2025年大学《大气科学》专业题库—— 大气科学中的风速风向分析.docxVIP

2025年大学《大气科学》专业题库——大气科学中的风速风向分析

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项字母填在题后的括号内。)

1.在地转平衡近似下，风向（）

A.与等压线平行

B.与等压线正交

C.指向高压中心

D.指向低压中心

2.地表摩擦力对近地面风场的主要影响是（）

A.增大风速，使风向偏向高压侧

B.减小风速，使风向偏向高压侧

C.增大风速，使风向偏向低压侧

D.减小风速，使风向偏向低压侧

3.风速风向玫瑰图中，中心点代表（）

A.静风

B.平均风速最大风向

C.平均风向

D.风速为零状态

4.梯度风主要存在于（）

A.大气低层近地面

B.大气高层

C.混合层内

D.地转平衡高度

5.湍流脉动风速的统计特性中，最能反映风的不稳定性的是（）

A.平均风速

B.风速方差

C.风速均值

D.风速最大值

6.下列哪种观测仪器主要利用超声波原理测量三维风分量？（）

A.风杯风速仪

B.风向标

C.超声波风速仪

D.风廓线仪

7.海陆风环流的形成主要驱动力是（）

A.地转力

B.摩擦力

C.海陆间热力差异

D.盛行风

8.山谷风环流中，白天山谷口附近常见（）

A.山谷风（从谷底吹向山顶）

B.山谷风（从山顶吹向谷底）

C.山谷风（从山麓吹向山顶）

D.山谷风（从山顶吹向山麓）

9.风能密度是指（）

A.风的动能

B.风的功率

C.单位时间通过单位面积空气的质量所具有的动能

D.风速的平方

10.利用风廓线仪可以测量（）

A.某一点的瞬时风速风向

B.某一高度层的平均风速风向

C.从地面到高空的风速风向垂直分布

D.地面摩擦层内的湍流强度

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线上。)

1.风向通常用______或______来表示。

2.风速的计量单位通常有______和______。

3.在地转平衡条件下，风沿着等压线吹，在北半球，风从______压向______压。

4.摩擦力使得近地面风向与等压线______，风速较高空______。

5.风速风向玫瑰图中的长线表示______，短线表示______。

6.混合层的高度通常在______与______之间，其顶部大致与______同高。

7.湍流的存在使得风速和风向随时间______。

8.风能的计算公式为______，其中Cp是风能利用系数。

9.测量风向的仪器称为______，测量风速的仪器称为______。

10.利用雷达可以探测风场，其原理主要基于______的多普勒效应。

三、名词解释（每小题3分，共15分。请给出每个名词的准确定义。)

1.地转风

2.摩擦风

3.湍流

4.风能密度

5.风速风向玫瑰图

四、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。)

1.简述地转风和梯度风的主要区别。

2.简述摩擦力对近地面风场的影响。

3.简述风玫瑰图的主要用途。

4.简述风廓线仪的基本原理及其作用。

五、计算题（每小题10分，共20分。请列出计算步骤并给出结果。)

1.某地观测到10米高度处的风速为8米/秒，风向为北偏东30度。假设该地处于梯度风平衡状态，地表气压为1013百帕，1000百帕高度气压为1008百帕，地理纬度为30度。请估算1000百帕高度的风向和风速。（假设地转参数f=10^-4秒^-1）

2.某风电场测得轮毂高度（80米）处的年平均风速为8米/秒，风能利用系数Cp为0.4。请计算该高度处的风能密度以及该风电场在此高度能产生的理论风功率密度（单位面积功率）。假设空气密度为1.225千克/立方米。

六、论述题（10分。请结合所学知识，深入阐述一个与风速风向分析相关的问题。）

试述摩擦层内风速和风向的变化特征及其对城市气象环境（如污染物扩散、建筑通风设计）的影响。

试卷答案

一、选择题

1.B

2.D

3.A

4.B

5.B

6.C

7.C

8.A

9.C

10.C

二、填空题

1.方位角象限

2.米/秒米/秒·秒

3.高低

4.偏离大小