2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——大氣科學(xué)與城市環(huán)境的關(guān)系考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。)1.下列哪一項(xiàng)不是城市熱島效應(yīng)的主要成因？A.城市建筑和道路表面吸收并儲(chǔ)存更多太陽(yáng)輻射B.城市綠地和水體減少，蒸發(fā)冷卻作用減弱C.城市人口密集，人體代謝釋放熱量D.城市上空大氣水汽含量顯著高于郊區(qū)2.城市空氣中PM2.5的主要來(lái)源不包括？A.工業(yè)排放和發(fā)電廠煙氣B.交通工具尾氣排放C.沙塵和自然源排放D.室內(nèi)燃煤取暖3.光化學(xué)煙霧的形成與哪組污染物和氣象條件密切相關(guān)？A.SO?,NOx,不穩(wěn)定的天氣B.CO,PM2.5,持續(xù)的靜穩(wěn)天氣C.NOx,VOCs,不穩(wěn)定的天氣D.NH?,O?,溫帶氣旋過(guò)境4.“城市雨島”現(xiàn)象通常指？A.城市區(qū)域降水顯著少于郊區(qū)B.城市區(qū)域降水顯著多于郊區(qū)C.城市區(qū)域只有晴天，郊區(qū)有雨D.城市區(qū)域只有陰天，郊區(qū)有雨5.城市通風(fēng)廊道的主要功能是？A.增加城市綠地面積B.改善城市微氣候，促進(jìn)污染物擴(kuò)散C.提升城市建筑美觀度D.降低城市噪音水平6.下列哪種大氣穩(wěn)定度條件下，近地面大氣污染物最容易垂直擴(kuò)散？A.不穩(wěn)定B.暖平流C.冷平流D.中性7.城市空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）中的首要污染物是指？A.濃度最高的所有污染物B.對(duì)人體健康危害最大的單一污染物C.濃度最高的單一污染物D.參與光化學(xué)煙霧生成的關(guān)鍵污染物8.城市冠層對(duì)局地大氣邊界層的影響主要包括？A.削弱近地面風(fēng)速，增加邊界層高度B.削弱近地面風(fēng)速，降低邊界層高度C.增強(qiáng)近地面風(fēng)速，增加邊界層高度D.增強(qiáng)近地面風(fēng)速，降低邊界層高度9.二次顆粒物的形成主要涉及？A.直接排放的固體顆粒物B.汽車(chē)尾氣中的CO直接轉(zhuǎn)化C.氣態(tài)前體物（如NOx,VOCs）在大氣中轉(zhuǎn)化生成D.自然源排放的塵埃10.在城市規(guī)劃中，增加城市水面率和綠地率有助于？A.加劇城市熱島效應(yīng)B.減少城市空氣濕度C.改善城市局地氣候，可能緩解空氣污染D.提高城市大氣對(duì)流強(qiáng)度二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上。)1.城市熱島環(huán)流通常表現(xiàn)為白天近地面風(fēng)從_________吹向_________，夜間相反。2.PM2.5是指大氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于_________的顆粒物。3.光化學(xué)煙霧中的主要刺激性氣體是_________。4.城市中的建筑物、道路、廣場(chǎng)等硬化地面增加了_________，減少了_________，是形成城市熱島的重要原因。5.城市空氣質(zhì)量的管理通常涉及排放控制、_________、應(yīng)急響應(yīng)和公眾參與等多個(gè)方面。6.城市擴(kuò)張可能導(dǎo)致局地氣候發(fā)生改變，例如_________效應(yīng)（指城市區(qū)域氣溫高于郊區(qū)）和_________效應(yīng)（指城市區(qū)域降水多于郊區(qū)）。7.揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是形成臭氧和_________（另一種重要二次污染物）的關(guān)鍵前體物。8.大氣邊界層的高度通常受_________和_________的影響，在城市化地區(qū)通常低于郊區(qū)。9.為了減輕城市空氣污染，推廣使用清潔能源可以減少_________和_________等主要污染物的排放。10.氣象條件，特別是_________和_________，對(duì)城市空氣污染的濃度和分布有決定性影響。三、名詞解釋?zhuān)啃☆}3分，共15分。請(qǐng)給出每個(gè)名詞的準(zhǔn)確定義或解釋。)1.城市冠層2.化學(xué)轉(zhuǎn)化3.空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）4.城市通風(fēng)廊道5.二次污染四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。)1.