2025年大学《应用气象学》专业题库- 大气环境保护：构建健康的气象环境

2025年大学《应用气象学》专业题库——大气环境保护：构建健康的气象环境考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分）1.下列哪种大气污染物主要来源于化石燃料的燃烧？A.氮氧化物B.甲烷C.氟利昂D.挥发性有机物2.大气污染物中，能够直接危害人体呼吸系统健康的是？A.二氧化碳B.氮氧化物C.二氧化硫D.氧气3.通常情况下，大气污染物在哪种气象条件下最容易积累和扩散？A.高空有利的气流条件B.无风且近地面温度垂直递减较小C.大风且云量充沛D.地面辐射逆温强烈4.酸雨形成的主要化学过程涉及？A.大气中臭氧的生成B.二氧化碳与水反应C.硫氧化物和氮氧化物与水、氧气等反应生成酸性物质D.氟利昂分解消耗臭氧5.臭氧层主要吸收哪种类型太阳辐射的主要部分？A.红外线B.可见光C.紫外线D.X射线6.空气质量指数（AQI）是综合反映哪种空气质量状况的指标？A.水体B.土壤C.大气D.噪声7.光化学烟雾的主要成因是？A.硫氧化物的大量排放B.颗粒物污染严重C.挥发性有机物和氮氧化物在阳光作用下发生光化学反应D.一氧化碳含量过高8.大气边界层高度通常受什么因素主要影响？A.大气静力稳定度B.地表粗糙度C.太阳辐射强度D.大气湿度9.在城市环境中，建设通风廊道的主要目的是？A.降低建筑能耗B.改善局地空气质量C.增加城市绿化面积D.缓解交通拥堵10.构建健康气象环境的核心目标之一是？A.提高大气透明度B.降低极端天气事件频率C.保障公众大气环境健康D.减少温室气体排放二、填空题（每空1分，共10分）1.大气污染物的主要来源包括______、______和______。2.影响大气污染物扩散能力的关键气象要素是______、______和______。3.酸雨是指pH值低于______的降水。4.臭氧层破坏会导致地面______辐射增强，增加皮肤癌等疾病风险。5.空气质量监测通常需要测定______、______、______、______、______等主要污染物浓度。三、名词解释（每小题3分，共15分）1.大气污染物2.大气稳定度3.光化学烟雾4.热岛效应5.生物气象学四、简答题（每小题5分，共20分）1.简述大气污染物的主要物理和化学性质及其对环境的影响。2.简述温度层结状况（大气稳定度）如何影响近地面大气污染物的垂直扩散。3.简述城市热岛效应与大气污染物扩散之间的关系。4.简述大气环境保护与健康气象环境建设之间的联系。五、论述题（每小题10分，共20分）1.论述气象条件对城市空气质量的影响机制，并举例说明如何利用气象知识改善城市空气质量。2.结合当前环境问题，论述构建健康气象环境面临的挑战以及可能的应对策略。试卷答案一、选择题1.A2.B3.B4.C5.C6.C7.C8.A9.B10.C二、填空题1.工业生产、交通运输、生活活动2.风、大气稳定度、降水3.5.64.紫外线5.二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物、臭氧、一氧化碳三、名词解释1.大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气，并对人体健康、生态环境或材料等造成危害或不良影响的物质。2.大气稳定度：表征近地面大气垂直运动状态的一个参数，用来描述大气垂直混合能力的强弱。稳定度大，垂直混合弱，污染物易在近地面积累；稳定度小，垂直混合强，污染物易向上扩散。3.光化学烟雾：指在阳光照射下，大气中的挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等污染物发生光化学反应，生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PANs）等二次污染物，并与一次污染物混合形成的烟雾污染现象。4.热岛效应：指城市区域的气温高于其周边郊区的现象。主要原因是城市下垫面性质（如建筑、道路吸热快、比热容小、蒸散发少）和人类活动（如能源消耗、交通工具排放）导致城市区域能量输入输出失衡，以及空气污染物累积保温效应。5.生物气象学：研究气象因素（如气温、湿度、光照、风等）对生物体（包括植物、动物和人类）生理、生化过程、行为及分布的影响的学科。四、简答题1.解析思路：首先回答物理性质（如颗粒物的大小、形状、密度；气态污染物的颜色、气味等）和化学性质（如酸碱性、氧化性、还原性等），然后分别阐述这些性质如何导致污染物在大气中的迁移转化、沉降过程，并最终影响空气质量、生态系统和人体健康。答案要点：大气污染物物理性质包括颗粒物的大小、形状、密度、颜色、气味等，影响其在大气中的悬浮、沉降和光学效应；气态污染物具有酸碱性、氧化性、还原性等化学性质，影响其发生化学反应、转化和最终归宿。