2025年大學(xué)《地理科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——大氣環(huán)流與氣候變化的相關(guān)性研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于地球表面能接收太陽(yáng)輻射最多的緯度帶？A.赤道低氣壓帶B.赤道附近C.副熱帶高氣壓帶D.極地高氣壓帶2.亞洲夏季風(fēng)主要是由什么因素驅(qū)動(dòng)的？A.海陸熱力性質(zhì)差異B.全球氣壓帶風(fēng)帶季節(jié)移動(dòng)C.地球自轉(zhuǎn)偏向力D.太陽(yáng)直射點(diǎn)的季節(jié)移動(dòng)3.全球變暖最直接的證據(jù)是？A.極地冰蓋融化B.海平面上升C.大氣中二氧化碳濃度增加D.極端天氣事件頻率增加4.厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致？A.赤道中東太平洋海面溫度異常升高B.赤道中東太平洋海面溫度異常降低C.赤道西太平洋風(fēng)增強(qiáng)D.全球大部分地區(qū)降水增加5.能夠使地表熱量向大氣傳輸?shù)闹饕绞绞?？A.水平對(duì)流B.垂直對(duì)流C.輻射D.大氣環(huán)流輸送6.冰雪反照率反饋機(jī)制是指？A.氣候變暖導(dǎo)致冰雪融化，吸收更多太陽(yáng)輻射，進(jìn)一步變暖B.氣候變暖導(dǎo)致冰雪融化，反射更多太陽(yáng)輻射，氣候趨于涼爽C.冰雪覆蓋減少，吸收更多太陽(yáng)輻射，導(dǎo)致氣候變暖D.冰雪覆蓋增加，反射更多太陽(yáng)輻射，導(dǎo)致氣候變暖7.季風(fēng)環(huán)流最為顯著的地區(qū)是？A.北美大陸東部B.歐洲大陸東部C.亞洲大陸東部和南部D.南美洲大陸東部8.溫室效應(yīng)加劇的主要原因是？A.平流層臭氧含量增加B.大氣中二氧化碳、甲烷等溫室氣體濃度增加C.地球軌道參數(shù)變化D.太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)9.氣候變化對(duì)水文循環(huán)的主要影響包括？A.降水格局改變，極端降水事件增多B.蒸發(fā)量減少，河流徑流量下降C.冰川退縮，淡水資源減少D.以上都是10.大氣環(huán)流模式（如GCMs）在研究氣候變化中的作用是？A.僅用于描述當(dāng)前大氣環(huán)流狀態(tài)B.僅用于預(yù)測(cè)未來(lái)天氣變化C.模擬大氣環(huán)流與氣候系統(tǒng)的相互作用，預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化趨勢(shì)D.無(wú)法提供關(guān)于氣候變化的任何信息二、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述三圈環(huán)流模型的基本構(gòu)成和各圈環(huán)流的主要特征。2.解釋什么是全球變暖，并列舉至少三種主要的氣候變化證據(jù)。3.描述大氣環(huán)流與氣候變化之間的一種正反饋機(jī)制。4.簡(jiǎn)述季風(fēng)環(huán)流形成的主要原因及其對(duì)區(qū)域氣候的影響。5.說(shuō)明人類活動(dòng)對(duì)氣候變化的主要貢獻(xiàn)途徑。6.解釋ENSO現(xiàn)象對(duì)全球氣候可能產(chǎn)生的影響。三、論述題（每小題10分，共20分）1.論述大氣環(huán)流異常（例如，拉尼娜事件）如何影響全球或區(qū)域氣候格局。2.結(jié)合一個(gè)具體區(qū)域（如中國(guó)、印度或中東地區(qū)），分析其氣候變化特征與當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)流系統(tǒng)變化的相互聯(lián)系。四、分析題（每小題10分，共20分）1.假設(shè)你是一名地理科學(xué)研究者，如果要研究“太平洋年代際振蕩（PDO）對(duì)北美西部氣候的影響”，請(qǐng)簡(jiǎn)述你將采用的研究思路、可能使用的數(shù)據(jù)類型以及需要考慮的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。2.闡述水汽-輻射反饋機(jī)制在氣候變化中的作用過(guò)程，并分析其在不同氣候帶可能表現(xiàn)出的差異。