簡(jiǎn)述城市熱島效應(yīng)的形成機(jī)制及其主要影響。2.簡(jiǎn)述城市空氣中PM2.5的兩種主要來(lái)源類(lèi)型。3.簡(jiǎn)述臭氧（O?）在城市環(huán)境中如何形成。4.簡(jiǎn)述城市大氣污染物（如PM2.5）的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程涉及的主要物理和化學(xué)機(jī)制。五、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入闡述下列問(wèn)題。)1.論述城市人口增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程對(duì)城市大氣環(huán)境可能產(chǎn)生的多方面影響。2.結(jié)合大氣科學(xué)原理，論述如何通過(guò)城市規(guī)劃和管理措施來(lái)改善城市空氣質(zhì)量。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.C4.B5.B6.A7.C8.A9.C10.C二、填空題1.郊區(qū)城市2.2.5微米3.臭氧4.熱島效應(yīng)表面蒸騰5.污染物監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)6.熱島雨島7.一次顆粒物8.地形氣象條件9.氮氧化物（NOx）揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）10.風(fēng)速湍流三、名詞解釋1.城市冠層：指城市地區(qū)由建筑物、樹(shù)木、植被等組成的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)層，它顯著地改變了地表以上大氣的物理和化學(xué)過(guò)程。2.化學(xué)轉(zhuǎn)化：指大氣中的污染物分子在光、熱、催化劑等作用下，發(fā)生結(jié)構(gòu)或組成改變，生成新的化學(xué)物質(zhì)的過(guò)程，是二次污染物形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）：一種用于報(bào)告每日空氣質(zhì)量的指數(shù)，它將幾種主要污染物的濃度值簡(jiǎn)化為統(tǒng)一的、直觀的指數(shù)形式，并劃分出不同的質(zhì)量等級(jí)，以告知公眾空氣污染程度及健康風(fēng)險(xiǎn)。4.城市通風(fēng)廊道：指在城市規(guī)劃中設(shè)計(jì)和保留的、能夠引導(dǎo)氣流穿越城市建成區(qū)的線性或帶狀空間，旨在改善城市內(nèi)部微氣候，促進(jìn)污染物擴(kuò)散。5.二次污染：指大氣中的污染物通過(guò)物理或化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化生成新的二次污染物，并導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化的問(wèn)題，如臭氧和細(xì)顆粒物。四、簡(jiǎn)答題1.城市熱島效應(yīng)的形成機(jī)制主要是城市下墊面性質(zhì)與人類(lèi)活動(dòng)所致。城市建筑和道路等硬化表面吸收并儲(chǔ)存了更多的太陽(yáng)輻射，且蒸散發(fā)作用弱；同時(shí)，交通工具、工業(yè)生產(chǎn)、居民生活等排放大量人為熱量；此外，城市建筑結(jié)構(gòu)改變了空氣流通，使得熱量不易散失。這些因素綜合導(dǎo)致城市近地面氣溫高于郊區(qū)。其主要影響包括：加劇空調(diào)能耗；影響人類(lèi)舒適度和健康；改變局部大氣環(huán)流；可能加劇某些空氣污染物的擴(kuò)散難度。2.城市空氣中PM2.5的來(lái)源主要分為自然源和人為源。人為源是主要關(guān)注對(duì)象，大致可分為兩類(lèi)：一次排放源和二次轉(zhuǎn)化源。一次排放源直接排放固體顆粒物，如道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、工業(yè)粉塵、燃煤（如取暖、發(fā)電）產(chǎn)生的煙塵、汽車(chē)尾氣中的黑煙顆粒等。二次轉(zhuǎn)化源是指大氣中的氣態(tài)前體物（如二氧化硫SO?、氮氧化物NOx、氨NH?、揮發(fā)性有機(jī)物VOCs等）在光照、熱力、催化劑（如空氣中的金屬離子）等條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成細(xì)顆粒物，如硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、二次有機(jī)氣溶膠等。3.臭氧（O?）