2025年大學《大氣科學》專業(yè)題庫——大氣科學在能源開發(fā)中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有多個正確選項，請將正確選項的代表字母填寫在題干后的括號內(nèi)。多選、錯選、漏選均不得分。）1.大氣科學在風能資源評估中的應用主要體現(xiàn)在哪些方面？（）A.大氣邊界層物理過程的觀測與理解B.風速、風向、風切變等要素的長期預報C.風能資源潛力的區(qū)域分布分析D.風電場建設和運行中的氣象災害風險評估E.風力機效率的空氣動力學計算2.太陽能資源的開發(fā)利用受哪些大氣因子顯著影響？（）A.大氣透明度B.云量與云的類型C.水汽含量D.氣溶膠濃度E.大氣折射率3.氣候變化對水能資源開發(fā)可能產(chǎn)生哪些影響？（）A.改變流域降水時空分布B.引起河流徑流量年際波動加劇C.導致極端洪水或干旱事件頻發(fā)D.縮短某些地區(qū)的豐水期E.增加水電站大壩的安全風險4.在化石能源勘探中，大氣科學的哪些知識或技術可能發(fā)揮作用？（）A.利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測地表地質(zhì)特征B.分析區(qū)域氣候背景對沉積環(huán)境的影響C.應用氣象模型預測野外勘探作業(yè)的適宜窗口D.通過地球物理勘探中的大氣噪聲干擾分析E.評估化石能源開采活動引發(fā)的地表形變對局部氣候的反饋5.大氣監(jiān)測技術在現(xiàn)代能源系統(tǒng)安全管理中的具體應用包括哪些？（）A.監(jiān)測燃煤電廠排放的污染物濃度B.預報可能影響核電站運行的高溫天氣C.提供風電場運行所需的風況實時數(shù)據(jù)D.評估輸電線路覆冰的風險等級E.監(jiān)測太陽能電站周邊的空氣質(zhì)量變化二、簡答題（每小題5分，共25分。）6.簡述風能資源評估的主要步驟及其涉及的大氣科學原理。7.闡述大氣條件（如云、氣溶膠）如何影響太陽能資源的可利用性。8.說明氣候變化可能對全球能源需求結(jié)構(gòu)產(chǎn)生哪些方面的改變。9.分析極端天氣事件（如臺風、冰凍）對能源基礎設施可能造成的威脅。10.描述數(shù)值天氣預報（NWP）在能源生產(chǎn)管理中的應用價值。三、論述題（每小題10分，共30分。）11.結(jié)合具體能源類型，論述大氣科學知識在提高能源系統(tǒng)運行效率和安全性方面的作用。12.探討大氣科學如何為可再生能源（如風能、太陽能）的長期規(guī)劃和布局提供科學依據(jù)。13.論述發(fā)展大氣科學監(jiān)測與預測技術對于保障能源供應安全的重要性，并舉例說明。試卷答案一、選擇題1.A,B,C,D解析：風能資源評估需理解大氣邊界層物理（A），獲取精準的風速風向數(shù)據(jù)（B），分析區(qū)域風資源分布（C），并評估氣象災害風險（D）。選項E屬于空氣動力學范疇。2.A,B,C,D解析：太陽能資源受大氣透明度（A）、云量云型（B）、水汽（C）和氣溶膠（D）的影響，這些因素會削弱或散射到達地面的太陽輻射。選項E與大氣光學特性無直接關系。3.A,B,C,D,E解析：氣候變化影響水能資源體現(xiàn)在降水格局改變（A）、徑流波動加?。˙）、極端水文事件增多（C）、豐枯期變化（D）以及設施安全風險提升（E）等多個方面。4.A,B解析：大氣科學可通過遙感監(jiān)測地表（A）和氣候分析沉積環(huán)境（B）輔助化石能源勘探。選項C屬于應用氣象學，D和E主要屬于地球物理和地質(zhì)學范疇。5.B,C,D解析：大氣監(jiān)測技術可用于預報影響核電站的安全氣象條件（B）、提供風電場運行的關鍵風數(shù)據(jù)（C）、評估輸電線路覆冰風險（D）。選項A是環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容，E是能源環(huán)境影響評估。二、簡答題6.解析：風能資源評估步驟包括：①氣象數(shù)據(jù)收集（利用氣象站、雷達、衛(wèi)星等獲取長期風速風向資料）；②大氣物理模型應用（如風廓線雷達數(shù)據(jù)反演大氣邊界層高度和風切變）；③資源計算與制圖（根據(jù)數(shù)據(jù)計算風功率密度，繪制資源圖）；④場址微氣候分析（評估特定地點的詳細風況和湍流特征）。核心在于利用大氣科學原理獲取、處理和評估風能數(shù)據(jù)。7.解析：云層通過遮蔽陽光直接減少到達地面的太陽輻射，影響光伏發(fā)電。云的類型（如薄云、厚云）和云量決定了透射比。氣溶膠（如塵埃、污染物）會散射和吸收陽光，降低大氣透明度，同樣削弱太陽輻射。這些大氣條件直接影響太陽能資源的可利用量和發(fā)電效率。8.解析：氣候變化導致極端高溫天氣增多可能增加制冷能耗；改變降水模式可能影響水電出力和水熱利用；海平面上升威脅沿海能源設施；極端風暴潮增加近海風電場和輸電線路風險。這些變化促使能源需求從穩(wěn)定轉(zhuǎn)向更適應波動和災害，推動對可再生能源和儲能技術的需求增長。9.解析：臺風帶來強風、暴雨和風暴潮，可能摧毀風電葉片、倒伏塔架，中斷電力傳輸。冰凍天氣使輸電線覆冰超重導致斷裂，影響輸電能力甚至引發(fā)停電。高溫可能導致變壓器過熱、電網(wǎng)負荷激增引發(fā)熱崩潰。這些極端天氣對能源基礎設施構(gòu)成直接威脅，需要加強氣象預警和抗災設計。10.解析：NWP提供高分辨率、時效性的氣象數(shù)據(jù)，可用于精確預報風能功率、太陽能輻照度，指導能源生產(chǎn)調(diào)度，優(yōu)化發(fā)電計劃，提高能源利用效率。同時，預測極端天氣有助于提前采取防護措施，保障能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。三、論述題11.解析：大氣科學在提高風能效率方面，通過精確的風場預報優(yōu)化風機布局和運行策略。在太陽能方面，預報輻照度有助于調(diào)整光伏陣列角度和逆變器工作。對于水能，水文氣象預報可優(yōu)化水庫調(diào)度。在能源安全方面，氣象災害預警能提前防范，減少損失。大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)也用于評估能源設施的環(huán)境影響，指導可持續(xù)發(fā)展。這些應用均體現(xiàn)了大氣科學對能源系統(tǒng)優(yōu)化和安全的支撐作用。12.解析：大氣科學通過長期氣候預測和氣候變化評估，揭示未來能源需求區(qū)域差異和趨勢。例如，預測干旱區(qū)未來太陽能資源變化，指導光伏電站布局。風資源氣候分析有助于識別新的風力發(fā)電潛力區(qū)。結(jié)合大氣條件對能源設施運行影響的分析，可在規(guī)劃中規(guī)避高風險區(qū)域或增加備用容量，為可再生能源的長期穩(wěn)定發(fā)展提供科學依據(jù)。13.解析：發(fā)展大氣監(jiān)測技術（如高分辨率氣象雷達、衛(wèi)星遙感）