北航大气辐射导论复习题库
《大气辐射学》期末复习试题及答案
大气辐射复习思考题（王普才）1.大气辐射的基本定律有哪些？Planck定律、Stefan-Boltzmann定律、Kirchhoff定律、Wien位移定律。
2.辐射理论和电磁场理论有什么联系？辐射能量是以电磁波的形式在空间中进行传输的，因此电磁场理论是辐射理论的基石(Maxwell方程组)，对于UV到MW波段的电磁波，在波长较短的范围内辐射理论更广泛使用(Planck定律)而在长波长范围内电磁场理论更加广泛使用(Maxwell方程组)，这是因为在短波长范围内，所关心的更多的是其诸如发射率、辐射出射度等辐射特性，而在长波长范围更多地是研究其诸如偏振等电磁特性。
这是由于电磁波的波粒二象性所决定的。
但总而言之，辐射理论是由电磁场理论得出的，各种辐射特性和理论的物理本质要归结于电磁场与电磁波的各种理论之中。
3.列举测量辐射强度（辐亮度）和辐射通量密度（辐照度）的仪器。
辐亮度：太阳光度计，如AERONET联网的标准CE318或手持式CE312辐照度：总辐射表4.米（Mie）散射有什么特点？分子散射有什么特点？Mie散射发生的条件是波长与粒子尺寸相当时发生的散射，散射强度与波长的平方成反比，且前向散射强度大于后向散射。
在地球大气中，太阳光发生Mie散射的粒子主要是气溶胶。
Rayleigh散射（分子散射）发生的条件是波长远大于粒子尺寸，散射强度与波长的四次方成反比，前向散射与后向散射强度相当。
在地球大气中，太阳光发生Rayleigh散射的粒子主要是气体分子。
5.分子能级包含哪些能级？各有什么特点？根据分子内部原子核或核外电子运动的方式不同可以分为：转动能级、振动能级和电子能级，分别对应发生能级跃迁时转动能、振动能和电子能（一般能级跃迁时不涉及平动能变化）。
转动能级变化所对应吸收或发射的光谱波段位于微波或远红外波段；振动能级则位于中红外波段（很少独立产生，常伴随转动跃迁）；能量最大的电子能级位于可见光和紫外波段。
(完整word版)北航大气辐射导论复习题库参考答案
写出电磁波波长、波数和频率之间的关系。
1v=-=4 （入是波长."是波数.帝是频率） c A写出立体角的定义。
立体角定义为锥体所拦截的球面积"与半径r 的平方之比，表示为G=£ = sm&d&d0（极坐标中&为天顶角，0为方位角），单位为球面度（sr ）or对于各向同性辐射，已知辐射强度为I,写出其通量密度・ 大气的消光作用主要包括哪些？散射和吸收两种作用从介质中传播的光束内移除能量，光束被衰减，我们称这种 衰减为消光。
什么是消光截面？与粒子的儿何面积类似，用来表示粒子从初始光束中所移除的能崑人小。
简述消光截面、质量消光截面、消光系数之间的关系• 消光系数二消光截面X 粒子数密度 消光系数二质量消光截面X 密度简述消光截面.吸收截面和散射截面之间的关系.散射截血是描述微观粒子散射概率的一种物理量，衣示单位时间内粒子被散射到单位立体角内的概率。
消光截面=吸收截面+散射截面（加‘）。
什么是散射尺度参数？散射的分类？粒子人小对散射的作用可以用一个称为尺度参数的物理项来推求。
对于球形粒子我 而言，它的尺度参数定义为粒子周长与入射波长久之比，即X=— OA散射的分类：若%«1,则散射称为瑞利散射，当xni,则散射称为洛伦茨一米散 射。
什么是独立散射？当人气分子和微粒的间距分开得足够宽，以致每个粒子散射光的情况严格等同于其 他粒子不存在时的情况时的散射，称为独立散射。
什么是单散射和多次散射？ 只发生一次的散射叫做单散射。
多于一次的散射称为多次散射。
简述黑体的物理意义？黑体是指能够完全吸收的物质结构。
写出普朗克公式的三种形式•频率域： R 「八2尿BQ)-加c 2(e^-l)波长域： 诃=址e 一 1）波数域：R(T 、 2hcV BQ)-心 內一1写出斯蒂芬•玻尔兹曼定律・光谱辐射强度随温度不同，各条曲线互不相交，温度越高，所仃波长的光谱辐射出 射度也越大.每条曲线下的而积代表给定温度的总辐射强度。
(完整word版)北航大气辐射导论复习题库参考答案
56、试利用几何光学理论说明华的形成原因和出现位置。
当太阳、月亮或其他发光体透过轻雾或薄云而可见时，华就是与光源周围经常观测到的发光相联系的现象。华常呈圆形，并与发光体同心。当薄云由尺度几乎相等的粒子组成，即达到所谓的单分散条件时，薄云就可能形成华。
57、试利用几何光学理论说明天空中虹的形成原因和出现位置。
中性点为偏振度为零的点。瑞利散射理论预测中性点仅出现在正前方和正后方。由于分子和粒子的多次散射以及地表的反射，通常在无云大气中存在许多中性点。
42、写出矢量波动方程和标量波动方程。
矢量波动方程
（ 是波数，表示真空中的传播常数。 是真空中的波长。 ，是介质在频率 上的复折射率。A可以使E或H。）
标量波动方程
38、分别写出垂直/平行分量瑞利散射的强度方程和相函数，它们各有什么特点。
垂直分量：
平行分量：
39、画图说明散射方程中平行分量和垂直分量的定义。
入射电场强度可以是个矢量，它可任意分解为一个平行分量（l）和一个垂直分量（r），每个分量均受到偶极子的散射。我们可以选择这样一个分量，它的方向总是垂直于由入射光束与散射光束确定的散射截面，这个分量为垂直分量，而另一个分量则总是平行于散射平面，即平行分量。
频率域：
波长域：
波数域：
13、写出斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
光谱辐射强度随温度不同，各条曲线互不相交，度越高，所有波长的光谱辐射出射度也越大，每条曲线下的面积代表给定温度的总辐射强度。 （ ）
黑体发射的通量密度 （ ）
14、写出维恩位移定律。
1.每条曲线都有一个极大值。
2.随着温度升高，辐射的峰值波长减小，辐射中包含的短波成分增加。
氮、氧、臭氧、二氧化氮
60、写出红外区主要的大气吸收分子。
气象学辐射试卷(练习题库)(2023版)
气象学辐射试卷（练习题库）1、辐射2、太阳高度角3、太阳方位角4、可照时间5、光照时间6、大气质量数7、直接辐射8、总辐射9、光合有效辐射10、大气逆辐射11、地面有效辐射12、地面辐射差额13、常用的辐射通量密度的单位是（）。
14、不透明物体的吸收率与反射率之和为（）。
15、对任何波长的辐射，吸收率都是1的物体称为（）。
16、当绝对温度升高一倍时，绝对黑体的总辐射能力将增大O倍。
17、如果把太阳和地面都视为黑体，太阳表面绝对温度为6000K,地面温度为300K,则太阳表面的辐射通量密18、绝对黑体温度升高一倍时，其辐射能力最大值所对应的波长就变为原来的（）。
19、太阳赤纬在春秋分时为（）。
20、上午8时的时角为（），下午15时的时角为（）。
21、当地面有效辐射增大时，夜间地面降温速度将（）。
22、在大气中放射辐射能力最强的物质是（）。
23、对光合作用有效的辐射包含在（）中。
24、晴朗的天空呈蓝色，是由于大气对太阳辐射中蓝紫色光O较多的结果。
25、短日照植物南种北引，生育期将O26、对绝对黑体，当温度升高时，辐射能力最大值所对应的波长将向长波方向移动。
（）27、在南北回归线之间的地区，一年有两次地理纬度等于太阳赤纬。
O28、时角表示太阳的方位，太阳在正西方时，时角为90°O29、北半球某一纬度出现极昼时，南半球同样的纬度上必然出现极夜。
O30、白天气温升高主要是因为空气吸收太阳辐射的缘故。
O31、光合有效辐射只是生理辐射的一部分。
O32、太阳直接辐射、散射辐射和大气逆辐射之和称为总辐射。
O33、地面辐射和大气辐射均为长波辐射。
O34、对太阳辐射吸收得很少的气体，对地面辐射也必然很少吸收。
O35、北半球热带地区辐射差额昼夜均为正值，所以气温较高。
O36、任意时刻太阳高度角的计算37、计算正午太阳高度角38、计算可照时间39、太阳辐射与地面辐射的异同是什么？40、试述正午太北半球阳高度角随纬度和季节的变化规律。
大气复习资料全..
