兰州大学《大气科学》历年真题解析(含答案)

兰州大学《大气科学》历年真题解析（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共10分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项字母填写在答题纸上。）1.在标准大气模型中，假设干空气从地面上升至500hPa时，其温度随高度的变化率（虚温递减率）约为：A.0℃/hmB.6.5℃/hmC.-0.65℃/hmD.-6.5℃/hm2.下列天气系统中，通常与剧烈的降水和风天气相伴随的是：A.反气旋B.锋面C.高空急流D.地面气旋3.大气中的水汽主要通过对流过程从地表蒸发进入大气的主要能量来源是：A.太阳辐射B.大气长波辐射C.地面长波辐射D.大气对流辐射4.臭氧层的主要作用是吸收大气中哪种波段的辐射？A.短波可见光B.中红外辐射C.紫外辐射D.长波红外辐射5.在天气图分析中，等压线弯曲最大处的风向通常指向：A.高压中心B.低压中心C.高压脊线D.低压槽线二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在答题纸上。）6.大气中的水汽含量常用__________和__________两个物理量来表示。7.锋面是冷、暖两种不同性质气团的__________界面，常伴有天气变化。8.根据地转平衡理论，地转风的风向在北半球是__________高压，南半球是__________高压。9.大气辐射中，由地球表面及其附近大气发射的辐射称为__________。10.气团根据其来源地的不同温度和湿度特征，可分为__________、__________、__________和__________四种基本类型。三、简答题（每小题5分，共15分。请将答案填写在答题纸上。）11.简述大气对太阳辐射的削弱作用的主要方式及其对地面热量的意义。12.简述锋面系统的两种主要类型（冷锋、暖锋）过境时，天气现象的主要特点。13.简述大气环流的主要作用。四、计算题（每小题8分，共16分。请写出必要的公式、推导过程和计算结果。）14.已知地面气压为1000hPa，高度每增加8km，气压下降约60hPa。若某测站海拔高度为4000m，假设大气是干绝热变化的，请估算该测站的气压值（结果保留两位小数）。15.假设某地太阳辐射强度（到达大气上界）为1367W/m²，大气透明度为0.7，大气对太阳辐射的吸收率为0.15，散射反射率为0.05。请计算到达地面的太阳直接辐射和散射辐射强度（结果分别保留两位小数）。五、综合分析题（每小题10分，共20分。请将答案填写在答题纸上。）16.试分析大气中的水汽含量、温度和气压这三个因素之间是如何相互影响、相互制约的。17.结合大气热力学原理，简述大气垂直运动的两种基本形式（上升运动和下沉运动）的发生机制及其对天气的影响。试卷答案一、选择题1.B2.B3.A4.C5.B二、填空题6.水汽压，相对湿度7.沿着8.指向，背离9.地面长波辐射10.热赤道气团，极地气团，热带气团，副热带气团三、简答题11.解析思路：大气对太阳辐射的削弱作用主要包括吸收、散射和反射。大气中的水汽、二氧化碳等气体主要吸收红外线，臭氧吸收紫外线，而气溶胶和云滴等能散射各种波长的辐射。这种削弱作用使得到达地面的太阳辐射强度减弱，且光谱组成发生改变，对地面热量的意义在于调节了地球的能量平衡，是维持地表温度的基本条件。12.解析思路：冷锋是冷气团主动向暖气团移动形成的锋面，过境时冷气楔楔入暖气团下方，迫使暖空气快速上升，常伴随剧烈的降水、雷暴、大风和气温骤降天气。暖锋是暖气团主动向冷气团移动形成的锋面，过境时暖空气缓慢爬升过冷气团，常出现持续的、强度逐渐增强的降水或雾，气温逐渐升高。分析时应对比两者在移动速度、过境天气特点、气温变化等方面的差异。13.解析思路：大气环流是大规模的、有规律的大气运动，主要作用包括：输送热量和水汽，调节全球热量和水分分布；形成和影响天气系统，如急流对天气系统发展和移动有引导作用；塑造气候特征，不同纬度和海陆分布下的环流模式决定了区域的气候类型。四、计算题14.解析思路：根据题意，大气做干绝热变化时，高度每增加8km，气压下降60hPa。4000m高度相当于0.5个8km层。因此，气压下降值为0.5*60hPa=30hPa。地面气压为1000hPa，所以测站气压为1000-30=970.00hPa。15.解析思路：到达地面的太阳直接辐射强度=到达大气上界辐射强度*透明度=1367W/m²*0.7=956.90W/m²。到达地面的太阳散射辐射强度=到达大气上界辐射强度*(散射反射率/(1-吸收率))=1367W/m²*(0.05/(1-0.15))=1367W/m²*(0.05/0.85)≈80.80W/m²。五、综合分析题16.解析思路：大气水汽含量直接影响大气垂直运动。湿度大的气团更容易受热膨胀上升，形成上升运动，可能导致云和降水；湿度小的气团冷却收缩更容易下沉，形成下沉运动，通常天气晴朗。温度是影响大气密度和气压差的关键因素。暖空气密度小，倾向于上升；冷空气密度大，倾向于下沉。气压决定了大气的垂直压力梯度力，垂直气压梯度力是驱动大气垂直运动的基本力。气压差（由温度差引起）越大，垂直运动越强。这三个因素相互耦合：温度差异导致气压差异，进而产生垂直压力梯度力；水汽含量影响空气的密度和可上升性，进而影响垂直运动的强度和性质。例如，暖湿空气易上升形成对流，冷干空气易下沉形成晴朗天气。它们共同决定了大气的垂直结构、稳定性以及天气现象的发生。17.解析思路：大气垂直运动的发生主要受垂直气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和热力原因的共同影响。热力成因是主要驱动力。当近地面空气受热膨胀上升时，形成上升运动。上升过程中，空气绝热冷却，水汽凝结可形成云降水。若高空有冷平流或高空有强辐合，也会强迫空气上升。下沉运动则相反，多发生在近地面冷却收缩或高