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2025年大学《气象技术与工程》专业题库——分析气象技术与工程专业与环保科学的联系

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、简答题

1.请简述气象观测技术在环境监测中的应用，并举例说明。

2.简述大气污染扩散模型在环境影响评价中的作用和基本原理。

3.气候变化对水循环过程会产生哪些主要影响？请结合气象技术与工程知识解释。

4.解释气象条件对大气污染物的扩散和迁移有何影响？请从气象要素的角度进行分析。

5.在城市通风廊道规划中，如何利用气象数据进行优化设计？

二、论述题

1.论述《气象技术与工程》专业知识在应对气候变化带来的环境挑战方面的重要作用。

2.结合具体实例，论述如何利用气象技术与工程手段改善区域空气质量。

3.阐述气象技术与工程在生态保护与修复中的应用前景，并分析其面临的挑战。

4.试分析气象灾害（如干旱、洪涝、雾霾等）对环境造成的影响，并探讨利用气象技术进行灾害预警和mitigation的方法。

试卷答案

一、简答题

1.答案：气象观测技术通过获取温度、湿度、风速、风向、气压、降水等气象要素数据，为环境监测提供关键背景信息。例如，利用气象观测数据可以：监测大气污染物浓度随时间和空间的变化；分析污染物扩散规律；评估空气质量；为环境质量预报提供依据；监测极端天气事件（如大风、暴雨）对环境的影响。具体应用包括：烟囱排放羽流高度和扩散的监测；沙尘暴、酸雨等事件的发生、发展和消亡过程的实时跟踪；利用风场数据指导污染源排查和治理。

解析思路：首先明确气象观测技术提供的数据类型（气象要素）。然后，将这些要素与环境监测的具体任务（浓度监测、扩散分析、空气质量评估、预报、极端事件监测）联系起来。最后，通过具体实例（烟囱排放、沙尘暴、酸雨）说明其在环境监测中的实际作用。

2.答案：大气污染扩散模型利用气象数据模拟污染物在大气中的扩散、迁移和转化过程，是环境影响评价中预测项目建设和运行对环境空气质量可能造成影响的关键工具。其基本原理基于大气动力学和化学传输理论，通过数学方程描述污染源排放的污染物在三维空间中的运移轨迹、扩散稀释过程以及浓度变化。模型输入通常包括污染源强、排放高度、气象参数（如风速、风向、垂直扩散参数等，这些参数来自气象观测或气象预报）以及地形数据。输出结果通常是预测区域内不同时间点的污染物浓度分布图或统计数据，为项目选址、工程设计、环境管理和污染控制提供科学依据。

解析思路：首先说明模型在环评中的目的和作用（预测影响）。然后，解释其核心原理（大气动力学和化学传输理论，数学方程描述）。接着，列出模型的关键输入（污染源、气象、地形）和输出（浓度分布、统计数据）。最后，点明模型的应用价值。

3.答案：气候变化通过改变气温、降水、蒸发、风等气象要素，显著影响水循环过程。具体影响包括：①降水格局改变：全球变暖导致极端降水事件（暴雨、洪涝）频率和强度增加，而部分地区则出现干旱化趋势，改变降水时空分布不均性。②蒸发增加：气温升高加剧了地表水分蒸发，导致土壤缺水、湖泊河流水位下降。③冰雪融化加速：全球变暖导致高山和极地冰雪加速融化，短期内可能增加河流径流，但长期看会减少对下游的补给。④海平面上升：冰川融化和水体热膨胀导致海平面上升，威胁沿海地区水资源安全和生态环境。气象技术与工程通过气候模型模拟、水文模型耦合、极端天气预警等技术手段，可以评估这些影响，为水资源管理、防洪减灾、生态保护提供决策支持。

解析思路：先列举气候变化影响水循环的主要气象要素（气温、降水、蒸发、风）。然后，分别阐述这些要素变化对蒸发、降水、冰雪、海平面等水循环环节的具体影响。最后，说明气象技术与工程如何通过相关技术手段应对这些影响。

4.答案：气象条件对大气污染物的扩散和迁移有决定性影响。主要影响因素及作用机制：①风（风速和风向）：风速越大，污染物扩散越快，浓度越低；风速越小，污染物易在近地扩散累积，浓度升高。风向决定了污染物扩散的主要方向，将污染物输送至特定区域。②温度层结（气温垂直分布）：不稳定大气层结（如逆温层破坏）有利于污染物向上扩散；稳定大气层结（如地面逆温）则抑制污染物垂直扩散，导致近地面浓度升高。③湿度：高湿度有利于某些污染物（如硫酸、硝酸）的化学反应和转化，也影响颗粒物的大小和沉降。云雾的存在会洗涤大气中的部分污染物。④大气稳定度：由风速、温度层结等因素决定，稳定度越高，垂直扩散越弱，污染物越易在近地面累积。气象技术与工程通过大气扩散模型，结合实时或预报的气象数据，定量评估气象条件对特定区域污染物浓度的影响，为污染预警、应急响应和污染控制提供依据。

解析思路：逐一