2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——大氣污染對氣象的影響考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一種大氣污染物主要通過與水汽反應(yīng)生成硫酸鹽，進(jìn)而影響大氣輻射？A.一氧化碳(CO)B.氮氧化物(NOx)C.二氧化硫(SO?)D.氧化亞氮(N?O)2.大氣顆粒物（PM）對氣象的影響之一是可能增加大氣中的云凝結(jié)核（CCN），這通常會(huì)導(dǎo)致：A.云層變薄，反射太陽輻射增加B.云層變厚，降水概率增加C.云層變薄，降水概率增加D.平流層臭氧含量增加3.城市熱島效應(yīng)（UHI）與大氣污染物的相互作用，通常表現(xiàn)為：A.降低城市近地面風(fēng)速，加劇污染物積累B.提高城市近地面濕度，減少污染物擴(kuò)散C.增加平流層臭氧濃度，增強(qiáng)溫室效應(yīng)D.直接改變污染物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化路徑4.在大氣邊界層理論中，大氣污染物濃度的高值通常出現(xiàn)在：A.邊界層頂附近B.晴朗無風(fēng)的夜晚近地面C.有風(fēng)且濕度較大的白天近地面D.平流層與對流層交界處5.大氣污染物導(dǎo)致全球變暖的主要機(jī)制是：A.增強(qiáng)平流層臭氧的吸收能力B.減少地表對太陽輻射的反射C.增加大氣中的水汽含量D.直接向空間發(fā)射長波輻射6.下列哪項(xiàng)不是目前常用的空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）計(jì)算中涉及的主要污染物指標(biāo)？A.二氧化硫(SO?)B.地面臭氧(O?)C.氮氧化物(NOx)D.二氧化碳(CO?)7.污染物在大氣中的干沉降主要依賴于：A.大氣中的水汽凝結(jié)B.污染物自身的重力C.風(fēng)的輸送作用D.云滴的捕獲和沖刷8.數(shù)值空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)模式通常需要哪些作為輸入或耦合數(shù)據(jù)？（多選，請將正確選項(xiàng)字母填在括號(hào)內(nèi)）A.地面氣象要素（溫度、濕度、風(fēng)速等）B.污染源排放清單C.地形數(shù)據(jù)D.大氣化學(xué)成分初始分布9.影響大氣邊界層高度的主要?dú)庀笠蜃影ǎ篈.太陽輻射強(qiáng)度B.地表熱力性質(zhì)C.大氣穩(wěn)定度D.地表植被覆蓋度10.對于特定區(qū)域的大氣污染物擴(kuò)散，以下哪項(xiàng)措施通常被認(rèn)為是有效的？A.在污染源附近建設(shè)高煙囪B.降低區(qū)域近地面風(fēng)速C.增加區(qū)域地表濕度D.減少大氣污染物排放總量二、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.輻射強(qiáng)迫(RadiativeForcing)2.云凝結(jié)核(CloudCondensationNuclei,CCN)3.邊界層化學(xué)(BoundaryLayerChemistry)4.城市熱島效應(yīng)(UrbanHeatIsland,UHI)5.污染物遷移轉(zhuǎn)化(PollutantTransportandTransformation)三、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述大氣污染物影響大氣輻射平衡的兩種主要途徑。2.簡述大氣污染物對大氣邊界層結(jié)構(gòu)的主要影響。3.簡述溫室效應(yīng)增強(qiáng)與大氣污染物排放增加之間的聯(lián)系。4.簡述影響大氣污染物局地?cái)U(kuò)散能力的主要?dú)庀笠蛩亍Ｋ?、論述題（每小題10分，共20分）1.論述大氣污染物（以PM2.5為例）如何通過影響云的微物理過程，進(jìn)而對區(qū)域氣候產(chǎn)生潛在影響。2.結(jié)合大氣污染氣象學(xué)的監(jiān)測與預(yù)報(bào)技術(shù)，論述其在城市環(huán)境規(guī)劃和管理中的潛在應(yīng)用價(jià)值。