2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——大氣動力學(xué)與濕潤氣象條件考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.在地轉(zhuǎn)平衡近似下，地轉(zhuǎn)風(fēng)的速度主要取決于（）。A.水平氣壓梯度力B.空氣密度C.地球自轉(zhuǎn)角速度D.大氣垂直運(yùn)動速度2.下列哪個物理量是干空氣絕熱上升過程中保持不變的？（）A.溫度B.濕比容C.位溫D.比濕3.梯度風(fēng)方程與地轉(zhuǎn)風(fēng)方程的主要區(qū)別在于考慮了（）。A.地球自轉(zhuǎn)的影響B(tài).氣壓隨高度變化的非線性C.空氣密度的變化D.水汽的影響4.濕空氣的混合比（比濕）與水汽壓之間的關(guān)系是（）。A.混合比越大，水汽壓越小B.混合比與水汽壓無關(guān)C.混合比越大，水汽壓越大D.混合比是水汽壓的函數(shù)，但不是簡單的線性關(guān)系5.大氣中水汽凝結(jié)的必要條件是（）。A.溫度達(dá)到沸點(diǎn)B.空氣達(dá)到飽和狀態(tài)C.存在凝結(jié)核或冰核D.水汽壓達(dá)到飽和水汽壓6.在暖云中，云滴增長的主要機(jī)制是（）。A.惰性碰并B.冰晶增長C.貝吉隆過程D.凝華增長7.冷云降水的主要形成機(jī)制包括（）。A.斯特默增長B.惰性碰并C.淞附和冰晶增長D.集合增長8.地表受熱不均引起的大氣運(yùn)動稱為（）。A.地轉(zhuǎn)風(fēng)B.梯度風(fēng)C.慣性風(fēng)D.熱力環(huán)流9.潛熱釋放對大氣動力場的影響主要是（）。A.增加大氣靜力穩(wěn)定度B.增強(qiáng)大氣的垂直運(yùn)動C.減小水平氣壓梯度力D.降低空氣密度10.下列哪種天氣現(xiàn)象通常與冷鋒活動密切相關(guān)？（）A.持續(xù)性小雨B.暖平流C.強(qiáng)對流天氣D.冷鋒過境時的劇烈降水二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.大氣靜力學(xué)方程表達(dá)了______隨高度變化的規(guī)律，其推導(dǎo)基于______和______。2.地轉(zhuǎn)風(fēng)是假設(shè)空氣運(yùn)動滿足______和______而平衡的風(fēng)。3.氣塊法是分析大氣垂直運(yùn)動的一種方法，它假設(shè)空氣作為一個______向上或向下運(yùn)動，通過分析氣塊的______和______變化來判斷其運(yùn)動狀態(tài)。4.濕空氣的狀態(tài)方程表達(dá)了氣壓、溫度、濕度和______之間的關(guān)系。5.當(dāng)濕空氣上升，溫度下降至露點(diǎn)以下時，水汽將發(fā)生______，導(dǎo)致______的形成。6.云凝結(jié)核是指能促進(jìn)水汽______的微小固體顆粒。7.在冷云中，冰晶與過冷水滴碰撞時，過冷水滴會迅速______到冰晶表面，這個過程稱為______。8.慣性力是在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，物體由于相對于坐標(biāo)系運(yùn)動而受到的虛假力，它總是______物體的運(yùn)動方向。9.地球自轉(zhuǎn)對大氣運(yùn)動的影響主要體現(xiàn)在產(chǎn)生______和______上。10.鋒面是冷、暖兩種氣團(tuán)______的邊界，常伴有______的發(fā)生。三、簡答題（每小題5分，共15分）1.簡述地轉(zhuǎn)平衡和梯度平衡的區(qū)別與聯(lián)系。2.解釋什么是絕熱過程，并說明干絕熱過程和濕絕熱過程的區(qū)別。3.簡述暖云降水碰并增長過程的機(jī)制及其影響因素。四、計算題（每小題10分，共20分）1.已知某地氣壓為1000hPa，溫度為20°C，濕度為60%。若空氣垂直上升至500hPa，假設(shè)過程中空氣做干絕熱變化。試計算地面和500hPa處空氣的飽和水汽壓，并判斷500hPa處空氣是否達(dá)到飽和？（假設(shè)空氣中水汽含量不變，可查表或使用公式）。2.一團(tuán)空氣位于地表，溫度為15°C，氣壓為1013hPa。