2025年大学《大气科学》专业题库- 大气辐射传输对太阳辐射的影响

2025年大学《大气科学》专业题库——大气辐射传输对太阳辐射的影响考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种辐射波长范围属于太阳辐射中的可见光部分？A.红外线B.紫外线C.微波D.可见光2.大气对太阳辐射的主要作用不包括：A.吸收B.散射C.透射D.转化3.下列哪种气体对太阳紫外线的吸收作用最强？A.氧气B.氮气C.臭氧D.氢气4.非选择性吸收是指：A.大气对太阳辐射的吸收与波长无关B.大气对太阳辐射的吸收与波长有关C.大气对太阳辐射的散射与波长无关D.大气对太阳辐射的散射与波长有关5.瑞利散射是指：A.大气对太阳辐射的散射与波长有关B.大气对太阳辐射的散射与波长无关C.大气对太阳辐射的吸收与波长有关D.大气对太阳辐射的吸收与波长无关6.马赫-米勒散射是指：A.大气对太阳辐射的散射与波长有关B.大气对太阳辐射的散射与波长无关C.大气对太阳辐射的吸收与波长有关D.大气对太阳辐射的吸收与波长无关7.大气窗口是指：A.大气对太阳辐射吸收率较高的波段B.大气对太阳辐射透过率较高的波段C.大气对太阳辐射散射率较高的波段D.大气对太阳辐射吸收率较低的波段8.地表接收到的太阳辐射量主要取决于：A.太阳高度角B.大气透明度C.地表反照率D.以上所有9.辐射传输方程描述的是：A.太阳辐射在大气中的吸收过程B.太阳辐射在大气中的散射过程C.太阳辐射在大气中的传输过程D.地表接收到的太阳辐射量10.大气辐射传输对地球能量平衡的影响主要体现在：A.增加热量平衡B.减少热量平衡C.改变热量平衡D.不影响热量平衡二、填空题（每空1分，共10分）1.太阳辐射是指太阳以______的形式向外辐射的能量。2.大气辐射传输的基本过程包括______、______和______。3.臭氧层主要吸收太阳辐射中的______。4.水汽对太阳辐射的主要吸收波段位于______。5.瑞利散射与波长成______比。6.马赫-米勒散射主要发生在______气溶胶周围。7.大气窗口通常位于______和______波段。8.辐射传输方程中的微分散射相函数描述了散射的方向分布。9.地表反照率是指地表反射太阳辐射的比率。10.大气辐射传输是遥感技术的基础。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述太阳辐射的组成和特性。2.解释大气辐射传输过程中吸收和散射的物理机制。3.说明大气组分对太阳辐射的影响。4.阐述大气窗口的形成原因及其意义。四、计算题（每题10分，共20分）1.假设太阳辐射功率为1361W/m²，太阳高度角为45°，大气透过率为0.7，求地表接收到的太阳辐射量。2.已知大气中的臭氧浓度为300DU，求臭氧对太阳紫外线(UV-B:280-315nm)的吸收率。五、论述题（10分）论述大气辐射传输对气候变化研究的重要性。试卷答案一、选择题1.D2.D3.C4.A5.B6.A7.B8.D9.C10.C二、填空题1.电磁辐射2.吸收，散射，透射3.紫外线4.红外线5.反比6.细颗粒7.可见光，红外线8.散射9.太阳辐射10.地表参数反演三、简答题1.解析思路：首先回答太阳辐射的组成，主要包括可见光、紫外线和红外线。然后分别阐述每种辐射的特性，例如可见光是人眼可以感知的光，紫外线具有较强穿透力，红外线具有热效应。2.解析思路：首先解释吸收的物理机制，即大气分子或气溶胶粒子与太阳辐射相互作用，使辐射能量转化为分子或粒子内部的能量。然后解释散射的物理机制，即太阳辐射与大气分子或气溶胶粒子相互作用，改变辐射传播方向。3.解析思路：首先说明不同大气组分吸收太阳辐射的不同波段，例如臭氧吸收紫外线，水汽吸收红外线。然后说明大气组分对太阳辐射的散射作用，例如瑞利散射和马赫-米勒散射。4.解析思路：首先解释大气窗口的形成原因，即大气组分对特定波段的太阳辐射吸收率较低。然后说明大气窗口的意义，即太阳辐射可以穿透大气窗口到达地表，因此大气窗口是遥感技术的重要依据。四、计算题1.解析思路：首先根据太阳高度角计算到达地表的太阳辐射功率，公式为：P地表=P太阳×cos(θ)，其中θ为太阳高度角。然后根据大气透过率计算地表接收到的太阳辐射量，公式为：P最终=P地表×透过率。答案：P最终=1361W/m²×cos(45°)×0.7≈627.4W/m²2.解析思路：首先查阅臭氧对太阳紫外线(UV-B)的吸收率与臭氧浓度的关系图或数据。然后根据给出的臭氧浓度(300DU)查找对应的吸收率。答案：(假设臭氧浓度300DU对应的UV-B吸收率为0.6)吸收率=0.6五、论述题解析思路：首先说明大气