信息工程学院《大气物理学》历年试卷及参考答案-3

PAGE第7页共7页信息工程学院考试试卷及参考答案课程名称：大气物理学专业：班级：考生学号：考生姓名：注意：试卷评阅统一使用红色笔，要求对的打“√”，错的打“×”，并采用加分的方法评定。题号一二三四总分题分一、选择题（每小题2分，共40分）考虑地球表面和云的平均反照率、大气的后向散射等作用，全球的行星反照率数值可取为。A、0.1 B、0.3 C、0.7D、0.8在大气演变过程中，氧气出现在（）阶段A、原始大气 B、次生大气 C、现代大气气溶胶是指大气中悬浮的（）。A、雨雪 B、烟尘颗粒 C、固体、液体粒子垂直方向上，大气压强随高度升高而（）。A、升高B、降低C、不变（）是指中心气压高于四周气压的闭合系统，当处于该系统控制时常代表天气晴好。A、高气压B、低气压C、低压槽D、鞍形气压区研究粒子散射时，如果粒子尺寸与波长近似相等，可用（）进行研究。A、瑞利散射B、米散射C、几何散射将气象台站观测到的不同高度的温度和压强点汇在T-lnP图上，用折线连接，则该曲线是（）A、层结曲线B、状态曲线C、温度曲线假如你有个瓶子里装有100个空气分子，那么其中大约有（）个会是氧气分子。 A、100 B、78 C、21 D、9 E、1O3主要集中在大气中的（）中，吸收（）辐射。A、平流层，紫外B、平流层，红外C、对流层，紫外D、对流层，红外未饱和湿空气块在绝热上升过程中，叙述不正确的是（）。A、位温守恒B、比湿守恒C、假相当位温守恒D、水汽压守恒绝热上升的气块总是（）。A压缩，变暖B膨胀，变暖C压缩，冷却D膨胀，冷却在旋转地球表面上的大气动力学方程中，下列各项中属于虚拟力的是（）A、离心力B、地心引力 C、气压梯度力关于科氏力，下列叙述中正确的是（）。A、地球停止转动时该力仍存在 B、气块相对于旋转地球的地表运动时该力才出现C、地转平衡就是惯性力与该力相平衡关于热成风，下列叙述中正确的是（）。A、是两等压面间的平均风B、是由于温度存在着水平梯度而形成C、是两等压面之间地转风的矢量差D、其含义是“热生风”（）属于大气二氧化碳的源。A、陆地植物的光合作用B、地表岩石的风化过程C、海洋下列空气污染物中，（）一般被认为是一次污染物。A、臭氧B、光化学烟雾C、二氧化硫如果我们向一个密闭坚硬盒子里增加水汽分子，但没有使其达饱和，而温度保持不变，那么下列哪些物理量会增加。A、相对湿度 B、水汽压C、露点D、以上所有物理量E、以上物理量中没有增加的。向周围环境释放热能的两种热力过程为（）和（）。A凝华，升华B凝华，凝结C融化，升华D融化，凝结若环境大气减温率为20oC/km，则大气为（）A、绝对不稳定 B、中性C、条件性不稳定D、绝对稳定如果你把你的手掌面对太阳，它们会感觉暖和，其原因是热量通过（）方式传递。A、辐射 B、对流C、热传导二、名词解释题（每小题3分，共15分）大气压强冰晶效应假湿球位温静力能播种云-供应云降水机制三、简答题（每小题5分，共25分）列举稳定边界层的两种成因，并简述其一般特征。影响大气污染的因子有哪些?它们是如何影响其散布的?按温度的垂直分布特点可将地球大气分成哪几层？最下面一层的主要特点是什么？未饱和湿空气绝热上升时为何会降温？未饱和湿空气绝热上升时为何会发生凝结？简述云雾形成的宏观过程四、计算题（每小题10分，共20分）已知气温为23.7℃，绝对温度为14.1，求e、F、f、、饱和差。水汽压为10.0百帕，大气压力为1000.0百帕，求比湿？试卷答案一、选择题（每小题2分，共40分）12345BDCBA678910BACAD1112131415DABCC1617181920CDBAA二、名词解释题（每小题3分，共15分）大气压强：某高度的大气压强是指在该高度单位截面积的垂直空气柱的重量；露点温度：在水汽含量不变的条件下，使湿空气等压冷却到相对于平的纯水面为饱和时的温度。假湿球位温:空气由原来的状态A沿干绝热线上升，到达抬升凝结高度C后再沿假绝热线下降到原来的气压处B，则B处的温度即为假湿球温度,从假湿球温度Tsw沿着假绝热线降到1000hPa处所具有的温度。静力能：气快的焓与重力位势之和。即静力能=h+Φ=CpT+gz。播种云—供应云降水机制：高层播种的云，一般是卷层云，在气旋云系中，高空对流泡是一种典型的播种云。