2026年地球大气分层科普竞赛试题附答案

2026年地球大气分层科普竞赛试题附答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.地球大气总质量的75%-80%集中在以下哪个分层？（）A.平流层B.对流层C.中间层D.热层2.赤道地区对流层顶的平均高度约为多少？（）A.8-9kmB.10-12kmC.17-18kmD.22-25km3.大气分层最核心的划分依据是以下哪项指标的垂直变化？（）A.空气密度B.水汽含量C.温度D.电离程度4.对流层的平均气温垂直递减率为每升高1km温度下降多少？（）A.3.5℃B.6.5℃C.9.5℃D.12.5℃5.中纬度地区臭氧浓度峰值一般出现在以下哪个高度区间？（）A.10-15kmB.20-30kmC.40-50kmD.70-80km6.平流层气温随高度升高而上升的主要原因是？（）A.二氧化碳吸收地面长波辐射B.臭氧吸收太阳紫外线辐射C.氧气吸收太阳短波辐射D.人类活动排放的废热积累7.民航客机选择在平流层底部巡航的核心原因是？（）A.能见度高、气流平稳B.能避开鸟类活动C.飞行阻力更小D.通信信号更稳定8.中间层的温度变化规律是？（）A.随高度升高温度上升B.随高度升高温度下降C.温度基本保持恒定D.无明显变化规律9.中间层顶部的平均温度约为多少，是整个大气圈的最冷区域？（）A.-30℃B.-60℃C.-90℃D.-120℃10.高纬度夏季出现的夜光云主要分布在哪个大气分层？（）A.对流层顶部B.平流层中部C.中间层顶部D.热层底部11.绝大多数流星体进入地球大气后，会在哪个分层燃烧殆尽？（）A.平流层B.中间层C.热层D.散逸层12.电离层中对无线电短波通信支撑作用最强的F层，主要分布在哪个分层？（）A.平流层B.中间层C.热层D.散逸层13.太阳耀斑爆发引发的短波通信中断，主要是因为干扰了哪个分层的电离结构？（）A.对流层B.平流层C.中间层D.热层14.极光现象一般出现在以下哪个高度区间？（）A.10-20kmB.30-50kmC.80-500kmD.800-1000km15.热层温度随高度升高快速上升，太阳活动高峰年顶部温度最高可达多少？（）A.300℃B.800℃C.1500℃D.2000℃以上16.低轨道人造卫星（轨道高度200-2000km）主要运行在哪个大气分层？（）A.中间层B.热层C.散逸层D.星际空间17.大气中唯一同时存在气态、液态、固态三态水的分层是？（）A.对流层B.平流层C.中间层D.热层18.2025年WMO大气成分监测报告显示，当前平流层臭氧浓度较2000年回升了约多少比例？（）A.3%B.8%C.15%D.22%19.以下哪种人类活动对平流层臭氧破坏的影响最大？（）A.化石燃料燃烧排放二氧化碳B.制冷剂使用排放氟氯烃类物质C.火电排放二氧化硫D.汽车尾气排放氮氧化物20.近30年观测数据显示，全球对流层顶高度平均每10年抬升多少幅度？（）A.10-20mB.50-100mC.300-500mD.1000m以上二、多项选择题（每题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.地球大气垂直分层的划分依据包括以下哪些指标？（）A.温度垂直变化B.大气运动特征C.空气密度D.成分组成差异2.以下属于对流层基本特征的有？（）A.气温随高度升高而下降B.对流运动显著C.天气现象复杂多变D.臭氧含量高3.以下属于平流层特征的有？（）A.气流以水平运动为主B.水汽、杂质含量极低，天气晴朗C.臭氧浓度达到整个大气的峰值D.气温随高度升高而上升4.以下关于中间层的说法正确的有？（）A.又被称为“高空对流层”，存在强烈垂直对流运动B.是大气中温度最低的分层C.高纬度夏季的夜光云是该层的标志性现象D.臭氧浓度极高，吸收大量紫外线5.电离层的分层包括以下哪些？（）A.D层B.E层C.F层D.G层6.以下关于热层的说法正确的有？（）A.空气处于高度电离状态B.温度随高度升高快速上升C.是极光现象的主要发生层D.空气密度极高，热量传递效率高7.以下关于散逸层的说法正确的有？（）A.是地球大气与星际空间的过渡区域B.空气粒子可以逃逸到宇宙空间C.所有航天器都运行在该分层D.温度随高度升高持续下降8.以下现象和大气分层特性直接相关的有？（）A.春秋季民航飞机容易出现颠簸B.太阳活动爆发时短波广播中断C.高纬度地区出现极光D.台风形成于热带洋面9.2024年我国天问二号返回器探测数据验证的地球高层大气特点，说法正确的有？（）A.散逸层顶部的粒子逃逸速率随太阳活动增强而升高B.热层密度在太阳耀斑爆发后3-5小时出现明显上升C.中间层水冰含量在北半球夏季达到年度峰值D.平流层臭氧浓度在赤道地区回升速度最快10.以下人类活动会对大气分层结构产生长期影响的有？（）A.氟利昂排放导致平流层臭氧损耗B.温室气体排放导致对流层顶抬升C.火箭发射排放的氧化铝颗粒进入中间层D.城市热岛效应导致对流层底部温度升高三、判断题（每题1分，共10分）1.全球各地对流层的高度都是一致的，平均为12km。（）2.平流层几乎没有水汽和杂质，所以不会出现任何天气现象。（）3.臭氧全部集中在平流层，对流层的臭氧都是对人体有害的污染物。（）4.中间层顶部温度极低，是因为该层几乎没有能够吸收太阳辐射的成分。（）5.电离层只存在于热层当中，中间层没有电离现象。（）6.热层温度极高，可达2000℃以上，所以人类如果不穿宇航服进入该层会被烫伤。