2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——大氣輻射傳輸路徑與氣象條件考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)描述了直接輻射路徑？(A)太陽輻射穿過厚云層到達(dá)地表(B)太陽輻射經(jīng)過大氣層邊緣的散射到達(dá)地表(C)太陽輻射經(jīng)大氣分子和氣溶膠多次散射后到達(dá)地表(D)太陽輻射未經(jīng)云層遮擋，直接到達(dá)地表2.根據(jù)斯蒂芬-玻爾茲曼定律，一個(gè)黑體的輻射能力與其絕對(duì)溫度的關(guān)系是：(A)成正比(B)成反比(C)平方成正比(D)平方成反比3.下列哪種氣溶膠散射太陽輻射的能力通常最強(qiáng)？(A)水汽(B)薄霧滴(C)大氣分子(D)黑碳顆粒4.蘭伯特-比爾定律描述的是：(A)黑體輻射與溫度的關(guān)系(B)輻射在介質(zhì)中傳輸時(shí)強(qiáng)度衰減的規(guī)律(C)散射光的強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的關(guān)系(D)地表與大氣之間的能量交換5.云對(duì)到達(dá)地表的太陽輻射主要起什么作用？(A)增強(qiáng)直接輻射(B)增強(qiáng)散射輻射(C)完全阻擋所有輻射(D)不影響輻射傳輸6.半直接輻射路徑的主要形成原因是：(A)太陽輻射穿過云隙(B)大氣中的水汽凝結(jié)(C)地表對(duì)太陽輻射的反射(D)大氣分子的散射7.大氣中水汽含量增加，通常會(huì)導(dǎo)致：(A)短波輻射吸收增加(B)紅外輻射吸收減少(C)大氣透明度降低(D)太陽高度角增大8.沙塵天氣對(duì)大氣輻射傳輸?shù)闹饕绊懯牵?A)增強(qiáng)紅外輻射向上傳輸(B)減少到達(dá)地表的總輻射(C)增加大氣的散射能力(D)提高大氣中的臭氧含量9.輻射強(qiáng)迫是指：(A)地表接收到的太陽輻射總量(B)大氣中水汽含量的變化率(C)大氣成分變化引起的凈輻射收支變化(D)地表與大氣之間的熱量交換速率10.下列哪種氣象條件會(huì)顯著增加到達(dá)地表的散射輻射？(A)晴朗無云(B)陰天有厚云(C)濃霧天氣(D)有輕微氣溶膠污染二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.太陽輻射經(jīng)過大氣層時(shí)，波長(zhǎng)越短的輻射被______得越多。2.影響大氣輻射傳輸路徑選擇的關(guān)鍵氣象因子包括______和______。3.蘭伯特-比爾定律指出，通過均勻介質(zhì)的輻射強(qiáng)度衰減與路徑長(zhǎng)度______，與介質(zhì)濃度______。4.臭氧在大氣中主要吸收______波段的紫外線輻射。5.間接輻射是指除了直接來自太陽的輻射外，還包括經(jīng)大氣______后到達(dá)地表的輻射。6.地表能量平衡的主要收入項(xiàng)是______，主要支出項(xiàng)包括______、______和地表反照率。7.米氏散射理論主要適用于描述大氣中______尺度粒子（如氣溶膠）的散射特性。8.輻射傳輸過程中，除了吸收和散射，還有______和______兩種主要的輻射變化方式。9.云層越厚，對(duì)太陽輻射的______作用越強(qiáng)，對(duì)地表的______作用也越強(qiáng)。10.大氣輻射傳輸路徑的改變會(huì)直接影響地表接收太陽輻射的______和______。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.輻射傳輸2.半直接輻射3.大氣輻射光學(xué)質(zhì)量4.輻射強(qiáng)迫5.地表凈輻射四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述大氣輻射傳輸?shù)幕具^程及其影響因素。2.比較直接輻射和間接輻射到達(dá)地表時(shí)，其光譜特性和空間分布的主要差異。3.簡(jiǎn)述云對(duì)大氣輻射平衡的影響機(jī)制。4.簡(jiǎn)述氣溶膠的種類及其對(duì)大氣輻射傳輸?shù)闹饕绊?。