第二章

一、填空题：（30道）

1. 半径为_____代表一种更稳定和永久的尺度。这种大小粒子有可能在大气中停留一些时间,在大气条件下凝聚也不很快。

答案：10^-6cm

2. 雨滴大小的粒子半径为____。

答案：1mm
3.大气中的气体分子重量轻,它所带电构成的离子称之为____。
答案：轻离子
4.____对太阳辐射和大气辐射以及地气辐射、大气化学有重要影响,对云雾和降水的形成等起有重要作用，对大气中的电过程也起重要作用。
答案：气溶胶
5.在大气中的粒子是以不同尺度的粒子群出现,粒子数n随粒子尺度r的变化称之
为粒子的____。
答案：尺度谱n(r)
6.描述电离源对大气电离的能力用大气____表示。
答案：电离率(q)

7. 当大气条件和大气介质特征不变的情况下,大气离子的迁移率仅与大气离子的_____有关。

答案：半径
8.离子迁移率与空气密度成____。
答案：反比
9.大气重离子浓度取决于____。
答案：气溶胶含量
10.一般说,陆面大气重离子浓度____轻离子浓度。
答案：大于
11.1~2km高度以上的大气中,大气电离串随高度____。
答案：递增
12.1~2km高度以上的大气中,大气电离率随高度递增,至10~15km高度达到____.
答案：极大值

13. 在对流层中,大气轻离子浓度开始随高度递增而____。

答案：增加
14.而大气正轻离子浓度____大气负轻离子浓度。
答案:大于
15.大气重离子的日变化规律与轻离子____。
答案:相反
16.在海上,大气气溶胶浓度的日变化很小,所以大气离子的日变化____。
答案:小
17.大气离子谱分布即为大气高子迁移率的谱分布,它是措述____的的物理量。
答案:大气离子群
18.由于同类电荷相斥的原因,大气中的离子- -般只带____个电荷。
答案:一
19.10^-5cm为大气____尺度,认为是“大”的尺度,已几乎不受布朗运动和重力沉降作用的影响
答案:气溶胶
20.大气中的氧、氮和氩等但定气体的含量在99. 99%以上,它们的体积比到100km以下没有变化。
答案:100
21.大气中____是指悬浮在大气中的各种固态和液态徽粒,如尘埃.海盐、云雾和降水粒子等。
答案:气溶胶
22.气溶胶对大气中的____过程也起重要作用。
答案:电
23.气溶胶浓度具有明显的仔变化.其变化规律各地差异根大,一般陆地气溶胶浓度的日变化较海上____.
答案:大
24.气溶胶浓度具有明显的仔变化.其变化规律各地差异根大,晴大的日变化较阴天____。
答案:大
25.观测表明,气溶胶主要集中于____km高度以下的对流层大气中。
答案:5
26.太阳辐射中波长小于1000A左右的紫外线,但它主要存在于____,在对流层中不很重要.
答案:高层大气
27.大气电离主要局限于____高度以下的大气。
答案:5
28.在海洋上空大气中的放射物质比陆地上要少得多，因在海面处大气的____仅为大气的百分之几。
答案：电离率
29.宇宙射线主要是由能量为10^-8~10^-20eV的高能质子所组,它用以穿透整层大气，不仅使大气电离,而且与大气分子碰撞产生中子和介子等高能粒子,构成____。
答案：次宇宙射线

30. 在低层大气中,短波辐射的吸收限于____的大小。

答案：光离解
 
二、单选题：（30道）
1.粒子的半径为为多大_____时,其极性表现为获取或失去电子。
A.10^-9cm
B.10^-8cm
C.10^-7cm
D.10^-6cm
答案：B
2.地壳中各射线中主要电离源是____

1. α射线
2. β射线
3. γ射线
4. X射线

答案：C

3. 地壳中放射性物质发出的各种射线强度在穿过大气时随高度迅速____

A.减小
B.增大
C.不变
D.先增大后减小
答案：A
4.地壳中放射性物质发出的各种射线强度在穿过大气时对大气的电离率迅速____
A.减小
B.增大
C.不变
D.先增大后减小
答案：A
5.____射线是大气中放射物质。
A.α射线
B.β射线
C.γ射线
D.X射线
答案：A

