2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——大氣水文過程與降水分析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.下列哪一項不是大氣水汽的主要來源？A.海洋蒸發(fā)B.陸地蒸發(fā)和植物蒸騰C.地下水分輸送D.大氣降水再蒸發(fā)2.大氣中水汽含量最多的層次是：A.對流層頂B.平流層C.對流層低層D.副熱帶高壓帶3.蒸發(fā)和蒸騰的總和通常被稱為：A.水汽輸送通量B.地表凈輻射C.總蒸發(fā)量D.潛在蒸發(fā)量4.根據(jù)Collision-Coalescence理論，降水主要在哪種云中形成？A.冷云B.暖云C.層狀云D.積雨云5.下列哪種降水類型通常與暖鋒活動密切相關(guān)？A.地形降水B.鋒面降水（暖鋒）C.臺風(fēng)雨D.對流性降水6.水汽通量線密集的區(qū)域通常表示：A.水汽來源區(qū)B.水汽匯合區(qū)C.水汽傳輸速度較慢區(qū)D.地形阻擋區(qū)7.冰雹形成的主要條件之一是云中存在：A.充足的過冷水滴B.強烈的上升氣流C.大量冰晶D.地面暖濕氣流8.降水強度通常用以下哪個物理量來衡量？A.降水量B.降水歷時C.降水面積D.降水頻率9.以下哪種現(xiàn)象與暖空氣沿斜坡上升冷卻凝結(jié)形成的降水有關(guān)？A.鋒面降水B.臺風(fēng)雨C.地形降水D.對流性降水10.大氣中水汽含量達到飽和狀態(tài)時的溫度稱為：A.氣溫B.氣壓C.露點溫度D.水汽壓二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.大氣水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)包括蒸發(fā)、______、輸送和降水。2.影響蒸發(fā)的主要氣象因素有溫度、濕度和______。3.冷云降水的主要理論包括Collision-Coalescence理論和______理論。4.鋒面降水按鋒面類型可分為冷鋒降水和______降水。5.水汽在大氣中輸送的主要驅(qū)動力是______梯度。6.降水形態(tài)主要取決于云中溫度和降水物的______過程。7.地形對降水的影響主要體現(xiàn)在______和______兩個方面。8.絕對濕度是指單位體積濕空氣中含有的水汽______。9.相對濕度是水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的______。10.降水觀測的基本工具是______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述蒸騰作用與蒸發(fā)的異同點。2.簡述暖云降水和冷云降水的形成機制及其主要區(qū)別。3.簡述水汽通量在水汽輸送分析中的作用。4.簡述影響地形降水的主要因素。四、計算題（每題8分，共16分）1.某地氣溫為25°C，空氣濕度為60%。已知該溫度下飽和水汽壓為€3167hPa，實際水汽壓為多少百帕？空氣的相對濕度是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）2.假設(shè)某區(qū)域水汽通量矢量為10m/s·hPa/km，方向指向東南。該區(qū)域在24小時內(nèi)的水汽輸送總量（以單位面積計）約為多少克/平方厘米？（水的密度近似為1g/cm3）五、綜合分析題（共19分）某地氣象臺監(jiān)測到，昨夜到今晨出現(xiàn)了一次明顯的降水過程。降水開始前，該地受高壓脊控制，天氣晴朗，氣溫較高。午后，暖濕氣流自東南方向入侵，與北方南下的冷空氣相遇，天氣轉(zhuǎn)為陰天，并逐漸出現(xiàn)陣性降水。到傍晚時分，降水強度明顯減弱。根據(jù)這些信息，分析此次降水過程可能的主要類型及其形成原因。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.B5.B6.B7.B8.D9.C10.C二、填空題1.水汽輸送2.風(fēng)速3.冰晶4.