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述大氣輻射傳輸路徑的變化（例如，從直接路徑為主轉(zhuǎn)變?yōu)殚g接路徑為主）對(duì)地表能量平衡和氣候系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響。2.結(jié)合具體實(shí)例（如城市與鄉(xiāng)村、不同季節(jié)），論述氣象條件（如云量、氣溶膠分布）對(duì)典型輻射傳輸路徑選擇的影響及其后果。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.B5.B6.A7.C8.B9.C10.C二、填空題1.吸收2.云量，大氣渾濁度3.成正比，成正比4.紫外5.散射6.凈輻射，感熱，潛熱7.較小8.透射，反射9.反射，加熱10.強(qiáng)度，方向三、名詞解釋1.輻射在穿過大氣層或其他介質(zhì)時(shí)，因吸收、散射等過程而強(qiáng)度減弱，能量和方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。2.指太陽輻射經(jīng)過大氣分子或氣溶膠散射，再經(jīng)過云隙到達(dá)地面的輻射路徑。3.衡量大氣對(duì)輻射透過能力的物理量，通常由大氣中氣體和水汽吸收以及氣溶膠和云的散射決定。4.指大氣成分變化（增加或減少）引起的地球大氣系統(tǒng)總輻射收支（即凈輻射）的偏差。5.指到達(dá)地表的太陽凈輻射（總輻射減去反射輻射）。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：首先點(diǎn)明輻射傳輸包含吸收、散射、透射等過程。然后說明影響因素，主要包括大氣成分（氣體分子、水汽、臭氧、氣溶膠、云等）的輻射特性、大氣狀態(tài)（溫度、壓力）、幾何因素（太陽高度角、路徑長(zhǎng)度）以及地表特性（反照率、植被覆蓋等）。需概述這些因素如何改變輻射的能量和方向。2.解析思路：對(duì)比直接路徑和間接路徑下到達(dá)地表的輻射特性。直接路徑強(qiáng)調(diào)未經(jīng)散射，輻射方向性強(qiáng)，光譜接近太陽光譜，主要集中在太陽照射區(qū)域。間接路徑強(qiáng)調(diào)經(jīng)過多次散射，輻射方向性弱，光譜因散射而變“白”（短波散射為主），遍布整個(gè)天空區(qū)域。說明云在間接路徑形成中的關(guān)鍵作用。3.解析思路：從云的反射、吸收、散射特性入手。云層（特別是低云和高云）對(duì)太陽短波輻射有強(qiáng)烈的反射作用，減少到達(dá)地表的太陽輻射。云體本身也吸收和散射紅外輻射，對(duì)大氣紅外輻射收支有復(fù)雜影響（低云通常增暖，高云通常冷卻）。需結(jié)合云的類型和厚度說明其對(duì)地面加熱和大氣冷卻的具體貢獻(xiàn)。4.解析思路：列舉主要?dú)馊苣z類型（如硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳、黑碳、沙塵等）。分別說明其來源（工業(yè)排放、自然源如火山、土壤揚(yáng)塵等）。闡述其對(duì)輻射的影響：部分氣溶膠（如硫酸鹽）具有強(qiáng)散射，使大氣更“渾濁”，增強(qiáng)散射輻射，可能削弱到達(dá)地表的總輻射；黑碳等深色氣溶膠吸收太陽輻射，可能導(dǎo)致局地增溫，并可能通過吸收紅外輻射影響大氣溫度結(jié)構(gòu)。五、論述題1.解析思路：首先明確輻射路徑改變直接影響到達(dá)地表的太陽輻射總量和光譜組成。從能量平衡角度分析：間接路徑下總輻射（尤其是對(duì)低仰角）增加，地表吸收增強(qiáng)，可能導(dǎo)致地表溫度升高。散射輻射增加也改變了地表接收太陽輻射的空間分布。進(jìn)而聯(lián)系氣候系統(tǒng)：地表溫度變化可能影響感熱和潛熱通量，改變大氣環(huán)流；不同波段的輻射變化（如短波增加、紅外吸收變化）會(huì)影響大氣垂直溫度結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響天氣系統(tǒng)形成和演變。需結(jié)合具體例子（如陰天通常比晴天更暖）進(jìn)行闡述。2.解析思路：首先明確云量和氣溶膠是影響輻射路徑選擇的關(guān)鍵因子。分析云量：無云晴天時(shí)，以直接路徑為主；有云（尤其低云）時(shí)，間接路徑（包括半直接路徑）貢獻(xiàn)顯著增加，甚至可能成為主要路徑。分析氣溶膠：高濃度的氣溶膠（