中山大学环境气象学期末考试题目

第一章绪论

1、自然环境指环绕在我们周围各种自然因素的总和。

2、人类环境由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈所共同组成的。

3、大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。大气环境和人类生存密切相关，大气环境的每一个因素几乎都可影响到人类。

4、大气污染----当大气中有了本不属于大气成分的物质，或某种大气成分的浓度大大超过了正常值，就表明出现了大气污染。

5、环境气象学是一门新兴交叉学科。对环境气象学研究对象和内容还有不同的认识。 气象学界认为环境气象学是研究与人类生活息息相关的大气现象及其变化规律的科学，与环境气象学相关的气象业务称之为环境气象业务。

环境学界认为环境气象学是研究气象对环境的影响，环境科学与工程中的气象学问题，气象在人类活动尺度上对空气、水和生态的影响。

6、环境气象学定义为研究与人类环境有关气象问题的科学。涉及气象学、气候学、大气物理学、大气化学、地理学、生态学、生物学、农学、林学、水利学、工程学、流行病学、环境卫生学、社会学、经济学、法学、民俗学、家政学等等。

7、环境气象学与环境、气象相关学科的联系与区别

环境气象学研究与人类环境（人类生活环境）好坏密切相关的各种环境、气象因素和问题。我国古老的风水，可理解为最早的环境气象学。

大气环境学大体上等于大气化学加污染气象学。气象学主要是研究影响天气、气候的要素(温、湿、压和风等) 和现象(云、能见度、降水等) 的变化规律，并不研究大气组分(如SO2、O3、气溶胶等) 的变化规律。

污染气象学是研究空气污染和气象学的相互关系，核心问题是研究污染物在大气中的湍流扩散，而大气环境学则研究大气中污染物和非污染物的物理、化学和生物过程。污染气象学比大气环境学的研究内容要专门且深入，比大气环境学的研究范围要小。

8、环境气象学研究进展

环境气象学与人们的生产生活戚戚相关, 研究面非常广：

城市环境气象研究（北京、上海、兰州等），

城市群环境气象研究（珠江三角洲、长江三角洲、京津冀等）；

不同下垫面环境气象研究（山区、沿海、戈壁、草原、沙漠、极地等），

居住小区环境气象研究，

城市环境气象服务研究（环境空气质量（指数）预报、大气灰霾预测预警， 环境气象风险、环境气象灾害与健康影响、大气环境应急系统研究等）。

第二章环境气象学基础

1、大气污染尺度：

分局地，区域，全球尺度。

2、大气污染类型：

分煤烟型大气污染、光化学烟雾型大气污染、室内空气污染、城市群复合型大气污染和全球性大气污染。

大气污染过程：

包括污染源排放、大气输送扩散、污染受体（人或物）影响。

4、污染与气象关系：

在不同的气象条件下，污染物的输送、扩散规律不相同，大气污染程度不同。

5、影响空气污染物散布的气象因子主要有:

大气边界层，风和湍流，气温与大气稳定度，辐射与云，天气形势，地形和下垫面的非均匀性产生的局地环流。

6、大气边界层内, 风、温度的垂直分布, 特别是风的垂直切变、逆温层的厚度和强度、边界层或混合层厚度的演变特征等对大气污染物的输送和扩散起着主导作用, 是空气污染预报的关键问题之一。

7、气温的垂直分布决定了大气层结的垂直稳定度, 直接影响湍流活动的强弱, 支配空气污染物的散布。

8、近地面的气温垂直分布有三种情况:

递减--气温随高度递减, 这种情况一般出现在晴朗的白天风不太大时。

逆温--气温随高度递增，这种现象一般出现在少云、无风的夜间。

等温--气温随高度基本不变, 这种情况常出现于多云天或阴天。

9、一般情况下，在低气压控制时，空气有上升运动，云量较多，如果风速稍大，大气多为中性或不稳定状态，有利于污染物的扩散。

在高气压控制下，一般天气晴朗，风较小，并伴有空气的下沉运动，往往在几百米到2千米的高度上形成下沉逆温，抑制湍流的向上发展，夜间有利于形成辐射逆温，不利于污染物的扩散，容易造成地面污染。