1.二、简答题1、简述重力沉降室的原理重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。
（ 3分）含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
（ 4分）设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。
（ 3分） 2、简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响？排放管直径越小，de 越小，除尘效率越高（2分）筒体直径D 越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D 过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降（4分）锥体适当加长，可以提高效率（2分）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降（2分） 3、简要分析SO 2排入大气环境后造成的不良影响。
主要的不良影响有a ）本身对人体、动植物等具有毒害作用；（4分）b ）导致酸沉降；（3分）c ）是形成二次颗粒物的前体物质。
（3分） 4、试描述辐射逆温的形成和消散过程。
由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。
在晴朗无云（或少云）、风速不大的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面气层冷却最快，较高的气层冷却较慢，因而形成自地面开始逐渐向上发展的逆温层，即辐射逆温。
（5分）下午时为递减温度层结，日落前1小时逆温开始形成，随着地面辐射冷却加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时逆温强度最强，日出后太阳辐射逐渐增强，地面逐渐增温，空气也随之自下而上的增温，逆温便自下而上逐渐消失，大约在上午10点钟左右逆温层完全消失。
三、计算题1、 煤的元素分析结果如下S ，0.6%；H ，3.7%；C ，79.5%；N ，0.9%；O ，4.7%；灰分10.6%。
在空气过剩20%条件下完全燃烧。
计算烟气中SO 2的浓度。
（14分） 解：按燃烧1kg 煤计算重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧数（mol ） C 795 66.25 66.25H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875H 2O 52.875 2.94 0 (3分) 设干空气中N 2：O 2体积比为3.78：1， (2分) 所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg 煤。
北航大气辐射导论第02讲 基本辐射定律
B T 4 0.3542W / cm 2
(2) 2 由维恩位移定律，峰值波长为 由维恩位移定律 峰值波长为
m a / T 5.79 m
基本辐射量
(3)由普朗克公式
B m 402W / m 2 m
(4)在4-10μm范围内的辐射强度
10
B4 10 m B d 0.2W / cm 2
大气的散射与吸收
无论是空气分子、云滴、雨滴、还是气溶胶，都可以看作是球形粒子 ，对电磁辐射的散射都可以用统一的散射理论来解释，关键参数是粒 子的尺度。
不同大小的球形粒子，散射光的强度分布和光谱分布很不相同，造成 了不同天气现象。
显然，地球大气的辐射场就整体而言不是各向同性的，它的温度 也不是均一的。
但是 对于大约 60-70 但是，对于大约 60 70 千米以下的局部空间而言，作为较好的近 千米以下的局部空间而言 作为较好的近 似，可以将它当作具有均一温度且各向同性。此时，能量跃迁由 分子碰撞确定。 分子碰撞确定
黑体（blackbody）概念
术语 黑体 是指能够完全吸收的 术语“黑体”是指能够完全吸收的 物质结构。
直观上 黑体可以当做一个具有小 直观上，黑体可以当做一个具有小 孔入口的准封闭腔体。
黑体的发射/吸收过程与腔壁温度的热 力学平衡状态
黑体辐射腔
在没有外界影响的条件下，如果某个系统各部分的宏观性质（如系 统的化学成分、各物质的量、系统的温度、压力、体积、密度等 等） 在长时间内不发生任何变化 则称该系统处于热力学平衡状 等），在长时间内不发生任何变化，则称该系统处于热力学平衡状 态。不受外界影响的任何系统，总是单向趋向于平衡状态。
北航大气辐射导论第07讲 大气顶的太阳辐射
大气辐射传输理论基础许东xudong@d@b d仪器科学与光电工程学院北京航空航天大学平面平行大气辐射传输方程行大气中辐射传输的基平面平行大气中辐射传输的基本标量方程可以写作,,d d d ,/μφμφωββ===ΩΩ 其中：方向参数()s e关于太阳的几个基本问题☐永不枯竭的太阳辐射能源是从哪里来的？☐太阳的结构是怎样的？☐太阳的温度有多高？☐太阳辐射的能量是恒定不变的吗？☐夏季热、冬季冷是因为夏季比冬季地球离太阳更近吗？☐太阳给地球输送了多少能量？☐太阳辐射的光谱是什么样的？☐太阳辐射怎么测量？太阳的基本结构☐太阳是离地球最近的恒星。
☐太阳形成于46亿年以前。
☐日地平均距离1.5X108千米。
☐太阳是一个气体球，可视半径约为6.96X105千米，质量约为千克1.99X1030千克。
太阳的基本结构☐构成太阳的主要成分是原始的氢和氦，在加上少量较重的元素。
氢约占总质量的90%，氦约占10%。
☐太阳的密度也随中心距离的增加而急剧下降。
约90%的质量包含在离太阳中心的1/2的半径里。
☐太阳的温度由中心向表面急剧下降，从约5X106K下降到约5800K。
太阳的基本结构☐一般认为，太阳能源是由四个氢原子稳定转换为一个氦原子的聚变反应所产生的，这种反应发生在太阳内部深处，那里温度高达几百万度。
4H→He+E ☐太阳以电磁辐射能量形式每秒钟约辐射掉5.0X106吨的质量。
减少的这个质量是由爱因斯计算得出的。
坦定律E=mC2太阳的基本结构☐太阳内部存在大面积的上升和下沉运动，即对流运动。
对流层由15000km左右深15000k度延伸到太阳表面。
在太阳内部能量通过电磁☐在太阳内部，能量通过电磁辐射输送，即能过光子流的方式传送。
