2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——大氣環(huán)境污染對氣象影響研究考試時間：______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.下列哪種氣溶膠粒子通常被稱為“核模態(tài)”粒子，對云凝結(jié)核的形成起主要作用？（）A.直徑大于10微米的粗顆粒物B.直徑在0.1-1微米之間的氣溶膠粒子C.直徑小于0.1微米的超細(xì)顆粒物D.大氣中的水汽凝結(jié)物2.大氣邊界層高度通常受下列哪個因素的限制？（）A.大氣靜力穩(wěn)定度B.地表溫度C.地形高度D.以上都是3.在其他條件不變的情況下，大氣中的SO?濃度升高，可能導(dǎo)致下列哪種現(xiàn)象加??？（）A.大氣逆溫層發(fā)展B.平流層臭氧濃度增加C.地面能見度下降D.地表長波輻射增強4.城市熱島效應(yīng)的形成，主要與下列哪個因素有關(guān)？（）A.城市植被覆蓋率高B.建筑物對太陽輻射的吸收和再輻射C.城市水體面積大D.城市人口密度低5.污染物擴散條件最差的情況通常發(fā)生在？（）A.無風(fēng)且大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)B.有風(fēng)且大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)C.無風(fēng)且大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)D.有風(fēng)且大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)6.下列哪種污染物主要通過對流層臭氧層的破壞而間接影響地面輻射平衡？（）A.PM2.5B.SO?C.NOxD.CO7.酸雨形成的主要化學(xué)過程涉及？（）A.氮氧化物和二氧化硫在大氣中轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸B.二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸C.沙塵暴攜帶的堿性物質(zhì)與水反應(yīng)D.大氣中的氨氣與水反應(yīng)8.空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）反映的是？（）A.大氣中所有污染物的綜合濃度B.某種特定污染物的濃度C.主要空氣污染物的質(zhì)量狀況D.大氣能見度狀況9.污染氣象學(xué)研究的主要目的是？（）A.預(yù)報未來幾天的天氣變化B.研究大氣環(huán)流模式C.評估污染物對氣象條件的影響及其后果D.制定大氣污染控制標(biāo)準(zhǔn)10.影響污染物垂直擴散的主要因素是？（）A.風(fēng)速B.大氣穩(wěn)定度C.污染源強度D.地形二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.氣溶膠粒子按粒徑大小可分為______、______和______三類。2.大氣邊界層是指地面到______之間的大氣層，其特性受地表直接影響。3.污染物在大氣中的傳輸途徑主要受______和______兩個氣象要素的控制。4.城市熱島效應(yīng)使得城市區(qū)域氣溫通常比周邊郊區(qū)的氣溫______。5.光化學(xué)煙霧的主要形成條件是______、______和______同時存在。6.酸雨的pH值通常______5.6。7.空氣質(zhì)量評價常用______指數(shù)（AQI）來綜合表示空氣質(zhì)量狀況。8.高斯擴散模型主要用于估算______污染物的水平濃度分布。9.污染氣象學(xué)的研究方法包括______、______和______等。10.氣溶膠粒子對大氣輻射的影響包括對______輻射的吸收和對______輻射的散射。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.核模態(tài)粒子2.城市熱島效應(yīng)3.光化學(xué)煙霧4.酸雨5.污染氣象學(xué)四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述顆粒物（PM2.5）對大氣能見度的影響機制。2.簡述大氣穩(wěn)定度對近地面污染物擴散的影響。3.簡述城市化進程對局地氣象條件可能產(chǎn)生哪些主要影響。4.簡述氮氧化物（NOx）在大氣中可能產(chǎn)生哪些環(huán)境效應(yīng)。五、論述題（10分）論述大氣環(huán)境污染對地表溫度和降水分布可能產(chǎn)生哪些主要影響，并結(jié)合相關(guān)物理機制進行解釋。