10、人居环境

是指人类聚居生活的地方。人类聚居环境泛指人类集聚或居住的生存环境，有时特指建筑、城市、风景园林等人为建成的环境。

11、人居环境科学的理论框架

人居环境的核心是“人”，人居环境科学以满足人类居住需要为目的。了解掌握人类聚居发生、发展客观规律，可更好地建设符合人类理想的聚居环境。分“五大前提、五大系统、五大层次、五大原则”。

12、人居环境系统

人居环境系统包括自然系统、人类系统、社会系统、居住系统、支撑系统五大系统。

13、风水学十大基本原则

1). 整体系统原则、2). 因地制宜原则、3). 依山傍水原则、4). 观形察势原则、5). 地质检验原则、6). 水质分析原则、7). 坐北朝南原则、8). 适中居中原则、9). 顺乘生气原则、

10). 改造风水原则

第三章城市气象

1、城市下垫面特征

城市区别于乡村的主要特点是①下垫面粗糙，建筑物和人口密集，工业集中②城市人口密集，工业发达，交通繁忙，造成城市空气污染排放具有多源、多样性和密集型的特点。

2、城市边界层支配因子和物理机制

1）由于下垫面性质的改变，改变了自然的辐射平衡。例如，大面积的水泥和砖石替代了乡间平坦地面上的植被，改变了辐射状况；

2）城市建筑物成为气流流动的障碍物，改变风和湍流特性，汽车交通又构成为流动的局地扰动源；

3）由湿润下垫面改变成干燥地面，从而改变了原来的水汽平衡；

4）城市向大气层不断释放热量、水蒸气和污染物。

3、城市风场特性

①减小平均风速

②降低风速梯度

③使风向摆动增大

4、城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。

5、城市热岛在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。

7、城市气象灾害

城市气象灾害的种类繁多, 对城市损害比较严重的主要有暴雨洪涝、热带气旋(台风) 、干旱、高温、龙卷风、冰雪、大雾、雷电等灾害

8、城市风-----在晴朗平稳的天气下可形成从周围农村吹向城市的局地风。

9、城市作用------减小平均风速，降低风速梯度，市区上空的平均风速大难约比乡间上空的风速小30—40%左右城市的存在会使来流弯曲，使风向摆动增大，改变方向可达±30°。

10、污染物浓度日变化：一是气象条件日变化，二是人为活动日变化

11、雾是悬浮在近地面层大气中大量微细水滴的可见集合体。目标物水平能见度降低到1km 以内称为雾。目标物水平能见度在1－10km ，称为轻雾。目标物水平能见度降低到200米以内，称为浓雾。

12、如果水平能见度小于10km 时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。

13、空气中的烟尘、硫酸等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化。

14、霾天气时逆温层是接地的, 且非常深厚；有雾时低层的中性层结。

15、雷电是积云强烈发展阶段产生的闪电鸣雷现象，气象上称之为雷暴。

16、闪电分正闪电与负闪电。它可在云内、云间、云地之间产生。云地闪对人类的危害最大。

17、大城市上空的闪电往往比乡村地区更频繁。气温较高和空气中的污染物较多这两种因素不仅增加云量，还会增加城市的雷电。

18、复杂的天气变化，公众和单位防雷意识的淡薄、防雷设施不规范是造成雷击事故的三大原因。

19、城市发展对风的影响：

存在城市风，城市高层建筑阻挡作用形成街道风、

峡谷效应、城市急流，以及城市汽车风等

20、城市发展对大气环境的影响：

通风能力下降、热岛强度增加、能见度降低、氧气缺乏等

21、我国城市化特点：

城市化速度快，都市群沿交通线集中化加强。

珠江三角洲、长江三角洲、京津唐地区为我国三大城市群。

第四章环境气象与健康

1、人们生活在不同的地理环境条件下，受着不同水土性质、气候类型，以及由水土和气候而形成的生活习惯等的影响而形成了不同的体质。

2、气象病是指与气象变化有关的疾病。

天气与气候是变化最多、最快、最显著的自然现象。它们的变化常常引起疾病的发生。环境气象因素引起的疾病大多具有季节性。

3、天气、气候对人体健康的影响有直接和间接原因:

