信息工程学院《大气物理学》历年试卷及参考答案

信息工程学院考试试卷及参考答案

课程名称：大气物理学

专业： 班级： 考生学号： 考生姓名：

注意：试卷评阅统一使用红色笔，要求对的打“√”，错的打“×”，并采用加分的方法评定。

题号 一 二 三 四 总分

题分

一、选择题（每小题 2分，共 40 分）

1. 温室气体对（）吸收较强，而对（）基本不吸收，大气中如果没有温室气体，地面平均温度将比现在（）。

A）可见光，红外辐射，高； B）可见光，红外辐射，低；

C）红外辐射，可见光，高； D）红外辐射，可见光，低

由下图回答247－248题：

2. 日最高气温不是出现在正午，而是在下午，其原因是（）。

A）太阳正好直射；

B）地面净出射红外辐射正好等于地表吸收的太阳入射辐射；

C）日落前地面已被太阳晒了一整天

3. 下列不属于地面温度下降原因的是（）。

A）地表发射红外辐射；

B）地表温度高于贴地层气温时发生传导过程；

C）地表水份蒸发；

D）地表吸收大气逆辐射

4. 霾和云阻碍（）辐射到达地面使得日最高气温降低，同时吸收（）辐射后再向地面发射使得日最低气温

升高。

A）短波，长波； B）长波，短波；

C）长波，长波； D）短波，短波

第1页 共6页

5. （）对太阳辐射的反射是地球行星反照率中占比例最大的部分。

A）海洋； B）陆地； C）云

6. 辐射作为能量传递的方式之一，其重要性体现在（）。

A）辐射能传递可以不需要介质； B）所有物体都发射辐射；

C）对人类而言，可见光是辐射的一部分； D）以上都是

7. 在相同条件下，当太阳照到下列几种下垫面时，吸收太阳辐射最多的是（）。

A）水面； B）黑色沥青路面； C）绿草地； D）新雪

8. 下列几种下垫面中，对太阳辐射的反照率最大的是（）。

A）水面； B）黑色沥青路面； C）绿草地； D）新雪

9. 如果空气分子仅对可见光中最大波长部分进行选择性散射，则天空的颜色将为（）。

A）白色； B）蓝色； C）红色； D）黑色

10. 日出和日落时，太阳看起来颜色发红是因为（）。

A）红光散射较多； B）红光散射最少；

C）红光易被大气吸收； D）红光不易被大气吸收

11. 平均而言，地气系统（）。

A）发射的辐射能多于吸收的； B）发射的辐射能少于吸收的；

C）发射的辐射能等于吸收的； D）发射的蓝光比红绿光多

12. 通常情况下，随着云层向上增厚，下述不会发生的情形是（）。

A）云将反射更多太阳辐射； B）透过云层的太阳辐射减少；

C）云层吸收的太阳辐射减少； D）云将散射更多的太阳辐射

13. 下述对干绝热过程的描述中，不正确的是（）。

A）与气压快速降低相联系； B）气块向上快速抬升时应用；

C）应用于有凝结过程发生的晴天； D）与气块快速下沉相联系

14. 气流从A高度开始爬山，在B高度处开始形成云。如果气流在A高度的温度不变，露点降低，那么形成

云的高度将（）。

A）升高； B）降低； C）不变

由以下四个选项，回答260－263题：

A）10C/km； B）8C/km； C）6C/km； D）2C/km

oooo

15. 湿绝热减温率为（）。

16. 干绝热减温率为（）。

17. 干绝热过程中露点温度减温率为（）。

18. 湿绝热过程中露点温度减温率为（）。

19. 干、湿绝热过程的差异是（）。

A）湿绝热过程上升运动弱；

B）湿绝热过程主要发生在云中，由于太阳光少，所以辐射增温弱；

C）一个包含有潜热释放过程，一个没有

20. 大气由条件性不稳定转变为真实的不稳定所必须的是（）。

A）较高的地面温度； B）传导； C）阳光； D）蒸发

二、名词解释题（每小题 3分，共 15 分）

