2025年大学《应用气象学》专业题库- 大气辐射传输模式及应用

2025年大学《应用气象学》专业题库——大气辐射传输模式及应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一项不是大气辐射传输的主要过程？A.吸收B.散射C.透射D.化学反应2.斯特藩-玻尔兹曼定律描述的是以下哪个现象？A.黑体辐射B.光的散射C.大气折射D.地表反照率3.兰伯特-比尔定律描述的是以下哪个现象？A.黑体辐射B.光的散射C.辐射在介质中的衰减D.地表反照率4.下列哪种气体对地球大气辐射具有主要吸收作用？A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.氩气5.辐射传输模式的主要目的是什么？A.计算大气温度B.预报天气C.计算地表温度D.模拟太阳辐射在大气中的传输过程6.射线追踪模式的主要特点是什么？A.考虑大气非均一性B.计算速度快C.精度较高D.适用于所有波长7.离散传输模式的主要缺点是什么？A.计算速度慢B.精度较低C.只能处理可见光波段D.无法考虑大气非均一性8.辐射传输模式在遥感中的应用主要体现在哪些方面？A.计算太阳辐射B.计算大气参数C.反演地表参数D.研究大气环流9.大气水汽含量对太阳辐射的吸收有什么影响？A.增加对紫外线的吸收B.增加对可见光的吸收C.增加对红外线的吸收D.对所有波段的辐射吸收都增加10.辐射传输模式在气候变化研究中的应用主要体现在哪些方面？A.计算地面温度B.研究大气成分变化C.模拟全球变暖D.预报极端天气事件二、填空题（每题2分，共10分）1.太阳辐射的能量主要集中在______和______两个波段。2.大气辐射传输的主要过程包括______、______和______。3.辐射传输模式的输入参数主要包括______、______和______。4.辐射传输模式的主要输出参数包括______、______和______。5.辐射传输模式在气象学中的应用主要包括______和______两个方面。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述辐射传输模式的基本原理。2.比较射线追踪模式和离散传输模式的优缺点。3.简述辐射传输模式在气象预报中的应用。4.简述辐射传输模式在遥感中的应用。5.讨论大气污染物对辐射传输的影响。四、计算题（每题10分，共30分）1.已知大气透过率为0.8，太阳辐射强度为1000W/m²，计算地表接收到的太阳辐射强度。2.已知大气参数和地表参数，利用简化的辐射传输公式计算地表反射率。3.已知太阳光谱和大气参数，利用辐射传输模式计算不同波段的散射强度。五、论述题（10分）讨论辐射传输模式在未来气候变化研究中的应用前景。试卷答案一、选择题1.D2.A3.C4.C5.D6.B7.A8.C9.C10.B二、填空题1.可见光，红外线2.吸收，散射，透射3.大气参数，地表参数，太阳光谱4.透过率，反射率，散射强度5.气象预报，遥感三、简答题1.解析思路：辐射传输模式是基于辐射传输理论，模拟太阳辐射在大气中传输、被大气和地表吸收、散射的过程。模式通过输入大气参数（如气体成分、水汽含量、气溶胶浓度等）、地表参数（如反照率、比辐射率等）和太阳光谱信息，利用辐射传输公式计算太阳辐射在不同波长、不同高度的大气中的强度变化，最终得到地表接收到的太阳辐射以及大气参数的信息。2.解析思路：射线追踪模式假设太阳辐射以直线传播，计算速度快，但精度较低，尤其对于大气非均一性强的区域。离散传输模式将大气划分为多个离散层，考虑了大气非均一性，精度较高，但计算速度慢。选择哪种模式取决于对精度和计算速度的要求。3.解析思路：辐射传输模式可以计算太阳辐射在不同时间和地点的强度，为天气预报中的能量平衡计算提供依据。例如，计算到达地面的太阳辐射是地表温度预报的重要输入参数之一。此外，辐射传输模式还可以用于研究大气参数对天气的影响，例如水汽含量对大气温度和湿度的影响。4.解析思路：辐射传输模式可以模拟电磁波在大气中的传输过程，从而用于遥感数据的大气校正。通过输入大气参数和遥感信号，模式可以计算出大气对信号的衰减作用，从而反演地表参数，例如地表温度、植被指数等。此外，模式还可以用于评估遥感器的性能和设计遥感任务。5.解析思路：大气污染物，如气溶胶、二氧化硫等，会吸收和散射太阳辐射，降低大气透明度，影响地表接收到的太阳辐射强度。污染物还会改变大气垂直温度结构，进而影响大气环流和天气现象。因此，辐射传输模式可以用于研究大气污染物对气候和天气的影响。四、计算题1.解析思路：地表接收到的太阳辐射强度等于太阳辐射强度乘以大气透过率。因为透过率表示了大气对太阳辐射的透过程度，所以地表接收到的辐射强度是总辐射强度的一部分。2.解析思路：简化的辐射传输公式通常假设大气是均匀的，并忽略散射的影响。地表反射率等于地表反射的太阳辐射强度除以入射的太阳辐射强度。需要根据具体公式和输入参数进行计算。3.解析思路：利用辐射传输模式计算不同波段的散射强度，需要输入太阳光谱信息、大气参数和散射模型。模式会根据这些输入计算太阳辐射在不同波段的散射情况，并输出不同波段的散射强度。五、论述题解析思路：辐射传输模式是气候变化研究的重要工具，可以用于模拟气候变化对太阳辐射的影响，以及太阳辐射对气候系