直接原因是天气、气候的异常而产生的疾病；

间接原因则为气候变化导致空气、水源的污染和食物的短缺以及细菌、病毒的产生而影响健康。

4、气象因素对人们健康的影响的方式有

对人体的影响、

对人类生存环境的破坏

对致病因子载体的作用对致病因子的作用。

5、气象要素引起疾病类型:

一类是与气象要素直接有关的疾病，例如中暑、冻伤、气象官能症、高山病等；

另一类是气象要素间接引起或诱发加重的疾病，例如流行性感冒、慢性支气管炎、支气管哮喘、心肌梗塞、关节炎、风湿病、皮肤病、高血压等。

6、利用气象指数可提高健康水平和生活质量。

7、目前气象部门制作的城市环境气象预报有几大类:

包括气象与生活、气象与健康、气象与交通、气象与商业、气象与公共事业、气象与旅游、气象与建筑、气象与农业等。

8、常用与人们的健康密切相关的指数主要有：

空气污染气象条件指数、紫外线强度指数、人体舒适度、体感温度、晨练指数、登山指数、着装指数、空气干湿指数、医疗气象指数等。

9、“舒适度”就是在不特意采取任何防寒保暖或防暑降温措施的前提下，人们在自然环境中是否感觉舒适及其达到怎样一种程度的具体描述。

舒适度预报分为极冷、寒冷、偏凉、舒适、偏热、闷热、极热七个等级，分别表示人体对外界自然环境可能产生的各种生理感受。

10、体感温度就是考虑了空气的温度、湿度、风速以及天空云量和服装颜色等因素综合影响后，人体所实际感受到的温度。

11、中暑的发生不仅和气温有关，还与湿度、风速、劳动强度、高温环境曝晒时间、体质强弱、营养状况及水盐供给和健康情况等有关。

中暑的诱发因素是复杂的，但最主要的诱因还是气温。

12、大气污染对健康的影响

人类活动排出的污染物扩散到大气中，当这种污染物浓度超过大气自净能力时便构成大气污染，直接或间接地影响人体健康。例如引起感官的和生理机能的不适反应，产生亚临床的和病理的改变，出现临床体征或存在潜在的遗传效应，发生急、慢性中毒或死亡等。

13、大气污染对健康影响，取决于大气中有害物质的种类、性质、浓度和持续时间，也取决于人体敏感性。

14、城市大气污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的直接原因或诱因。大气污

染严重的地区，呼吸道疾病总死亡率和发病率都高于轻污染区。慢性支气管炎症状随大气污染程度增高而加重。

15、影响大气污染物散布的气象因子主要有:风、湍流、大气稳定度、太阳辐射、云、降水、天气形势、混合层高度及大气运动的尺度等。

第五章城市环境气象预报

1、城市环境气象预报是传统气象服务-天气预报的重要补充和深化。是气象科技服务于社会的进一步体现。

自2001年6月5日起，47个环境保护重点城市发布空气质量预报。

2、广东省气象局城市环境气象预报内容:

污染气象条件、空气质量预报、人体舒适度、紫外线预报、负离子浓度、中暑指数、霉变指数、穿衣指数、雨伞晨练郊游指数、城市火险等。

3、主要预报技术方法有：

污染潜势预报（扩散条件预报）、统计预报模式（城市空气污染预测系统（简称 CAPPS ），分类统计方法、神经网络方法、门限自回归方法）、数值扩散模式（高斯模式、K 模式、model3等）、集成预报等。

4、气象部门开展城市环境气象预报指数主要项目有:

大气清洁度预报、人体舒适度指数预报、紫外线强度预报、雨伞指数预报、城市火险指教预报, 花粉指数预报、啤酒指数预报、中暑指数预报、夏季空调指数预报、霉变指数预报、气象条件与健康和疾病预报、城市交通天气条件预报、城市雾的预报、城区强降水沥涝灾害预报、城区滑坡(泥石流) 预报、旅游气象等特种气象预报。

气象部门和环保部门联合开展空气质量预报。

5、城市环境气象灾害:

高温灾害, 城市洪灾, 城市风灾, 酸雨, 酸雾, 光化学烟雾等灾害。

6、目前我国城市特别是大城市及周边地区灾害性天气监测能力相对较弱, 不能满足小尺度监测预警需求，软件系统的相对滞后和探测产品的集成度不高。

7、预警信号分为:

