2025年大学《应用气象学》专业题库- 大气运动系统变化对环境监测的影响

2025年大学《应用气象学》专业题库——大气运动系统变化对环境监测的影响考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.下列哪一项不属于影响全球大气环流的基本因素？A.地球自转B.地表性质差异C.大气垂直运动D.太阳辐射差异2.通常情况下，热带气旋增强的主要能量来源是？A.地面辐射热B.水汽凝结释放的潜热C.高空急流提供的水汽D.地面摩擦力3.北半球夏季，副热带高压带通常位于？A.赤道附近B.南北回归线附近C.热带辐合带以北D.极地涡旋内部4.印度季风的主要驱动因素是？A.海陆热力性质差异B.赤道低气压带C.西风带南移D.极地冷空气南下5.以下哪种现象通常与厄尔尼诺事件的发生密切相关？A.北半球中高纬度地区降水增多B.赤道太平洋东部表层海水温度异常偏高C.全球平均气温显著下降D.西太平洋台风活动显著减弱6.大气中的行星波对大气环流的主要影响是？A.直接产生急流B.引起大气长波辐射C.导致大气进行准周期性振荡D.改变地面气压分布7.气旋过境时，其中心附近通常表现为？A.晴朗、干燥、气温高B.晴朗、湿润、气温低C.阴雨、湿润、气温低D.阴雨、干燥、气温高8.全球变暖背景下，观测到的大气环流变化趋势之一是？A.副热带高压带强度减弱、范围缩小B.极地涡旋稳定、强度增强C.热带辐合带位置北移、强度增强D.季风环流变得更加稳定、变率减小9.利用气象卫星云图进行大范围、连续性天气监测，其主要优势在于？A.能够直接测量地面气压B.可以获取高分辨率的地面温度C.能够实时反映云层的位置、移动和演变D.无需地面站点的配合即可工作10.地面气象观测站网布局规划时，需要考虑大气运动系统变化带来的影响，例如？A.仅考虑盛行风向的变化B.仅考虑极端天气事件频率的增加C.综合考虑不同尺度大气系统活动对观测代表性的影响D.只需在山区加密站点二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上）1.大气运动的基本形式包括______和______。2.副热带高压带通常呈______状分布，其控制下的天气特点是______。3.季风环流是一种具有显著______特征的大尺度气流系统。4.厄尔尼诺现象主要表现为赤道太平洋中东部______异常增暖，而信风带则相应地出现______现象。5.全球变暖导致北极地区增温幅度远大于中低纬度地区，这种现象被称为______。6.大气运动系统变化会影响______天气事件的频率和强度，对环境监测构成严峻挑战。7.环境监测中的风要素观测，对于分析大气污染物______、______以及______具有重要意义。8.卫星遥感技术在环境监测中的应用，能够有效弥补地面观测在______和______方面的不足。9.针对大气运动系统变化带来的监测挑战，需要发展更______、______的环境监测技术和网络。三、名词解释（每题3分，共15分）1.行星波2.极地涡旋3.潜热释放4.环境监测代表性5.气旋式环流四、简答题（每题5分，共20分）1.简述海陆热力性质差异对近地面风向的影响机制。2.气候变化背景下，大气运动系统变化可能对地面气象观测站点的选址产生哪些影响？3.简述大气运动系统变化对空气质量监测可能带来的挑战。4.为什么说大气运动系统的年际变化（如ENSO）会显著影响区域气候和环境监测？五、论述题（10分）论述大气运动系统变化（例如，急流位置和强度的改变、涛动模式的演变）对水文气象要素（如降水、径流）监测预测带来的影响，并提出相应的应对策略。试卷答案一、选择题1.C解析：大气运动的基本因素是地球自转（产生地转偏向力）、地表性质差异（引起热力差异）和太阳辐射差异（提供能量驱动力）。大气垂直运动是大气运动的表现形式，而非基本影响因素。2.B解析：热带气旋（台风、飓风）的发展和增强主要依赖于其内部水汽凝结释放的潜热，这个潜热释放过程提供了强大的正反馈能量，使气旋中心压力降低，强度增强。3.C解析：北半球夏季，太阳直射点位于北回归线附近，赤道低气压带北移，副热带高压带（包括其边缘的副热带高压）则被“切断”并主要位于热带辐合带（ITCZ）以北的地区，起到控制亚热带地区天气的作用。4.A解析：印度季风的形成主要是由于夏季陆地（印度半岛）比海洋增温快得多，形成热低压，而海洋上仍是高压，高压气流从海洋吹向陆地，形成夏季风，其驱动力是显著的海陆热力性质差异。5.B解析：厄尔尼诺事件的核心特征是赤道太平洋中东部海表温度异常持续偏高。这种海温异常会通过海气相互作用，显著改变大气环流模式，进而引发全球范围的气候异常，包括极端天气事件。6.C解析：行星波（或称波引导气流）是存在于大气中的一种波动，它并非直接产生急流，而是如同波浪引导水流一样，引导着高空急流等大气长波的位置和强度发生变化，并引起大气进行准周期性的振荡。