2025年大学《应用气象学》专业题库- 高温天气对城市建设规划的影响研究

2025年大学《应用气象学》专业题库——高温天气对城市建设规划的影响研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在括号内）1.以下哪种气象因素是导致城市热岛效应的最主要直接原因？A.辐射强迫B.人类活动产生的热量排放C.城市绿地覆盖率低D.大气环流改变2.城市热岛强度通常在以下哪个时间段达到最大？A.清晨B.中午C.日落前后D.整个白天均匀分布3.在城市规划中，增加城市水体面积的主要降温机制是？A.水体蒸发吸热B.水体对太阳辐射的反射C.水体储存热量D.水体阻碍空气流通4.下列哪种建筑材料通常被认为有助于缓解城市热岛效应？A.深色、粗糙的沥青路面B.浅色、光滑的屋顶材料C.高密度、不透水的混凝土墙体D.厚重的砖石材料5.城市通风廊道的主要作用是？A.增加城市水分蒸发B.降低城市边界层高度C.引导外部冷空气流入城市内部，改善城市内部气流组织D.减少太阳辐射进入城市6.高温天气对人群健康的主要威胁，不包括？A.中暑B.心血管疾病发作风险增加C.呼吸系统疾病改善D.热相关死亡率上升7.蒸腾冷却效应在缓解城市高温中发挥重要作用，这主要依赖于？A.城市树木的遮阳作用B.城市水体的高反射率C.植物叶片通过蒸腾作用将热量带走D.建筑材料的低导热性8.以下哪项不是城市热岛缓解策略？A.提高建筑屋顶绿化覆盖率B.增加城市道路宽度C.建设城市通风廊道D.推广使用浅色建筑外墙9.气象学中用于描述地表热量平衡各分量（净辐射、感热通量、潜热通量、土壤热通量）的方法是？A.城市冠层模型B.热岛强度计算C.地表能量平衡方程D.微气候模拟技术10.针对高温天气的健康应急预案，通常不包括？A.发布高温预警信息B.关闭所有城市公园C.开放避暑中心和水上活动场所D.对弱势人群进行特别关怀和指导二、简答题（每小题5分，共25分。请简要回答下列问题）1.简述城市热岛效应的形成主要原因。2.简述高温天气可能对城市交通系统造成哪些不利影响。3.城市规划中，增加绿地和水体在缓解热岛效应方面有何不同作用？4.简述“被动式降温”在城市规划中的应用含义。5.为什么说应用气象学在研究高温天气对城市的影响方面具有重要意义？三、论述题（每小题10分，共30分。请就下列问题展开论述）1.论述增加城市绿地覆盖率对缓解城市热岛效应的多种途径和综合效益。2.结合具体例子，论述建设城市通风廊道在缓解高温天气方面的潜力和挑战。3.试分析城市规划者在制定城市高温缓解策略时，需要综合考虑哪些气象因素和社会经济因素？试卷答案一、选择题1.B2.B3.A4.B5.C6.C7.C8.B9.C10.B二、简答题1.解析思路：回答应涵盖两大方面：一是城市与乡村下垫面性质不同（如材质、颜色、粗糙度），导致对太阳辐射的吸收、反射、储存能力不同；二是城市人类活动排放大量热量（如交通工具、工业、建筑供暖/制冷）。*城市下垫面性质：城市建筑材料（如沥青、混凝土）吸热能力强、储存热量多、反射率低；而乡村植被和土壤则相反。*人类活动热排放：城市人口密度大，交通、工业、建筑活动产生的废热排放集中且量大。2.解析思路：从材料、设备、环境、人员四个方面思考高温对交通的影响。*材料影响：路面、铁轨等在高温下可能软化、变形、老化加速。*设备影响：车辆发动机、电子元件等在高温下易过热、故障率升高。*环境影响：路面高温增加轮胎与路面的摩擦，影响行车安全；空气密度降低可能影响飞机起降性能。*人员影响：驾驶员和乘客易中暑，注意力不集中，导致事故风险增加。