（）7.2025年WMO报告显示，南极臭氧洞已经完全恢复到1980年之前的水平。（）8.夜光云一般出现在高纬度地区的夏季，由中间层的细小水冰颗粒反射阳光形成。（）9.对流层集中了大气中90%以上的水汽和固体杂质。（）10.低轨道航天器返回地球时，会在中间层和热层区域因为摩擦产生大量热量。（）四、填空题（每空1分，共10分）1.地球大气垂直分层从下到上依次是对流层、____、中间层、热层、____。2.中纬度地区对流层的平均高度约为____km。3.平流层的顶部高度约为____km。4.电离层中在夜间会消失的分层是____层。5.2025年WMO评估报告显示，全球平流层臭氧平均浓度预计在____年左右恢复到1980年基准水平。6.高纬度地区观测到的极光，是太阳风的____粒子和高层大气中的原子碰撞产生的发光现象。7.目前广泛使用的北斗导航系统的中高轨卫星，运行在____层以上的星际空间。8.平流层中臭氧的化学式为____。9.中间层的顶部也被称为____，是中间层和热层的分界线。五、综合应用题（每题20分，共60分）1.材料：2025年我国风云四号C星观测数据显示，1990-2025年，我国中东部地区对流层顶高度平均抬升了180m，平流层20-30km高度的臭氧浓度较2000年上升了9.2%。结合材料回答以下问题：（1）说明近30年对流层顶高度抬升的主要原因。（6分）（2）简述平流层臭氧浓度回升对地球生态系统的积极意义。（8分）（3）列举3种普通公众可以参与的保护平流层臭氧的具体措施。（6分）2.情景：2026年8月，我国东北某地天文爱好者观测到多颗流星划过夜空，10分钟后当地短波收音机的所有频段全部中断，约2小时后自动恢复。结合所学知识回答以下问题：（1）流星燃烧主要发生在哪个大气分层？解释该层容易出现流星燃烧的原因。（6分）（2）短波通信中断最可能是什么原因导致的？涉及哪个大气分层的变化？（6分）（3）此时我国北极黄河站的科考队员有可能观测到什么现象？解释原因。（8分）3.某探空气球从地面升空，最终上升到55km高度的平流层顶部后回落。结合大气分层知识回答以下问题：（1）探空气球从地面到55km高度依次经过了哪些大气分层？各分层的温度变化规律是什么？（8分）（2）探空气球在上升过程中，分别在两个分层可能遇到哪些典型大气现象？（6分）（3）探空气球为什么最终只能上升到平流层顶部，无法继续上升到中间层？（6分）参考答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.B5.B6.B7.A8.B9.C10.C11.B12.C13.D14.C15.D16.C17.A18.B19.B20.B二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABC6.ABC7.AB8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判断题1.×2.×3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.√10.√四、填空题1.平流层、散逸层2.10-123.50-554.D5.20406.带电（或高能带电）7.散逸8.O₃9.中间层顶五、综合应用题1.（1）对流层顶高度抬升的核心原因是温室气体的过量排放：一方面温室气体大量吸收地面长波辐射，导致对流层整体增温，空气体积膨胀，对流运动的上限升高；另一方面，平流层臭氧浓度下降、温室气体（如二氧化碳）在平流层释放热量，导致平流层底部降温，对流层和平流层的温度差扩大，最终推高对流层顶的高度。（6分）（2）臭氧能够吸收太阳辐射中的中短波紫外线，其浓度回升的意义包括：①减少到达地面的紫外线剂量，降低人类皮肤癌、白内障的发病率，保护人体免疫系统；②减少紫外线对陆生植物的损伤，维持农作物的产量和生态系统的稳定性；③减少紫外线对水生生态系统的破坏，保护浮游生物等海洋食物链基础物种；④缓解平流层降温趋势，减缓对流层顶抬升和全球气候变化的速率。（8分）（3）普通公众可参与的措施：①购买带有“无氯氟化碳”标识的冰箱、空调等制冷产品，不使用含氟利昂的喷雾剂、灭火剂；②不随意丢弃旧制冷电器，交由正规回收渠道拆解，避免制冷剂泄漏；③绿色出行减少化石燃料消耗，减少氮氧化物等破坏臭氧的前体物排放。（6分）2.（1）流星燃烧主要发生在中间层。原因：中间层空气密度已经远低于对流层，但仍有足够的空气分子，流星体以每秒十几到几十公里的高速进入该层后，和空气分子剧烈摩擦产生的热量足以使其燃烧汽化；而更高层的热层、散逸层空气过于稀薄，摩擦力不足，流星体很难发生燃烧。（6分）（2）短波通信中断最可能是太阳耀斑爆发引发的电离层扰动。太阳耀斑爆发时喷射的高能带电粒子流到达地球后，会使热层中的电离层电子密度异常升高，吸收无线电短波信号，导致短波通信中断，该现象涉及热层（电离层）的电离结构变化。（6分）（3）此时北极科考队员有可能观测到极光现象。原因：引发电离层扰动的高能带电粒子流会沿着地球磁场向南北两极的高层大气运动，在80-500km的热层区域和氧原子、氮分子碰撞，释放出光能形成极光；8月北极处于极昼期，亮度较高时可能观测到白天极光，若处于极夜边缘观测效果更明显。（8分）3.（1）依次经过对流层（0-12km左右）、平流层（12-55km）。对流层的温度变化规律是随高度升高温度逐渐下降，平均每升高1km下降6.5℃；平流层的温度变化规律是随高度升高温度逐渐上升，在平流层顶部温