暖鋒5.水平6.凝結(jié)（或凝華）7.迎風(fēng)坡降水、背風(fēng)坡雨影8.質(zhì)量9.比值（或比率）10.雨量筒三、簡答題1.解析思路：首先指出兩者都是水轉(zhuǎn)化的過程，都從液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水。不同點在于水的來源（蒸騰是植物體內(nèi)水分蒸發(fā)，蒸發(fā)是地表水分蒸發(fā)）和能量來源（蒸騰的能量部分來自植物光合作用和呼吸作用，蒸發(fā)主要直接來自太陽輻射加熱地表）。蒸騰受植物生理活動調(diào)控，蒸發(fā)受氣象要素和下墊面性質(zhì)影響。2.解析思路：暖云降水：在云中溫度高于0°C時，水滴通過碰撞合并（Collision-Coalescence）增長形成降水。冷云降水：在云中溫度低于0°C時，主要依靠冰晶與過冷水滴的碰撞凍結(jié)（IceCrystal）或水滴在冰晶上增長（Bergeron-Findeisen）形成降水。主要區(qū)別在于形成溫度條件（>0°Cvs<0°C）和核心粒子類型（水滴vs冰晶）以及具體增長機制。3.解析思路：水汽通量是表示單位時間內(nèi)通過單位面積的水汽質(zhì)量。它在分析大氣環(huán)流水汽輸送中至關(guān)重要，可以確定水汽的來源區(qū)和匯合區(qū)，判斷水汽輸送的路徑和強度，是理解降水形成和分布的基礎(chǔ)物理量。4.解析思路：影響因素主要包括：迎風(fēng)坡地形導(dǎo)致氣流抬升冷卻，易形成地形云和地形降水；背風(fēng)坡存在雨影效應(yīng)，降水減少；山地高度影響抬升強度和冷卻幅度，進而影響降水類型和量。四、計算題1.解析思路：實際水汽壓=相對濕度×飽和水汽壓。相對濕度=實際水汽壓/飽和水汽壓。代入數(shù)值計算即可。注意單位換算（飽和水汽壓給定為百帕）和結(jié)果保留小數(shù)位數(shù)。*實際水汽壓=0.60×3167hPa=1900.2hPa*相對濕度=(1900.2/3167)×100%≈59.9%2.解析思路：水汽輸送總量≈水汽通量矢量大小×?xí)r間。水汽通量單位是質(zhì)量/(面積·時間)，所以時間乘上后單位為質(zhì)量/面積，即單位面積上的水汽輸送量。將水汽通量矢量大?。?0m/s·hPa/km）轉(zhuǎn)換為單位統(tǒng)一（如hPa/km=1Pa/m），再乘以時間（24小時）。假設(shè)水汽密度為ρ，則輸送水量=水汽輸送總量×ρ。題目已給出ρ≈1g/cm3，可直接計算。*水汽輸送總量≈10m/s×24×3600s=864000m3/s*水汽通量單位換算：10hPa/km=10×100Pa/km=1000Pa/km=1Pa/m*水汽輸送總量≈10(Pa/m)×864000(m3/s)×1(m)=8640000Pa·m3/s*單位換算：1Pa·m3/s=1N·m/s=1J/s=1W*水汽輸送總量≈8640000kg/s（假設(shè)ρ=1000kg/m3）*換算為單位面積：8640000kg/s/(1000m×1000m)=8.64kg/(m2·s)*換算為g/(cm2·s)：8.64kg/(m2·s)×1000000cm2/m2×1000g/kg=8640000000g/(m2·s)=864000g/(cm2·s)*約為864g/(cm2·s)（實際計算中由于僅給10m/s，且未說明通量方向與面積垂直，此為簡化模型估算，通常題目會簡化為直接用通量值乘時間）五、綜合分析題解析思路：1.降水類型判斷：根據(jù)信息“暖濕氣流自東南方向入侵，與北方南下的冷空氣相遇，天氣轉(zhuǎn)為陰天，并逐漸出現(xiàn)陣性降水”，這是典型的冷暖氣流交匯形成的鋒面系統(tǒng)特征，因此降水類型屬于鋒面降水。具體是冷鋒降水還是暖鋒降水？信息提到“降水開始前，該地受高壓脊控制，天氣晴朗，氣溫較高”，且“午后”暖濕氣流入侵，表明冷空氣相對主動地滑過暖空氣，導(dǎo)致降水。這更符合冷鋒降水的特征（冷鋒通常移動較快，過境時伴隨陣性降水）。雖然暖鋒降水也可形成陣性降水，但冷鋒降水伴隨氣壓下降和氣溫驟降的特征在描述中未明確提及，且“午后”入侵更符合冷鋒活動