☐在太阳表面附近，一部分能，量通过对流输送，一部分能量通过电磁辐射输送。
☐在太阳表面以上，能量再次以电磁辐射的方式输送。
太阳的基本结构☐光球层：太阳的可视区域，也可以看作太阳表面，到达地球的大部分电磁辐射能量来自该层。
大气物理辐射课后习题(北京大学大气物理学)
100e 0.125102 8.21 mWcm2
10、对于 = 0.32m 的太阳辐射，若只考虑大气的气体分子散射与 O3 的吸收，当地面气压 为 1 个大气压，O3 总含量 uO = 2mm， ，太阳天顶角 = 40°时，求整层大气对此波长的透射 率。 答案：0.254
3、有一圆形云体，直径为 2km，云体中心正在某地上空 1km 处。如果能把云底表面视为 7 ℃的黑体，且不考虑云下气层的削弱，求此云在该地表面上的辐照度。174W/m2
云体：余弦弦辐射体+立体角 根据：
FT L cos d
0 2
2
0
/4
0
L cos sin d d
672.9 56.9
725.2 82.3
751.7 94.1
求各高度间气层的辐射变温率（℃/24h） 。 各高度 E*为： P(hPa) 1010 786 -2 E*（Wm ） 616 642.9
答案：1.46℃/24h 701 657.6 94.1
F (W m 2 )
1010-786hPa:
时（d2=1.52108km）为 S2，求其相对变化值
S1 S 2 是多大。 S1
答案：6.5%
同 1（1） ：
1
4 d12 S1 4 d 22 S 2 S1 S2 S 1 2 S1 S1 4 d12 1 4 d 22 1.47 2 1 1.522 1 0.9353 0.0647
习题 1、由太阳常数 S 0, =1367 W/m2，请计算：①太阳表面的辐射出射度；②全太阳表面的辐
射通量；③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。 ①辐射出射度（P66） ：辐射通量密度（W/m2） 任意距离处太阳的总辐射通量不变：
大气科学导论复习重点
大气科学导论复习重点大气科学导论复习题第二周一、地球大气的主要成分及其演化历史？主要成分：浓度>1%，氮(N2,占78.08%v)，氧(O2,占20.95%v)，氩(Ar,占0.93%v)。
原生大气（天文大气圈）◆原生大气的成分是以氢和少量的氦为主（why？）。
大气伴随着地球的诞生就神秘地“出世”了。
也就是拉普拉斯所说的星云开始凝聚时，地球周围就已经包围了大量的气体了。
次生大气（地质大气圈）地球生成以后，由于温度的下降，地球表面发生冷凝现象，而地球内部的高温又促使火山频繁活动，火山爆发时所形成的挥发气体，就逐渐代替了原始大气，而成为次生大气。
次生大气形成时，水汽大量排入大气中，当时地面温度很高，大气不稳定对流的发展很旺盛，强烈的对流使水汽上升凝结形成液态水，出现江河湖海等水体，风雨闪电交加。
次生大气笼罩的时间大约46亿年前到20亿年前。
期间大量的CO2溶于原始海洋，最原始的生命在这个时期已经出现（大约35亿年前）。
大气圈成分20亿年前：N2CO2SO2H2O Ar20亿年后：N2O2Ar H2O CO2 含氧大气现代大气由次生大气转化为现在大气，同生命现象的发展关系最为密切。
1.植物的出现和发展使大气中氧出现并逐渐增多起来，动物的出现借呼吸作用使大气中的氧和二氧化碳的比例得到调节。
2.大气中的二氧化碳还通过地球的固相和液相成分同气相成分间的平衡过程来调节。
二、按照气温的变化特征，在垂直方向上，地球大气包括哪些层次？为什么会有这样的变化特征？根据温度的垂直变化，分为：对流层、平流层、中层、热层和外逸层等。
对流层(Troposphere)特点：1.气温随高度增加而降低，平均而言，减温率平均为γ=0.65℃/100米。
原因：阳光加热地面，而地面又加热它上面的空气。
包含了地球上我们熟悉的所有天气2.大气密度和水汽随高度迅速递减。
对流层几乎集中了整个大气质量的3/4，和水汽的90%。
3.有强烈的垂直运动。
(完整版)题库-大气辐射学复习题
84．晴朗天空呈蓝色的原因(多选)?A. 主要是分子散射B. 主要是粗粒散射C. 散射能力与波长四次方成正比D. 散射能力与波长四次方成反比【知识点】：4.4【难易度】：C【答案】：AD85．地面辐射差额的定义是（）。
A．地面吸收的太阳直接辐射与地面长波出射度之差；B．地面吸收的长波辐射与地面有效辐射之差；C．地面吸收的太阳总辐射与地面长波出射度之差；D．地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差。
【知识点】：4.6【难易度】：D【答案】：D86．下列哪一种说法不正确：（）A.物体温度越高，辐射能力越强；B.物体在热辐射平衡条件下，吸收多少辐射，放出多少辐射；C.黑体的辐出度与波长的四次方成正比，与其它因素无关；D.黑体最大放射能力所对应的波长与其绝对温度成反比。
【知识点】：4.2【难易度】：C【答案】：C87.大气具有保温效应的原因是A．大气容易吸收太阳短波辐射B．大气容易发射短波辐射C．大气对长波辐射吸收多，对短波辐射透明度高D．大气中水汽含量多【知识点】：4.7【难易度】：B【答案】：C88.下列哪一条不是晴空呈兰色的原因：A.到达人眼的可见光，既非波长太长的光，又非波长太短的光；B.到达人眼的光是不同波长的混合散射光；C.到达人眼的光是不同波长的混合折射光；D.人眼感觉敏锐的色光偏向于绿色【知识点】：4.4【难易度】：B【答案】：C89.温度为T的灰体球，对长波辐射吸收率为Aλ，对短波辐射发射率为ελ，下列关系正确的是（）A.Aλ=ελ<1B.Aλ〈ελ<1C.Aλ〉ελ>1D.Aλ=ελ=1【知识点】：4.1【答案】：A90.一年中南京大气上界太阳辐射日总量最大的是（）A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日【知识点】：4.5【难易度】：C【答案】：B91.关于长波辐射在大气中传输不同于太阳辐射的特征，下列哪一条不正确（）A.不计散射削弱作用B.可以不考虑大气本身发射的长波辐射C.具有漫射性质D.必须考虑大气本身发射的长波辐射【知识点】：4.6【难易度】：C【答案】：B92．分子散射的特点是：（）A．与波长无关，前向散射大；B．与波长成正比，后向散射大；C．与波长四次方成反比，前向后向散射相同；D.与波长四次方成正比，前向后向散射相同。
(完整版)题库-大气辐射学复习题
84．晴朗天空呈蓝色的原因(多选)?
