2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——大氣氣序分析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題4分，共20分）1.絕對(duì)濕度2.相對(duì)濕度3.混合比4.位溫5.大氣穩(wěn)定度二、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.下列哪種情況下容易形成地面輻射逆溫？()A.白天晴朗無風(fēng)B.夜間晴朗有風(fēng)C.白天陰天有風(fēng)D.夜間陰天無風(fēng)2.干絕熱遞減率（干絕熱線）在P-T圖上大致的傾斜方向是？()A.由左上向右下B.由左下向右上C.水平方向D.垂直方向3.當(dāng)環(huán)境溫度垂直遞減率大于干絕熱遞減率時(shí)，該氣層屬于？()A.絕對(duì)穩(wěn)定B.絕對(duì)不穩(wěn)定C.條件性不穩(wěn)定D.中性4.下列哪種鋒面過境時(shí)，通常天氣變化最劇烈？()A.暖鋒B.冷鋒C.準(zhǔn)靜止鋒D.鋒面氣旋5.在P-T圖中，干絕熱線與濕絕熱線之間的夾角越大，表示？()A.大氣濕度越大B.大氣濕度越小C.濕絕熱遞減率越大D.環(huán)境垂直溫度遞減率越大6.具有最低氣溫、最高濕度特征的大氣層結(jié)通常出現(xiàn)在？()A.對(duì)流層頂B.邊界層底部C.地面附近D.等溫層7.鋒面是不同性質(zhì)氣團(tuán)的交界面，其主要區(qū)別在于？()A.氣壓B.溫度C.濕度D.風(fēng)向8.里查遜數(shù)（Ri）主要用于判斷？()A.氣壓隨高度的變化B.氣溫隨高度的變化C.濕度隨高度的變化D.大氣的垂直運(yùn)動(dòng)狀態(tài)9.濕絕熱遞減率通常比干絕熱遞減率？()A.大B.小C.相等D.時(shí)大時(shí)小10.下列哪種氣團(tuán)通常來源于極地或高原地區(qū)，具有寒冷干燥的特征？()A.熱帶氣團(tuán)B.極地氣團(tuán)C.赤道氣團(tuán)D.副熱帶氣團(tuán)三、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.大氣中水汽含量可以用絕對(duì)濕度、__________和混合比三種表示方法來描述。2.在P-T圖中，等溫線平行于__________線的氣層通常表示干絕熱過程。3.大氣穩(wěn)定度是指大氣垂直運(yùn)動(dòng)受到__________的強(qiáng)度。4.鋒面根據(jù)冷暖氣團(tuán)的勢(shì)力對(duì)比可分為冷鋒、__________和準(zhǔn)靜止鋒。5.逆溫是指大氣溫度隨高度升高而__________的現(xiàn)象，它是穩(wěn)定大氣的重要特征。6.位溫是假想空氣從某高度垂直抬升到地面，經(jīng)過__________冷卻后所具有的溫度。7.當(dāng)大氣處于__________狀態(tài)時(shí)，微小擾動(dòng)不會(huì)引起氣流的顯著變化。8.鋒面過境常伴隨著氣壓的__________、風(fēng)向的轉(zhuǎn)變以及降水等天氣現(xiàn)象。9.大氣邊界層是指大氣中靠近地面、受地面__________顯著影響的薄層。10.在絕熱過程中，如果空氣未發(fā)生凝結(jié)，則發(fā)生干絕熱過程；如果發(fā)生了凝結(jié)，則發(fā)生__________過程。四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述大氣層結(jié)穩(wěn)定度的三種基本狀態(tài)（絕對(duì)穩(wěn)定、絕對(duì)不穩(wěn)定、條件性不穩(wěn)定）的定義和判據(jù)。2.簡(jiǎn)述輻射逆溫和非輻射逆溫（如平流逆溫、熱力逆溫）的主要形成原因。3.簡(jiǎn)述氣團(tuán)在形成過程中，其溫度和濕度會(huì)發(fā)生怎樣的變化？五、計(jì)算題（每小題8分，共16分）1.某地測(cè)得地面氣溫為20℃，氣壓為1000hPa。假設(shè)空氣垂直上升至4000米高度，若上升過程中空氣未發(fā)生凝結(jié)，且空氣作干絕熱冷卻。求：4000米高度處的氣溫和氣壓。（假設(shè)干絕熱遞減率為9.8K/km，氣壓隨高度變化的平均規(guī)律為每增加11hPa，高度下降約820mm）2.在P-T圖上，測(cè)得某氣層的厚度為800hPa，其底層的溫度為10℃，頂層的溫度為-20℃。若已知該氣層的平均溫度遞減率為6K/km。