六、計算題（15分）假設(shè)某城市某日地面風(fēng)向為北風(fēng)（風(fēng)向180度），風(fēng)速為5米/秒，大氣穩(wěn)定度為C類。已知城市中心某污染源排放SO?濃度為200微克/立方米。距離污染源水平距離為2公里處的某監(jiān)測點，利用高斯擴散模型估算該點SO?的地面濃度。假設(shè)擴散參數(shù)X?=Y?=0.3公里。（使用標(biāo)準(zhǔn)高斯擴散公式，無需考慮地形影響）試卷答案一、選擇題1.C2.D3.C4.B5.C6.C7.A8.C9.C10.B二、填空題1.粗顆粒物,氣溶膠粒子,超細(xì)顆粒物2.地面,1-2公里3.風(fēng),湍流（或大氣穩(wěn)定度）4.高5.氮氧化物,揮發(fā)性有機物,太陽輻射（或紫外線）6.小于7.空氣質(zhì)量8.點源9.氣象觀測,實驗研究,數(shù)值模擬10.太陽（或短波),地面（或長波)三、名詞解釋1.核模態(tài)粒子：指大氣中直徑小于0.1微米的氣溶膠粒子，主要來源于燃燒過程等，是云凝結(jié)核的主要來源。2.城市熱島效應(yīng)：指城市區(qū)域氣溫通常比周邊郊區(qū)的氣溫更高的現(xiàn)象，主要由于城市下墊面性質(zhì)、建筑布局、人類活動等因素導(dǎo)致。3.光化學(xué)煙霧：指在陽光充足的城市或工業(yè)區(qū)，氮氧化物和揮發(fā)性有機物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成的刺激性煙霧，主要污染物為臭氧等。4.酸雨：指pH值小于5.6的降水，主要由大氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸后被雨水吸收形成。5.污染氣象學(xué)：研究大氣環(huán)境中的污染物分布、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其與氣象條件相互關(guān)系的學(xué)科。四、簡答題1.解析思路：PM2.5粒子能夠吸收和散射太陽輻射，特別是對短波輻射（可見光）有較強的散射作用。當(dāng)空氣中PM2.5濃度較高時，大量粒子散射和吸收光線，導(dǎo)致透射光線減少，從而使得大氣能見度下降，出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象。2.解析思路：大氣穩(wěn)定度表示大氣垂直運動的強弱。不穩(wěn)定大氣有利于垂直混合，將污染物迅速擴散到高空，近地面濃度較低；穩(wěn)定大氣則抑制垂直運動，污染物難以向高空擴散，易在近地面積累，擴散條件差。3.解析思路：城市化改變了地表性質(zhì)，導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)；建筑物和道路改變了局地風(fēng)場，可能產(chǎn)生繞流、渦流等；城市水面減少和建筑遮蔽影響蒸發(fā)和輻射平衡；污染物排放增加直接導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降。4.解析思路：NOx是形成光化學(xué)煙霧（產(chǎn)生臭氧）和酸雨（形成硝酸）的主要前體物。高空NOx可破壞臭氧層；近地面的NOx通過化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，加劇空氣污染；NOx本身也有一定的刺激性。五、論述題解析思路：首先分別闡述對地表溫度和降水的影響。對溫度：污染物（如溫室氣體CO2、水汽、甲烷等）增加會導(dǎo)致大氣對紅外輻射的吸收增強（溫室效應(yīng)），地表熱量向外散失減慢，導(dǎo)致地表溫度升高；同時，氣溶膠對太陽輻射的吸收和散射會改變到達地面的太陽輻射量，部分氣溶膠（如黑碳）吸收輻射可能導(dǎo)致地表增溫，而大部分氣溶膠（如硫酸鹽）通過散射削弱到達地面的太陽輻射，可能導(dǎo)致地表降溫，這種影響具有區(qū)域差異。對降水：氣溶膠粒子是云凝結(jié)核，其數(shù)量變化會影響云的微物理過程，可能改變云的降水效率，導(dǎo)致降水強度變化（如硫酸鹽可能抑制降水，而黑碳可能促進降水）；污染物改變大氣水汽含量或云的凝華/蒸發(fā)條件，也可能影響降水分布；此外，污染物改變的大氣穩(wěn)定性等也影響降水形成和降落。六、計算題解析思路：使用高斯擴散公式計算點源污染物的水平濃度。公式為：C(x,y,z)=(Q/(2πucσyσz))*exp(-(y2/2σy2+z2/2σz2))，其中x為下風(fēng)向距離，y為橫風(fēng)向距離，z為垂直距離，Q為源強，u為風(fēng)速，σy、σz為橫向和垂直擴散參數(shù)。本題給定x=2km,y=z=0.3km,u=5m/s,Q=200μg/m3,