A. 主要是分子散射
B. 主要是粗粒散射
C. 散射能力与波长四次方成正比
D. 散射能力与波长四次方成反比
【知识点】：4.4
【难易度】：C
【答案】：AD
85．地面辐射差额的定义是（）。
A．地面吸收的太阳直接辐射与地面长波出射度之差；
B．地面吸收的长波辐射与地面有效辐射之差；
C．地面吸收的太阳总辐射与地面长波出射度之差；
D．地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差。
【知识点】：4.6
【难易度】：D
【答案】：D
86．下列哪一种说法不正确：（）
A.物体温度越高，辐射能力越强；
B.物体在热辐射平衡条件下，吸收多少辐射，放出多少辐射；
C.黑体的辐出度与波长的四次方成正比，与其它因素无关；
D.黑体最大放射能力所对应的波长与其绝对温度成反比。
【知识点】：4.2
【难易度】：C
【答案】：C。
北航飞院航空气象复习资料(FREE)
北航飞院航空气象复习资料1.大气由哪三大部分组成？大气热量来源及其热循环过程是什么？大气的组成：干洁大气，水汽，浮在大气中的固液态杂质（气溶胶粒子）各部分作用臭氧：对紫外线有着极其重要的调控作用。
对高层大气有明显的增温作用。
二氧化碳：和大气的其他成分一样，不能直接吸收太阳短波辐射，但能大量吸收地面的长波辐射，使地面上的热量不至于大量向外层空间散发，对地球起到了保温作用。
这就是：温室效应。
水汽：是成云致雨的物质基础；能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，通过状态变化传输热量，影响空气温度。
释放潜热是剧烈天气的能源气溶胶粒子：吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；降低大气透明度，影响大气能见度；充当水汽凝结核，对云、雾及降水形成有重要意义。
2.对流层平流层气温直减率特征是什么？气温垂直递减率定义：γ= -△T／△Z 表示气温随高度变化快慢的一个物理量。
单位：℃/100mγ<0时称为逆温层γ=0时称为等温层对流层：温度随高度升高而降低。
（平均高度每升高100m，气温下降0.65℃。
）平流层：25km以下，气温保持不变；25km以上，气温随高度增加而显著升高。
3.露点温度和气温露点差露点温度（T d）对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量的情况下，降低温度而使空气达到饱和状态时的温度。
反映空气中水汽含量的多少，水汽含量 露点温度T d气温露点差（t-td）气温减去露点气温露点差表示了空气的干燥潮湿程度，气温露点差越小，空气越潮湿。
4.飞机航线飞行和起落时高度表拨正值规定气压高度表的订正飞行中常用的几种气压高度：1. 场面气压高度(QFE)飞机相对于起飞或着陆机场跑道的高度。
为使气压式高度表指示场面气压高度，飞行员需按场压来拨正气压式高度表，将气压式高度表的刻度拨正到场压值上。
2. 标准海平面气压高度(QNE)飞机相对于标准海平面的高度。
大气科学导论试题库
⼤⽓科学导论试题库⼤⽓科学导论试题库第⼀章1、什么是⼤⽓科学？参考答案答：⼤⽓科学是研究⼤⽓的各种现象及其演变规律，以及如何利⽤这些规律为⼈类服务的⼀门学科。
2、⼤⽓科学的研究对象是什么？参考答案答：⼤⽓科学的研究对象主要是覆盖整个地球的⼤⽓圈，也研究⼤⽓与其周围的⽔圈、冰雪圈、岩⽯圈和⽣物圈相互作⽤的物理和化学过程，此外还研究太阳系其他⾏星的⼤⽓。
3、⼤⽓的组成如何？参考答案答：地球⼤⽓的组分以氮、氧、氩为主，它们占⼤⽓总体积的99.96%。
其它⽓体含量甚微，有⼆氧化碳、氪、氖、氨、甲烷、氢、⼀氧化碳、氙、臭氧、氡、⽔汽等。
⼤⽓中还悬浮着⽔滴、冰晶、尘埃、孢⼦、花粉等液态、固态微粒。
第⼆章1、基本的⽓象要素有哪些？参考答案答：描述⼤⽓基本状态的参数有：温度、压⼒、湿度和风。
这4个物理量是表征⼤⽓基本状态的参数，⼜称⽓象要素，此外，还有降⽔量、云量、云状等。
2、常见⽓压场的形式有哪些？常⽤温标有哪⼏个？参考答案答：常见⽓压场形式：⾼压、低压、槽、脊、鞍形场。
⽓温的单位—般有⽤摄⽒温标，华⽒温标和绝对温标。
3、参考系有哪⼏个分类？地球参照系属于什么参照系？参考答案答：参考系有惯性系和⾮惯性系之分。
在⼤⽓科学的研究中，⼀般是以旋转的地球作为参考系，这是⼀个⾮惯性系。
4、为什么流体质点既要⼩⼜要⼤？参考答案答：连续介质假设中的流体质点既要充分⼩，以使它在流动中可当作⼀个点，同时⼜要⾜够⼤，能保持⼤量分⼦具有确定的平均效应值——各种宏观物理量值。
这种既⼤⼜⼩的流体质点，有时也称作流体微团或流体体素，⼀般则简称为流点。
在我们⽓象研究上，经常会⽤到这个概念——流体块，⼀个⼩的空⽓块。
5、站在转动的地球上观测单位质量空⽓所受到⼒有哪些？各作⽤⼒定义特点如何？参考答案答：站在旋转地球上观测单位质量空⽓所受到的⼒可以分为两类，⼀类是真正作⽤于⼤⽓的⼒，称做基本⼒，或⽜顿⼒，包括⽓压梯度⼒、地⼼引⼒、摩擦⼒。
另⼀类是站在随地球⼀起旋转的⾮惯性系中观察⼤⽓运动时所表现的⼒，称做惯性⼒，包括惯性离⼼⼒和地转偏向⼒。
北航飞行学院 气象习题集
航空气象学习题集（第一部分）1．在对流层中，下列各组气体中对大气温度变化影响最大的是A．氮气和臭氧B．水汽和二氧化碳C．二氧化碳和氧气2．对流层大气热量的来源主要是A．空气吸收地面热辐射B．空气吸收太阳辐射C．臭氧吸收太阳光中的紫外线3．平均而言，在对流层中每上升100米，大气温度的变化是A．下降0．65"CB．下降1℃C．上升0．4—0．7℃4．平流层对航空活动有利的方面是A．气流平稳，无恶劣天气发动机推力增大B．气温低，飞机载重量增加飞行真空速增大C．气流平稳，能见度好，空气阻力小5．每一种天气变化的物理过程都伴随着或起因于A．气压的变化B．热量的传递或交换C．水汽的相变6．在海拔200米处气温是6℃，气温直减率等于标准大气气温递减率那么结冰层的高度大约在A．平均海平面高度800米B．平均海平面高度900米C．平均海拔平面高度1100米7．如果在400米MSI高度上空气的温度为8℃．气温直减率等于标准大气的直减率，那么结冰层的高度大约是多少A．1500米MSI。
