2025年气象学与气候学(西北师范大学)网课章节测试答案

2025年气象学与气候学(西北师范大学)网课章节测试答案一、大气组成与结构（一）选择题1.干洁大气中含量最高的气体是（）A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.臭氧答案：B解析：干洁大气中氮气约占78%，氧气约21%，其他气体总和不足1%，因此含量最高的是氮气。2.对流层的主要特征不包括（）A.气温随高度增加而降低B.空气垂直运动显著C.水汽含量少D.天气现象复杂多变答案：C解析：对流层集中了大气中约75%的质量和90%以上的水汽，水汽含量丰富是其重要特征，因此“水汽含量少”不符合。（二）判断题1.平流层中臭氧浓度最高的层次是20-30公里高度。（）答案：正确解析：臭氧主要分布在10-50公里高度的平流层，其中20-30公里处浓度最高，形成臭氧层。2.大气中的二氧化碳属于可变气体，其浓度变化主要受火山活动和人类燃烧化石燃料影响。（）答案：正确解析：二氧化碳在大气中含量约0.04%（体积比），工业革命后因化石燃料燃烧、森林砍伐等人类活动显著增加，同时火山喷发等自然过程也会释放。（三）简答题简述对流层成为大气中最活跃层次的原因。答案：对流层成为最活跃层次的原因主要有三点：①气温垂直递减率显著（平均每上升100米降温0.65℃），空气上冷下热，垂直对流运动强烈；②集中了大气中绝大多数水汽和固体杂质，是云、雨、雪、雷暴等天气现象的发生场所；③受地表热力和动力作用影响直接，下垫面的海陆差异、地形起伏等通过湍流、摩擦等过程引发复杂的空气运动，导致气象要素（温度、湿度、气压等）水平和垂直分布不均，进一步加剧大气活动的复杂性。二、大气热力学基础（一）选择题1.下列哪种过程属于大气的绝热变化？（）A.空气与地面进行热量交换B.空气团上升时膨胀冷却C.云滴蒸发吸收热量D.大气长波辐射损失能量答案：B解析：绝热变化指空气团与外界无热量交换时的状态变化，空气上升膨胀（对外做功）导致温度降低，属于绝热冷却；其他选项均涉及与外界的热量交换（热传导、潜热释放或辐射），属于非绝热过程。2.当空气的实际水汽压等于饱和水汽压时，空气的相对湿度为（）A.0%B.50%C.100%D.200%答案：C解析：相对湿度（RH）=（实际水汽压/饱和水汽压）×100%，当二者相等时RH为100%，此时空气达到饱和。（二）判断题1.气温直减率γ大于干绝热直减率γd时，大气处于不稳定状态。（）答案：正确解析：γ>γd时，空气团上升后温度高于周围大气，会继续加速上升；下沉时温度低于周围大气，会继续加速下沉，因此大气不稳定。2.露点温度是指空气在水汽含量不变、气压一定时冷却到饱和的温度，其高低仅取决于空气中的水汽含量。（）答案：正确解析：露点温度（Td）是衡量空气湿度的指标，当空气中水汽含量越多，Td越高；反之越低。气压变化对Td有微小影响，但题目中明确“气压一定”，因此主要取决于水汽含量。（三）综合分析题某气团在山脚（海拔0米）时温度为25℃，相对湿度60%，饱和水汽压在25℃时为31.67hPa。若该气团沿山绝热上升，已知干绝热直减率γd=1℃/100m，湿绝热直减率γm=0.5℃/100m，试计算：（1）气团的露点温度；（2）气团达到凝结高度（抬升凝结高度）时的海拔；（3）气团上升至3000米时的温度（假设在凝结高度以上按湿绝热冷却）。答案：（1）露点温度计算：实际水汽压e=RH×E=60%×31.67hPa≈19.00hPa。查饱和水汽压表（或用马格努斯公式），当e=19.00hPa时，对应的温度即为露点温度。通过插值法，E(15℃)=17.05hPa，E(16℃)=18.18hPa，E(17℃)=19.37hPa。