6. 所以大气中的放射性物质对大气电离主要局限于____高度以下的大气。

A.5km
B.6km
C.7km
D.8km
答案：A

7. 到____高度处,大气的电离率已主要是由宇宙射线所引起。

A.4~5km
B.5~6km
C.6~7km
D.7~8km
答案：B

8. 由于大气密度随高度减小,所以宇宙射线的电离率并非随高度单调上升,大约在____高度处大气电离率达极大值,接着随高度增加而下降。

A.5~10km
B.10~15km
C.15~20km
D.20~25km
答案：B
9.大气离子半径是指其有效半径,其变化范圈从____。
A.10^-9cm~10^-6cm
B.10^-8cm~10^-5cm
C.10^-7cm~10^-4cm
D.10^-6cm~10^-3cm
答案：B
10.当大气条件和大气介质特征不变的情况下,大气离子的迁移率仅与大气离子的半径有关，半径越小,迁移率____。
A.越大
B.越小
C.不变
D.不能确定
答案：A
11.一般轻离子的迁移率比重离子的迁移率要大____数量级。
A.一个
B.两个
C.三个
D.四个
答案：B
12.通常的情况下,负轻离子的迁移率____正轻离子。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无关于
答案：A
13.分子量小的离子迁移率____分子量大的迁移率
A.大于
B.小于
C.等于
D.无关于
答案：A
14.大气离子迁移率随高度迅速____.
A.减小
B.增加
C.不变
D.先增加后减小
答案：B
15.观测表明,气溶胶主要集中于5km高度以下的（）大气中。
A.平流层
B.对流层
C.大气
D.中间层
答案：B
16.在（）高度地壳放射线对大气的电离率为地面值的2%,
A.0.5km
B.0.6km
C.0.7km
D.0.8km
答案：A
17.到1km高度地壳放射线对大气的电离率则迅速减小为地面的（）左右
A.0. 4%
B.0. 3%
C.0. 2%
D.0. 1%
答案：D
18.（）是大气中放射物质发射的射线的主要电离源。
A.α射线
B.β射线
C.γ射线
D.X射线
答案：A
19.宇宙射线主要是由能量为（）的高能质子所组,它用以穿透整层大气，不仅使大气电离,而且与大气分子碰撞产生中子和介子等高能粒子,构成次宇宙射线。
A.10^-8~10^-20eV
B.10^-9~10^-20eV
C.10^-1010^-20eV
D.10^-11~10^-20eV
答案：A
20.大气中的负离子主要是电子附着于（）而形成，
A.氧分子
B.氮分子
C.碳分子
D.氖分子
答案：A
21.（）表示大气离子在单位电场强度产牛的静电力作用下作等速运动的速度值。
A.大气离子电迁移率
B.大气离子电解率
C.大气离子移动率
D.电气离子电动率
答案：A
22.大气重离子浓度取决于（）含量,其变化范围比大气轻离子变化范围要大。
A.气溶胶
B.轻离子
C.大气放射性线
D.大气密度
答案：A

23. 在0~0.5km高度范围内,宇宙射线的电离率占大气总电离率的（）

A.10%
B.25%
C.50%
D.70%
答案：B
24.到5~6km高度处,大气的电离率已主要是由（）所引起。
A.地壳中放射性物质发出的放射线
B.大气中放射性物质发射的放射线
C.火山爆发
D.宇宙射线
答案：D
25.字宙射线的强度与（）密切相关，
A.大气湿度
B.太阳活动
C.火山爆发
D.闪电
答案：B
26.轻离子半径约为（），它常由几个电离分子与中性分子聚合而成。
A.10^-10cm~10^-10cm
B.10^-9cm~10^-8cm
C.10^-8cm~10^-7cm
D.10^-7cm~10^-6cm
答案：C

27. 当光子作用一分子,分子中的电子获得能量,当电子具有的能量克服（）对电子的束缚力,就脱离分子,成为自由电子。

A.夸克
B.质子
C.原子核
D.中子
答案：C

28. 分子失去电子成为（）。

A.原子
B.正电子
C.负离子
D.正离子
答案：D

29. k_e称做大气离子电迁移率,或称大气离子的迁移率,单位为（）

A.cm²∙V^-1∙s^-1
B.cm²∙V^-1s
C.cm²∙V∙s^-1
D.cm∙V^-1∙s^-1
答案：A
30.大气离子在电场强度E的作用下,它所受的静电力表示为
A.F=eE
B.F=gE
C.F=E
D.F=e²E
答案：A
 
三、多选题：（30道）
1.大气的电离率取决于____
A.电离源的强度
B.大气的密度
C.大气的电场强度
D.火山爆发
答案：AB
2.大气中的离子主要分两类____
A.氧离子
B.轻离子
C.氮离子
D.重离子
答案：BD

