2025年大学《大气科学》专业题库- 地球大气层中的气候变化

2025年大学《大气科学》专业题库——地球大气层中的气候变化考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题干后的括号内。）1.以下哪种气体不是大气中的主要温室气体？(A)氧气(O2)(B)氮气(N2)(C)二氧化碳(CO2)(D)甲烷(CH4)2.全球变暖最主要的自然强迫因素是：(A)火山喷发(B)太阳活动增强(C)地球轨道参数变化(D)水汽含量增加3.下列哪项是温室效应加剧导致的主要后果？(A)平流层臭氧浓度增加(B)大气透明度提高(C)地球表面接收到的太阳辐射减少(D)地球系统总能量增加4.观测表明，过去几十年全球平均海平面上升的主要贡献者是：(A)大气水汽含量增加(B)海洋温度升高导致海水热膨胀(C)平流层气溶胶散射(D)地球自转速度减慢5.极端热浪事件频率和强度增加，主要归因于：(A)地球辐射收支长期失衡(B)大气环流模式发生显著变化(C)城市热岛效应的增强(D)大气中温室气体浓度持续上升6.气候变化对水循环的主要影响之一是：(A)全球降水量普遍增加(B)干旱和洪水风险在许多地区增加(C)大气湿度普遍下降(D)河流径流时间趋于一致7.全球气候模型（GCMs）在进行气候变化预估时，需要考虑的“强迫”因素主要是指：(A)大气环流内部的反馈机制(B)太阳活动随时间的变化(C)人类活动导致的温室气体排放和土地利用变化(D)地球自转轴倾角的变化8.气候变化对农业的主要威胁包括：(A)适宜种植区范围扩大(B)作物产量普遍增加(C)病虫害发生模式改变(D)土壤盐碱化问题消失9.以下哪项措施属于减缓气候变化的主要途径？(A)大规模植树造林以吸收CO2(B)发展可再生能源替代化石燃料(C)提高建筑能源使用效率(D)推广碳捕集与封存技术10.适应气候变化的策略旨在：(A)完全消除温室气体排放(B)减轻或适应气候变化带来的不利影响(C)增强地球系统自身的气候调节能力(D)延缓全球变暖的进程二、填空题（每空1分，共10分。请将答案填在横线上。）1.气候变化是指___________时间尺度上大气状态（如气温、降水等）的统计特性发生的显著变化。2.温室气体通过吸收地球表面发射的红外辐射，并向各个方向辐射，导致部分能量被困在大气中，从而产生___________效应。3.冰川和冰盖对气候变化具有显著的___________效应，因为它们的反照率较高，且融化会进一步加剧变暖。4.全球变暖背景下，全球平均海平面上升的主要原因是___________和___________。5.气候变化可能导致全球降水格局发生改变，一些地区___________，而另一些地区___________。6.人类活动向大气中排放大量温室气体，导致大气成分发生改变，这是气候变化的主要___________因素。7.气候模型是研究气候变化的重要工具，它们通过数值模拟___________、水圈、冰冻圈和岩石圈等气候系统的相互作用。8.极端天气事件如热浪、强降水和干旱等，其频率和强度在气候变化背景下呈现___________的趋势。9.为了应对气候变化，国际社会致力于减少温室气体排放，这被称为气候变化的___________。10.气候变化不仅影响自然生态系统，也对人类社会造成广泛影响，包括对___________、水资源和人类健康等方面。三、名词解释（每题3分，共15分。请用简洁的语言解释下列名词的定义。）1.辐射强迫2.全球变暖3.水汽反馈4.海气相互作用5.减缓气候变化的措施四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述温室效应的物理过程。2.列举并简述三种主要的气候反馈机制。3.全球气候变化对生物多样性可能产生哪些主要影响？4.简述减缓气候变化与适应气候变化两者之间的关系。五、论述题（10分。请就以下问题进行论述。）结合大气科学的相关知识，论述人类活动对地球气候系统产生的主要影响及其潜在后果。试卷答案一、选择题1.(A)2.(B)3.(D)4.(B)5.(D)6.(B)7.(C)8.(C)9.(B)10.(B)二、填空题1.多年2.固定3.减温4.海水热膨胀，冰川融化5.增多，减少6.人类活动7.大气圈8.增加9.减缓10.农业生产三、名词解释1.辐射强迫：指单位面积大气柱受到的人为或自然因素改变的大气辐射净收支的偏离量，是驱动气候系统发生变化的重要物理量。2.全球变暖：指在较长时期内（通常是几十年至几百年），地球气候系统（特别是近地面大气和海洋）的平均温度呈上升趋势的现象。3.水汽反馈：指大气中水汽含量对气温变化的响应及其进一步反作用于气温的过程。