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.B4.A5.C6.C7.C8.B9.D10.C二、簡(jiǎn)答題1.三圈環(huán)流模型的基本構(gòu)成：通常包括低緯環(huán)流圈（Hadley環(huán)流）、中緯環(huán)流圈（Ferrel環(huán)流，理論上存在）和高緯環(huán)流圈（Polar環(huán)流）。各圈環(huán)流由地球自轉(zhuǎn)偏向力（地轉(zhuǎn)偏向力）和氣壓梯度力共同作用形成，并通過(guò)赤道和極地附近的緯向氣流連接。主要特征：*低緯：近赤道地區(qū)為赤道低氣壓帶，空氣上升，形成低氣壓；向兩側(cè)分別形成信風(fēng)帶（吹向赤道）和副熱帶高氣壓帶（空氣下沉，形成高氣壓）。*中緯：位于副熱帶高氣壓帶與極地低氣壓帶之間，存在兩個(gè)氣壓帶交替控制，形成盛行西風(fēng)帶和副極地低氣壓帶（或稱極鋒）。*高緯：極地地區(qū)為極地高氣壓帶（空氣下沉），形成極地東風(fēng)帶（吹向低緯）。2.全球變暖：指地球氣候系統(tǒng)（大氣、海洋、陸地表面、冰雪圈等）長(zhǎng)期平均溫度的升高現(xiàn)象。主要證據(jù)：*近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，全球平均地表溫度顯著上升。*海平面持續(xù)上升，主要由于冰川融化和海水熱膨脹。*極地和高山地區(qū)的冰川、冰蓋面積和質(zhì)量大量減少。*大氣中溫室氣體濃度（特別是CO2）顯著增加。*水汽蒸發(fā)量增加，極端降水事件和干旱發(fā)生的頻率或強(qiáng)度有所變化。3.正反饋機(jī)制示例：水汽-輻射反饋。全球變暖導(dǎo)致氣溫升高，空氣容納水汽能力增強(qiáng)，大氣中的水汽含量增加。水汽是重要的溫室氣體，其增加會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)溫室效應(yīng)，導(dǎo)致地表溫度進(jìn)一步升高。這是一個(gè)正反饋過(guò)程，會(huì)加速氣候變化。4.季風(fēng)環(huán)流形成原因：主要由海陸熱力性質(zhì)差異和行星風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)共同作用引起。夏季，陸地增溫快于海洋，形成熱低壓，海洋相對(duì)成為高壓，風(fēng)從海洋吹向陸地，形成夏季風(fēng)，通常帶來(lái)豐沛降水；冬季，陸地降溫快于海洋，形成高壓，海洋相對(duì)成為低壓，風(fēng)從陸地吹向海洋，形成冬季風(fēng)，通常干燥寒冷。對(duì)區(qū)域氣候影響：顯著影響降水的季節(jié)分配，塑造了季風(fēng)區(qū)的濕潤(rùn)與干旱氣候差異，并影響氣溫的季節(jié)變化。5.人類活動(dòng)對(duì)氣候變化的主要貢獻(xiàn)途徑：*燃燒化石燃料：釋放大量二氧化碳、甲烷等溫室氣體到大氣中。*毀林與土地利用變化：減少了對(duì)大氣中二氧化碳的吸收能力（碳匯），并可能直接釋放儲(chǔ)存的碳。*工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程：釋放一些人工源溫室氣體，如氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）等。*農(nóng)業(yè)活動(dòng)：如稻田種植和牲畜養(yǎng)殖會(huì)釋放甲烷，氮肥的使用會(huì)釋放氧化亞氮。6.ENSO對(duì)全球氣候影響示例（拉尼娜階段）：*赤道中東太平洋海面溫度異常降低。*信風(fēng)增強(qiáng)，導(dǎo)致該區(qū)域上升流增強(qiáng)，海洋營(yíng)養(yǎng)鹽增多，漁業(yè)減產(chǎn)。*印度尼西亞、澳大利亞?wèn)|部、新西蘭等地降水偏多，易發(fā)洪水。*南美太平洋沿岸部分地區(qū)降水偏少，出現(xiàn)干旱。*全球平均氣溫可能偏低。*可能導(dǎo)致全球其他地區(qū)的極端天氣事件異常，如北美冬季偏暖偏濕，歐洲冬季偏冷等（影響具有不確定性，模式模擬結(jié)果存在差異）。三、論述題1.大氣環(huán)流異常（拉尼娜）對(duì)全球氣候影響論述：拉尼娜現(xiàn)象是指赤道中東太平洋海面溫度持續(xù)異常偏低。其主要影響機(jī)制是通過(guò)改變海氣相互作用，進(jìn)而影響大氣環(huán)流模式。