1. 位势高度

2. 干绝热温度直减率

第2页 共6页

3. 辐射平衡

4. 湿绝热过程

5. 地面总辐射

三、简答题（每小题5分，共 25分）

1. 对流层的主要特点有哪些？

2. 若折射率为m的大气气溶胶粒子数浓度谱分布为n(r)，其中r为气溶胶粒子半径。试说明粒子群体

的在波长λ处的单色体积消光系数k与单色消光截面σ(r, λ, m)的关系。

λ

3. 试解释乌云、白云、蓝天色彩产生的原因。

4. 简述大气中O对人类的益处和害处？

3

5. 从地面到热层，大气温度是如何随高度变化的？

四、计算题（每小题 10分，共 20分）

1. 计算垂直密度梯度，在该高度上密度为1.0千克/米3，温度为23.1℃，气温直减率为0.65℃/100米。

T

?

z

如果空气密度不随高度变化，那么

2. 计算气压为1000百帕，温度为7.0℃的饱和湿空气的虚温和虚温差。

第4页 共6页

试卷答案

一、选择题（每小题 2分，共 40 分）

1 2 3 4 5

D B D A C

6 7 8 9 10

D B D C B

11 12 13 14 15

C C C A C

16 17 18 19 20

A D C C D

二、名词解释题（每小题 3分，共 15 分）

1. 位势高度：重力位势与标准重力加速度的比值。

2. 干绝热温度直减率：气块在干绝热升降过程中，其温度随高度的变化率-dT/dz称为干绝热递减率。

3. 辐射平衡：物体的辐射收入与支出相等。

4. 湿绝热过程：有相变发生的绝热过程。

5. 地面总辐射：到达地面的太阳直接辐射与散射辐射之和称为地面总辐射。

三、简答题（每小题5分，共 25分）

1. （1）温度随高度降低；（2）规则的垂直对流和不规则的湍流作用强；（3）气象要素水平分布不均

匀；（4）云雾降水及猛烈风暴均发生在这一层内，有“天气层”之称。

2. [8分]

k(r,,m)n(r)dr







0



3. （1）当云层太厚，其中云滴较大小，强烈消光，造成可见光透过率很低，看起来发暗；（2）云层

较薄时，对可见光发生米散射，无波长选择性，所以呈白色；。（3）空气分子对可见光的散射为瑞

利散射，散射光与波长4次方成反比，蓝光散射多，所以天空呈蓝色。

4. （1）平流层臭氧层阻挡了强紫外辐射到达地面，保护了地球上的生命；（2）在对流层中，臭氧是

一种强氧化剂，也时一种重要的污染气体和温室气体，同时在许多大气污染物的转化过程中起重要

作用，危害人体健康和生态环境。

5. 从地面开始，对流层大气温度随高度降低，平流层大气温度随高度升高，中间层大气温度随高度降

低，热层大气温度随高度升高

四、计算题（每小题 10分，共 20分）

1. 计算垂直密度梯度，在该高度上密度为1.0千克/米3，温度为23.1℃，气温直减率为0.65℃/100米。如果

T

?

z

空气密度不随高度变化，那么

解：





p

RT

第5页 共6页

对z取导数

p11PpT1gRT



()[][]

2

zzRTRTzTzRTTz

将已知值代入上式，得

1gRT



[]10(千克/米/米)

43

zRTTz

gRT





根据题意

00

zTTz

TgTg

则℃/100米

,3.41

zRzR

2. 计算气压为1000百帕，温度为7.0℃的饱和湿空气的虚温和虚温差。

解：从马格奴斯公式可求得t=7.0℃时的饱和水汽压为E=10.01百帕。

再求虚温T值

V

E10.01

TT(10.378)(2737)(10.378)281.1(开)

V

P1000

（273+7）=1.10（开）TTT281.1



虚温差为

VV

第6页 共6页