B．1200米MSL．C．1000米MSI。
8．中纬度地区的对流层，其平均厚度大约是A．17一18千米B．8—9千米C．12千米9．中高纬度地区上空的对流层顶，其高度随季节的变化是A．相对稳定B．冬季较低C．夏季较低10．对流层顶的高度随纬度的变化是A．随纬度的增大而降低B．随纬度的增大而升高C．在中纬度地区最高11．气象上把气温垂直递减率等于零即(Y=0)气层称为A．逆温层B．等温层C．不稳定气层12．与逆温层相联系的大气特征是A．稳定的空气层B．不稳定的空气层C．有气团雷暴13．下列关于等温层和逆温层的说法哪个正确A．逆温层是稳定气层，等温层是不稳定的气层B．逆温层和等温层都是稳定气层，它们都能阻挡对流的发展c．等温层各处气温相等逆温层就是平流层14．在标准大气中，海平面上的气温和气压值是A．15℃，1000Hpa B．0℃，‘760mmHgC．15℃，1013．25 hPa15．关于空气的相对湿度和温度露点差的关系，下列说法哪个正确A．当相对湿度增加时，温度露点差减小B．当相对湿度下降时．温度露点差减小C．当相对湿度增加时，温度露点差减小16．气压一定时，露点的高低表示A．空气距离饱和的程度B．空气含水汽的能力C．空气中的水汽含量17．下列关于露点温度的说法哪个正确A．温度下降到使空气中的水汽达到饱和时称露点温度B．每日的最低温度称露点温度C．温度下降到出现露珠时称露点温度18．在下面何种条件下能形成霜A．聚集层的温度在冰点或低于冰点，并有小水滴落下B．聚集层的温度低于周围空气的露点，且露点温度低于冰点C．聚集层有露水，且温度低于冰点19．水汽含量相同，气温不同，则露点温度A．不同B．较小C．相同20．决定饱和水气压的主要因索是A．空气的干燥潮湿程度B．空气中水气的多少C．气温的高低21．气温升高常会首先引起A．水汽含量增加B．相对湿度增大C．相对湿度减小22．在下列何种情况下能形成云，雾或露A．水汽凝结时B．水汽出现时C．气温露点差较小时23．气温露点差可以表示A．空气的饱和程度B．空气含水汽的能力C．空气中的水汽含量24．在一定的温度条件下，空气中的实际水汽含量与其能容纳的最大水汽含量的比率A．露点B．饱和点C．相对湿度25．关于飞机升限，下列何种叙述是正确的A．气温升高，大型飞机的升限要升高B．气温变化对喷气式飞机的升限有裁C．气温升高，所有飞机的升限都要河26．当气温高于标准大气温度时，飞机的载重量要A．增加B．减小C．保持不!27．场面气压是用来A．绘制天气图B．推算海平面气压C．调整气压式高度表28．飞机按气压式高度表指示的一定高度，在飞向低压区时，飞机的实际高度将A．保持不变B．逐渐升高C．逐渐降低29．为了使飞机在航线上保持规定的高度，必须按照__来拨定气压高度表A．海平面气压B．标准海平面气压C.场面气压30．飞机在比标准大气压冷的空气中飞行时，气压高度表所表示高度将——实际飞行高度Ａ．等于Ｂ．低于Ｃ．高于31．气象上的风向是指Ａ．风的去向Ｂ．风的来向Ｃ．气压梯度力的方向32．机场上常用风向袋来估计风速，当风向袋吹平时，风速已达Ａ．５－６米／秒Ｂ．６－１０米／秒Ｃ．１０－１２米／秒33．机场上吹东风时，起飞着陆的最好方向是Ａ．自西向东Ｂ．自东向西Ｃ．由北向南34．下面何种情况可以反映水平气压梯度力的大小Ａ．空气的温度Ｂ．等压线的疏密程度C．等压线的弯曲程度35．空气在运动时，是什么力阻止了空气直接从高压流向低压区A．水平气压梯度力B．地转偏向力C．地面摩擦力36．在赤道地区1000米高空作水平直线运动的空气质点所受的水平作用力主要有A．水平气压梯度力和惯性离心力B．水平气压梯度力和地转偏向力C．水平气压梯度力和摩擦力37．为什么摩擦层以上的大范围空气运动具有平行于等压线流动的趋势A．因为地转偏向力垂直作用在高低压中心的B．因为地转偏向力有与水平气压梯度力相平衡的趋势C．因为空气与地表的摩擦力使得空气的运动向垂直于水平气压梯度力的方向偏转38．根据风和气压场的关系确定，在北半球面三角形自由大气中背风而立则A．高压在右，低压在左B．低压在右，高压在左C．低压在右后方，高压在左前方39．在北半球离地3000米上空飞行，如果航线上是逆风，则高压区的位置是A．在航线的左边B．在航线的右边C．在航线的右前方40．在摩擦层，引起风斜穿等压线吹的原因是A．惯性离心力的作用B．地转偏向力的作用C．摩擦力的作用41．在北半球离地而900米高度处的风与地面风的关系如何A．900米高度的风与地面风的风向一致，但由于摩擦作用，地面风风速要小些B．900米高压的风与等压线平行而地面风偏向900米高压风的右边并常常要弱些C．地面风由高压朝低压方向斜穿等压线，900米高度的风从地面风的方向上朝顺时顺方向偏转并倾向于与等压线平行，且风速要大些42、地面风具有明显的变化的主要原因是A．气压的变化B．摩擦力的变化C．乱流强度的变化43．在北半球，近地层风从早上到中午的日变化规律是A．风向向顺时针方向偏转，风速增大B．风向向逆时针方向偏转，风速增大C．风向顺时针方向偏转，风速减小44．形成海陆风的对流性环流的原因是因为A．从水面吹向陆地的空气较暖，密度小，导致空气上升B．陆地吸收和散发热量比海面快C．从水面吹向陆地的空气冷，密度在，便空气上升45．关于山谷风，正确的说法是A．山谷风是由于海陆差异而形成的热力环流B．沿着山谷吹的风称为山谷风C．白天风由山谷吹向山坡46．在北半球，飞机穿过切变线飞行时，风向的方向变化为A．风向不变B．由右侧风变成左侧风C．由左侧风变成右侧风47．在北半球由高压区飞向低压区，航线上一定会碰上A．顺风B．右侧风C．左侧风48．大气中的波动常出现在A．锋面活动区和地表粗早地区B．