要大力推进体制和机制创新，并进一步加强对气象事业的 领导和政策扶持。

⑥ 这些是需要相应的业务体制、气象服务体制、气象科技体 …… 此处隐藏：3765字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……