19.00hPa介于16℃和17℃之间，计算得：(19.00-18.18)/(19.37-18.18)=0.82/1.19≈0.69，因此Td≈16+0.69≈16.7℃。（2）抬升凝结高度（LCL）：气团从25℃冷却到露点温度16.7℃，温度降低了25-16.7=8.3℃。因未饱和前按干绝热冷却，每上升100米降温1℃，故LCL=8.3℃×100m/℃=830米。（3）3000米处温度：气团在0-830米按干绝热冷却，降温8.3℃，到达830米时温度为16.7℃（饱和）；830米以上按湿绝热冷却，剩余高度为3000-830=2170米，降温2170m×0.5℃/100m=10.85℃。因此3000米处温度=16.7℃-10.85℃=5.85℃（约5.9℃）。三、大气运动与天气系统（一）选择题1.地转风的形成主要取决于（）A.水平气压梯度力与惯性离心力平衡B.水平气压梯度力与地转偏向力平衡C.摩擦力与地转偏向力平衡D.重力与浮力平衡答案：B解析：地转风是在水平气压梯度力（G）和地转偏向力（A）平衡时的空气水平运动，即G=-A，此时风向与等压线平行（北半球背风而立，高压在右，低压在左）。2.下列哪种锋面最可能导致连续性降水？（）A.暖锋B.冷锋（急行）C.准静止锋D.锢囚锋答案：C解析：准静止锋移动缓慢或停滞，冷暖气团在锋面附近长时间交汇，暖空气沿锋面缓慢爬升，形成范围广、持续时间长的连续性降水（如长江中下游的梅雨）。（二）判断题1.气旋中心气压高于四周，空气在北半球呈顺时针方向旋转。（）答案：错误解析：气旋是低压中心（气压低于四周），北半球受地转偏向力影响，空气呈逆时针方向辐合；反气旋是高压中心，北半球呈顺时针辐散。2.海陆风的形成主要是由于海陆的热力差异，白天风从海洋吹向陆地（海风），夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。（）答案：正确解析：白天陆地升温快、气温高，形成低压；海洋升温慢、气温低，形成高压，水平气压梯度力由海洋指向陆地，形成海风。夜晚相反，陆地降温快、气压高，海洋降温慢、气压低，风从陆地吹向海洋（陆风）。（三）简答题比较冷锋与暖锋在天气特征上的主要差异。答案：冷锋与暖锋的天气特征差异主要体现在以下方面：①锋面坡度：冷锋坡度较陡（约1/50-1/100），暖锋坡度较缓（约1/100-1/200）；②降水位置：冷锋降水主要集中在锋后，范围较窄；暖锋降水集中在锋前，范围较广；③降水强度与持续时间：冷锋（尤其是急行冷锋）移动快，暖空气剧烈抬升，易形成雷暴、短时强降水，持续时间短；暖锋移动慢，暖空气缓慢爬升，多为连续性降水，持续时间长；④云系分布：冷锋云系（积雨云、层积云等）排列紧密，随锋线移动迅速；暖锋云系（卷云、卷层云、高层云、雨层云）呈连续带状，从锋前向后方延伸；⑤气温变化：冷锋过境后气温骤降，暖锋过境后气温逐渐升高。四、气候形成与变化（一）选择题1.下列属于气候系统五大圈层的是（）A.水圈、岩石圈、大气圈、生物圈、冰雪圈B.对流层、平流层、中间层、热层、散逸层C.海洋、陆地、大气、生物、土壤D.太阳辐射、大气环流、下垫面、人类活动、火山活动答案：A解析：气候系统包括大气圈、水圈（海洋、湖泊等）、岩石圈（陆地表面）、生物圈（动植物）和冰雪圈（冰川、海冰等）五大圈层，它们通过物质和能量交换相互作用。2.副热带高压控制下的地区通常出现（）A.高温多雨B.温和湿润C.寒冷干燥D.高温少雨答案：D解析：副热带高压（副高）中心为下沉气流，空气绝热增温，湿度降低，易形成晴朗少雨的高温天气（如长江中下游的伏旱）。（二）判断题1.太阳辐射是气候系统的主要能量来源，其变化直接影响地表热量平衡，是气候形成的最根本因素。（）答案：正确解析：太阳辐射是地球表面唯一的外部能量来源，其纬度分布不均导致温度的纬向差异，进而驱动大气环流和洋流，是气候带划分（如热带、温带、寒带）的基础。