2025年大學《大氣科學》專業(yè)題庫——氣象科學中的大氣環(huán)境監(jiān)測技術考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在大氣環(huán)境監(jiān)測中，用于測量空氣壓力變化的儀器主要基于什么原理？A.光電效應B.壓力轉換（如波紋管、膜片）C.熱力學定律D.電磁感應2.下列哪種氣體監(jiān)測技術屬于非分散紅外吸收光譜法（NDIR）？A.SO2濃度監(jiān)測B.PM2.5顆粒物質量濃度監(jiān)測C.CO濃度監(jiān)測D.O3濃度監(jiān)測3.大氣污染物擴散條件最好的氣象條件通常是？A.高氣壓、靜風、穩(wěn)定大氣層結B.低氣壓、強風、不穩(wěn)定大氣層結C.高氣壓、逆溫層、無風D.低氣壓、靜風、逆溫層4.用于監(jiān)測近地面空氣溫度的常用儀器是？A.輻射計B.測濕儀C.氣壓計D.智能溫濕度傳感器5.下列哪項不屬于大氣環(huán)境監(jiān)測網絡規(guī)劃需要考慮的因素？A.監(jiān)測目標與區(qū)域范圍B.傳感器類型與精度要求C.數(shù)據(jù)傳輸方式與帶寬D.監(jiān)測人員數(shù)量與資質6.氣象要素中，代表大氣水平運動方向的物理量是？A.溫度B.氣壓C.風向D.濕度7.降水過程中，能夠有效去除大氣中顆粒物和污染物的現(xiàn)象稱為？A.降水沖刷B.湍流混合C.干沉降D.化學轉化8.在大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)質量控制中，用于處理因傳感器故障導致的缺失數(shù)據(jù)的方法是？A.數(shù)據(jù)插補B.數(shù)據(jù)平滑C.誤差校正D.異常值剔除9.能夠同時測量多個大氣污染物濃度的監(jiān)測設備通常被稱為？A.單參數(shù)監(jiān)測儀B.多參數(shù)監(jiān)測儀C.氣象輻射儀D.空氣質量監(jiān)測站10.下列哪項技術主要利用遙感原理，從空間平臺上獲取大氣信息？A.氣象雷達探測B.智能傳感器網絡C.衛(wèi)星遙感監(jiān)測D.采樣分析技術二、填空題1.大氣環(huán)境監(jiān)測的主要目的是獲取大氣環(huán)境質量現(xiàn)狀及變化信息，為________和________提供依據(jù)。2.氣象要素主要包括氣溫、氣壓、風、濕度、________、云、天氣現(xiàn)象等。3.測量空氣中顆粒物質量濃度的常用指標是________，其單位通常是μg/m3。4.光化學煙霧的主要成分是________，其形成與汽車尾氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機物在陽光下發(fā)生光化學反應有關。5.大氣污染物可以通過________沉降和________沉降進入地表。6.常用的氣體傳感器可以分為電化學傳感器、熱導傳感器、________傳感器等類型。7.大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性評價包括準確性、完整性和________三個主要方面。8.全球性的大氣監(jiān)測網絡，如________和GOS，對于了解全球氣候變化具有重要意義。9.無人機在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用日益廣泛，可用于________、________等任務。10.影響大氣污染物擴散能力的重要氣象條件包括風速、風向、大氣穩(wěn)定度（如________、逆溫層）等。三、名詞解釋1.逆溫層2.湍流擴散3.質量濃度4.數(shù)據(jù)插補四、簡答題1.簡述光電式氣體傳感器的基本工作原理及其在SO2監(jiān)測中的應用。2.比較熱力學濕度和絕對濕度在描述大氣濕度狀態(tài)時的區(qū)別。3.簡述大氣環(huán)境監(jiān)測網絡布設應遵循的基本原則。4.簡述大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)質量控制中，識別異常值的基本方法。五、論述題1.論述大氣環(huán)境監(jiān)測技術發(fā)展對環(huán)境保護和管理的重要意義。2.結合實例，論述如何綜合運用多種大氣監(jiān)測技術來評估區(qū)域空氣質量狀況。---試卷答案一、選擇題1.B2.A3.B4.D5.D6.C7.A8.A9.B10.C二、填空題1.環(huán)境保護環(huán)境管理2.降水3.PM2.54.O3(或三氧化二氮)5.干性濕性6.半導體7.一致性(或合理性)8.GMDSS(或全球海洋數(shù)據(jù)報系統(tǒng))GOS(或全球觀測系統(tǒng))9.大氣采樣野外觀測10.輻合層(或湍流層)三、名詞解釋1.逆溫層：指在近地面大氣層中，氣溫隨高度升高而增加的現(xiàn)象層，它破壞了大氣穩(wěn)定的垂直結構，阻礙了空氣垂直混合。2.