2025年大學《大氣科學》專業(yè)題庫——氣象科學中的氣象氣治理技術(shù)分析考試時間：______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括號內(nèi)）1.以下哪項技術(shù)主要利用改變云微物理過程來增加或減少降水？(A)大氣污染擴散模型的優(yōu)化(B)空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）的發(fā)布(C)人工影響天氣（如人工增雨）(D)龍卷風路徑的數(shù)值預報2.在評估人工增雨作業(yè)效果時，常用的物理指標之一是？(A)作業(yè)區(qū)域的溫度變化率(B)增雨區(qū)域的降水強度(C)催化劑的有效半徑(D)降水效率（即實發(fā)量與潛在量之比）3.以下哪項是影響城市熱島效應及其空氣質(zhì)量的重要因素？(A)平流層臭氧濃度(B)地面粗糙度(C)人工影響天氣作業(yè)頻率(D)大氣中的水汽凝結(jié)核數(shù)量4.氣象條件對空氣污染物擴散起著決定性作用，以下哪項氣象因素通常不利于污染物擴散？(A)高空輻合(B)較大的垂直風切變(C)盛行靜穩(wěn)天氣（如無風或小風、逆溫）(D)冷鋒過境5.空氣質(zhì)量預報系統(tǒng)中，數(shù)值氣象預報提供的關(guān)鍵輸入是？(A)地面氣壓觀測數(shù)據(jù)(B)污染源排放清單(C)污染物擴散模型模擬結(jié)果(D)未來一段時間內(nèi)的氣象場（風、溫、濕、壓等）6.以下哪項技術(shù)主要利用聲波與大氣相互作用來影響大氣現(xiàn)象？(A)激光雷達測云(B)超聲波風速儀(C)聲波驅(qū)動云物理過程改性(D)地面氣象自動觀測站7.人工影響天氣中，用于增加云中冰晶的主要手段是？(A)釋放吸濕性鹽粉(B)釋放碘化銀氣溶膠(C)直接加熱云體(D)引導大氣中的過冷水滴碰撞8.空氣污染擴散模型的水平分辨率主要影響？(A)模擬的垂直方向精度(B)模擬能耗的多少(C)模擬結(jié)果在空間上的細節(jié)表現(xiàn)能力(D)模型對微小地形變化的敏感度9.消霧作業(yè)中，改變霧滴大小的主要技術(shù)原理是？(A)增加大氣濕度(B)升高近地面的空氣溫度使霧滴蒸發(fā)(C)利用聲波或氣流使霧滴聚結(jié)或破碎(D)直接去除空氣中的水汽10.對于大氣科學領域內(nèi)的氣象氣治理技術(shù)評估，以下哪項指標通常被認為是最全面的？(A)技術(shù)的經(jīng)濟成本(B)技術(shù)的物理原理復雜度(C)技術(shù)的預期環(huán)境效益與社會影響(D)技術(shù)的研發(fā)難度二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.人工影響天氣通常通過改變云中的________過程或________條件來實現(xiàn)對降水等氣象要素的影響。2.氣象條件是影響空氣質(zhì)量的關(guān)鍵因素，例如________、逆溫層和________等條件不利于污染物擴散。3.空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）是一個綜合反映空氣質(zhì)量狀況的________指標，它基于多種主要污染物的濃度。4.評估人工增雨效果時，常用的統(tǒng)計方法有相關(guān)系數(shù)法、_______和雷達相關(guān)系數(shù)法等。5.利用氣象雷達等探測手段，可以分析云的________、含水量和粒子相態(tài)等微物理參數(shù)，為人工影響天氣提供決策依據(jù)。6.大氣污染氣象學的研究內(nèi)容不僅包括污染物的擴散，還包括其在大氣中的________、轉(zhuǎn)化和沉降過程。7.氣象氣治理技術(shù)的應用需要綜合考慮其有效性、_______、環(huán)境安全性和社會可接受性等因素。8.針對特定類型的氣象災害（如霾、沙塵暴），可以發(fā)展相應的________和影響評估技術(shù)。9.大氣環(huán)境數(shù)值模擬是進行空氣質(zhì)量預報和________的重要工具。10.隨著科技發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)正被逐步應用于氣象氣治理技術(shù)的________、預報和效果評估中。