气温升高导致蒸发增加，水汽含量增加，而水汽本身也是一种温室气体，进一步加剧温室效应，导致气温更高，形成正反馈。4.海气相互作用：指大气和海洋之间的物理、化学和生物过程的相互影响和反馈。例如，海洋对大气热量和动量的输送，海洋变暖对大气环流的影响，以及大气降水对海洋表层的改变等。5.减缓气候变化的措施：指旨在减少温室气体排放或增加温室气体汇（吸收）的人为活动，其目的是限制全球或区域气候变化的速度和幅度。四、简答题1.简述温室效应的物理过程。答：太阳短波辐射（主要是可见光）穿过大气层到达地表，地表吸收后升温并向上发射长波辐射（主要是红外辐射）。大气中的温室气体（如CO2、水汽等）选择性地吸收这些红外辐射，并将能量向各个方向再辐射，部分能量向下回到地表，导致地表温度高于无大气层情况下的温度，这就是温室效应。大气中的温室气体浓度增加，吸收和再辐射更多的红外辐射，温室效应增强，地表温度升高。2.列举并简述三种主要的气候反馈机制。答：*水汽反馈：气温升高导致大气能容纳更多水汽，水汽增加又增强温室效应，导致气温进一步升高，为正反馈。*冰雪反馈（反照率反馈）：气温升高导致冰雪融化，暴露出darker（反照率低）的地面或海洋，吸收更多太阳辐射而升温，进一步融化冰雪，为正反馈。反之，气温降低，冰雪增多，反射更多太阳辐射，使气温降低，为负反馈。*云反馈：云对太阳辐射具有反射（冷却效应）和吸收（增温效应）。云量变化、云的类型和高度变化都会影响地表接收到的太阳辐射和地球向外辐射的长波辐射，从而对气候产生反馈。具体效果（正反馈或负反馈）取决于云的类型、厚度、高度和地理位置等多种因素。3.全球气候变化对生物多样性可能产生哪些主要影响？答：全球气候变化可能通过以下方式影响生物多样性：*栖息地改变与丧失：气温和降水模式的改变导致原有栖息地环境质量下降或完全消失，迫使物种迁移或面临灭绝。*物种分布范围变化：许多物种向更高纬度或更高海拔迁移以适应适宜的温度，可能导致物种分布范围收缩或扩张。*物候变化不匹配：生物的繁殖、迁徙等物候活动（如开花、迁徙时间）与气候要素（如温度、降水）的变化不同步，影响物种的生存和繁殖成功率（如昆虫孵化与寄主植物开花时间错开）。*增加极端事件影响：热浪、干旱、洪水等极端天气事件频发和强度增加，对生物造成直接伤害或导致栖息地破坏。*物种间相互作用改变：气候变化可能改变捕食者-被捕食者、竞争者、传粉者-寄主等相互作用关系，影响生态系统的结构和功能。*引入新分布区物种：气候变化可能使某些外来物种进入新的区域，与本地物种竞争或成为入侵物种，威胁本地生物多样性。4.简述减缓气候变化与适应气候变化两者之间的关系。答：减缓气候变化和适应气候变化是应对全球气候变化的两个重要且互补的策略。*减缓气候变化侧重于通过减少温室气体排放和增加碳汇来限制全球气候系统的进一步变暖。这是根本性的解决方案，旨在解决气候变化的主要驱动因素。*适应气候变化侧重于调整自然或人类系统，以应对实际或预期的气候影响或其效应，旨在减轻危害或发掘有利机会。由于气候变化的某些影响在短期内难以避免，适应是必要的补充。*两者相辅相成：减缓是长期根本之策，有助于减轻适应的必要性和难度；适应可以在减缓效果显现之前或期间，减轻气候变化带来的不利影响，提高社会和生态系统的韧性。有效的气候变化应对策略需要同时推进减缓与适应。五、论述题结合大气科学的相关知识，论述人类活动对地球气候系统产生的主要影响及其潜在后果。答：人类活动对地球气候系统产生了深刻且主要的影响，主要体现在以下几个方面：首先，人类活动大量排放温室气体，显著改变了大气的成分。化石燃料的燃烧（能源生产、交通运输、工业活动）是二氧化碳（CO2）排放的主要来源。工业生产过程中排放的氧化亚氮（N2O），以及农业活动（如稻田种植、牲畜养殖）和废弃物处理产生的甲烷（CH4），也都是强效温室气体。此外，过去使用的氯氟烃（CFCs）等虽然排放已受控制，但其长期存在仍对臭氧层和气候有影响。这些温室气体的增加导致大气对地球向外辐射的长波辐射的吸收能力增强，即温室效应增强，导致地球系统的能量失衡，能量不断累积，表现为全球平均气温的持续上升。其次，人类活动改变了地表特性，即土地利用变化。大规模的森林砍伐和土地利用转换（如城市扩张、农业开垦）不仅减少了地球表面的碳汇（森林），吸收CO2的能力下降，而且改变了地表的反照率（反照率）和蒸散发。例如，城市区域由于建筑物和沥青路面取代了绿地，反照率降低，吸收更多太阳辐射；蒸散发模式也发生改变。这些地表变化会通过改变地表能量平衡和局地环流，进而对区域和全球气候产生间接影响。人类活动的影响导致了显著的气候变化及其潜在后果。全球变暖的直接影响包括全球平均海平面上升（主要由于海水热膨胀和冰川、冰盖融化），极端天气事件（如热浪、强降水、干旱、强台风）的频率和强度增加，以及大气环流模式的改变