試判斷該氣層是絕對(duì)穩(wěn)定、絕對(duì)不穩(wěn)定還是條件性不穩(wěn)定？（提示：先計(jì)算環(huán)境垂直溫度遞減率，再與干絕熱遞減率（9.8K/km）和濕絕熱遞減率（約6K/km）進(jìn)行比較）六、分析題（共14分）假設(shè)有一團(tuán)來自冰島的極地氣團(tuán)（PolarAirMass）移動(dòng)到我國(guó)東部沿海地區(qū)。請(qǐng)結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，分析描述這團(tuán)氣團(tuán)在源地、移動(dòng)過程中以及到達(dá)沿海地區(qū)后可能具有的溫度、濕度特征，并簡(jiǎn)要說明其到達(dá)沿海地區(qū)后可能產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象及其原因。試卷答案一、名詞解釋1.絕對(duì)濕度：?jiǎn)挝惑w積濕空氣中水汽的質(zhì)量。2.相對(duì)濕度：空氣中實(shí)際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比。3.混合比：?jiǎn)挝毁|(zhì)量干空氣中所含水汽的質(zhì)量。4.位溫：假想干空氣從某高度垂直抬升到地面（或某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)高度），經(jīng)過干絕熱冷卻（或假想下沉經(jīng)過干絕熱增溫）回到原氣壓面時(shí)具有的溫度。它是一個(gè)綜合了氣溫和氣壓的參數(shù)，能反映氣團(tuán)的熱力性質(zhì)。5.大氣穩(wěn)定度：描述大氣垂直運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，表示大氣層結(jié)對(duì)于微小擾動(dòng)（如對(duì)流泡）的響應(yīng)傾向。穩(wěn)定度分為絕對(duì)穩(wěn)定、絕對(duì)不穩(wěn)定、條件性不穩(wěn)定和中性。二、選擇題1.A解析思路：地面輻射逆溫主要在夜間形成。晴朗無風(fēng)條件下，地面有效輻射強(qiáng)，近地面冷卻迅速，形成逆溫層。2.B解析思路：干絕熱線在P-T圖上表示氣溫隨氣壓下降而升高的關(guān)系，其斜率較陡，大致方向?yàn)橛勺笙孪蛴疑稀?.A解析思路：當(dāng)環(huán)境溫度垂直遞減率>干絕熱遞減率時(shí)，上升的氣塊無論是否飽和，其溫度都比周圍環(huán)境低，受到抑制，大氣層結(jié)是絕對(duì)穩(wěn)定的。4.B解析思路：冷鋒是冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)推進(jìn)形成的鋒面，過境時(shí)冷氣楔楔入暖氣團(tuán)下方，迫使暖空氣劇烈抬升，常伴隨強(qiáng)烈的對(duì)流性降水、大風(fēng)和氣壓急劇升降。5.A解析思路：夾角越大，說明濕絕熱遞減率相對(duì)于干絕熱遞減率的差異越大。濕絕熱遞減率越?。创髿獾膶?shí)際冷卻率越?。?，表明大氣濕度越大。6.B解析思路：邊界層底部受地面摩擦、熱力影響顯著，近地面水汽易凝結(jié)，且溫度受地面影響較大，常出現(xiàn)逆溫，濕度也較高。7.B解析思路：不同氣團(tuán)最根本的區(qū)別在于其溫度和濕度特征（即源地和形成過程的差異）。8.D解析思路：里查遜數(shù)是用于判斷大氣層結(jié)是否穩(wěn)定，以及是否存在觸發(fā)對(duì)流不穩(wěn)定所需的浮力擾動(dòng)的一個(gè)參數(shù)，直接關(guān)系到垂直運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。9.B解析思路：濕絕熱過程伴隨著水汽凝結(jié)，釋放潛熱，對(duì)空氣有加熱作用，使得空氣的冷卻速率小于干絕熱冷卻速率，因此濕絕熱遞減率小于干絕熱遞減率。10.B解析思路：極地或高原地區(qū)氣溫低，水汽含量少，形成的氣團(tuán)具有寒冷干燥的特征。三、填空題1.相對(duì)濕度2.干絕熱線3.抑制（或阻礙）4.暖鋒5.升高6.干絕熱冷卻（或干絕熱增溫）7.中性8.下降（或降低）9.下墊面（或地面）10.濕絕熱四、簡(jiǎn)答題1.絕對(duì)穩(wěn)定：當(dāng)環(huán)境溫度垂直遞減率大于干絕熱遞減率時(shí)，任何微小擾動(dòng)上升的氣塊，其溫度都比周圍環(huán)境低，受到環(huán)境空氣的擠壓而返回原地，大氣垂直運(yùn)動(dòng)受到抑制。