等温层或逆温层的界面上和山脉背风面上空C．高空槽或高空急流附近49．关于对流性环流的发展，下述那种情况是正确的A．因冷空气下沉而促使暖空气上升B．暖空气密度小，自动上升C．对流性环流周围的冷空气比较大的速度下降，因而迫使较暖的空气上升50．由于海陆风原理，白天在海岛地区形成的对流云，常A．出现在海岛四周的海面上B．出现在海岛的中部地区上空C．沿海岸线排列51．在北半球，与低压区有关的空气环流是：A．向内，向上和沿反时针方向B．向外，向下和沿顺时针方向C．向外，向上和沿反时针方向52在某一次飞行中发现，在离地1500米高度上是西南风，然而地面风是南风这一风向不同的主要原因是由于A．当地地形影响气压B．地面有较强的地转偏向力C．风和地面之间的摩擦作用53．在北半球，一个飞行员作一次由东向西的长途飞行，在下面何种情况下，他将很有可能碰到因高压和低压系统形成的逆风A．高压系统北侧和低压系统南侧B．高压系统南侧和低压系统北侧C．高压系统或低压系统北侧54．自由大气中随高度变化的主要原因是：A．大气温度水平分布不均匀B．大气温度垂直分布不均匀C．气压梯度力随高度升高而减小55．北半球摩擦层中，在没有强烈天气系统影响的情况下，随高度升高，风向和风速将会A．形成西风，风速增大B．风向向顺时针方向偏转，风速增大C．风向向逆时针方向偏转，风速增大56．设机场标高为530米平均海平面高度，地面气温是26℃，露点温度为21℃而积状云的底高将大约是A．1350米MSLB．1150米MSLC．1000米MSL57．关于高压和低压系统下列那种说法正确A．一个高压区或高压背是一个上升气流区B．北半球的高压区有下降气流，南半球的高压区有上升气流C·一个低压区或一个低压槽是一个上升气流区58．对流发展的条件是A．稳定的大气和上升气流B．暖湿气流和热力乱流C．上升气流和不稳定的大气59．关于逆温层，下述哪种说法是正确的A．逆温层中空气密度小，有利于大型飞机飞行B．逆温层是稳定气层，其能见度通常较差C．逆温层中，温度随高度的升高而降低60．风吹来时，那种局地风向不断改变，风速一阵大一阵小的现象称为A．风的阵性B．风切变C．风向不定61．在下面各种情况中，能最快形成近地面逆温层的是A．晴朗而相对平静的夜晚的地面辐射冷却B．在山区附近暖空气快速上升C．锋面下的冷空气迅速下沉而增温62．当暖空气移动到一个冷的湖面上，在湖的下风边将会产生什么样的天气现象A．雾B．阵雨C．积状云63．在低空逆温层下，当相对湿度较高时，常会出现什么样的天气A·弱风切变和因下雨而造成的低能见度大气B．平稳的气流和因为有雾，霾或低云而造成的低能见度C．颠簸气流和因有雾，低的层云和阵雨而造成的低能见度64．形成雾的必要条件之一是A．静止的空气B．较强的乱流C．相对湿度大65．在下列何种情况下最有可能形成辐射A．微风推动暖潮湿的空气沿山坡上升，使空气冷却，水汽凝结B．傍晚湿度大，凉爽，晴朗和有微风的夜晚，并有合适的地形环境C．气温露点嗟小，静风，有气溶胶粒子，满天低云和合适的地形环境66．平流雾的形成是因为A．温暖，潮湿的空气移动到较冷的地表上B．是一团冷空气移动到一个水域上方，因而又额外增加了水汽C．在晴朗，无风的夜晚，地面使近地层空气冷却到露点温度时67．在飞行中，霾对观察飞机活动或地形特征的影响有哪些：l霾中飞行时玻璃窗常变得模糊不清，能见度常小于2千米：2在霾中飞行使眼睛工作负荷过大，地形特征很难看清：3霾能产生比离实际跑道距离高的感觉，使得飞行员进近偏低；4霾层常与层状云相连，其下常有风沙天气；5迎着太阳飞行时，霾层顶强烈反射太阳光，使飞行员看不清前方的目标。
大气辐射复习题
大气辐射复习题大气辐射复习题大气辐射是指地球表面和大气层之间的能量传递过程。
它是地球能量平衡的重要组成部分，对地球的气候和环境起着至关重要的作用。
下面我们来复习一些关于大气辐射的问题。
一、选择题1. 大气辐射主要包括以下哪几种类型？A. 可见光辐射B. 紫外线辐射C. 红外线辐射D. X射线辐射答案：A、B、C2. 大气辐射的传播方式主要有以下几种？A. 平行传播B. 散射传播C. 吸收传播D. 干涉传播答案：B、C3. 下列哪个因素对大气辐射的传播具有重要影响？A. 大气成分B. 大气温度C. 大气湿度D. 大气压强答案：A、B、C4. 大气辐射的主要来源是什么？A. 太阳辐射B. 地球辐射C. 人造辐射D. 宇宙辐射答案：A、B5. 大气辐射的能量主要集中在哪个波长范围内？A. 红外线波段B. 可见光波段C. 紫外线波段D. X射线波段答案：A、B二、判断题1. 大气辐射的传播速度与波长无关。
答案：错误2. 大气辐射的传播路径主要是直线传播。
答案：错误3. 大气辐射在大气层中的传播会发生散射现象。
答案：正确4. 大气辐射的强度与大气成分无关。
答案：错误5. 大气辐射主要是由地球辐射产生的。
答案：错误三、简答题1. 什么是大气辐射？答：大气辐射是指地球表面和大气层之间的能量传递过程。
它包括太阳辐射和地球辐射两部分。
2. 大气辐射的传播方式有哪些？答：大气辐射的传播方式主要有吸收、散射和透射三种。
其中，吸收是指大气层吸收辐射能量，散射是指辐射能量被大气中的分子和粒子散射改变方向，透射是指辐射能量穿过大气层到达地面。
3. 大气辐射的主要来源是什么？答：大气辐射的主要来源是太阳辐射和地球辐射。
太阳辐射是指太阳发出的能量，地球辐射是指地球表面吸收太阳辐射后再辐射出去的能量。
4. 大气辐射的能量分布情况如何？答：大气辐射的能量主要集中在红外线和可见光波段。
其中，红外线波段的能量占大气辐射总能量的大部分，可见光波段的能量占辐射总能量的一小部分。
第二章复习题
第二章辐射复习题一、名词解释题：辐射(p26是一种发射能量的方式)；注意物体对辐射吸收、反射、透射的选择性黑体（a=1 实为0.99/0.97）、灰体（透射率t＝０，吸收率a＝（１－r），且不随波长改变）;白体：r=1全部反射辐射通量密度（辐射通量：单位时间通过任意面积上的辐射能量。
