信息工程学院《大气物理学》历年试卷及参考答案

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
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。

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）10o C/km；B）8o C/km；C）6o C/km；D）2o C/km
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
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kλ与单色消光截面σ(r, λ, m)的关系。

3.试解释乌云、白云、蓝天色彩产生的原因。

4.简述大气中O3对人类的益处和害处？
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。

如果空气密度不随高度变化，那么
? T
z
∂
=∂
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。

试卷答案
一、选择题（每小题 2分，共 40 分）
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.
(,,)()d k r m n r r λσλ∞
=⎰[8分]
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
空气密度不随高度变化，那么?T z ∂=∂
解：p
RT
ρ=
对z 取导数
2111()[][]p P p T g R T z z RT R T z T z R T T z
ρρρ∂∂∂∂∂==-=---∂∂∂∂∂ 将已知值代入上式，得
431[]10(//)g R T z R T T z
ρρρ-∂∂=---=∂∂千克米米 根据题意0z ρ∂=∂0g R T
T T z
ρρ∂∴+=∂
则, 3.41T g T g z R z R
∂∂=--==∂∂℃/100米 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 V 值
10.01
(10.378)(2737)(10.378)281.1()1000
V E T T P =+=++=开
∴ 虚温差为281.1V V T T T =-=-（273+7）=1.10（开）。