三、名詞解釋（每小題4分，共20分）1.降水效率2.大氣邊界層3.污染物擴散模型4.逆溫5.人工影響天氣四、簡答題（每小題6分，共18分）1.簡述人工增雨（雪）作業(yè)的基本原理及其主要應用領域。2.比較靜穩(wěn)天氣條件下和有風條件下，大氣污染物擴散特征的差異。3.簡述空氣質(zhì)量預報系統(tǒng)通常包含的幾個主要步驟。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述地面氣象觀測在人工影響天氣作業(yè)方案制定和效果評估中的重要性。2.結(jié)合實例，論述氣象氣治理技術(shù)在應對區(qū)域性空氣污染事件中的作用與挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.C5.D6.C7.B8.C9.B10.C二、填空題1.微物理；微物理2.風速；水平方向3.綜合性4.比值法5.結(jié)構(gòu)；演變6.化學轉(zhuǎn)化7.經(jīng)濟成本8.預警9.環(huán)境影響評價10.監(jiān)測三、名詞解釋1.降水效率：指在一定氣象條件下，云中產(chǎn)生的降水潛勢（云水量）與實際產(chǎn)生的降水量之間的比率。它反映了人工影響天氣作業(yè)或自然降水的效率。2.大氣邊界層：指地面至大氣中存在顯著湍流混合的氣層，其高度通常受地面加熱和地形影響，一般白天在1-3公里，夜間可能降至幾十米。污染物主要在這一層內(nèi)進行混合和擴散。3.污染物擴散模型：基于大氣物理和化學原理，利用數(shù)學方程模擬大氣中污染物濃度在時間和空間上分布變化的工具?？捎糜诳諝赓|(zhì)量預報、污染源追蹤和影響評估。4.逆溫：指在近地面一定高度范圍內(nèi)，氣溫隨高度升高而異常升高的現(xiàn)象。它是導致大氣污染物在近地面積累和擴散受阻的關(guān)鍵氣象條件。5.人工影響天氣：在科學理論的指導下，通過人為手段（如釋放催化劑、加熱、改變氣流等）對云層或大氣狀態(tài)進行干預，以影響降水、消霧、防雹等氣象要素，造福人類社會的一種技術(shù)應用。四、簡答題1.人工增雨（雪）作業(yè)的基本原理及其主要應用領域：*原理：人工增雨（雪）主要通過兩種方式改變云微物理過程來增加降水。一是“種子催化”，向云中投入人工“種子”（如碘化銀晶體、鹽粉等），促使云中過冷水滴或冰晶快速增長，達到降水條件，從而增加降水量。二是改變云的宏觀動力學結(jié)構(gòu)，如利用飛機、火箭等運載工具將催化劑播撒在云的特定部位（如冰晶區(qū)），或在有利的氣象條件下（如過冷云中）直接播撒吸濕性鹽粉，以改變云的上升氣流、云滴譜分布等，促進降水形成。其核心在于破壞云的飽和狀態(tài)或改變云滴增長機制，加速降水過程。*主要應用領域：人工增雨（雪）技術(shù)廣泛應用于干旱半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)抗旱、水庫蓄水、城市供水；森林草原防火所需的降水；緩解沙塵天氣；改善空氣質(zhì)量的降水沖刷；以及滑雪場等休閑場所的造雪保障等。2.比較靜穩(wěn)天氣條件下和有風條件下，大氣污染物擴散特征的差異：*靜穩(wěn)天氣（如無風或小風、逆溫）：污染物擴散能力極差。近地面風速小，大氣層結(jié)穩(wěn)定（存在逆溫層），抑制了垂直和水平混合。污染物容易在近地面累積，形成高濃度污染區(qū)，擴散范圍小，持續(xù)時間長，對環(huán)境影響嚴重。*有風條件：污染物擴散能力相對較強。水平風可以將污染物輸送到較遠距離，起到稀釋和遷移的作用。垂直風（上升或下沉氣流）有助于污染物混合到更高或更低的空間。在有風條件下，污染物不易在近地面長期積累，擴散范圍和速度都增大。但風向和風速的時空變化也會影響污染物的擴散路徑和濃度分布。3.空氣質(zhì)量預報系統(tǒng)通常包含的幾個主要步驟：*污染氣象條件分析：收集和分析影響空氣質(zhì)量的關(guān)鍵氣象要素（溫度、濕度、風速、風向、氣壓、邊界層高度、逆溫等）的實況數(shù)據(jù)和預報數(shù)據(jù)。*污染源排放清單準備：收集和整理區(qū)域內(nèi)固定源（工廠、發(fā)電廠等）和移動源（車輛、船舶等）的污染物排放信息，形成排放清單。