*熱帶太平洋：偏低的海溫導(dǎo)致該區(qū)域?qū)α骰顒?dòng)減弱，上升氣流減少，副熱帶太平洋高壓增強(qiáng)。增強(qiáng)的信風(fēng)將更多的水汽和熱量輸送到西太平洋，導(dǎo)致西太平洋地區(qū)（如印尼、澳大利亞?wèn)|部）對(duì)流活動(dòng)異常旺盛，降水顯著增多。*赤道東風(fēng)帶：赤道中東太平洋東風(fēng)增強(qiáng)。*信風(fēng)帶：全球信風(fēng)帶整體可能變強(qiáng)。*中高緯度：拉尼娜通過(guò)改變熱帶大氣遙相關(guān)模式（如ENSO模態(tài)），影響中高緯度的大氣環(huán)流。例如，可能抑制北大西洋濤動(dòng)（NAO）的正位相，導(dǎo)致北極濤動(dòng)（AO）偏強(qiáng)，使得歐亞大陸北部冬季氣溫偏低，而北極地區(qū)變暖（北極放大效應(yīng)加?。?。也可能影響北太平洋的遙相關(guān)，導(dǎo)致北美西部冬季降水異常等。具體影響存在時(shí)空差異和不確定性，不同研究機(jī)構(gòu)和模式的結(jié)果可能有所不同?？傮w而言，拉尼娜通過(guò)改變熱帶海溫，觸發(fā)一系列大氣環(huán)流的調(diào)整，對(duì)全球氣候產(chǎn)生廣泛而復(fù)雜的影響，改變了常規(guī)的季節(jié)天氣型式，增加或減少某些地區(qū)的極端天氣事件風(fēng)險(xiǎn)。2.特定區(qū)域氣候變化與大氣環(huán)流系統(tǒng)聯(lián)系論述（以中國(guó)為例）：中國(guó)地處東亞季風(fēng)區(qū)，其氣候變化與大氣環(huán)流系統(tǒng)，特別是東亞季風(fēng)環(huán)流的年際和年代際變化密切相關(guān)。*氣候特征：中國(guó)氣候復(fù)雜多樣，東部季風(fēng)區(qū)降水季節(jié)變化顯著，南北氣溫差異大。近幾十年來(lái)，中國(guó)經(jīng)歷了顯著氣候變化，表現(xiàn)為全球變暖背景下，氣溫持續(xù)升高，降水格局調(diào)整（部分地區(qū)增多，部分地區(qū)減少），極端天氣事件（如暴雨、干旱、高溫、強(qiáng)冷空氣）頻發(fā)增強(qiáng)。*大氣環(huán)流聯(lián)系：*東亞夏季風(fēng)：夏季風(fēng)強(qiáng)弱和進(jìn)退直接影響中國(guó)東部和南方的降水量。夏季風(fēng)偏強(qiáng)年份，長(zhǎng)江中下游地區(qū)等可能降水偏多，易發(fā)洪澇；夏季風(fēng)偏弱年份，則可能出現(xiàn)干旱。夏季風(fēng)的異常還與西太平洋副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度有關(guān)。全球變暖可能通過(guò)影響海溫、陸地加熱異常等方式，改變東亞夏季風(fēng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。*冬春季大氣環(huán)流：冬季，歐亞大陸高壓和阿留申低壓的位置和強(qiáng)度，以及西伯利亞高壓的強(qiáng)弱，決定了中國(guó)冬春季節(jié)的氣溫和降水。例如，北極濤動(dòng)（AO）和北大西洋濤動(dòng)（NAO）的指數(shù)變化，能顯著影響東亞地區(qū)的遙相關(guān)，進(jìn)而影響中國(guó)冬春降水和氣溫。例如，AO正位相通常與東亞大槽加深、中國(guó)北方降水偏多、南方偏少有關(guān)。*ENSO事件：厄爾尼諾和拉尼娜事件通過(guò)海氣相互作用，也能顯著影響中國(guó)氣候。厄爾尼諾期間，中國(guó)夏季可能南方（如華南、長(zhǎng)江中下游）降水偏多，北方降水偏少；而拉尼娜期間則相反。冬季，厄爾尼諾可能使中國(guó)南方偏暖偏濕，北方偏冷偏干。*相互作用：氣候變化本身也在反作用于大氣環(huán)流。例如，全球變暖導(dǎo)致的極地Amplification（極地變暖速度高于低緯）會(huì)改變極地渦旋的穩(wěn)定性，影響中高緯度的遙相關(guān)鏈，進(jìn)而可能改變東亞季風(fēng)的強(qiáng)度和降水分布。中國(guó)區(qū)域氣候的變化趨勢(shì)和異常，正是大氣環(huán)流系統(tǒng)對(duì)全球氣候變化響應(yīng)的具體體現(xiàn)。四、分析題1.研究“太平洋年代際振蕩（PDO）對(duì)北美西部氣候的影響”思路與數(shù)據(jù)：*研究思路：1.