4. 重离子又分为____

A.Langevin离子
B.大离子
C.超大离子
D.超离子
答案：ABC

5. 表征大气离子物理特征的物理量有三个:

1. 大气离子的电荷
2. 大气离子的半径
3. 大气离子的迁移率
4. 大气离子的数量

答案：ABC

6. 当大气离子处在大气电场中运动时,它将受到两种力的作用:

A静电力
B.大气电场力
C.大气压力
D.大气介质对离子的阻力
答案：AD
7.大气离子浓度随高度分布与（）和（）随高度的分布密切相关，
A静电力
B.大气电离率
C.气溶胶含量
D.大气介质对离子的阻力
答案：BC
8.对于大气轻离子浓度遞常在后半夜出现（）,中午前后出现（）。
A极大值
B.无变化
C.极小值
D.无法判断
答案：AC

9. 大气中荷电的基本载体是（）

A.气体分子
B.气溶胶
C.气体离子
D.气体
答案：AB
10.一般云滴谱表现为云滴浓度随半径（）增加,到某个极大值后又随粒子半径较（）地减小。
A.迅速
B.匀速
C.缓慢
D.不确定的
答案：AC
11.大气中气溶胶是指悬浮在大气中的各种固态和液态徽粒,如尘埃.海盐、云雾和降水粒子等。
但是习惯上大气气溶胶不包括（）
A.云雾粒子
B.降水粒子，
C.海盐
D.尘埃
答案：AB

12. 气溶胶对（）有重要影响

A.太阳辐射
B.大气辐射
C.地气辐射
D.大气化学
答案：ABCD

13. 气溶胶一旦进人大气,它的生命决定于（）作用:

1. 扩散
2. 碰撞
3. 沉淀
4. 冲刷

答案：ABCD
14.γ射线是光子流,它的电离能力最（）,但是其贯穿本领最（）。
A.弱
B.强
C.一般
D.无法判断
答案：AB
15.α射线有（）电离能力,但是贯穿能力（）。
A.弱
B.强
C.一般
D.无法判断
答案：BA

16. 大气离子迁移率包括

A.大气离子气体迁移率
B.大气离子液体迁移率
C.大气离子机械迁移率
D.大气离子电迁移率
答案：CD
17.大气中的离子主要来源于大气中存在电离过程,而引起大气电离的电离源主要有（）
A.地壳中放射性物质发出的放射线
B.大气中放射性物质发射的放射线
C.火山爆发
D.宇宙射线
答案：ABD
18.地壳放射性物质发出的射线包括（）
A.α射线
B.β射线
C.γ射线
D.X射线
答案：ABC
19.宇宙射线的电离率随高度迅速增大,在0~0. 5km高度范围内,字宙射线的电离率
占大气总电离率的（）,在1~ 2km高度范圈内，电离率占大气总电离率的增加至
（）左右;在3~4km高度范围内,电离率升至（）
A.25%
B.50%
C.82%
D.97%
答案：ACD

20. 大气中离子的改变是由两种原因造成的,

1. 在各电离源的作用下,大气离子不断生成:
2. 因大气中正、负离子的相互碰撞中和其各自所带电荷的复合过程,使离子消亡。
3. 离子之间相互作用
4. 大气的离子相互结合

答案：AB
21.观测表明,大气轻离子浓度的变化范围约从（）cm^-3数量级到（） cm^-3数量级.
A.10⁵
B.10⁴
C.10³
D.10²
答案：DC
22.大气重离子浓度取决于气溶胶含量,其变化范围比大气轻离子变化范围要大,约从（）cm^-3数量级到（） cm^-3数量级.
A.10⁵
B.10⁴
C.10³
D.10²
答案：DB
23.大气中气溶胶是指悬浮在大气中的各种（）微粒,如尘埃.海盐、云雾和降水粒子等。
A.固态
B.液态
C.气态
D.汽态
答案：AB
24.大气中的氧、氮和氩等恒定气体的含量在99. 9%以上,它们的体积比到100km以下没有变化。
A.氧
B.氮
C.氩
D.氢
答案：ABC
25.下列那些情况会使大气电离（）
A.闪电
B.火山爆发
C.森林大火
D.雪暴
答案：ABCD
26.分子量小的离子迁移率大于分子量大的迁移率,如:氢离子的迁移率为于空气的（）倍多，为二氧化碳的（）倍多
A.2
B.4
C.8
D.9
答案：BD
27.大气离子的迁移率随高度而变，可以看到,大气离子的迁移率与（）成反比,即与（）成反比,所以大气离子迁移率随高度迅速增加。
A.粘滞系数
B.大气密度
C.大气电离率
D.气溶胶浓度
答案：AB
28.大气正重离子浓度与大气负重情子浓度的比（）1，大气负轻离子浓度与大气正轻离子浓度的比值（）1
A.大于
B.小于
C.等于
D.约等于
答案：AB
29.大气离子半径是指其有效半径,其变化范圈从（）到（）
A.10^-10cm
B.10^-8cm
C.10^-6cm
D.10^-5cm
答案：BD
30.离子的机械迁移率与扩散系数可用爱因斯坦关系式表示:D=K_BTB,其中D,K_B,T,B分别代表（）
A.扩散系数
B.玻尔兹曼常数
C.温度
D.机械迁移率
答案：ABCD
 
