(2025年)气象学与气候学考试卷子及答案

(2025年)气象学与气候学考试卷子及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.当空气达到饱和时，以下哪一气象要素等于实际水汽压？A.绝对湿度B.相对湿度C.露点温度D.饱和差答案：C2.平流层中温度随高度升高而递增的主要原因是：A.臭氧吸收太阳紫外辐射B.二氧化碳吸收地面长波辐射C.水汽凝结释放潜热D.湍流混合传递热量答案：A3.下列哪种天气系统最可能引发雷暴和冰雹？A.温带气旋B.副热带高压C.飑线D.阻塞高压答案：C4.全球气候模式（GCM）中，对云物理过程的参数化主要用于解决：A.时间分辨率不足的问题B.空间分辨率无法解析云尺度的问题C.辐射传输计算误差D.海洋-大气耦合不充分答案：B5.2023年冬季，某地区出现异常偏暖，且赤道东太平洋海温持续偏高，这最可能与以下哪一现象相关？A.拉尼娜B.厄尔尼诺C.北大西洋涛动（NAO）正位相D.南极涛动（AAO）负位相答案：B6.大气中气溶胶的主要直接气候效应是：A.吸收太阳辐射加热大气B.作为云凝结核影响云滴数浓度C.散射太阳辐射冷却地表D.增强大气逆辐射答案：C7.我国华南前汛期（4-6月）的主要降水类型是：A.对流性降水B.地形性降水C.锋面降水D.台风雨答案：C8.下列哪一指标最适合用于表征区域干旱的严重程度？A.月降水量距平B.标准化降水蒸散指数（SPEI）C.日最高气温D.相对湿度答案：B9.行星边界层（PBL）的厚度主要受以下哪一因素控制？A.地转偏向力B.湍流混合强度C.科里奥利参数D.气压梯度力答案：B10.气候系统中，海洋的“记忆”特性主要源于：A.海水的高比热容B.洋流的长周期运动C.海冰的反射率变化D.海洋生物的碳吸收答案：A11.下列哪种气团在我国冬季最可能导致强降温？A.热带海洋气团（Tm）B.极地大陆气团（Pc）C.赤道气团（E）D.变性极地海洋气团（Pm）答案：B12.平流雾形成的关键条件是：A.暖湿空气流经冷下垫面B.冷空气流经暖下垫面C.近地面强烈辐射冷却D.锋面活动带来充沛水汽答案：A13.IPCCAR6报告指出，1850-1900年以来全球地表平均温度上升约1.1℃，其主要驱动因子是：A.火山活动B.太阳辐射变化C.人为温室气体排放D.自然变率答案：C14.中小尺度天气系统（如雷暴单体）的水平尺度范围通常为：A.1-10公里B.10-100公里C.100-1000公里D.1000公里以上答案：B15.季风气候的最根本成因是：A.海陆热力性质差异B.行星风带季节性移动C.青藏高原地形作用D.海温异常答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1.大气垂直分层中，（对流层）是天气现象发生的主要层次，其顶部温度约为（-55℃）（中纬度地区典型值）。2.全球变暖背景下，极端降水事件增强的主要机制是（大气持水能力随温度升高而增加（克拉伯龙-克劳修斯关系））。3.气候分类中，柯本气候分类法的基础指标是（温度）和（降水）。4.台风（飓风）的暖心结构主要由（积云对流释放的潜热）维持。5.大气中的主要温室气体除二氧化碳外，还包括（甲烷（CH₄））、（氧化亚氮（N₂O））和氟氯烃（CFCs）等。6.数值天气预报的初始场误差主要来源于（观测资料的空间覆盖不足）和（观测仪器的系统误差）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述天气与气候的区别与联系。答案：区别：天气是短时间（几小时至几天）内大气状态（温、压、湿、风等）的综合表现；气候是长时间（30年及以上）天气特征的统计平均，包括均值、变率和极端事件。联系：气候是天气的统计结果，天气是气候背景下的瞬时表现；气候变化通过天气事件的频率和强度变化体现。2.分析副热带高压（副高）对我国夏季降水的影响。答案：副高是影响我国夏季雨带的关键系统：①副高西侧的偏南气流向大陆输送暖湿水汽，与北方冷空气交汇形成锋面雨带；②副高脊线位置决定雨带位置（如6月脊线北跳至20°N附近，长江中下游进入梅雨；7-8月脊线北移至25-30°N，雨带北推至华北、东北）；③副高控制区盛行下沉气流，多晴热少雨（如伏旱）；④副高异常（偏强/偏弱、北跳过早/过晚）会导致旱涝灾害（如副高偏强偏西可能引发长江流域干旱，北方洪涝）。3.说明城市热岛效应的形成机制。