7.C解析：气旋是低压系统，其中心为低压，空气在中心附近辐合上升。上升气流有利于水汽凝结，形成云雨天气，因此气旋过境时通常表现为阴雨、湿润、气温相对较低（与同一纬度的高压区相比）。8.C解析：全球变暖导致极地地区增温更快，加剧了极地与中低纬度的温差，使得极地涡旋趋于不稳定、强度增强并南侵。同时，热带地区增温也使得热带辐合带（ITCZ）位置北移、强度增强。副热带高压带的变化则更为复杂，但整体上可能表现为某些区域增强。9.C解析：气象卫星云图能够提供大范围、高时间分辨率的云层图像，实时监测云的位置、形态、移动速度和演变趋势，这是地面观测站难以做到的，极大地增强了大范围、连续性天气监测的能力。10.C解析：规划地面气象观测站网时，必须考虑不同尺度（如天气尺度、气候尺度）大气运动系统的活动规律，确保站点能够代表其所在区域的大气特征，特别是在大气系统变化（如路径、强度变化）背景下，保证观测资料的持续性和代表性。二、填空题1.大气环流大气波动2.椭圆（或带状）晴朗、干燥、气温高3.季节性变化（或年际变化）4.表层海水异常向西输送（或信风减弱/反向）5.北极amplification（放大效应）现象6.极端天气（或灾害性天气，如洪涝、干旱、高温、寒潮）7.污染物扩散污染物迁移污染源识别8.空间上大范围9.精准高效三、名词解释1.行星波：指在地球大气中存在的长波扰动，其波长从几百到几千公里，对大型天气系统和大气环流具有引导和调制作用。2.极地涡旋：指冬季在北极和高纬度地区形成的、以极地低压中心为核心的、深厚的、反气旋性环流系统，其强度和稳定性与极地气候密切相关。3.潜热释放：指水汽凝结或冻结过程中释放的latentheat，是大气中最主要的能量来源之一，对大气环流和天气系统的发展演变起着关键作用。4.环境监测代表性：指地面观测站点的观测数据能够真实、准确地反映其所在区域或更大范围的环境要素（如气象要素、空气质量等）特征的程度。5.气旋式环流：指在气旋（低压）中心附近，空气作逆时针方向旋转（北半球）的大气环流形式，通常伴随着云、雨天气。四、简答题1.解析：由于陆地比海洋增温快，夏季陆地近地面气压低于海洋。在水平气压梯度力的作用下，空气从高气压区（海洋）流向低气压区（陆地）。同时，地球自转产生的地转偏向力使北半球吹偏北风，南半球吹偏南风。综合作用下，北半球夏季盛行从海洋吹向陆地的偏北风（如亚洲季风），南半球夏季则盛行偏南风。海陆热力性质差异是形成这种季节性风系的根本原因。2.解析：大气运动系统变化，特别是极端天气事件（如强风、暴雨、高温）频率和强度的增加，可能对地面观测站造成破坏（影响观测资料连续性）。同时，大气环流模式改变可能导致原观测站点的代表性下降（观测到的要素特征不再能代表该区域）。因此，需要根据新的大气环流特征重新评估和优化观测站网布局，可能需要在某些高风险区域加密站点，或在某些代表性下降的区域迁移站点。3.解析：大气运动系统变化对空气质量监测的主要挑战体现在：①极端天气事件（如强风、暴雨）增多，可能加速或减缓污染物的扩散，使得监测数据难以准确反映污染源排放情况或区域污染水平。②大气环流模式改变（如风速、风向变化）会改变污染物的迁移路径和扩散能力，影响污染物的累积和分布，给空气质量预测和评估带来困难。③某些大气系统变化可能加剧边界层发展，导致近地面污染物浓度升高，增加健康风险，对监测精度提出更高要求。4.解析：大气运动系统（如急流、波引导气流、季风、涛动模式）是大气和水汽输送的主要载体。其变化会直接改变水汽的输送路径、量级和时空分布，进而显著影响降水（如改变锋面位置、强对流天气的发生频率和强度）和径流（如改变降雨时空分布导致旱涝）。例如，急流位置偏移可能导致某地区降水异常增多或减少。ENSO等年际变化模式通过改变大气遥相关，影响全球多个地区的降水和径流格局。这些变化对依赖降水和径流数据的洪水、干旱等水文气象要素的监测和预测带来巨大挑战，需要监测和预测技术不断适应新的大气环流背景。五、论述题解析：大气运动系统是驱动水文气象要素（降水、径流）变化的关键因子。其变化会通过改变水汽输送、降水格局、能量交换等方式，对水文气象监测预测产生深远影响。大气运动系统变化的表现形式多样，如急流的位置、强度和稳定性发生变化，涛动模式（如ENSO,MJO）的演变规律改变，季风环流强度和季节性变化加剧等。这些变化直接导致降水时空分布的变异：①降水频率和强度的变化，增加洪涝或干旱发生的风险，使得基于历史降水资料的洪水预报或干旱监测模型效果下降。②降水类型和强度的空间分布改变，影响区域水资源量的时空变化，对水资源监测和调度带来挑战。③降水发生的时间变化（如极端降水事件提前或推迟）影响径流过程，改变河流峰现时间、洪峰流量和基流比例。同时，大气运动系统变化也影响径流过程：①降水变化直接改变入渗、蒸发和径流过程。②大气环流变化影响气温和蒸发，进而影响土壤湿度、积雪融化速率和河道蒸散发，最终改变径流量。③极端天气事件的变化可能