2025年大气相关考试题及答案

2025年大气相关考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.大气垂直分层的主要依据是（）。A.气压随高度的变化B.温度随高度的变化C.湿度随高度的变化D.大气成分随高度的变化答案：B2.下列气体中，不属于温室气体的是（）。A.二氧化碳（CO₂）B.臭氧（O₃）C.氮气（N₂）D.甲烷（CH₄）答案：C3.气团按热力性质分类时，暖气团在移动过程中通常会（）。A.气温升高，湿度降低B.气温降低，湿度升高C.气温升高，湿度升高D.气温降低，湿度降低答案：B4.平流层中温度随高度升高而递增的主要原因是（）。A.地面长波辐射的加热作用B.臭氧吸收太阳紫外线的光解作用C.水汽凝结释放潜热D.二氧化碳吸收地面辐射答案：B5.影响近地面大气湍流强度的关键因素是（）。A.风速垂直切变与大气稳定度B.气压梯度力与科里奥利力C.太阳辐射强度与云量D.地表粗糙度与降水频率答案：A6.台风（飓风）眼区的天气特征是（）。A.强风、暴雨、低气压B.微风、少云、高气压C.强风、少云、低气压D.微风、少云、低气压答案：D7.下列现象中，与大气逆辐射直接相关的是（）。A.白天多云时气温较低B.夜晚多云时气温较高C.赤道地区全年高温D.两极地区多暴雪答案：B8.全球大气中，臭氧浓度最高的区域位于（）。A.对流层中上部B.平流层中下部（20-30km）C.中间层顶部D.热层底部答案：B9.大气中的PM2.5主要通过（）过程参与云的形成。A.作为凝结核B.吸收太阳辐射C.散射可见光D.释放潜热答案：A10.拉尼娜现象发生时，赤道东太平洋海温（），西太平洋对流活动（）。A.异常偏高；减弱B.异常偏低；增强C.异常偏高；增强D.异常偏低；减弱答案：B二、填空题（每空2分，共20分）1.对流层顶的平均高度在赤道地区约为______公里，在极地地区约为______公里。答案：16-18；8-102.全球变暖的主要驱动因子是______浓度的持续上升，其在大气中的寿命约为______年。答案：二氧化碳（CO₂）；50-2003.大气稳定度的判断依据是______与______的对比。答案：气块绝热lapse率；环境lapse率4.锋面气旋的发展通常经历______、______、锢囚和消亡四个阶段。答案：初生；发展5.城市热岛效应的强度通常在______（白天/夜晚）更显著，其主要原因是______。答案：夜晚；地表长波辐射冷却受人为热和建筑蓄热抑制6.大气中气溶胶的主要来源包括自然过程（如______）和人为活动（如______）。答案：火山喷发；化石燃料燃烧三、简答题（每题10分，共40分）1.简述干绝热lapse率（γd）与湿绝热lapse率（γm）的差异及原因。答案：干绝热lapse率（γd）是指未饱和空气块在绝热上升或下沉过程中温度随高度的变化率，约为9.8℃/km；湿绝热lapse率（γm）是饱和空气块在绝热上升（水汽凝结释放潜热）或下沉（水汽蒸发吸收潜热）时的温度变化率，通常为3-6℃/km。两者差异的核心原因是湿空气块在上升过程中，水汽凝结释放潜热，部分补偿了气块因膨胀做功损失的内能，因此温度下降速率慢于干空气块；下沉时，水汽蒸发需吸收热量，温度上升速率也慢于干空气块。γm的具体数值随温度和气压变化，温度越高、气压越低（如对流层中上层），γm越小。2.分析西太平洋副热带高压（副高）对我国夏季降水分布的影响机制。答案：西太平洋副高是影响我国夏季天气的关键系统。其位置和强度变化直接控制雨带移动：（1）5-6月，副高脊线位于20°N以南，暖湿气流与北方冷空气在华南交汇，形成华南前汛期；（2）6月中旬至7月上旬，副高脊线北跳至20-25°N，雨带北移至长江中下游，形成梅雨；（3）7月中旬至8月，副高脊线进一步北跳至25-30°N，雨带推进至华北、东北，长江中下游受副高控制，出现伏旱；（4）8月底至9月，副高南撤，雨带南退，北方雨季结束，华南可能受台风影响出现秋雨。若副高异常偏强或偏北，可能导致北涝南旱；反之则南涝北旱。3.说明大气中臭氧的“双刃剑”作用及其分布特征。答案：臭氧的“双刃剑”作用体现在不同高度：（1）平流层臭氧（90%集中在10-50km，峰值在20-30km）能吸收99%以上的太阳短波紫外线（UV-B和部分UV-C），保护地表生物免受过量辐射伤害；（2）对流层臭氧（占10%）是光化学烟雾的主要成分，具有强氧化性，会刺激呼吸道、破坏植被，并作为温室气体加剧全球变暖。