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.B5.B6.D7.B8.ABC9.C10.D二、名詞解釋1.輻射強(qiáng)迫(RadiativeForcing):指單位面積地球表面接收到的由于大氣成分變化（如溫室氣體、氣溶膠等增加或減少）而引起的凈輻射通量變化，是衡量該大氣成分對氣候系統(tǒng)產(chǎn)生增暖或冷卻效應(yīng)的物理量，單位通常為瓦特每平方米(W/m2)。*解析思路：考察對核心術(shù)語的定義理解。輻射強(qiáng)迫是描述大氣成分變化導(dǎo)致凈輻射收支改變的關(guān)鍵指標(biāo)，直接關(guān)系到氣候變暖或冷卻的判斷。定義需包含原因（大氣成分變化）、結(jié)果（凈輻射通量變化）、單位和衡量意義（增暖或冷卻效應(yīng)）。2.云凝結(jié)核(CloudCondensationNuclei,CCN):指能夠在大氣中過飽和水汽條件下，促進(jìn)水汽凝結(jié)形成云滴的微小顆粒物。其直徑通常在0.1-10微米之間。*解析思路：考察對云微物理過程關(guān)鍵物質(zhì)的理解。CCN是云形成過程中的必要條件之一，理解其定義（促進(jìn)水汽凝結(jié)成云滴）、存在條件（過飽和水汽）、尺寸范圍及其在大氣中的來源（如污染物）。3.邊界層化學(xué)(BoundaryLayerChemistry):指發(fā)生在大氣邊界層（通常指從地表到幾公里高度的對流層低層）內(nèi)的化學(xué)過程，包括污染物（氣體和顆粒物）的輸入、傳輸、轉(zhuǎn)化、混合和去除等。*解析思路：考察對特定化學(xué)領(lǐng)域定義的理解。關(guān)鍵在于明確其空間范圍（邊界層）、研究對象（污染物）以及核心過程（傳輸、轉(zhuǎn)化、混合、去除）。4.城市熱島效應(yīng)(UrbanHeatIsland,UHI):指城市區(qū)域的氣溫通常高于其周邊郊區(qū)的現(xiàn)象。其形成主要源于城市下墊面性質(zhì)（如混凝土、瀝青吸熱快、放熱慢）、人類活動(dòng)產(chǎn)生的熱量（如交通、工業(yè)、建筑）以及城市幾何結(jié)構(gòu)對空氣流通的影響。*解析思路：考察對城市氣候現(xiàn)象的理解。定義需包含現(xiàn)象本身（城市比郊區(qū)熱）、成因（下墊面、人為熱、城市幾何結(jié)構(gòu)）。理解UHI是大氣污染氣象學(xué)與城市氣候?qū)W交叉的重要議題。5.污染物遷移轉(zhuǎn)化(PollutantTransportandTransformation):指大氣污染物在大氣中物理輸送（如平流、擴(kuò)散）和化學(xué)轉(zhuǎn)化（如發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)）的總稱。這是污染物在大氣中空間分布和環(huán)境影響的關(guān)鍵過程。*解析思路：考察對污染物在大氣中行為核心過程的概括。理解其包含兩個(gè)方面：物理上的移動(dòng)（遷移）和化學(xué)上的變化（轉(zhuǎn)化），這兩個(gè)過程共同決定了污染物的分布、濃度和生態(tài)效應(yīng)。三、簡答題1.簡述大氣污染物影響大氣輻射平衡的兩種主要途徑。*解析思路：考察對污染物影響輻射平衡基本機(jī)制的理解。主要從兩個(gè)方面回答：一是吸收作用，某些污染物（如CO?、CH?、N?O等溫室氣體）吸收地球發(fā)射的長波輻射，增加大氣逆輻射，導(dǎo)致地表能量收支減少，產(chǎn)生增溫效應(yīng)（溫室效應(yīng)）；二是散射和反射作用，氣溶膠（如硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳等）可以散射和反射太陽短波輻射，部分回到空間，減少到達(dá)地表的太陽輻射，可能導(dǎo)致地表溫度下降，但同時(shí)可能增加對流的輻射強(qiáng)迫。2.簡述大氣污染物對大氣邊界層結(jié)構(gòu)的主要影響。*解析思路：考察對污染物影響近地面大氣層結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)識(shí)。主要影響包括：一是改變邊界層高度，某些污染物（如SO?