四、简答题：（10道）

1. 气溶胶浓度日变化具有双峰、双谷的形式，简述双峰双谷出现的时间的原因？

答案：第一蜂值出现于早晨8时左右,第二峰值出现于20时左右;第一谷值出现于4时左右，此时大气较为稳定,第二谷值出现于16时左右。对于第一峰值的原因,是由于日出后大气热对流加大和湍流垂直输送增强使气溶胶浓度加大,对于第二谷值原因,是由于中午前后热对流和湍流垂直输送旺盛,气溶胶输向高层,导致近地层气溶胶减弱;对于第二峰值原因,是由于傍晚时热对流和湍流垂直输送减弱,使气溶胶积聚于近地层。
 
2.大气中的离子主要来源于大气中存在电离过程,而引起大气电离的电离源？:
答案：一是地壳中放射性物质发出的放射线;二是大气中放射性物质发射的放射线;三是地球
之外宇宙射线,如太阳辐射中波长小于1000A左右的紫外线,但它主要存在于高层大气,在对流层中不很重要;第四种则是大气中的闪电、火山爆发、森林大火、尘暴、雷暴等也使大气电离。其中前三种是主要的电离源。
 
3.大气离子的迁移率表示大气离子在大气中的运动特征,造成大气中离子的运动原因有？
答案：一种是由于机械力作用于离子使其运动;另一种是电场对离子的作用产生运动。对前一种造成大气离子运动的迁移率称机械迁移率;后一种电场对离子作用产生运动造成大气离子运动的迁移率称之电迁移率,也表示了大气的导电性能。
 
4.大气中离子的改变造成的原因是：
答案：一是在各电离源的作用下,大气离子不断生成:二是因大气中正，负离子的相互碰撞中和其各自所带电荷的复合过程,使离子消亡。
 
5.大气中的离子形成后,它的生成和消亡主要由什么过程引起的（不考虑大气重离子和中性气溶胶粒子,正负轻离子、正负重离子异性电荷的大气轻重离子等之间的复合过程）？
答案：大气中的离子形成后,它的生成和消亡主要由以下过程引起的:(1)大气中的电离源作用使离子的增加;(2)不同极性离子间的复合形成中性粒子,使离子消失;(3)正或负轻离子附着于中性大粒子上,使重离子增加,而轻离子减少。
 
6.表征大气离子物理特征的物理量有：
答案：大气离子的电荷、大气离子的半径和大气离子的迁移率。
 

7. 写出离子的机械迁移率与扩散系数可用爱因斯坦关系式，并解释始终各字母的意义

答案：D=K_BTB。式中D是扩散系数,T是温度,B是机械迁移率,K_B是玻尔兹曼常数。
 

8. 当大气离子处在大气电场中运动时,它将受到哪两种力的作用，并何时做等速运动

答案：(1)静电力;(2)大气介质对离子的阻力。如果大气离子受到的静电力与犬气对它的阻力相等时，它便做等速运动。
 

9. Q+是大气正重离子电离率,Q_是大气负重离子电离率,它们取决于？

答案：它们取决于放射性物质和宇宙射线以外的其它一些电离过程。
 

10. 宇宙射线的电离率随高度迅速增大，简述在各高度宇宙射线占大气电离率的大小

在0~0.5km高度范围内,宇宙射线的电离率占大气总电离率的25%,在1~2km高度范圈内,电离率占大气总电离率的增加至82%左右;在3~4km高度范围内,电离率升至97%;到5~6km高度处,大气的电离率已主要是由宇宙射线所引起。但是出于大气密度随高度减小,所以宇宙射线的电离率并非随高度单调上升,大约在10~15km高度处大气电离率达极大值,接着随高度增加
而下降。