3.解析思路：区分绿地和水体的主要降温物理机制。*绿地作用：主要通过植被蒸腾作用（潜热交换）将热量带走，同时树冠有遮阳降温效果（减少辐射得热）。*水体作用：主要通过蒸发（潜热交换）实现降温，大型水体还有热容量大的特点，能吸收周围环境热量。两者都是通过蒸发/蒸腾的潜热交换来降温，但具体机制和辅助效应（如遮阳）不同。4.解析思路：定义被动式降温，强调其利用自然条件和物理原理，无需主动能源消耗。*被动式降温是指在城市规划和建筑设计中，通过合理的布局、材料选择和构造形式，利用自然通风、遮阳、蒸发冷却等物理原理来降低室内或室外温度，而不依赖于机械制冷等主动式系统。5.解析思路：聚焦气象学知识在理解、预测和评估高温影响、评价缓解措施效果方面的独特价值。*气象学提供高温天气的监测、预报方法和理论基础（如热岛形成机制），有助于识别风险区域和评估影响程度。*气象数据（温度、辐射、风速等）是评价城市规划方案（如绿地布局、通风廊道设计）缓解热岛效果的关键依据。*气象学模型可以模拟未来气候变化对城市热环境的影响，为规划提供前瞻性指导。三、论述题1.解析思路：分点论述绿地如何通过不同物理过程降温，并总结综合效益。*蒸腾冷却：植物通过叶片蒸腾作用，将根部吸收的水分以水蒸气形式散失到大气中，过程中吸收大量热量，有效降低叶片及周边空气温度。*遮阳蔽射：树冠和灌木可以遮挡阳光直接照射到地面和建筑表面，减少太阳辐射输入，降低地表和物体表面温度。*改变微气候：绿地通常伴随水体或开敞空间，有助于增加空气湿度，可能促进蒸发冷却效应。*心理效益：绿地提供舒适的视觉和心理环境，有助于降低人群感知的热舒适度。*综合效益：除了降温，还改善空气质量、提供生物栖息地、增加城市美观、提升居民生活质量等。2.解析思路：结合原理和实例，分析通风廊道的潜力（改善通风）和挑战（实现难度、可能效果有限等）。*潜力：*原理：城市如同一个“盒子”，高密度建筑阻碍空气流通。通风廊道如同“通风口”，旨在引导外部较凉爽的空气流入城市内部，并将内部积聚的热空气和污染物排出，从而降低城市中心区域的温度，改善空气质量。*实例效果：一些研究表明，设计良好的通风廊道（如东京晴空塔周边规划、新加坡滨海湾花园与周边绿地形成的廊道）在特定区域和特定时段内确实能观察到风速增大和温度降低的现象。*挑战：*选址与设计：需要结合地形、主导风向、建筑布局进行科学规划，并非所有城市都容易实现。*成本与空间：建设通风廊道可能需要较高的成本，并占用宝贵的城市空间。*效果局限性：通风廊道的效果可能受季节、天气条件（如静风天气）影响，且主要集中在廊道附近区域，对整个城市的热岛效应缓解程度可能有限。*潜在负面影响：如果设计不当，可能将污染物导向居民区，或加剧局部风环境的不适。3.解析思路：从气象要素和城市系统两个维度展开，全面考虑规划时需权衡的因素。*气象因素：*气象背景：城市所在地的气候特征（如夏季高温持续时间、强度、相对湿度）、常规气象要素（温度、辐射、风速、降水）的时空分布规律。*热岛特征：城市热岛的空间分布格局（哪些区域热岛效应最强）、时间变化特征（日变化、季节变化）。*主导风场：城市及周边地区的主要风向和风速，关系到通风廊道设计的有效性。*极端天气事件：高温热浪事件的频率、强度和持续时间，是制定应急预案和进行城市韧性设计的重要依据。*社会经济因素：*城市规划布局：城市密度、建筑高度和形态、土地利用类型（居住、商业、工业）、绿地和水体系统现状与规划。*建筑材料与设计：建筑的隔热性能、屋顶和外墙材料的热特性、窗户设计、自然通风设计等。*人口分布与特征：人