*空氣質(zhì)量模型模擬：利用空氣質(zhì)量擴散模型（如箱模型、區(qū)域模型、數(shù)值模型），結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和排放清單，模擬預測區(qū)域內(nèi)多種污染物的濃度時空分布。*預報結(jié)果處理與評估：對模型模擬結(jié)果進行訂正（可能與觀測數(shù)據(jù)融合）、格式轉(zhuǎn)換、可視化處理，形成空氣質(zhì)量預報產(chǎn)品。同時，通過與實況對比進行模型效果評估和改進。*預報產(chǎn)品發(fā)布：將最終空氣質(zhì)量預報結(jié)果（如AQI、主要污染物濃度等）通過多種渠道（如網(wǎng)站、手機APP、電視廣播等）發(fā)布給公眾和相關(guān)決策部門。五、論述題1.論述地面氣象觀測在人工影響天氣作業(yè)方案制定和效果評估中的重要性：*地面氣象觀測網(wǎng)絡（包括自動氣象站、探空站等）提供的數(shù)據(jù)是人工影響天氣工作的基礎。在作業(yè)方案制定中，實時的地面氣象要素（氣溫、氣壓、風速風向、濕度、能見度、降水等）和天氣現(xiàn)象（云層類型、云頂高度、云底高度等）觀測數(shù)據(jù)，對于識別有利作業(yè)的天氣條件至關(guān)重要。例如，需要準確的溫度、濕度、風切變等數(shù)據(jù)來判斷是否適合播撒催化劑，選擇合適的運載工具和播撒時機與高度。云的觀測數(shù)據(jù)有助于判斷云的物理性質(zhì)和穩(wěn)定性，為選擇合適的催化劑和作業(yè)方式提供依據(jù)。*在效果評估中，地面氣象觀測同樣不可或缺。作業(yè)前后及影響區(qū)域內(nèi)地面降水量的觀測數(shù)據(jù)是評估增雨（雪）效果最直接、最可靠的指標。通過對比作業(yè)區(qū)與對照區(qū)的降水差異（如使用相關(guān)系數(shù)、比值法、面積比法等統(tǒng)計方法），可以定量評估作業(yè)的有效性。同時，地面氣象要素的變化（如作業(yè)后氣溫、濕度的變化）也能在一定程度上反映人工干預對局部大氣環(huán)境的影響。沒有準確的地面觀測數(shù)據(jù)作為支撐，作業(yè)方案的選擇將缺乏依據(jù)，效果評估也將無從談起，無法判斷作業(yè)是否成功以及成功程度。2.結(jié)合實例，論述氣象氣治理技術(shù)在應對區(qū)域性空氣污染事件中的作用與挑戰(zhàn)。*作用：氣象氣治理技術(shù)，特別是針對空氣污染擴散和預判的技術(shù)，在應對區(qū)域性空氣污染事件中發(fā)揮著重要作用。例如，空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡和預報系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測區(qū)域空氣質(zhì)量變化，及時發(fā)布預警信息，為公眾出行和健康防護提供指導，也為政府采取應急措施提供決策依據(jù)。污染擴散模型可以模擬污染物在區(qū)域內(nèi)的傳輸路徑和濃度分布，幫助識別主要污染源和影響區(qū)域，為污染控制提供方向。利用氣象條件信息（如風場、溫度廓線、逆溫層等）可以判斷污染物的擴散能力和累積風險，預測污染發(fā)展的趨勢，為應急響應（如調(diào)整工業(yè)生產(chǎn)、實施交通管制等）提供科學支撐。在某些特定條件下，人工影響天氣技術(shù)（如催化消霧、抑制揚沙等）也能在一定程度上緩解空氣污染。例如，在沙塵暴過程中，適時的人工影響天氣作業(yè)可以在源區(qū)或傳輸路徑上增加降水，有助于降低沙塵濃度。*挑戰(zhàn)：盡管氣象氣治理技術(shù)有一定作用，但在應對區(qū)域性空氣污染事件時仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，污染成因復雜，區(qū)域性空氣污染往往是多種污染源（本地排放、區(qū)域傳輸、跨境輸送）共同作用的結(jié)果，單一的技術(shù)手段難以根治。氣象技術(shù)更多是“治標”，即緩解污染影響或改善擴散條件，但無法替代源頭減排。其次，預報精度限制，空氣質(zhì)量預報模型受初始條件、排放清單準確性、模型自身結(jié)構(gòu)等多種因素影響，預報精度有限，可能存在偏差，影響預警的準確性和有效性。再