台风、暴雨、高温、寒潮低温、大雾、雷雨大风、大风、沙尘暴、冰雹、降雪和道路结冰预警信号等。

8、目前我国一些城市已经或正在建立城市环境气象监测系统。

需要大力加强大、中城市及周边区域的综合探测系统硬件建设, 需要加强城市气象数值预报模式的应用研究, 提高城市气象预报服务准确率

第六章城市烟雾

1、酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个：

冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶，

逆温层现象是帮凶

2、50年代以来，光化学烟雾事件在美国其他城市和世界各地也相继出现，

如日本、加拿大、意大利、澳大利亚等国的一些大城市都发生过。1974年，中国的兰州化工区也出现过光化学烟雾。但因为光化学烟雾最早出现在洛杉矶，所以又称洛杉矶型烟雾。

3、灰霾现象成为城市群主要气候和气象灾害之一。

珠江三角洲大气灰霾严重，显示出空气污染形势严峻。

珠江三角洲普遍存在光化学烟雾形成的细粒子污染。

4、亚洲棕色云

1995～1999年科学家在印度洋上空发现厚约3公里、面积约900万平方公里的棕色污染尘霾笼罩在印度洋、南亚、东南亚和中国南部上空，形象地称其为亚洲棕色云。

5、烟雾警报包括两个或三个阶段，较常见的是三个阶段：

第一阶段开始发布健康建议警报，同时要求采取自愿行动来减少排放，

第二阶段采取强制性的污染控制措施，

第三阶段要求采取更严格的措施。

6、我国重点城市空气质量预报（烟雾预报），也叫空气污染指数预报，包括空气污染指数、首要污染物、环境空气质量等级预报，考虑的污染物为二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物PM10的浓度，没有考虑O3浓度。

1、大气气溶胶的气候效应和环境效应研究是当今国际科技界的热门话题。近年来珠江三角洲地区的气溶胶污染日趋严重。

( 1) 珠江三角洲地区1954--1978 年能见度非常好, 每年能见度小于10 km 的灰霾天气不足40 d,自20 世纪80 年代初开始, 该地区的能见度急剧恶化, 灰霾天气显著增加, 最多一年超过200 d( 1997年) 与珠江三角洲经济容量的增加密切相关。雾和轻雾造成的能见度的长期变化趋势, 没有由于人类活动影响或经济发展影响带来的趋势性变化, 其波动主要反映了气候波动固有的年际和年代际变化。

( 2) 近年来, 珠江三角洲地区的气溶胶污染日趋严重, 大气透明度越来越差, 表现为与人类活动及其经济发展水平密切相关, 以及明显的区域特征。该地区长期稳定存在着气溶胶云, 而且高浓度区偏于珠江口以西的珠江三角洲西侧。灰霾天气主要出现在10 月至次年4 月。 ( 3) 珠江三角洲能见度的恶化主要与细粒子关系比较大, PM10有一半月均值超过国家二级标准的日均值浓度限值( 150 Lg/ m3) , 而PM2. 5月均值全部超过美国国家标准的日均值浓度限值( 65 Lg / m3) ,尤其是10 月至次年1 月的月均值浓度几乎超过标准限值的1 倍, 细粒子浓度甚高。另外PM2. 5 占PM10的比重非常高( 58%--77%) , 尤其是旱季比雨季更高。因而在珠江三角洲的气溶胶污染中, 主要是细粒子的污染。

( 4) 和15 a 前的资料相比较, 细粒子在气溶胶中的比重有明显增加。

随着广东经济的进一步发展, 珠江三角洲城市规模还将迅速扩大, 城市灰霾天气也会增强。广州市提出城市发展不采取“摊大饼”方式, 而是建立生态大都市, 这对减缓灰霾天气将有明显的效果。省级政府部门可把珠江三角洲都市群作为一个整体来看待, 合理规划都市群内大型绿地的建设, 建立都市群生态体系。

在同一地点来自同一排放源的污染物浓度监测结果却不一定相同，有时可测到很高的浓度，有时浓度却非常低，出现了很大差异。这种现象说明气象要素条件不同。