2025年大学《气象技术与工程》专业题库—— 大气科学与城市气象效应.docxVIP

2025年大学《气象技术与工程》专业题库——大气科学与城市气象效应

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、填空题（每空2分，共20分）

1.大气垂直方向上，温度随高度升高而递减的层称为______层，其主要热力过程是______。

2.城市热岛效应是指城市地区的气温显著高于周边______地区的现象，其主要成因包括地面性质差异、______排放和人类活动散热。

3.影响城市边界层结构的关键因素有城市几何结构、下垫面性质、大气环流和______。

4.城市雨岛效应通常表现为城市地区降水比周边郊区______，其主要原因是城市局地热力条件有利于______发展。

5.大气污染物在城市中的扩散受______、地形和气象条件（如风、温度层结）的共同影响。

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.大气环流

2.边界层

3.城市热岛效应

4.风岛效应

5.辐射传输

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述大气受热过程和保温过程的差异及其对地球气候的影响。

2.分析城市热岛效应的形成机制及其主要表现。

3.简述城市地形对局地风场的影响。

4.解释城市下垫面性质（如建筑材料、绿地覆盖）如何影响城市局地气候。

5.简述城市空气污染扩散的主要机制及其在城市环境中的重要性。

四、论述题（10分）

结合城市气象学原理，论述城市扩张对区域气候可能产生的主要影响，并提出至少两种缓解负面气候效应的潜在措施。

五、计算题（10分）

假设某城市气象站测得地面气温为30°C，其周边郊区气象站地面气温为25°C。城市热岛强度（ΔT）定义为城市站与郊区站气温之差。若该城市站距地面高度为10米，郊区站距地面高度为8米，请计算该城市热岛强度。假设大气温度垂直递减率为6.5°C/km，请分析这两个站的气温差异是否主要由城市热岛效应引起？（提示：计算两站若处于同一海拔高度时的理论气温差异）

六、案例分析题（20分）

某大型城市近年来夏季午后雷雨天气频发，且常伴有强烈的阵风，而城市周边地区则相对较少。结合城市气象效应知识，分析可能导致该现象的原因。请从大气不稳定条件、城市热力强迫、城市地形效应以及大气边界层发展等角度进行阐述，并说明这种现象对城市防灾减灾工作可能带来的挑战。

试卷答案

一、填空题

1.对流；大气辐射

2.郊区；人为热

3.大气稳定度

4.多；对流

5.污染物排放

二、名词解释

1.大气环流：指大气中大规模、长期性的气流运行模式，包括全球性的三圈环流和半球性的气带风带，它是地球热量和水分的主要输送者。

**解析思路：*考察对大气环流基本概念和作用的掌握。答案需包含其定义（大规模、长期气流运行模式）和主要作用（热量水分输送）。

2.边界层：指地球表面到大气中一个高度（通常为边界层顶，受地转力与惯性力平衡高度影响）之间的区域，此层大气受地表影响显著，大气运动复杂，湍流活动强烈。

**解析思路：*考察对边界层定义和特征的掌握。答案需包含其高度范围（地表到一定高度）及其主要特征（受地表影响显著、湍流强、运动复杂）。

3.城市热岛效应：指城市区域的气温明显高于周边郊区的现象，是城市气候最显著的特征之一。

**解析思路：*考察对城市热岛效应基本定义的掌握。

4.风岛效应：指在城市区域，由于建筑群和热力作用的影响，风速可能大于周边郊区的现象，有时也可能表现为风速小于郊区（称为风谷效应）。

**解析思路：*考察对城市风岛效应概念的理解，需指出其核心是城市风速与郊区风速的差异，并提及可能存在风谷效应作为对比。

5.辐射传输：指太阳辐射和地球自身辐射在穿过大气层时，因吸收、散射、反射等过程而能量减弱、方向改变的现象。

**解析思路：*考察对辐射传输基本过程的掌握。答案需包含辐射在穿过大气时的主要相互作用方式（吸收、散射、反射）。

三、简答题

1.简述大气受热过程和保温过程的差异及其对地球气候的影响。

**解析思路：*考察对大气热力过程的理解。答案需区分受热过程（太阳短波辐射直接加热地表，地表再通过长波辐射加热大气）和保温过程（大气吸收地表发出的长波辐射，并将热量向外太空和地表再辐射，对地表有保温作用）。影响：受热过程决定大气温度的日变化和季节变化基本格局，保温过程使得地球表面平均温度远高于无大气时的温度，维持了适宜生命生存的温度。

2.分析城市热岛效应的形成机制及其主要表现。

**解析思路：*考察对城市热岛效应成因和表现的理解。成因：①下垫面性质差异（城市材料吸热、蓄热能力强，绿地和水体少）；②人为热