答案：①下垫面改变：城市地表以水泥、沥青为主，反照率低，热容小，白天吸收更多太阳辐射；②人为热释放：工业、交通、建筑空调等排放大量废热；③湍流减弱：城市建筑阻挡空气流动，减少热量扩散；④水汽减少：硬化地表降低蒸发，潜热消耗减少，感热增加；⑤大气污染：颗粒物增加，夜间长波辐射冷却受阻，加剧夜间热岛。4.解释平流层臭氧的作用及其破坏的主要原因。答案：作用：平流层臭氧（O₃）能吸收99%以上的太阳紫外辐射（UV-B和部分UV-C），保护生物免受过量紫外线伤害；同时臭氧吸收辐射是平流层升温的主要热源，维持大气垂直温度结构。破坏原因：人为排放的含氯/溴化合物（如CFCs、哈龙）进入平流层，在紫外线作用下释放Cl/Br原子，催化分解臭氧（Cl+O₃→ClO+O₂；ClO+O→Cl+O₂，循环反应消耗臭氧）；极地平流层云（PSC）的存在促进氯的活化，导致南极臭氧洞等季节性臭氧损耗。5.简述ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）的基本特征及其对全球气候的影响。答案：特征：ENSO是热带太平洋海气相互作用的年际变率现象，包括厄尔尼诺（ElNiño，赤道东太平洋海温异常增暖）、拉尼娜（LaNiña，海温异常偏冷）和南方涛动（SO，东南太平洋与印度洋-西太平洋气压反向变化）。影响：①厄尔尼诺年：赤道东太平洋降水增加（洪涝），西太平洋（印尼、澳大利亚）干旱；北美西部多雨，南美西岸暴雨；我国可能出现暖冬、南涝北旱。②拉尼娜年：赤道东太平洋降水减少，西太平洋降水增加；我国易出现冷冬、北涝南旱；北美中部干旱概率增加。四、论述题（每题10分，共20分）1.结合观测数据与理论，论述全球变暖的主要证据及其对自然生态系统的影响。答案：主要证据：①地表温度：1880-2023年全球平均温度上升约1.2℃（IPCCAR6），最近十年（2013-2022）是有记录以来最暖十年；②海洋变暖：700米以上海洋热含量1971-2020年增加约35×10²²焦耳；③冰川与冰盖消融：全球山地冰川持续退缩，格陵兰和南极冰盖年均物质损失分别达2790亿吨和1470亿吨（2002-2020）；④海平上升：1901-2020年全球平均海平面上升0.2米，速率从1.3mm/年（1901-1971）增至3.7mm/年（2006-2020）；⑤极端事件：高温热浪频率增加，强降水事件强度增强（如2021年北美“热穹顶”、2023年中国华北极端暴雨）。对自然生态系统的影响：①生物多样性：物种分布向高纬度/高海拔迁移（如欧洲鸟类繁殖地北移），部分物种因适应速度滞后面临灭绝风险（如珊瑚白化，2016-2017年大堡礁80%珊瑚受影响）；②物候变化：植物春季发芽期提前（北半球平均每10年提前2-5天），动物迁徙和繁殖周期紊乱（如北美鸣禽繁殖期与昆虫爆发期错位）；③生态系统结构：冻土融化导致寒带苔原向森林过渡，永久冻土碳释放（预估到2100年可能释放1500亿吨碳，加剧温室效应）；④海洋酸化：海水pH值因吸收CO₂从工业革命前的8.2降至8.1，影响贝类、珊瑚等钙化生物的生存（如美国西海岸牡蛎养殖因酸化减产）。2.比较东亚季风与南亚季风的成因、季节特征及对农业的影响差异。答案：成因差异：东亚季风主要受海陆热力性质差异驱动（欧亚大陆与太平洋的温差），同时受青藏高原的动力（阻挡西风）和热力（夏季高原加热形成低压）作用增强；南亚季风除海陆热力差异外，行星风带季节性移动（夏季南半球东南信风越过赤道转为西南季风）是关键驱动，青藏高原的加热作用（夏季高原热源吸引气流）也强化了季风强度。季节特征：东亚季风分为冬季风和夏季风：冬季风（10月-次年3月）来自蒙古-西伯利亚高压，偏北风，寒冷干燥（华北、东北降水稀少）；夏季风（5-9月）来自西太平洋副高西侧，偏南风，暖湿（雨带随副高北进，5月华南前汛期，6月长江梅雨，7-8月华北东北雨季）。南亚季风以夏季风（6-9月）为主：西南季风从印度洋带来大量水汽，印度半岛降水集中（如乞拉朋齐年均降水11000mm，85%集中在雨季）；冬季风（10月-次年5月）为东北季风，来自大陆，干燥少雨（印度半岛大部分地区进入旱季）。对农业的影响：东亚季风区（中国东部、日本、韩国）雨热同期（夏季高温多雨），利于水稻、玉米等作物生长，但季风不稳定（如副高异常导致南涝北旱或北涝南旱）易引发旱涝灾害（如2020年长江流域梅雨期延长致洪涝，2022年长江流域高温干旱）；需依赖水利设施