这些性质共同决定了污染物的扩散范围、滞留时间、毒性及其对环境（如水体、土壤、植被）和人体健康（如呼吸系统、心血管系统）的危害程度。2.解析思路：首述大气稳定度的定义及其与大气垂直运动的关系，然后根据稳定度分类（如强不稳定、不稳定、中性、稳定、强稳定）分别说明其对污染物垂直扩散的限制程度。强调逆温层对污染物扩散的抑制作用是关键。答案要点：大气稳定度表征大气垂直混合能力。强不稳定时，对流旺盛，有利于污染物向上扩散；不稳定时，有对流，但受近地面逆温层限制；中性时，扩散条件一般；稳定时，近地面存在逆温层，垂直扩散受抑制最严重，污染物易在近地面积累；强稳定时，不仅近地面有逆温，甚至整个边界层都稳定，扩散极为困难。因此，大气稳定度是影响近地面污染物垂直扩散的关键气象因子，稳定度越高，垂直扩散越差。3.解析思路：首述城市热岛效应的形成原因（下垫面和人类活动），然后解释城市热岛如何改变局地大气环流（如产生上升气流），最后说明这种环流变化对污染物扩散的影响（可能将污染物向上输送，也可能在特定条件下阻碍污染物扩散）。答案要点：城市热岛效应使城市区域气温高于郊区。热力差异导致城市上空产生上升气流，这会改变近地面大气环流模式。上升气流可能将地面污染物向上输送，有利于水平扩散；但在某些稳定天气条件下，上升气流可能被近地面逆温层抑制，反而阻碍了污染物的扩散，加剧了城市空气质量问题。4.解析思路：从大气环境保护的目标（改善空气质量、减少污染物危害）出发，阐述健康气象环境的具体内涵（如清洁的空气、适宜的气象条件有利于污染物扩散），然后说明大气环境保护措施（如控制污染源、加强监测）如何直接改善空气质量，进而构建健康气象环境，并间接保障人体健康。答案要点：大气环境保护旨在减少大气污染物排放，改善空气质量，降低对人体健康、生态系统和材料的危害。健康气象环境指空气质量良好、气象条件有利于污染物扩散、不易引发或加剧环境健康问题的状态。大气环境保护通过减少污染源排放、采用清洁能源、加强大气污染监测与预报、实施污染控制技术等措施，直接改善了大气质量，为构建健康气象环境提供了基础。一个健康的气象环境意味着更清洁的空气，公众暴露于大气污染物的风险降低，从而保障大气环境健康。五、论述题1.解析思路：首先系统阐述气象要素（风、温度、湿度、降水、大气稳定度等）如何影响大气污染物的稀释、扩散、迁移和沉降过程。其次，结合具体实例，说明如何利用这些气象知识进行空气质量预报、污染预警，以及规划设计（如城市布局、通风廊道、污染源选址）以优化气象条件，改善空气质量。答案要点：气象条件是影响大气污染物扩散的关键因素。*风：风速和风向决定污染物的主要扩散方向和扩散距离。大风有利于污染物快速扩散稀释；小风或静风则导致污染物在近地面积累。合理利用风场信息可以进行空气质量预报和污染预警。*温度和湿度：湿度影响颗粒物的吸湿增长和气态污染物的溶解；温度影响化学反应速率和大气垂直稳定性。近地面温度垂直递减小（逆温）时，大气稳定，污染物不易扩散。*降水：降水（雨、雪、雾）具有清洗大气的效应，能有效去除大气中的污染物。*大气稳定度：如简答所述，稳定度直接影响污染物垂直扩散能力。利用气象知识改善空气质量：通过气象监测和数值模式进行空气质量预报和污染预警，提前采取应急措施；在城市规划中，利用风场信息设计城市通风廊道，引导污染物扩散；根据气象条件优化污染源排放策略（如高温高湿天气减少排放）；合理布局绿化带，利用植物蒸腾作用和风致气流辅助扩散。2.解析思路：首先分析当前环境问题（如雾霾频发、臭氧污染、气候变化健康影响等）对健康气象环境的威胁，识别面临的挑战（如污染排放与气象条件双重压力、区域传输复杂、监测评估能力不足、社会经济因素制约等）。其次，从不同层面（技术、管理、政策、社会参与）提出应对策略，如发展清洁能源和节能技术、强化环境监管和污染控制、实施精准治理、完善气象环境监测预警体系、加强公共卫生防护、推动公众参与和健康生活方式转变、开展跨区域协作和国际合作等，并论述这些策略如何有助于构建健康气象环境。答案要点：构建健康气象环境面临诸多挑战。*挑战：大气污染物排放持续增加与不利气象条件（如静稳天气）叠加，导致雾霾、重污染事件频发；区域和跨境污染传输加剧治理难度；臭氧污染问题日益突出；气候变化导致极端天气事件增多，加剧健康风险；气象环境监测、评估和预警能力有待提升；经济发展与环境保护的矛盾；公众健康意识有待提高。*应对策略：*源头控制：加速能源结构转型，发展清洁能源和可再生能源；推广节能减排技术，严格控制工业、交通、扬尘等污染源排放。*强化治理：实施严格的环保法规和标准；发展大气污染协同控制技术；加强区域联防联控，应对跨区域污染。*精准防控：利用气象信息进行污染预报预警，实施差异化和应急性污染控制措施。*监测评估：完善气象、空气质量、污染物监测