分布特征：垂直方向上，平流层臭氧浓度随高度先增后减，形成臭氧层；对流层臭氧浓度随纬度和季节变化，北半球中纬度地区因人类活动（如氮氧化物和挥发性有机物排放）浓度较高，夏季光化学反应活跃时浓度峰值更显著。4.简述大气污染物（以PM2.5为例）的主要来源、传输过程及对气候的影响。答案：PM2.5（粒径≤2.5μm的颗粒物）来源包括：（1）自然源：土壤扬尘、火山灰、海盐粒子、生物气溶胶（如花粉）；（2）人为源：化石燃料燃烧（工业、交通、燃煤发电）、生物质燃烧（秸秆焚烧）、二次提供（SO₂、NOx、VOCs在大气中经光化学反应提供硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶）。传输过程：受大气环流（如季风、西风带）和湍流扩散影响，可跨区域甚至跨国输送（如我国华北的PM2.5可随西北风输送至东北，或随东亚季风输入朝鲜半岛、日本）。对气候的影响：（1）直接效应：散射和吸收太阳辐射（阳伞效应），降低地表温度；（2）间接效应：作为云凝结核（CCN）增加云滴数量、减小云滴粒径，使云更持久（云亮效应），可能抑制降水；（3）半直接效应：吸收性气溶胶（如黑碳）加热大气，改变大气稳定度和环流。四、论述题（每题10分，共20分）1.结合观测数据与归因分析，论述全球变暖的主要证据及人类活动的贡献。答案：全球变暖的观测证据包括：（1）地表温度：2023年全球平均气温较工业化前（1850-1900年）上升约1.2℃，2011-2020年是有记录以来最暖的十年；（2）海洋变暖：90%以上的额外热量被海洋吸收，2006-2020年全球海洋上层2000米热含量较1981-2005年增加约20%；（3）冰川与冰盖消融：1993-2019年北极海冰面积每十年减少12.6%，格陵兰冰盖年均损失2790亿吨冰；（4）海平面上升：1901-2018年全球海平面上升约20cm，其中热膨胀贡献40%，冰川消融贡献35%，冰盖消融贡献25%；（5）极端天气：2023年北半球夏季出现破纪录高温（如北非51.3℃、我国新疆52.2℃），全球范围内极端降水事件频率增加20%。归因分析方面，IPCC第六次评估报告（AR6）指出，人类活动是1970年以来全球变暖的主要驱动因素（置信度>95%）。具体贡献包括：（1）温室气体排放：CO₂浓度从1750年的280ppm升至2023年的424ppm（主要来自化石燃料燃烧和土地利用变化），CH₄浓度从722ppb升至1923ppb（来自农业、天然气泄漏），两者的辐射强迫分别为+1.82W/m²和+0.97W/m²；（2）气溶胶的冷却效应：硫酸盐、硝酸盐等人为气溶胶通过直接散射和间接影响云抵消了部分温室效应（辐射强迫约-1.1W/m²），但随着污染控制加强，其冷却作用减弱；（3）土地利用变化：森林砍伐减少了碳汇，城市化增加了地表反照率变化（辐射强迫约+0.1W/m²）。自然因素（如太阳活动、火山喷发）对近百年变暖的贡献可忽略（辐射强迫约±0.1W/m²）。因此，人类活动是全球变暖的主因。2.从大气热力学与动力学角度，论述城市热岛效应的形成机制及缓解措施。答案：城市热岛效应（UHI）指城市中心气温高于周边郊区的现象，其形成机制涉及热力学与动力学过程：（1）热力学机制：①下垫面性质改变：城市地表以水泥、沥青为主（反照率约0.1-0.2，远低于自然地表的0.2-0.4），吸收更多太阳辐射；且建筑材料热容大、导热率高，白天储存热量，夜晚缓慢释放（“蓄热效应”）；②人为热排放：工业生产、交通（机动车油耗的80%转化为废热）、居民生活（空调、取暖）向大气释放大量热量（如大城市人为热通量可达50-200W/m²，夏季甚至超过太阳净辐射）；③大气成分变化：城市CO₂、CH₄等温室气体浓度高（较郊区高10-20%），增强大气逆辐射；同时，气溶胶浓度高（PM2.5是郊区的2-5倍），夜间减少地表长波辐射散失。（2）动力学机制：①湍流减弱：城市建筑密集（粗糙度增加），地面风速降低（郊区风速的60-80%），不利于热量扩散；②垂直混合受限：夜间城市上空易形成逆温层（热岛环流的下沉支），抑制对流，热量在近地面堆积；③热岛环流：城市暖空气上升，郊区冷空气向城市辐合（“乡村风”），形成局地环流，进一步将郊区热量向城市输送。缓解措施需从源头控制与过程干预入手：①优化下垫面：增加绿地（尤其是乔木）和水体面积（如城市湿地、屋顶花园），推广高反照率材料（如白色屋顶，反照率可提升至0.6-0.8）；②减少人为热：推广清洁能源（如太阳能、地热