判據(jù)：環(huán)境垂直溫度遞減率>干絕熱遞減率。絕對(duì)不穩(wěn)定：當(dāng)環(huán)境溫度垂直遞減率小于干絕熱遞減率時(shí)，任何微小擾動(dòng)上升的氣塊，其溫度都比周圍環(huán)境高，受到環(huán)境空氣的推擠而繼續(xù)上升，大氣垂直運(yùn)動(dòng)得以發(fā)展。判據(jù)：環(huán)境垂直溫度遞減率<干絕熱遞減率。條件性不穩(wěn)定：當(dāng)環(huán)境溫度垂直遞減率介于干絕熱遞減率和濕絕熱遞減率之間時(shí)，未飽和的氣塊受抑制，但一旦氣塊達(dá)到飽和并發(fā)生水汽凝結(jié)，釋放的潛熱使得氣塊的有效溫度遞減率減?。ㄗ?yōu)闈窠^熱遞減率），此時(shí)其溫度可能高于周圍環(huán)境，便開始發(fā)展。判據(jù)：干絕熱遞減率>環(huán)境垂直溫度遞減率>濕絕熱遞減率。2.輻射逆溫：主要在晴朗無云的夜晚形成。地面因有效輻射冷卻而迅速降溫，近地氣層也隨之冷卻，但靠近地面的空氣冷卻更快，形成以地面為底層的逆溫。白天，太陽輻射增強(qiáng)，逆溫層逐漸消散。非輻射逆溫：*平流逆溫：暖空氣平流到較冷的地面或水域上空時(shí)，暖空氣被冷卻，形成逆溫。例如，夏季暖平流過冷水面或寒流迎風(fēng)坡。*熱力逆溫：白天，近地面受熱強(qiáng)烈，空氣上升，而上層空氣相對(duì)較冷，形成逆溫，尤其在城市熱島效應(yīng)明顯時(shí)。也可能因山地谷地底部空氣受熱慢而形成。3.氣團(tuán)在形成過程中，其性質(zhì)主要受源地的影響。例如，來自低緯（熱帶）的氣團(tuán)，溫度高、濕度大；來自高緯（極地）或高原的氣團(tuán)，溫度低、濕度小。氣團(tuán)在移動(dòng)過程中，會(huì)通過干絕熱過程（上升或下沉）和與下墊面或其他氣團(tuán)的相互作用（混合、輻射加熱/冷卻）改變其溫度和濕度。五、計(jì)算題1.求氣溫：空氣作干絕熱冷卻，溫度下降值=高度×干絕熱遞減率=4km×9.8K/km=39.2K。4000米高度處的氣溫=地面氣溫-溫度下降值=20℃-39.2℃=-19.2℃。求氣壓：氣壓下降值=高度/氣壓高度變化率=4km/(11hPa/km)≈0.36km/(0.82hPa/m)≈0.36km/(0.00082hPa/cm)≈440hPa。4000米高度處的氣壓=地面氣壓-氣壓下降值=1000hPa-440hPa=560hPa。（注：氣壓計(jì)算中使用的11hPa/km或820mm/11hPa是經(jīng)驗(yàn)近似值，結(jié)果可能略有差異。）2.計(jì)算環(huán)境垂直溫度遞減率：平均環(huán)境垂直溫度遞減率=(頂溫-底溫)/氣層厚度=(-20℃-10℃)/800hPa=-30℃/800hPa=-0.0375K/hPa。將厚度換算為km：800hPa/1000hPa/km=0.8km。平均環(huán)境垂直溫度遞減率≈-30℃/0.8km=-37.5K/km。比較環(huán)境垂直溫度遞減率與絕熱遞減率：*與干絕熱遞減率（9.8K/km）比較：-37.5K/km<-9.8K/km，因此環(huán)境垂直溫度遞減率小于干絕熱遞減率。*與濕絕熱遞減率（約6K/km）比較：-37.5K/km<-6K/km。判斷：由于環(huán)境垂直溫度遞減率（-37.5K/km）小于干絕熱遞減率（9.8K/km），也小于濕絕熱遞減率（6K/km），這表明該氣層是絕對(duì)穩(wěn)定的。六、分析題極地氣團(tuán)（PolarAirMass）通常來源于高緯度寒冷地區(qū)。在源地，空氣被冷卻，形成寒冷、干燥的氣團(tuán)。在移動(dòng)過程中，由于緯度相對(duì)較低，地面受熱有所增強(qiáng)，氣團(tuán)整體性質(zhì)變化不大，但底層可能略有增溫增濕。當(dāng)這團(tuán)極地氣團(tuán)移動(dòng)到我國(guó)東部沿海地區(qū)（相對(duì)暖濕的亞熱帶或溫帶地區(qū)）時(shí)：1.溫度特征：氣團(tuán)本身溫度低，到達(dá)后與當(dāng)?shù)剌^暖的空氣形成冷墊，導(dǎo)致近地面氣溫顯著下降。2.濕度特征：氣團(tuán)來源于干燥地區(qū)，本身濕度小。即使移動(dòng)過程中有所增濕，到達(dá)暖濕環(huán)境后，其相對(duì)濕度通常仍然較低（除非有水汽輸入）。3.天氣現(xiàn)象及原因：*輻射霧：由于氣團(tuán)干燥且冷卻強(qiáng)烈（尤其在夜間），近地面水汽易凝結(jié)，形成輻射霧。*