辐射通量密度：单位面积上的辐射通量。
）“通过”包含吸收、发射、反射、透射。
又称辐射能力或放射能力太阳高度角(h⊙):p31.sin h⊙＝sinφ·sinδ＋cosφ·cosδ·cosω由此知太阳高度角h的大小取决于纬度、季节和一天中的时间。
正午太阳高度角可简化p31φ—当地的地理纬度。
（地球上任一点与地心的连线跟赤道平面之间的夹角）—为求算日期的赤纬（也称太阳倾角）即太阳直射点纬度（太阳直射光线与赤道平面之间的夹角），它是太阳光线垂直照射地球的位置。
在北半球为正值、南半球为负值太阳高度角越小、投射到地平面上的太阳辐射通量密度就越小正午h随纬度的变化规律：在直射点以北的地区，随纬度升高，h减小；在直射点以南的地区，随纬度升高，h增大。
正午h随季节的变化规律：随着太阳直射点的移近，h增大；随着太阳直射点远离，h减小。
可照时数（p32）：是不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。
以小时、分为单位注意其随纬度的变化太阳常数（p30）大气质量数:在标准状态下（气压为1013hPa，气温为0℃）太阳光垂直投射到地面所经路程中，单位截面积空气柱的质量称为一个大气质量数。
；大气透明度(p34)；地面反射的太阳总辐射R与投射到地面的太阳总辐射Rs的百分比称为地面反射率。
新雪表面大于陈雪表面。
潮湿土壤小于干燥土壤表面粗糙度大的反射率小太阳高度大，反射率小 p35地球辐射(p36) ；大气天窗（p37）；地面有效辐射(p38)；地面净辐射:在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额(R n )。
北航大气辐射导论第03讲 大气中的光谱吸收
1/ 2
谱线半宽 D / ln 2
与洛仑兹廓线相比 多普勒 与洛仑兹廓线相比，多普勒 廓线在中心区要强得多，在 翼区要弱得多
多普勒谱线半宽与绝对 温度的平方根成正比
谱线增宽
沃伊特廓线
大约20-50km高度范围内，需要综合考虑碰撞增宽和多普勒增宽 ，
f v 0
f 0 f D d
2 1 1 0 2/3 exp d 2 2 2 D D 0
沃伊特廓线满足归一化条件
f v 0 d 0 1
地球大气的化学成分
地球大气的化学成分
地球大气的化学成分
地球大气的化学成分
大气的化学成分
氮氧化合物 NOx (NO,NO2) 对于确定对流层和平流层的 O3 浓度非常重要。由地表 的运输和燃烧过程以及在对 流层高层和平流层低层飞行 的飞机产生。
SO2 平流层的二氧化硫主要 由火山喷发产生，对流层的 二氧化硫主要由地面排放产 生。
美国1976年标准大气（USSA-1976）它给出了中等太阳活动期间，由 地面到1000km的理想化、静态的中纬 度平均大气。 这个标准大气的32km以下与50km以下部分，分别和国际民用航空组 织标准大气及国际标准化组织的标准大气相同。 我国有关部门将此标准大气与我国60个台站的30km以下的气球探空 资料进行比较后，认为与45 °N 的实际大气十分接近，低纬度地区 有较大偏差。 有较大偏差
振动能量：组成分子的原子受某种类似弹簧的 弹力的束缚，单个原子能够相于原子彼此间的 平衡位置而振动 因此分子具有振动能量 平衡位置而振动，因此分子具有振动能量。
北航大气辐射导论第06讲 大气中的辐射传输
j i
1 1 i k j
m m H H 0 1 0 m F Z i 4 1 i / 0
H 0 H 0 1 F Z i 4 1 i / 0
1 m Pl i P 0 l 0 0
因此，第n级近似的各向同性辐射 传输方程的全解具有以下形式
可以证明
满足微分方程的齐次部分，式中的 b和Q是两个任意的积分常数。
半无限各向同性散射大气的漫反射定律
考虑一个半无限大气的顶部 (τ=0) 和底 部（τ=τ1），没有向下和向上的漫反射 考虑第二个边界条件
定义以下函数
则有
同时有反射强度为 通过推导可以得到d @b d 仪器科学与光电工程学院 北京航空航天大学
分子吸收
大气对光谱的吸收并不是连续的
I0 I0 I Q Q Q F 0 s P 0 U k 2 r 2 U 0 4 r 2 U 0 V V0 V0
重排各项，并设
可以得到如下联立方程组
其中
i 代表辐射流方向
在二流近似中，取两个辐射流方向：即 在 流近似中，取两个辐射流方向 即 j=-1和1，且N=1。1 1/ 3, a1 a1 1
散射相函数的不对称因子
a / 0.001
a / 1
a/ 3
a / 10
m m N m m l l
离散纵坐标法的矩阵描述
不含方位角的漫射辐射传输方程为
式中可以选择满足以下条件的点和权重
大气导论复习题
1.为什么云层存在会使白天气温降低，夜间气温升高?答：白天云层存在，云层对太阳辐射有吸收，散射和反射作用，云层越厚，作用越强，那么到达地面的太阳辐射就小，使得白天气温降低：而在夜间，由于云层的存在，而不存在太阳辐射，云层越厚，大气逆辐射超强，地面可以得到热量的补偿，减少热量的损失，地面有效辐射小，所以夜间的气温升高)2.什么是初始值敏感性？混沌理论3.气候系统的组成答：气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
4.造成长江流域8月份出现伏旱天气的环流系统是答：西太平洋副热带高压5.台风发生与否的临界SST答：26.5摄氏度6.对太阳辐射削弱作用最强的是什么答：大气污染7.开尔文温度和摄氏温度怎么换算答：T=t+273.15k8.温室效应，温室气体答：温室效应: 温室效应是指大气中温室气体吸收了行星表面发出的长波辐射后向各个方向辐射能量，进而导致行星表面平均温度升高的过程。
温室气体：温室气体是指大气中促成温室效应的气体成分。
自然温室气体包括水汽，二氧化碳，臭氧，烷，化亚氮，以及人造温室气体氯氟碳化物等。