2.工业革命以来的全球变暖主要是由自然因素（如太阳活动、火山喷发）引起的，人类活动影响可忽略。（）答案：错误解析：IPCC（政府间气候变化专门委员会）报告指出，20世纪中叶以来的全球变暖有95%以上的概率由人类活动（主要是化石燃料燃烧导致的CO₂等温室气体排放）引起，自然因素（如太阳辐射变化、火山活动）的影响相对较小。（三）综合分析题结合气候形成因子，分析亚欧大陆东岸（如中国东部）季风气候显著的原因。答案：亚欧大陆东岸季风气候显著是多种气候形成因子共同作用的结果：①海陆热力差异：亚欧大陆是全球最大的大陆，太平洋是最大的大洋，海陆比热容差异显著。夏季陆地升温快，形成亚洲低压（印度低压），海洋升温慢，形成夏威夷高压，水平气压梯度力由海洋指向陆地，导致暖湿的东南季风盛行，带来丰富降水；冬季陆地降温快，形成亚洲高压（蒙古-西伯利亚高压），海洋降温慢，形成阿留申低压，气压梯度力由陆地指向海洋，导致干冷的西北季风盛行，气候寒冷干燥。②行星风系的季节移动：北半球夏季，太阳直射点北移，赤道低压带北移，南半球的东南信风越过赤道后受地转偏向力影响右偏为西南季风，与东亚的东南季风叠加，增强了夏季风的势力；冬季，行星风系南移，东亚受来自高纬度的极地东风影响，与西北季风结合，加剧冬季的寒冷干燥。③青藏高原的动力和热力作用：青藏高原的隆起阻挡了西风带，使其分为南北两支，在东亚形成稳定的环流形势；夏季高原面强烈加热，形成“高原季风”，与海陆季风叠加，增强了夏季风的向北推进；冬季高原冷却形成冷高压，与蒙古高压配合，加强了冬季风的势力。④洋流影响：黑潮（日本暖流）流经东亚东岸，夏季增温增湿，为夏季风提供更多水汽；冬季亲潮（千岛寒流）南下，虽降温减湿，但与冬季风的干冷性质一致，进一步强化了季风的特征。综上，海陆热力差异是最根本的驱动因素，行星风系移动、地形（青藏高原）和洋流等因子共同作用，使得亚欧大陆东岸成为全球季风气候最典型的区域。五、应用气象与气候变化应对（一）选择题1.下列哪项不属于气象灾害？（）A.台风B.寒潮C.滑坡D.干旱答案：C解析：滑坡是地质灾害，由山体结构、降水等因素引发；台风（气象）、寒潮（气象）、干旱（气象）均属于气象灾害。2.应对全球变暖的关键措施是（）A.大规模人工增雨B.开发利用可再生能源C.修建海防大堤D.推广空调使用答案：B解析：全球变暖的主因是温室气体（尤其是CO₂）排放，开发利用太阳能、风能等可再生能源可减少化石燃料使用，降低CO₂排放，是根本应对措施。（二）判断题1.农业气象中，积温是指某一时段内逐日平均气温的总和，常用活动积温和有效积温表示，对作物生长发育具有重要指示意义。（）答案：正确解析：活动积温是高于作物生物学下限温度的日平均气温之和，有效积温是日平均气温减去生物学下限温度后的累加值，二者均用于衡量热量资源对作物的满足程度。2.城市热岛效应是指城市气温高于周边郊区的现象，主要由城市下垫面（如水泥、沥青）比热容小、人为热排放（如工业、交通）等因素引起。（）答案：正确解析：城市建筑物密集，下垫面导热率高、反射率低，储存热量多；同时工业生产、机动车、空调等释放大量人为热，导致城市中心气温比郊区高1-3℃（甚至更高），形成热岛效应。（三）简答题简述气象服务在现代农业中的应用实例。答案：气象服务在现代农业中的应用广泛，实例包括：①播种期决策：通过短期天气预报（如温度、降水）确定最佳播种时间，避免低温冻害或连阴雨影响出苗。例如，华北冬小麦播种需参考秋季气温稳定通过16-18℃的日期。②病虫害预警：利用气象条件（温度、湿度、降水）与病虫害发生的相关性建立模型，发布预警。如稻瘟病在高温高湿（25-28℃、相对湿度90%以上）条件下易爆发，气象部门可结合天气预报提前通知农