2025年大學《應用氣象學》專業(yè)題庫——大氣環(huán)境治理技術及展望考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.大氣邊界層高度的主要決定因素不包括以下哪項？(A)地表粗糙度(B)大氣穩(wěn)定度(C)空氣濕度(D)地表溫度2.對于城市熱島效應引起的空氣污染物擴散，以下說法錯誤的是？(A)城市近地面風速通常比郊區(qū)小(B)熱島上升氣流有助于污染物垂直擴散(C)污染物更容易在近地面積累(D)城市建筑阻礙了污染物的水平擴散3.以下哪種大氣污染物的形成與光化學反應密切相關，且在日照強烈的午后濃度通常較高？(A)二氧化硫(SO?)(B)一氧化碳(CO)(C)臭氧(O?)(D)氮氧化物(NOx)4.下列哪項技術主要利用物理吸附原理來去除氣體污染物？(A)催化轉(zhuǎn)化技術(B)布袋除塵技術(C)活性炭吸附技術(D)燃燒法脫硝技術5.在大氣污染治理中，人工影響天氣（如人工降雨）主要用于去除哪種類型的污染物？(A)揮發(fā)性有機化合物(VOCs)(B)懸浮顆粒物(PM)(C)氮氧化物(NOx)(D)氟利昂類物質(zhì)6.數(shù)值空氣質(zhì)量預報模型輸入的關鍵氣象數(shù)據(jù)通常不包括？(A)風速和風向(B)溫度廓線和濕度廓線(C)地面氣壓(D)地面水體面積7.區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的主要優(yōu)勢在于？(A)僅關注點源污染控制(B)只依賴本區(qū)域氣象條件(C)實現(xiàn)區(qū)域污染物的協(xié)同控制和長期改善(D)單純依靠技術手段進行末端治理8.氣象條件對工業(yè)煙氣脫硫脫硝效果影響顯著，以下哪種氣象條件不利于污染物擴散和轉(zhuǎn)化？(A)晴朗天氣，高空有急流(B)無風或小風，近地面逆溫層(C)大風天氣，大氣穩(wěn)定度好(D)陰雨天氣，濕度大9.下列哪項不屬于智慧氣象在大氣環(huán)境治理中的應用范疇？(A)基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測網(wǎng)絡(B)利用大數(shù)據(jù)分析污染擴散規(guī)律(C)針對特定區(qū)域的人工增雨作業(yè)決策支持系統(tǒng)(D)純粹的工業(yè)廢氣末端處理設備自動化控制10.氣候變化對大氣環(huán)境治理帶來的挑戰(zhàn)之一是？(A)極端天氣事件（如干旱）減少，污染擴散條件改善(B)全球變暖導致所有地區(qū)降水增加，有利于污染物稀釋(C)極端天氣事件頻發(fā)，增加污染治理的不確定性和難度(D)大氣環(huán)流模式穩(wěn)定，長期污染趨勢易于預測二、填空題（每空2分，共20分。請將正確答案填在橫線上）1.大氣污染物的主要來源包括______污染源、______污染源和______污染源。2.影響大氣污染物擴散能力的主要氣象因素有______、______和______。3.某種大氣污染物在特定區(qū)域持續(xù)存在并濃度超標，通常需要關注其______和______。4.活性炭吸附技術去除VOCs主要利用其巨大的______和表面的______。5.大氣環(huán)境質(zhì)量預報通常是基于______模型和______模型相結合的產(chǎn)物。6.針對移動源（如機動車）尾氣污染，常用______技術進行控制。7.評估大氣污染治理效果的技術手段包括______監(jiān)測、______模擬和______評估。8.未來大氣環(huán)境治理技術發(fā)展的重要方向包括______、______和______。9.“碳達峰、碳中和”目標對大氣環(huán)境治理提出了新的要求，特別是在______和______控制方面。10.利用氣象雷達等設備可以監(jiān)測______，為重污染天氣應急響應提供支持。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.大氣邊界層2.光化學煙霧3.污染物擴散模型4.人工降雨消納污染物5.