兰州大学《大气科学》期末考试试题及答案

兰州大学《大气科学》期末考试试题及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.大气垂直分层的主要依据是（）。A.亮度变化B.密度变化C.温度垂直分布特征D.化学成分差异2.地球大气上界（卡门线）附近，大气运动主要受哪种力支配？（）A.引力B.摩擦力C.地转偏向力D.辐射压力3.以下哪个物理量是大气垂直稳定度的重要判据？（）A.气压B.水汽压C.温度直减率D.风速4.冷锋过境时，通常不会出现哪种天气现象？（）A.气压下降B.气温升高C.风向转变D.阴雨天气5.大气环流最基本的模式是（）。A.季风环流B.三圈环流C.海陆风环流D.山谷风环流6.导致温室效应的主要气体是（）。A.氧气（O₂）B.氮气（N₂）C.二氧化碳（CO₂）D.氢气（H₂）7.比湿是指（）。A.每千克湿空气中水汽的质量B.每千克干空气中水汽的质量C.每立方米湿空气中水汽的质量D.水汽占总空气质量的百分比8.大气中的水汽主要来源于（）。A.地球内部的火山活动B.大气中的化学反应C.植物的蒸腾作用D.水体的蒸发和植物蒸腾9.地球自转产生的地理现象不包括（）。A.昼夜更替B.时区差异C.南北半球地转偏向力方向不同D.大气环流10.气团作为天气系统，其主要特征是（）。A.水平范围小，移动迅速B.水平范围大，水平方向性质均匀C.垂直发展旺盛，对流强烈D.生命周期短暂，破坏性强二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）1.大气对地面长波辐射具有______作用，这是近地面温度得以升高的主要原因。2.风的的水平分量称为______，它是形成天气系统的重要动力机制。3.大气中的水汽凝结需要满足两个基本条件：达到饱和状态和存在______。4.反映大气垂直方向上温度递减情况的物理量是______。5.影响气候的主要因素包括纬度位置、海陆分布、地形______和人类活动等。6.气压随高度升高而降低的规律称为______。7.天气图上，表示冷气团主动向暖气团移动的锋称为______。8.大气中的臭氧主要吸收______辐射，对保护地球生命至关重要。9.空气做绝热上升或下沉运动时，温度变化遵循______定律。10.大气环流中，赤道附近近地面风带吹拂方向大致为______风。三、名词解释（每题3分，共15分）1.气旋2.绝热过程3.比湿4.地转偏向力5.气候四、简答题（每题5分，共10分）1.简述大气静力稳定的条件。2.简述锋面系统对天气的影响。五、综合题（每题10分，共20分）1.解释大气存在垂直分层的原因及其意义。2.分析温室效应的形成机制及其对地球气候的影响。试卷答案一、选择题1.C2.C3.C4.B5.B6.C7.A8.D9.A10.B二、填空题1.增强或吸收2.地转风3.凝结核4.温度直减率5.海洋洋流6.气压递减律7.冷锋8.紫外线或短波9.绝热10.东南或西南（根据半球，通常指北半球）三、名词解释1.气旋：指中心气压最低，气流在水平方向上辐合上升的大气涡旋。气旋过境常伴随云、雨、大风等天气。2.绝热过程：指系统与外界没有热量交换的物理过程。空气上升或下沉时，若与外界无热量交换，其温度变化即为绝热变化。3.比湿：指单位质量湿空气中水汽的质量。通常用克/千克或千克/千克表示，是衡量湿空气湿度的物理量。4.地转偏向力：指在地球自转影响下，运动物体（包括空气）在北半球向右、南半球向左偏转的力。它只作用于水平运动物体，垂直运动不受影响。5.气候：指某地多年（通常指30年或更长）大气运行的平均状态，具有相对的稳定性。它描述了某一地区的气温、降水、风等气候要素的长期平均特征和统计规律。四、简答题1.大气静力稳定的条件：当大气垂直递增不稳定时，即干绝热直减率大于环境温度直减率（Γd>Γe），或者湿绝热直减率大于环境温度直减率（Γw>Γe），空气块被抬升时将净辐射冷却，其绝热冷却率快于环境温度下降率，空气块就会比周围环境空气轻，有返回原来高度的倾向，这样的大气状态称为静力稳定。2.锋面系统对天气的影响：锋面是冷暖气团相遇的界面。冷锋过境时，冷气主动推进，迫使暖空气抬升，常导致气压急剧升高、气温骤降、风向转变、出现剧烈的云、雨、雪天气，甚至强风。暖锋过境时，暖气团主动推进，抬升冷气，天气变化相对和缓，气压缓慢下降、气温升高、风向逐渐转变，常出现连续性降水或雾。锋面还是许多天气系统（如气旋）发展和加强的场所。五、综合题1.解释大气存在垂直分层的原因及其意义：大气存在垂直分层的主要原因是大气密度随高度急剧变化，以及大气温度随高度的分布不均匀。这种垂直结构差异导致了大气物理性质（如温度、气压、密度、运动状态、化学成分等）的显著不同。垂直分层具有重要的意义：不同层面对太阳辐射的吸收和散射特性不同，影响着地球的能量平衡和表面温度；不同层的运动规律和尺度不同，决定了天气现象的发生发展场所和生命史；大气垂直分层是进行高空探测、天气预报、大气科学研究以及航空活动的重要依据。2.分析温室效应的形成机制及其对地球气候的影响：温室效应的形成机制是：太阳短波辐射可以轻易穿透大气到达地面，地面吸收热量后向上辐射长波辐射（主要是红外线）。大气中的某些气体成分，如二氧化碳（CO₂）、水汽（H₂O）、甲烷（CH₄）等温室气体，能够强烈吸收这些地面长波辐射，然后重新向外辐射，部分向下辐射回地面，从而使得地球表面和低层大气的温度高于相同太阳辐射条件下的无大气情况。这种“保温”