2025年大学《气象技术与工程》专业题库—— 大气辐射的传输模拟与计算.docxVIP

2025年大学《气象技术与工程》专业题库——大气辐射的传输模拟与计算

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括号内。）

1.太阳辐射中，波长最短且能量最高的部分位于（）。

A.红外波段

B.可见光波段

C.紫外波段

D.微波波段

2.大气中，对太阳辐射具有选择性吸收作用，并导致大气出现“臭氧层”的主要成分是（）。

A.水汽

B.二氧化碳

C.臭氧

D.氮气

3.瑞利散射的特点是（）。

A.散射强度与波长的四次方成正比

B.散射强度与波长的平方成反比

C.主要散射蓝光，使天空呈蓝色

D.对所有波长的辐射散射强度相同

4.比尔定律描述的是（）。

A.大气辐射的吸收过程

B.大气辐射的散射过程

C.辐射通过均匀介质时，介质吸收辐射能与辐射强度及路径长度的关系

D.辐射在非均匀大气中的传输过程

5.在大气辐射传输过程中，能量被大气成分吸收后，以（）形式重新向外辐射。

A.散射光

B.反射光

C.地面热辐射

D.内能增加

6.所谓“大气窗口”，指的是（）。

A.大气对太阳辐射吸收最强的波段

B.大气对地面热辐射吸收最强的波段

C.地球表面到太空中辐射传输损耗最小的波段

D.大气中水汽含量最高的垂直区域

7.辐射传输模型中的“单次散射反照率”（Albedo）定义为（）。

A.单位时间内通过单位面积的大气辐射通量

B.辐射被大气散射后向四周散射的总能量与入射总能量的比值

C.辐射被大气吸收的分数

D.地表反照率与大气反照率的乘积

8.在理想化的无散射大气模型中，下行短波辐射到达地表的强度（I↓λ）与大气顶部的强度（I↑λ）之间的关系遵循（）。

A.I↓λ=I↑λ*exp(-τλ)

B.I↓λ=I↑λ*τλ

C.I↓λ=I↑λ+τλ

D.I↓λ=I↑λ*(1-τλ)

9.大气中的气溶胶主要来源于（）。

A.大气自然过程，如火山喷发

B.人类活动，如工业排放、交通排放

C.水汽凝结

D.臭氧分解

10.辐射传输模拟在气象学中可用于（）。

A.计算地表温度

B.解释卫星云图

C.预报天气变化

D.以上都是

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上。）

1.太阳辐射经过大气层时，波长越短的光线被散射得越________，波长越长的光线的穿透能力越________。

2.地球接收太阳辐射的主要能量来源是________波段。

3.大气对太阳辐射的主要吸收成分包括臭氧、水汽和________。

4.朗伯体是指对辐射具有________反射率的理想化表面。

5.描述辐射在介质中传输时能量减弱规律的比尔定律，其数学形式通常表示为I(z)=I?*exp(-κz)，其中κ代表________。

6.散射相函数描述的是________在不同方向上的分布情况。

7.辐射收支是指一个辐射表面单位时间内接收到的________与向外发出的________之差。

8.“温室效应”主要是由大气中的________等气体吸收地面长波辐射造成的。

9.辐射传输离散点法（DO）是一种基于________原理的数值计算方法。

10.遥感技术中，地物辐射特性的测量通常需要考虑大气________的影响。

三、简答题（每题5分，共20分。）

1.简述太阳辐射在大气中的主要削弱过程及其对到达地表辐射光谱的影响。

2.解释什么是大气窗口，并列举两个重要的红外大气窗口及其主要透过气体。

3.简述比尔定律的适用条件和局限性。

4.简要说明辐射传输模型中引入散射相函数的必要性。

四、计算题（每题10分，共40分。）

1.假设太阳短波辐射总强度（I?）为1361W/m2，当太阳辐射通过厚度为5km、光学厚度（τλ）为0.2的大气层（仅考虑吸收，无散射）后，到达地表的短波辐射强度是多少？

2.已知某波段太阳辐射通过含有水汽和臭氧的大气层时，水汽引起的光学厚度为0.1，臭氧引起的光学厚度为0.05。假设两者对辐射的吸收是独立的，求该波段的总光学厚度。

3.一个水平面接收到