、NOx）及其形成的氣溶膠可以通過改變大氣穩(wěn)定度（如形成硫酸鹽氣溶膠冷卻地表，可能增加邊界層）或直接通過輻射加熱（如某些黑碳?xì)馊苣z）影響邊界層發(fā)展；二是影響邊界層內(nèi)的垂直混合和湍流交換，氣溶膠可以充當(dāng)凝結(jié)核影響云的微物理過程，進(jìn)而影響邊界層濕度和湍流結(jié)構(gòu)；三是污染物本身（如NOx）的化學(xué)過程可能釋放或消耗感熱、潛熱，影響邊界層能量平衡和垂直運(yùn)動(dòng)。3.簡述溫室效應(yīng)增強(qiáng)與大氣污染物排放增加之間的聯(lián)系。*解析思路：考察對溫室效應(yīng)機(jī)制及其與污染物排放關(guān)系的理解。核心在于指出哪些污染物是溫室氣體，以及人類活動(dòng)如何導(dǎo)致其增加。主要闡述：大氣中的某些氣體成分（如二氧化碳CO?、甲烷CH?、氧化亞氮N?O、氟利昂等）能夠吸收并重新輻射地球向外太空的長波輻射，形成溫室效應(yīng)。人類活動(dòng)，特別是燃燒化石燃料、工業(yè)生產(chǎn)、土地利用變化等，導(dǎo)致這些溫室氣體的排放量顯著增加，進(jìn)入大氣后濃度持續(xù)上升，增強(qiáng)了大氣對長波輻射的吸收能力，導(dǎo)致向地球表面的逆輻射增加，從而使得地球系統(tǒng)的能量收支失衡，最終表現(xiàn)為全球平均氣溫的升高，即溫室效應(yīng)增強(qiáng)。4.簡述影響大氣污染物局地?cái)U(kuò)散能力的主要?dú)庀笠蛩亍?解析思路：考察對氣象條件如何影響污染物擴(kuò)散的基本因素的掌握。需要列舉并簡要說明關(guān)鍵氣象因素：一是風(fēng)，風(fēng)速越大，污染物擴(kuò)散越快，稀釋越迅速；二是大氣穩(wěn)定度，大氣越不穩(wěn)定（如白天晴朗有太陽輻射），垂直混合加強(qiáng)，污染物擴(kuò)散范圍越廣；三是降水，降水（尤其是雨）能有效沖刷和清除近地面的污染物；四是大氣邊界層高度，邊界層高度越高，污染物垂直擴(kuò)散的空間越大。四、論述題1.論述大氣污染物（以PM2.5為例）如何通過影響云的微物理過程，進(jìn)而對區(qū)域氣候產(chǎn)生潛在影響。*解析思路：考察對污染物-云-氣候相互作用鏈條的理解和分析能力。需要從PM2.5作為云凝結(jié)核（CCN）和冰核（IN）的影響兩方面展開論述：首先，PM2.5可以增加大氣中的CCN濃度。更多的CCN意味著在相同水汽條件下，可以形成更小、更多的云滴。這可能導(dǎo)致云層變厚（如果云滴數(shù)增加導(dǎo)致有效輻射減少），或者即使云量不變，云的壽命可能延長（因?yàn)樾≡频握舭l(fā)慢），從而改變區(qū)域的水汽循環(huán)和能量平衡。其次，部分PM2.5（如含硫、含氮化合物）可以作為IN，影響混合相云（包含冰晶的云）的形成。增加IN會(huì)使得云中冰晶數(shù)量增加，可能導(dǎo)致降水效率提高（更多冰晶轉(zhuǎn)化為雨滴），或者影響云的微物理過程和輻射特性（如反射率、壽命）。這些通過改變云的宏觀特性（如云量、云蓋率、云高、降水）進(jìn)而影響區(qū)域和全球的能量平衡（改變地表接收的太陽輻射和發(fā)射的長波輻射），最終對區(qū)域乃至全球氣候產(chǎn)生反饋效應(yīng)，可能表現(xiàn)為降水格局改變、極端溫度事件變化等。2.結(jié)合大氣污染氣象學(xué)的監(jiān)測與預(yù)報(bào)技術(shù)，論述其在城市環(huán)境規(guī)劃和管理中的潛在應(yīng)用價(jià)值。*解析思路：考察對大氣污染氣象學(xué)知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用場景中價(jià)值評估的能力。需要結(jié)合監(jiān)測和預(yù)報(bào)兩方面，闡述其在城市環(huán)境規(guī)劃和管理中的應(yīng)用潛力：首先，監(jiān)測技術(shù)（如地面監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、遙感技術(shù)、空氣質(zhì)量監(jiān)測車等）可以提供城市不同區(qū)域、不同高度的大氣污染物濃度時(shí)空分布信息，這對于識(shí)別污染熱點(diǎn)區(qū)域、評估污染來源、制定有效的空氣污染控制策略