湍流擴散：指大氣湍流運動引起的污染物質點在空間上隨機、脈動地混合和輸運的現(xiàn)象，是大氣自凈能力的重要體現(xiàn)。3.質量濃度：指單位體積空氣中污染物的質量，常用單位為μg/m3或mg/m3。4.數(shù)據(jù)插補：指對監(jiān)測過程中因故缺失的數(shù)據(jù)，根據(jù)周圍數(shù)據(jù)或已知規(guī)律進行估算和填補的方法。四、簡答題1.光電式氣體傳感器利用特定氣體分子與光源（如紅外光）相互作用時，其物理化學性質發(fā)生改變（如吸收、發(fā)射特性變化）的原理。對于SO2監(jiān)測，通常使用紅外光源，當SO2分子吸收特定波長的紅外光后，會打破分子振動或轉動能級，導致透過光強度減弱。通過測量光強度的變化，可以定量計算出SO2的濃度。其優(yōu)點是非接觸式測量、靈敏度高、選擇性好。2.熱力學濕度（絕對濕度）是指單位體積濕空氣中所含水蒸氣的質量，其物理量綱為質量/體積，直接表示空氣中水汽的絕對含量。絕對濕度值越高，表示空氣中水汽含量越大。而混合比濕（或稱比濕）是指單位質量濕空氣中所含水蒸氣的質量，其物理量綱為質量/質量，是一個摩爾比或質量比。混合比濕不受空氣溫度變化的影響，更能反映空氣中水汽含量的絕對多少。此外，飽和水汽壓是描述濕空氣性質的重要參數(shù)，指在特定溫度下，水蒸氣與液態(tài)水達到動態(tài)平衡時的分壓。3.大氣環(huán)境監(jiān)測網絡布設應遵循以下基本原則：①代表性原則：監(jiān)測點位應能代表所要監(jiān)測區(qū)域的大氣環(huán)境質量特征或污染水平；②均布性原則：監(jiān)測點在空間上應合理分布，覆蓋主要污染源、人口密集區(qū)、環(huán)境敏感區(qū)等；③有效性原則：監(jiān)測點位應能有效反映污染物的遷移轉化規(guī)律和污染擴散特征；④經濟性原則：在滿足監(jiān)測需求的前提下，力求布設方案經濟合理；⑤可操作性原則：監(jiān)測點位應便于日常維護、采樣和數(shù)據(jù)傳輸。4.識別大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)異常值的基本方法包括：①經驗法則：例如，若數(shù)據(jù)超出平均值的2到3倍標準差，可能視為異常；②箱線圖法：利用數(shù)據(jù)的四分位數(shù)（Q1,Q3）和四分位距（IQR=Q3-Q1），將異常值定義為小于Q1-1.5*IQR或大于Q3+1.5*IQR的數(shù)據(jù)點；③趨勢一致性法：將當前數(shù)據(jù)點與其前后數(shù)據(jù)點或長期趨勢進行比較，若差異顯著且不符合預期變化規(guī)律，可能為異常；④專家經驗判斷：基于對監(jiān)測設備性能、氣象條件影響及區(qū)域污染特征的了解，判斷數(shù)據(jù)是否合理；⑤統(tǒng)計診斷方法：使用更復雜的統(tǒng)計模型（如時間序列分析）來檢測偏離模型預測的異常點。五、論述題1.大氣環(huán)境監(jiān)測技術是環(huán)境保護和管理的基礎支撐。其發(fā)展對環(huán)境保護和管理的重要意義體現(xiàn)在：首先，它為環(huán)境質量評估提供了科學依據(jù)，能夠準確、及時地掌握大氣污染物種類、濃度、分布及其變化趨勢，為制定環(huán)境質量標準和評價區(qū)域環(huán)境狀況提供數(shù)據(jù)支持；其次，它有助于污染溯源和來源解析，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)結合模型分析，可以識別主要污染源及其貢獻，為制定有針對性的污染控制策略提供依據(jù)；再次，它為環(huán)境監(jiān)測預警和應急響應提供了技術手段，能夠及時發(fā)現(xiàn)異常污染事件，為制定應急預案和采取應急措施提供決策支持；此外，監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境法規(guī)執(zhí)行和污染總量控制管理的重要工具，有助于監(jiān)督企業(yè)排污行為，評估減排措施效果；最后，監(jiān)測技術的發(fā)展也促進了環(huán)境科學研究，深化了對大氣環(huán)境過程和大氣污染機理的認識，為持續(xù)改進環(huán)境保護和管理體系提供了知識儲備。2.綜合運用多種大氣監(jiān)測技術評估區(qū)域空氣質量狀況，可以更全面、準確、立體地反映空氣質量的真實情況。例如，可以結合地面空氣質量監(jiān)測站網（AQI監(jiān)測、多種污染物濃度監(jiān)測）獲取近地面、高時空分辨率的污染數(shù)據(jù)，了解污染物的具體種類和濃度水平。同時，利用氣象觀測站網（溫度、濕度、氣壓、風速風向）獲取氣象條件信息，分析氣象因素對污染物的遷移轉化和擴散的影響。在此基礎上，可以利用氣象模型（如空氣質量模型）模擬污染物濃度分布和變化，將模擬結果與實測數(shù)據(jù)進行對比驗證，修正模型，提高預測精度。此外，還可以利用衛(wèi)星遙感技術（如監(jiān)測NO2,SO2,CO,O3柱濃度、PM2