供应云，一般指浓密的层状云，如高层云、雨层云、层积云或层云。当供应云受到冰雪晶粒子的播种后，云内会通过云水碰冻→云冰碰连→雪晶的有效转化以及碰并等过程，使其降水强度明显增加。三、简答题（每小题5分，共25分）列举稳定边界层的两种成因，并简述其一般特征。稳定边界层的成因举例：夜间地表辐射冷却形成的逆（位）温层结；暖平流流经冷的下垫面，其它稳定边界层的一般特征：（1）有逆温层，因而湍流能量很弱，但因为还有切应力的作用，所以湍流不会完全消失，而是在弱的水平上维持，湍流热交换过程不占优势，辐射、平流、气层的抬升及地形等的影响，与湍流热交换过程的影响相当。（2）当浮力引起的湍流动能损失达到切应力产生动能的1/5左右，湍流结构在空间和时间上出现不连续，形成所谓的间歇性湍流或波与间歇性湍流共存。（3）因湍流很弱，湍涡尺度小，边界层不同层次之间的相互作用减弱，地面强迫对边界层的响应放缓。（4）各种特征量在边界层顶没有明显的过渡特征，难于确定层顶的位置。影响大气污染的因子有哪些?它们是如何影响其散布的?影响污染物散布的因子很多，主要有风、湍流、大气稳定度、温度层结、云、辐射、天气形势、降水以及下垫面条件和其它物理化学过程。风的作用是整体的输送和对污染物的冲淡稀释作用；湍流运动会造成流场各部分之间强烈的混合和交换，以致不断将清洁空气卷入污染的空气，同时将污染空气带到周围空气中去，这就大大地加快了污染物的散布速率。风和湍流是决定污染物质在大气中稀释扩散的最直接、最本质的因子。通常，风速越大，湍流越强，稀释扩散的速率越高。凡是有利于增大风速和增强湍流的气象条件都会有利于污染物的稀释扩散。大气温度层结影响湍流的强弱，因此，气温的垂直分布与大气污染物的散布有十分密切的关系。云、辐射和天气形势这些宏观气象特征影响支配着近地面能量与温度层结的变化，从而也对大气污染物的散布有影响。太阳辐射是近地面层温度随高度分布周日变化的主导因素。云对辐射可起到屏障作用，它既阻挡白天太阳向地面的辐射，又阻挡夜晚地面向上的辐射，使得气温随高度变化的趋势趋于缓和。从而影响大气稳定度，进而影响大气的湍流强弱，一定的气象条件与伴随的大气现象都与相应的天气形势相联系的，因而与大气污染物散布有关的气象因子也随之相关联。降水的清除作用可能是降低大气中污染物浓度最快速有效的因子。机械湍流的能量来源于风随高度的变化和地面粗糙度，气流流过粗糙地面，将随地形表面的起伏而抬升或下沉，于是，湍流活动会由这种机械作用而产生或增强，风速愈大则愈强。下垫面不仅通过粗糙度和风随高度的变化影响大气污染物的散布，而且也会因一些特殊地形和下垫面条件，如山谷地形，水陆交界，城乡交界等形成一些特殊大气过程和气流分布形式，从而直接影响大气污染物的散布。按温度的垂直分布特点可将地球大气分成哪几层？最下面一层的主要特点是什么？按温度的垂直分布特点可将地球大气分成对流层、平流层、热层、中层、外层共5层。最下面一层对流层的主要特点为：1）温度随高度的增加而降低，气温递减率Γ的平均值为6.5℃2）对流层中空气的垂直运动显著3）集中了80%的大气质量和几乎全部水汽4）云雾降水均发生在此层5）受地表影响最强烈，空气属性的水平分布很不均匀未饱和湿空气绝热上升时为何会降温？未饱和湿空气绝热上升时为何会发生凝结？气块上升时由于周围大气的气压越来越低，气块为了与周围气压相平衡就不断膨胀对外作功，消耗气块自身的内能，这个过程会使气块降温。气块上升过程中由于绝热，除了当气块上升到凝结高度以上时凝结潜热释放供给气块热量外，没有其他热量供给，而凝结产生的热量没有气块所消耗的内能大，所以不管是否发生凝结，气块温度总是随着高度的增加不断降低的。未饱和气块在起始高度处露点低于其温度。未饱和气块绝热上升时其温度随高度的增加不断降低，而其露点也随高度的增加不断降低，但后者比前者慢，所以必然在上升到某高度时气块温度等于露点温度，达到饱和开始发生凝结现象。简述云雾形成的宏观过程形成云雾的宏观过程实际上是使湿空气达到饱和的宏观过程，达饱和有降温、增湿、既降温又增湿三种途径，其中降温是主要途径。降温达饱和的方式有上升绝热膨胀冷却、辐射冷却、平流冷却、湍流混合冷却、相变冷却，其中上升膨胀降温最为重要。增湿达饱和的方式主要是平流