確定研究時(shí)段：明確研究的起止時(shí)間和覆蓋的地理范圍（北美西部，如加州、華盛頓等地）。2.指標(biāo)提取與PDO定義：獲取海表溫度（SST）數(shù)據(jù)，計(jì)算赤道中東太平洋（如Nino3.4區(qū)域）的SST距平，定義并計(jì)算PDO指數(shù)（通常使用Nino3.4指數(shù)或其與其他區(qū)域結(jié)合的指數(shù)）。分析PDO指數(shù)的時(shí)間變化特征（位相轉(zhuǎn)換、持續(xù)性等）。3.北美西部氣候變量獲取與分析：獲取北美西部地區(qū)的氣候數(shù)據(jù)，如月/季/年平均氣溫、降水量、風(fēng)暴路徑指數(shù)（如北太平洋濤動(dòng)NPO）、大氣環(huán)流場(chǎng)（風(fēng)場(chǎng)、高度場(chǎng)）數(shù)據(jù)。分析這些變量隨時(shí)間的變化，并與PDO指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性、回歸或合成分析。4.機(jī)制探討：探究PDO如何影響北美西部的物理機(jī)制。通常涉及：PDO位相變化導(dǎo)致中東太平洋海溫異常，通過(guò)大氣遙相關(guān)（如連接到北太平洋或北極地區(qū)）或海氣相互作用（改變大氣環(huán)流），進(jìn)而影響北美西部的天氣模式。例如，PDO暖位相（ElNino型）可能引導(dǎo)風(fēng)暴路徑偏南，帶來(lái)更多降水給北美西北部，而西北太平洋副高可能增強(qiáng)或南壓，影響華南降水。PDO冷位相（LaNina型）則相反。5.模型驗(yàn)證（可選）：使用氣候模型進(jìn)行模擬，檢驗(yàn)觀測(cè)到的關(guān)系是否是真實(shí)的物理聯(lián)系，并可能進(jìn)行歸因研究。*可能使用的數(shù)據(jù)類型：*海表溫度（SST）數(shù)據(jù)：如NOAA/NCDC的OSTIA或ERSST.v5等。*大氣再分析數(shù)據(jù)：如NCEP/NCARReanalysis1或2(R1a/R2),MERRA-2等，獲取氣溫、降水、風(fēng)場(chǎng)、高度場(chǎng)等。*氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)：如站點(diǎn)觀測(cè)的氣溫、降水記錄。*衛(wèi)星數(shù)據(jù)：如降水衛(wèi)星（GPCP）、風(fēng)衛(wèi)星（QuikSCAT,ASCAT）等。*PDO指數(shù)數(shù)據(jù)：已有研究計(jì)算并發(fā)布的PDO指數(shù)。*關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題：*PDO與北美西部氣候變量之間關(guān)系的時(shí)空變異性？*PDO影響北美西部的主導(dǎo)機(jī)制是什么（遙相關(guān)vs.海氣直接耦合）？*這種影響在近幾十年氣候變化背景下是否發(fā)生了變化？*PDO對(duì)北美西部極端天氣事件（如干旱、洪水、熱浪）的影響？2.水汽-輻射反饋機(jī)制作用過(guò)程與差異分析：*作用過(guò)程：1.初始狀態(tài)：地表或大氣溫度升高。2.水汽含量增加：溫度升高導(dǎo)致大氣能夠容納更多水汽，大氣中的絕對(duì)水汽含量增加。同時(shí)，地表蒸發(fā)也增強(qiáng)。3.輻射收支改變：水汽是重要的溫室氣體。水汽含量增加后，大氣對(duì)地表長(zhǎng)波輻射的吸收能力增強(qiáng)，向外部空間的輻射散熱能力減弱（即溫室效應(yīng)增強(qiáng)），導(dǎo)致地表和低層大氣溫度進(jìn)一步升高。同時(shí)，水汽自身也會(huì)發(fā)射吸收紅外輻射，影響大氣輻射平衡。4.正反饋循環(huán)：溫度升高->水汽含量增加->溫室效應(yīng)增強(qiáng)->溫度進(jìn)一步升高。這是一個(gè)正反饋機(jī)制，會(huì)放大初始的氣候變化信號(hào)。*不同氣候帶表現(xiàn)差異：*低緯濕潤(rùn)地區(qū)：大氣水汽含量通常已接近飽和或很高。水汽-輻射反饋非常強(qiáng)。地表溫度的微小變化就可能引起大氣水汽含量的顯著變化，從而顯著增強(qiáng)溫室效應(yīng)，導(dǎo)致氣候?qū)Τ跏紨_動(dòng)非常敏感。*中緯地區(qū)：水汽含量變化范圍較大。在干燥季節(jié)或