2025年大学《大气科学》专业题库- 大气辐射平衡与全球气候

2025年大学《大气科学》专业题库——大气辐射平衡与全球气候考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一种气体对太阳短波辐射几乎透明，但对地球的长波辐射有强烈的吸收作用？A.氧气（O2）B.氮气（N2）C.水汽（H2O）D.氩气（Ar）2.大气对太阳辐射的主要散射过程是？A.镜面反射B.散射C.吸收D.衰减3.地球能量平衡的主要能量来源是？A.地球内部热源B.太阳辐射C.月球引力D.地球自转4.下列哪一项不是温室气体？A.二氧化碳（CO2）B.甲烷（CH4）C.氧气（O2）D.氧化亚氮（N2O）5.全球能量平衡的主要调节机制是？A.大气环流B.海洋环流C.地球旋转D.辐射传输6.地球辐射收支不平衡主要导致什么现象？A.地球自转速度变化B.地球公转轨道变化C.全球气候变化D.地球磁场变化7.辐射强迫是指？A.太阳辐射强度变化B.地球辐射收支变化C.大气成分变化D.地球表面温度变化8.下列哪一项不是全球气候变化的主要影响？A.海平面上升B.极端天气事件增多C.生物多样性减少D.大气成分变化9.遥感技术在大气辐射和气候变化研究中的主要应用是？A.直接测量大气成分B.间接获取大气辐射和气候信息C.改变大气辐射状况D.预测未来气候变化趋势10.气候模型的主要目的是？A.描述大气环流B.模拟气候变化C.预测天气变化D.改变气候系统二、填空题（每空1分，共10分）1.太阳辐射的波长范围从______到______。2.大气辐射传输过程中，瑞利散射主要发生在波长较______的太阳辐射上。3.地球能量平衡的三个主要组成部分是______、______和______。4.温室效应是指______对地球表面和低层大气的保温作用。5.全球气候变化的主要原因是______的增加。6.辐射强迫的单位是______。7.大气辐射平衡是指大气层顶的______和______之差。8.水汽是大气中最重要的______气体。9.气候变化对生态系统的影响包括______和______。10.遥感技术中，常用的卫星传感器类型包括______和______。三、计算题（每题10分，共20分）1.假设地球是一个理想的黑体，其表面温度为288K。计算地球向空间发射的长波辐射功率（单位：W/m2）。假设斯特藩-玻尔兹曼常数σ=5.67×10-8W/(m2·K4)。2.假设大气中的二氧化碳浓度从280ppm增加到420ppm，导致对地球的长波辐射吸收增加1W/m2。计算该变化的辐射强迫（单位：W/m2）。四、简答题（每题5分，共10分）1.简述大气辐射传输过程对地球能量平衡的影响。2.简述温室效应的形成机制及其对地球气候的影响。五、论述题（10分）试述人类活动对全球气候变化的影响，并提出至少两种应对全球气候变化的措施。试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.C5.D6.C7.B8.D9.B10.B二、填空题1.紫外线，红外线2.长3.吸收，散射，反照率4.大气，温室气体5.温室气体6.W/m27.入射，反射8.温室，温室9.物种灭绝，生态系统破坏10.可见光，红外三、计算题1.解：根据斯特藩-玻尔兹曼定律，地球向空间发射的长波辐射功率P=σT^4P=5.67×10^-8W/(m^2·K^4)×(288K)^4P≈390W/m^2答：地球向空间发射的长波辐射功率约为390W/m^2。2.解：辐射强迫定义为单位面积上由于大气成分变化引起的净辐射变化。因此，该变化的辐射强迫为1W/m^2。答：该变化的辐射强迫为1W/m^2。四、简答题1.解：大气辐射传输过程包括太阳辐射的吸收、散射和反射，以及地球辐射的吸收和发射。这些过程改变了到达地表的太阳辐射和离开地表的长波辐射，从而影响地球的能量平衡。例如，大气中的水汽和二氧化碳等温室气体吸收地球发射的长波辐射，导致地球表面温度升高，形成温室效应。2.解：温室效应的形成机制是大气中的温室气体（如二氧化碳、甲烷等）对地球发射的长波辐射有强烈的吸收作用，并将吸收的能量重新辐射回地球表面，从而对地球表面和低层大气起到保温作用。温室效应使地球表面温度比没有大气时高约33℃，为地球提供了适宜生命生存的温度。过强的温室效应会导致全球气候变暖。五、论述题解：人类活动对全球气候变化的影响主要体现在以下几个方面：首先，燃烧化石燃料释放大量的二氧化碳等温室气体，导致大气中温室气体浓度增加，增强温室效应，引起全球气候变暖。其次，毁林和土地利用变化减少了地球对二氧化碳的吸收能力，进一步加剧了温室气体浓度的增加。此外，工业生产和农业活动也释放了甲烷等强效温室气体。全球气候变化的影响包括全球平均气温升高、海平面上升、极端天气事件增多、冰川融化、生态系统破坏等。为应对全球气候变化，可以采取以下措施：一是减少温室气体排放，通过发展可