智慧大氣環(huán)境監(jiān)測四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述大氣穩(wěn)定度對近地面污染物擴散的影響。2.簡述PM2.5和PM10的主要來源及其在大氣中的不同遷移轉(zhuǎn)化特點。3.簡述大氣污染監(jiān)測網(wǎng)絡在環(huán)境管理中的作用。4.簡述大氣環(huán)境治理中“源頭控制”和“末端治理”的區(qū)別與聯(lián)系。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述氣象條件對城市大氣污染物濃度時空分布的影響機制。2.結合當前科技發(fā)展趨勢，論述如何利用新技術提升大氣環(huán)境治理的精準性和有效性。六、案例分析題（10分）（此處假設一個案例背景：某城市近期經(jīng)歷持續(xù)靜穩(wěn)天氣，同時伴有工業(yè)生產(chǎn)和機動車高排放，導致空氣質(zhì)量嚴重污染，PM2.5濃度長時間維持在高水平。）請根據(jù)該案例情境，分析影響此次重污染事件的主要氣象因素，并提出相應的短期和長期大氣環(huán)境治理建議。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.C4.C5.B6.D7.C8.B9.D10.C二、填空題1.工業(yè)生產(chǎn)生活交通2.風濕度邊界層高度3.污染物排放源污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律4.比表面積化學活性5.污染擴散污染物濃度6.催化轉(zhuǎn)化7.空氣質(zhì)量監(jiān)測模擬8.綠色化智能化綜合化9.能源結構10.污染物羽流三、名詞解釋1.大氣邊界層：指地球表面到大氣中一個高度（通常為邊界層高度）的整個空氣層，這一層的大氣與地表相互作用頻繁，其垂直運動比高空大氣劇烈，氣象要素受地表影響顯著。2.光化學煙霧：在陽光強烈的日子里，城市大氣中由汽車尾氣等排放的氮氧化物（NOx）和揮發(fā)性有機化合物（VOCs）在紫外線作用下發(fā)生光化學反應，生成以臭氧（O?）為主的一次污染物和醛類、硝酸等二次污染物，混合并大量聚集在近地面形成的煙霧污染現(xiàn)象。3.污染物擴散模型：基于流體力學、大氣化學等原理，利用數(shù)學方程描述大氣污染物在空間中擴散、遷移和轉(zhuǎn)化的過程和規(guī)律的數(shù)學工具，常用于空氣質(zhì)量預測、污染源解析和治理效果評估。4.人工降雨消納污染物：利用人工影響天氣技術，通過播撒催化劑等手段促使云層降水，利用雨水沖刷和淋洗大氣中的污染物，從而降低近地面的污染物濃度，改善空氣質(zhì)量。5.智慧大氣環(huán)境監(jiān)測：利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術，構建全天候、自動化、智能化的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡和預測預警系統(tǒng)，實現(xiàn)對大氣環(huán)境的實時監(jiān)控、智能分析和精準管理。四、簡答題1.大氣穩(wěn)定度是指大氣垂直運動的程度。不穩(wěn)定大氣有利于污染物向上擴散，稀釋程度高；而穩(wěn)定大氣則抑制垂直運動，污染物傾向于在近地面積累，擴散效果差，易造成污染。2.PM2.5和PM10的主要來源都包括工業(yè)排放、交通排放、揚塵等。PM2.5指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，能深入呼吸系統(tǒng)，主要來源是燃燒過程（如化石燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過程）和二次生成（如硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽）。PM10指直徑小于或等于10微米的顆粒物，可進入上呼吸道，主要來源是揚塵、交通排放、工業(yè)粉塵等。PM2.5在大氣中的停留時間通常比PM10長，遷移距離更遠。3.