2025年大学《应用气象学》专业题库- 气象科学在环境监测中的应用

2025年大学《应用气象学》专业题库——气象科学在环境监测中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.在环境空气质量监测中，用于测量空气中颗粒物（PM2.5,PM10）浓度的常用仪器类型是？A.气压计B.风速仪C.湿度计D.透射式烟尘计2.大气边界层的高度通常与什么因素关系最为密切？A.气压B.温度垂直递度C.水汽压D.太阳辐射强度3.利用气象数据进行城市热岛效应研究时，通常需要监测的气象要素包括？A.气温和湿度B.风速和降水C.气压和能见度D.太阳辐射和风速4.水汽蒸发的主要影响因素不包括？A.气温B.水面状况C.大气压力D.大气湿度5.在农业气象学中，用于评估作物水分胁迫状况的重要指标是？A.空气温度B.土壤湿度C.气压D.风速6.数值天气预报（NWP）产品在环境监测中的主要应用价值在于？A.直接测量环境要素B.提供未来环境变化趋势预测C.永久替代地面监测站点D.分析历史环境数据7.遥感技术在环境监测中的主要优势在于？A.可进行现场采样分析B.能够提供大范围、连续时空序列的环境信息C.无需地面气象数据支持D.测量精度始终高于地面仪器8.森林火灾气象风险等级评估中，最关键的影响因子通常是？A.降水量B.相对湿度C.大气环流类型D.地形坡度9.箱式模型在空气污染扩散模拟中，主要基于的假设是？A.污染物在空间上均匀分布B.排放源强恒定且位于地面某一点C.下垫面均匀，风速恒定D.污染物在垂直方向上混合良好，在水平方向上扩散受限10.农业气象预报服务的主要目标受众是？A.城市居民B.工业企业C.农业生产者D.环境科学家二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）1.气象要素的测量通常需要使用专门的______，并对测量数据进行______和校准，以保证数据的准确性和可靠性。2.大气边界层内的空气湍流活动显著，是污染物______和热量交换的主要场所。3.利用遥感技术监测地表温度时，常用的传感器类型包括热红外扫描仪和______。4.农业气象学中，蒸散量是指作物表面水分的______和______的总量。5.数值天气预报模式需要大量的______数据作为初始条件，才能进行准确的短期天气预报。6.空气污染扩散受气象条件影响很大，其中______和______是影响扩散能力的关键气象要素。7.干旱监测中，除了降水数据，______和土壤湿度也是重要的评价指标。8.GIS技术在环境监测中的应用，能够实现环境数据的______、______和分析。9.气象卫星可以提供大范围、连续的______和环境要素监测信息。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述大气边界层高度的变化对近地面污染物扩散的影响。2.简述利用气象数据进行水资源监测的主要途径。3.简述数值天气预报产品在空气质量监测预警中的应用方式。4.简述遥感技术监测地表温度的主要原理及其在环境监测中的意义。四、论述题（每题10分，共20分）1.论述气象条件（特别是风场和大气稳定度）对城市空气污染形成与扩散的影响机制。2.结合具体环境问题（如干旱、洪涝、空气污染事件），论述应用气象学知识在环境监测和预警中的重要性。五、计算题（每题10分，共20分）1.某城市某日地面观测到风速为5m/s，大气稳定度为C类。假设有一个高烟囱排放源，烟囱高度为50米。请根据高斯烟羽扩散模型（假设水平方向扩散较好，忽略地形影响），定性分析该日的污染物扩散条件，并简述理由。（无需进行具体计算，但需说明扩散参数选择、烟羽抬升、浓度分布特点等与稳定度和风速的关系）。2.假设某区域农田需要灌溉，土壤适宜作物生长的含水量范围为田间持水量的60%-80%。现通过气象数据和土壤湿度监测，得知该区域土壤含水量为田间持水量的55%，近几日天气预报显示将持续晴朗高温天气。请分析当前土壤水分状况，并简要说明是否需要立即进行灌溉，理由是什么？（提示：考虑蒸散量预测）试卷答案一、选择题1.D2.B3.A4.C5.B6.B7.B8.B9.D10.C二、填空题1.仪器，处理2.扩散3.微波辐射计4.蒸发，蒸腾5.地面6.风速，大气稳定度7.蒸发8.存储，管理9.云图三、简答题1.解析思路：大气边界层高度决定了污染物能够混合的垂直范围。边界层高度高，污染物容易被带到高空稀释扩散，近地面浓度相对较低；反之，边界层高度低，污染物主要在低空聚集，扩散条件差，易造成近地面空气污染。2.解析思路：气象数据影响水分蒸发和蒸腾。通过监测气温、湿度、风速、降水等，可以估算蒸散量，结合土壤含水量监测，评估作物水分供需状况，预测干旱风险，为水资源管理和农业灌溉提供依据。3.解析思路：NWP产品提供未来一段时间内的气象要素（如风速、风向、温度、湿度、大气稳定度等）预报。这些数据是输入空气质量扩散模型的基础，用以预测未来空气质量状况，为污染预警和应急响应提供支持。4.解析思路：遥感技术通过探测地表发射或反射的热红外辐射来获取地表温度信息。地表温度与地表能量平衡、水分状况、人类活动等密切相关，可用于监测城市热岛效应、森林火险等级、水体温度分布、植被生长状况等环境问题。四、论述题1.解析思路：首先阐述风场（风速、风向）决定了污染物的输送方向和距离。其次阐述大气稳定度（表征大气垂直混合能力）直接影响近地面污染物的垂直扩散能力。不稳定大气有利于污染物扩散，稳定大气则抑制扩散，导致污染物在近地面累积。结合城市环境特点，说明高楼对风场和扩散的复杂影响。2.解析思路：首先分别论述干旱、洪涝、空气污染事件等环境问题与气象条件（降水、温度、湿度、风、大气稳定度等）的密切联系。其次说明应用气象学如何通过监测、预报这些关键气象要素，提前预警环境风险，为防灾减灾、应急管理和环境决策提供科学依据。强调气象信息在环境监测体系中的基础和先导作用。五、计算题1.解析思路：分析时需结合C类稳定度和5m/s风速的特点。C类稳定度表示大气中等度稳定，垂直扩散能力有限。5m/s风速有利于水平扩散，但受C类稳定度制约，整体扩散条件一般。应说明此时烟羽抬升受限，水平扩散参数较小，污染物主要在低空水平方向上扩散，靠近污染源区域的浓度较高，下风向距离稍远处浓度有所下降，但不会扩散得太远。2.解析思路：分析时需结合土壤