9.一温度为 14 °C 的未饱和气块在 g = -0.8 °C/100m 的气层中作向上运动，其温度按干绝热直减率变化（-10 °C/km），问气块上升 300m 后的温度是多少，这时它周围空气的温度呢？并说明此气块的运动趋势。
答：气块温度=14—1*3=11 周围空气温度=14—0.8*3=11.6，气块将有下降原来位置的运动趋势10.简述城市热岛效应的特点。
同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中11.分别涂为黑白色但性质相同的两个物体，在露天下其夜间与白天的表面温度是否相同?答：白天，白色物体的反照率高，黑色物体的反照率低，黑色物体比白色物体更能吸热，所以，白天，黑色物体比白天物体的温度高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
30、写出压致增宽半宽随气压和温度的变化关系。 31、写出多普勒增宽的吸收系数表达式。 32、写出多普勒增宽的半宽表达式。 （二）大气中粒子的光散射 33、什么是瑞利散射和洛仑茨-米散射。 34、写出散射强度的普遍表达式。 35、什么是散射相函数，写出其定义表达式？ 36、给出瑞利散射的散射截面。 37、对于非偏振入射太阳光，其瑞利散射的相函数是什么？ 38、分别写出垂直/平行分量瑞利散射的强度方程和相函数， 它们各有什么特点。 39、画图说明散射方程中平行分量和垂直分量的定义。 40、结合瑞射散射，试解释天空呈现蓝色的原因。 41、什么是天空中的中性点？瑞利散射预测的中性点在什么位置？实际天空中 的中性点在什么位置？ 42、写出矢量波动方程和标量波动方程。 43、给出由标量波动方程解构造矢量波动方程解的方法。 44、写出标量波动方程的通解。 45、写出均匀球体入射波、内波和散射波的形式解。 46、给出研究球体散射辐射包括偏振的基本方程。 47、给出远场区中的散射强度方程。 48、什么是散射效率？ 49、给出洛仑茨-米散射的散射截面。 50、说明球形粒子散射效率关于粒子尺寸的变化规律。 51、试比较瑞利散射和洛仑茨-米散射相函数的特点。 52、引入斯托克斯参数，定出散射方程。 53、试比较瑞利散射和洛仑茨-米散射相矩阵中的参数。 54、比入射光波长大得多的粒子对光传输有哪些影响？ 55、对于有效截面积等于几何面积 A，尺寸比波长大得多的粒子，其消光截面的 大小是多少？ 56、试利用几何光学理论中虹的形成原因和出现位置。 （三）大气中分子光谱吸收 58、什么是标准大气？ 59、对紫外光起主要吸收作用的是哪些分子？ 60、写出红外区主要的大气吸收分子。 61、写出 H2O、CO2 在红外谱区主要的吸收带。 62、什么是单色透过率、谱透射比和谱吸收比？ 63、写出利用逐线积分法求光学厚度的公式。 64、给出逐线法计算吸收系数的公式。 65、简述相关 k 分布法的基本思想。 66、什么是强线极线和弱线极限？ 67、什么是线性吸收区和平方根吸收区？ 68、给出等价线宽的定义。 69、对于单谱线，写出在 宽度的频谱区间内，等价线宽表达式的表达式；并 给出弱线和强线极限下等价线宽的表达式。 70、简述艾尔萨色的规则带模式。 71、简述谷第的统计带模式。 72、分别给出谷第的统计带模式在强线近似和弱线近似情况下的谱透射比。 （四）辐射传输方程 73、写出不加任何坐标系的普遍辐射传输方程。 74、给出介质的单色光学厚度计算公式。 75、写出比尔-布格-朗伯定律。 76、写出施瓦氏方程和它的解。 77、对于平面平行大气，考虑一微分厚度 z ，由该层之下出射的漫射强度的变 化，由哪些过程产生，请结合画图进行说明？ 78、写出平面平行大气中辐射传输的基本标量方程。 79、什么是单散射反照率？ 80、什么是散射相函数的不对称因子。 81、瑞利散射和洛仑茨-米散射的不对散因子分别有什么特点？ 82、给出相函数的勒让德多项式展开。
83、简述离散纵坐标法的基本思想。 84、利用离散纵坐标法，给出各向同性散射介质的辐射传输方程的通解。 85、给出半无限各向同性散射大气的反射强度计算公式。 86、利用离散纵坐标法，给出各向异性散射介质的辐射传输方程的通解。 87、分别给出二流近似和爱丁顿近似的辐射传输方程。 88、试比较二流近似和爱丁顿近似的异同。 89、在二流近似和爱丁顿近似计算中，为什么要进行δ函数调整？ 90、试给出δ函数调整的基本原理和方法。 （五）辐射传输理论应用 91、什么是太阳常数？ 92、简述测量太阳常数的 Smithson 长法、短法？ 93、太阳平衡温度的计算。
（一）基本辐射理论 1、写出电磁波波长、波数和频率之间的关系。 2、写出立体角的定义。 3、对于各向同性辐射，已知辐射强度为 I ，写出其通量密度。 4、大气的消光作用主要包括哪些？ 5、什么是消光截面？ 6、简述消光截面、质量消光截面、消光系数之间的关系。 7、简述消光截面、吸收截面和散射截面之间的关系。 8、什么是散射尺度参数？散射的分类？ 9、什么是独立散射？ 10、什么是单散射和多次散射？ 11、简述黑体的物理意义？ 12、写出普朗克公式的三种形式。 13、写出斯蒂芬-玻尔兹曼定律。 14、写出维恩位移定律。 15、描述基尔霍夫定律的物理意义。 16、给出黑体发射率与吸收率之间的关系。 17、简述热力学平衡状态和局域热力学平衡状态。 18、什么是红外频率中的振转带？ 19、分子的储能方式有哪些？ 20、简述电子能级、振动能级、转动能级之间的关系。 21、写出 O2、H2O、CO2 分别有几个振动模和转动自由度？ 22、什么是容许跃迁和禁戒跃迁？ 23、什么是简并？ 24、给出转动跃迁的选择定则。 25、比较线性双原子、线性三原子、挠曲三原子分子的选择定择有何异同？ 26、简述什么是跃迁的平行支、垂直支？ 27、简述线性三原子分子的选择定择， 并描述 P、 Q、 R 支与选择定则的对应关系。 28、谱线增宽的原因有哪些？ 29、写出压致增宽洛仑兹廓线的线形表达式、吸收系数表达式。