2025年大学《大气科学》专业题库- 大气穿透力与各种气象现象关系

2025年大学《大气科学》专业题库——大气穿透力与各种气象现象关系考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.下列哪种气体对近红外波段辐射吸收能力最强？A.氧气(O₂)B.氮气(N₂)C.水汽(H₂O)D.二氧化碳(CO₂)2.所谓“大气窗口”，指的是：A.大气对可见光吸收率较高的区域B.大气允许特定波段辐射穿透通过的区域C.大气中水汽含量最高的区域D.大气对无线电波反射最强的区域3.平流层臭氧层主要吸收哪种类型的太阳辐射？A.可见光B.红外辐射C.紫外辐射D.微波辐射4.温室效应主要是由下列哪种因素增强引起的？A.大气中氧气含量增加B.大气中水汽含量增加C.大气中二氧化碳等温室气体浓度增加D.平流层臭氧含量增加5.云层对地球能量平衡的主要影响之一是：A.增强对太阳短波辐射的吸收B.增强对地球长波辐射的吸收C.增强对太阳短波辐射的反射D.增强对地球长波辐射的反射6.气溶胶粒子对大气穿透力的影响主要表现在：A.仅增强对太阳短波辐射的吸收B.仅增强对太阳短波辐射的散射C.可增强对太阳短波辐射的吸收和散射D.主要影响地球长波辐射的传输7.大气中的水汽含量增加，通常会导致：A.地球对太阳短波辐射吸收增加B.地球对太阳短波辐射透过率增加C.地球对地球长波辐射吸收增加D.地球对地球长波辐射透过率增加8.对流层大气的主要热源是：A.太阳辐射B.地面辐射C.大气分子运动D.平流层臭氧吸收紫外辐射9.“温室气体”的共同特点是：A.主要存在于对流层底部B.对所有波段的辐射都有强烈的吸收能力C.对太阳短波辐射吸收能力强，对地球长波辐射吸收能力弱D.在大气中含量非常稀薄10.沙漠地区昼夜温差较大的主要原因之一是：A.太阳辐射强度高B.大气对太阳短波辐射吸收强C.地面长波辐射能力强D.大气长波辐射（逆辐射）弱二、填空题1.大气对不同波长辐射的选择性______和______是决定大气穿透力的关键因素。2.大气允许太阳可见光大部分穿透，但对部分红外辐射具有较强的______作用。3.臭氧层吸收太阳______辐射，保护地球生物免受伤害，同时也对地球长波辐射有弱的______作用。4.温室效应的物理基础是大气对地球红外辐射的______和部分向太空的______。5.低云（如层云）主要反射太阳辐射，导致其______现象明显；高云（如卷云）主要由冰晶组成，对太阳辐射透过率较高，但对地球长波辐射有较强的______作用。6.大气中的水汽和二氧化碳是主要的______气体，它们吸收地球发出的红外辐射，并将其部分辐射回地面。7.大气窗口是指大气对某些特定波长辐射透过率较高的区域，其中最著名的是______窗口和______窗口。三、简答题1.简述温室效应的物理过程及其对地球气候的影响。2.解释为什么云层覆盖会降低地表温度（即使在白天）。3.比较大气对太阳短波辐射和地球长波辐射的穿透能力有何不同？并说明原因。四、论述题分析大气中水汽含量变化（增加或减少）可能对大气穿透力以及相关的气象现象（如气温、降水、能见度）产生哪些方面的影响？请结合具体原理进行阐述。试卷答案一、选择题1.C2.B3.C4.C5.C6.C7.C8.B9.D10.D二、填空题1.吸收，散射2.吸收3.紫外，吸收4.吸收，发射5.反射，吸收6.温室7.可见光，红外三、简答题1.简述温室效应的物理过程及其对地球气候的影响。解析思路:首先描述过程：太阳短波辐射穿透大气到达地面，地面吸收后升温并发出长波辐射（红外辐射）；大气中的温室气体（如CO2,H2O）吸收这些红外辐射，然后向各个方向再辐射，部分能量返回地面。其次说明影响：这个过程使得地球表面接收到的热量增多，导致地球平均温度升高，形成适宜生命生存的气候环境。如果温室气体浓度过高，则会导致温室效应过强，引起全球变暖。2.解释为什么云层覆盖会降低地表温度（即使在白天）。解析思路:关键在于云层对太阳短波辐射的反射作用。云层（特别是低云）像一面镜子，反射了相当一部分到达地面的太阳辐射，减少了到达地面的太阳能量，从而使得白天地表温度不会过高。即使白天，这种反射作用依然存在。3.比较大气对太阳短波辐射和地球长波辐射的穿透能力有何不同？并说明原因。解析思路:对比点在于穿透能力差异巨大。太阳短波辐射（主要是可见光和部分紫外线）大部分可以穿透大气到达地面，因为大气中的主要成分N2和O2对这部分辐射吸收很少，散射也相对较弱（瑞利散射）。而地球长波辐射（红外辐射），大气中的水汽、二氧化碳等温室气体对其有强烈的吸收作用，导致其穿透能力很差，大部分被大气吸收并重新辐射。四、论述题分析大气中水汽含量变化（增加或减少）可能对大气穿透力以及相关的气象现象（如气温、降水、能见度）产生哪些方面的影响？请结合具体原理进行阐述。解析思路:*对大气穿透力的影响:*增加水汽:水汽是重要的温室气体，对地球发出的红外长波辐射有强烈的吸收能力。因此，水汽含量增加会增强大气对红外辐射的吸收，降低地球长波辐射向太空的穿透能力；同时，水汽也会增加对太阳短波辐射的散射（尤其是雾滴等较大水滴），略微降低太阳短波辐射的穿透能力（尤其在近地面）。*减少水汽:水汽含量减少意味着大气对红外辐射的吸收能力下降，使得更多地球长波辐射能够穿透大气进入外太空；对太阳短波辐射的散射作用也相应减弱。*对气象现象的影响:*增加水汽:*气温:增强温室效应，导致地表和低层大气温度升高。同时，水汽本身蒸发和凝结的过程伴随着潜热交换，对局地气温也有复杂影响，但总体上在全球尺度上，增强吸收导致增温效应更显著。*降水:水汽是形成降水的必要条件。水汽含量增加通常意味着大气携带的水汽总量增加，为降水的发生提供了更多“原料”，可能导致降水强度增大或频率增加，但也可能因为对流不稳定加剧而引发更剧烈的降水（如暴雨）。*能见度:水汽含量增加往往伴随着空气中水汽凝结物（如雾、露、云）的出现，这些会降低近地面的能见度。此外，水汽增加也可能伴随着气溶胶浓度的变化（如湿度大时工业排放物易形成硫酸雾），进一步降低能见度。