大氣污染監(jiān)測網(wǎng)絡通過布設一定密度和覆蓋范圍的自動監(jiān)測站點，實時、連續(xù)地獲取各點位的關鍵空氣污染物濃度數(shù)據(jù)，結合氣象信息，為分析污染成因、評估空氣質(zhì)量狀況、預警重污染天氣、制定和實施有效的污染控制政策提供基礎數(shù)據(jù)支撐。4.源頭控制是指從污染物的產(chǎn)生源頭入手，通過改進生產(chǎn)工藝、使用清潔能源、減少污染物排放量等方式來控制污染。末端治理是指對已經(jīng)產(chǎn)生的污染物進行處理，使其達到排放標準或無害化，再排放到環(huán)境中。兩者聯(lián)系緊密，源頭控制是最根本、最有效的措施，末端治理是必要的補充，應遵循“源頭控制為主，末端治理為輔”的原則。五、論述題1.氣象條件是影響大氣污染物濃度時空分布的關鍵因素。風場決定了污染物的水平擴散方向和距離，風速越大，擴散越快越遠；風速越小或無風，污染物易在下風向近地面積累。大氣穩(wěn)定度影響污染物的垂直擴散，不穩(wěn)定天氣有利于污染物向上擴散稀釋，穩(wěn)定天氣（尤其是近地面逆溫）則抑制垂直擴散，導致污染物在近地面累積。邊界層高度決定了污染物能夠擴散的高度，邊界層高度越高，污染物垂直擴散空間越大，地面濃度相對越低；邊界層高度越低，污染物越容易在地表附近積累。降水（尤其是大雨）能有效沖刷和淋洗大氣中的顆粒物和部分氣體污染物，導致污染濃度快速下降。地形（如盆地、山谷）會阻礙氣流，導致污染物在特定區(qū)域停滯和累積。2.利用新技術提升大氣環(huán)境治理的精準性和有效性，首先體現(xiàn)在監(jiān)測技術的智能化和精細化，如利用激光雷達、在線監(jiān)測微站網(wǎng)絡、無人機等獲取更高時空分辨率的數(shù)據(jù)，結合AI算法進行污染源精準識別和擴散規(guī)律智能分析。其次，數(shù)值模擬技術的進步可以實現(xiàn)更精細化的空氣質(zhì)量預報和污染擴散模擬，為制定動態(tài)、精準的應急管控措施提供科學依據(jù)。再次，大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)污染源、氣象、監(jiān)測、交通等多源數(shù)據(jù)的融合共享和智能分析，構建智慧大氣環(huán)境管理平臺，支持污染治理決策的科學化和精細化。此外，新興治理技術如高效吸附材料、低溫等離子體凈化、生物降解技術等的應用，以及利用衛(wèi)星遙感等技術進行大范圍、非接觸式監(jiān)測，都為提升治理效果提供了新的手段。最后，人工智能可以用于優(yōu)化污染治理設施的運行策略，實現(xiàn)按需治理、精準控制，提高治理效率和經(jīng)濟性。六、案例分析題（分析要點）情境分析：該城市空氣質(zhì)量嚴重污染，PM2.5持續(xù)高值，結合靜穩(wěn)天氣和排放量高，判斷為典型的重污染天氣過程。氣象因素影響分析：1.靜穩(wěn)天氣系統(tǒng)：近地面風速小，大氣穩(wěn)定度高（可能存在逆溫層），抑制了污染物的水平和垂直擴散，導致污染物在近地面累積。2.不利邊界層條件：邊界層高度低，限制了污染物向上擴散的空間。3.氣象條件持續(xù)不利：長時間缺乏有效的大氣環(huán)流輸送和稀釋，使得污染狀況持續(xù)惡化。4.其他可能因素：若伴有低濕度或無降水，進一步加劇了顆粒物的吸濕增長和二次生成，加重污染。治理建議：短期措施（應急響應）：1.強化區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控：啟動重污染天氣應急響應預案，實施產(chǎn)業(yè)限產(chǎn)、交通限行（尤其是重型車輛）、建筑工地停工等措施，快速削減主要污染源排放。2.加強能見度監(jiān)測與預警：密切關注能見度變化，及時發(fā)布預警信息，保障交通安全。3.科學評估人工影響天氣可行性：若條件允許（如云層結構適宜），可組織人工增雨作業(yè)，加速污染物稀釋清除，但需注意其效果的不確定性。長期治理建議（結構性、源頭性措施）：1.優(yōu)化能源結構：減少對煤炭等高污染能源的依賴，發(fā)展清潔能源和可再生能源，從源頭降低污染物排放潛力。2.控制工業(yè)排放：推動重點