在城市環(huán)境中主要通過(guò)光化學(xué)煙霧過(guò)程形成。這個(gè)過(guò)程需要三個(gè)關(guān)鍵條件：大氣中的氮氧化物（NOx，主要來(lái)自汽車(chē)尾氣、工業(yè)排放）和揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs，主要來(lái)自汽車(chē)尾氣、溶劑使用、工業(yè)排放等）；充足的陽(yáng)光（紫外線）提供光化學(xué)反應(yīng)所需的能量；相對(duì)穩(wěn)定有利的氣象條件（如光照強(qiáng)烈、風(fēng)速較小、濕度適中），使得NOx和VOCs在近地面積累和發(fā)生反應(yīng)。主要的反應(yīng)路徑是NOx和VOCs在紫外線作用下發(fā)生一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，最終生成臭氧。4.城市大氣污染物（如PM2.5）的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)。遷移是指污染物在大氣中隨著氣流的運(yùn)動(dòng)而輸運(yùn)，包括水平方向的長(zhǎng)距離輸送和垂直方向（抬升或沉降）的輸送，受風(fēng)場(chǎng)和大氣穩(wěn)定度影響。轉(zhuǎn)化是指污染物在遷移過(guò)程中，通過(guò)物理過(guò)程（如稀釋、沉降、吸附、揮發(fā)）和化學(xué)過(guò)程（如光化學(xué)反應(yīng)、氣溶膠之間或氣溶膠與氣體之間的反應(yīng)）發(fā)生化學(xué)性質(zhì)或物理形態(tài)的改變。例如，SO?在大氣中氧化形成硫酸鹽氣溶膠（二次PM2.5），NOx與VOCs在光照下反應(yīng)生成二次有機(jī)氣溶膠（二次PM2.5）。這些物理和化學(xué)過(guò)程共同作用，決定了城市大氣中PM2.5的濃度、成分和空間分布。五、論述題1.城市人口增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程對(duì)城市大氣環(huán)境產(chǎn)生了深刻且復(fù)雜的多方面影響。首先，人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致城市規(guī)模擴(kuò)大，更多的能源（尤其是化石能源）被消耗，交通工具數(shù)量激增，工業(yè)活動(dòng)加劇，這直接導(dǎo)致大氣污染物（如PM2.5、NOx、SO?、VOCs）排放總量增加，是城市空氣污染的主要驅(qū)動(dòng)力。其次，城市土地利用變化，如大量綠地和水體被硬化地面取代，顯著改變了城市地表特性。這導(dǎo)致了城市熱島效應(yīng)的加劇，改變了局地風(fēng)場(chǎng)和水汽循環(huán)，可能使得污染物在近地面累積更嚴(yán)重。城市化形成的復(fù)雜建筑群構(gòu)成了城市冠層，它阻礙了大氣邊界層的發(fā)展，削弱了近地面風(fēng)速，降低了污染物擴(kuò)散能力。此外，城市排放的污染物種類(lèi)更加復(fù)雜，包括更多的一次顆粒物和二次污染物前體物，加劇了光化學(xué)煙霧等二次污染問(wèn)題。同時(shí)，城市空氣污染對(duì)公眾健康（呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾?。?、生態(tài)系統(tǒng)（酸雨、光化學(xué)煙霧損傷）和材料（腐蝕）造成嚴(yán)重威脅。因此，城市大氣環(huán)境問(wèn)題已成為城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。2.結(jié)合大氣科學(xué)原理，可以通過(guò)城市規(guī)劃和管理措施多方面改善城市空氣質(zhì)量。在規(guī)劃層面：首先，優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)，增加城市綠地和水體面積，建設(shè)城市通風(fēng)廊道，以緩解城市熱島效應(yīng)，改善局地風(fēng)場(chǎng)，增強(qiáng)污染物擴(kuò)散能力。其次，合理規(guī)劃工業(yè)布局和交通網(wǎng)絡(luò)，將高污染產(chǎn)業(yè)和交通樞紐疏解至城市外圍或上風(fēng)向區(qū)域，減少污染源對(duì)居民區(qū)的直接影響。在管理層面：嚴(yán)格執(zhí)行大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)源、移動(dòng)源（汽車(chē)、船舶、飛機(jī)）和揚(yáng)塵源的排放控制和監(jiān)管，推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)和清潔能源使用（如天然氣、