它垂直上升，上升過程中做濕絕熱變化。當(dāng)空氣上升到400hPa高度時，其溫度下降到-5°C。試計算該氣塊的位溫。（可忽略水汽凝結(jié)加熱的影響，給出計算過程和結(jié)果）。五、論述題（10分）試結(jié)合大氣動力學(xué)原理，論述水汽凝結(jié)釋放的潛熱對于發(fā)展強(qiáng)對流天氣（如雷暴）的重要性。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.D5.B6.A7.C8.D9.B10.D二、填空題1.氣壓；重力；氣壓梯度力2.地球不旋轉(zhuǎn)；水平氣壓梯度力與科里奧利力平衡3.整體；絕熱溫度；絕熱位能4.水汽含量5.凝結(jié)；云（或水汽凝結(jié)物）6.凝華（或凍結(jié)）7.凝華（或凍結(jié)）；淞附8.垂直于（或指向運(yùn)動方向的圓心）9.科里奧利力；地轉(zhuǎn)偏向力10.接觸；降水（或劇烈天氣現(xiàn)象）三、簡答題1.解析思路：首先分別解釋地轉(zhuǎn)平衡（空氣僅受水平氣壓梯度和地轉(zhuǎn)偏向力作用而平衡）和梯度平衡（空氣同時受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力作用而平衡）。然后指出兩者聯(lián)系在于梯度風(fēng)是考慮了摩擦力修正后的地轉(zhuǎn)風(fēng)，梯度風(fēng)更接近實際風(fēng)。強(qiáng)調(diào)它們都是平衡狀態(tài)，都受到氣壓梯度和地轉(zhuǎn)偏向力的影響，但梯度風(fēng)還考慮摩擦力。2.解析思路：解釋絕熱過程是指系統(tǒng)與外界無熱量交換的過程。區(qū)分干絕熱過程（空氣干燥，上升降溫，未達(dá)到凝結(jié)高度）和濕絕熱過程（空氣上升，溫度下降，達(dá)到凝結(jié)高度后水汽凝結(jié)，釋放潛熱，導(dǎo)致降溫減緩）。關(guān)鍵在于濕絕熱過程有潛熱釋放，導(dǎo)致實際降溫率小于干絕熱冷卻率。3.解析思路：解釋碰并增長是指大小云滴在重力作用下以不同速度下降，大云滴追上小云滴并碰撞合并的過程。說明其發(fā)生在暖云中，依賴于云內(nèi)存在大小云滴（由冰晶和過冷水滴增長或蒸發(fā)不均形成）。指出影響因素包括云滴濃度（數(shù)密度）、云滴大小差、空氣的靜力穩(wěn)定度（影響云滴下落速度）等。四、計算題1.解析思路：*步驟1：根據(jù)地面T、P和濕度查表或計算得到地面飽和水汽壓e_s(地面)和實際水汽壓e(地面)。計算混合比（比濕）w=0.619*e/(P-0.378*e)。*步驟2：利用干絕熱公式計算500hPa處干絕熱溫度T_d(500)=T_地面*(P_500/P_地面)^(R/cp)。計算500hPa處飽和水汽壓e_s(500)（查表或用公式，此時T為T_d(500)）。*步驟3：比較500hPa處的實際水汽壓e（等于地面水汽壓e）與飽和水汽壓e_s(500)。若e>=e_s(500)，則達(dá)到飽和；否則未達(dá)到飽和。*（注：計算需查水汽表或用具體公式，此處僅給思路）2.解析思路：*步驟1：利用地面T、P計算地面位溫θ_地面=T_地面*(1000/P_地面)^(R/cp)。*步驟2：利用濕絕熱公式計算400hPa處濕絕熱溫度T_濕(400)=T_地面*(1000/P_400)^(R/cp)*[(T_400+273.15)/(T_地面+273.15)]^cp/R。（注意：濕絕熱過程中溫度和氣壓同時變化，需用濕絕熱公式，不能直接按干絕熱比例變化）。*步驟3：計算400hPa處的位溫θ_濕(400)=T_濕(400)*(1000/P_400)^(R/cp)。*（注：計算需代入具體數(shù)值和公式常數(shù)，此處僅給思路）五、論述題解析思路：1.動力機(jī)制：闡述強(qiáng)對流天氣發(fā)展需要強(qiáng)烈的上升運(yùn)動。指出地表受熱不均或冷暖氣團(tuán)交匯（如雷暴單體前部）可提供初始強(qiáng)迫。2.水汽條件：說明充足的水汽是形成云和降水的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是潛熱釋放的來源。3.潛熱加熱作用：重點(diǎn)論述潛熱釋放對動力場的正反饋。上升空氣遇冷凝結(jié)（或凍結(jié)）釋放潛熱，使得氣塊絕熱溫墑率增大，