2025年大學(xué)《海洋技術(shù)》專業(yè)題庫——海底火山噴發(fā)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的代表字母填在答題紙上。）1.以下哪種現(xiàn)象通常不被視為海底火山噴發(fā)的直接前兆？A.海底地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)B.海水化學(xué)成分（如氣體含量）發(fā)生異常變化C.海面出現(xiàn)持續(xù)性的隆起或沉降D.海洋動(dòng)物出現(xiàn)大規(guī)模異常行為2.海底地震儀（OBS）主要用于監(jiān)測海底地殼的形變和活動(dòng)，其核心探測目標(biāo)通常是？A.海水溫度變化B.地下巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的壓力波動(dòng)C.海底地形地貌的微小起伏D.水下聲音的傳播速度3.在海底火山噴發(fā)監(jiān)測中，重力測量主要目的是？A.探測地下巖層的磁性異常B.精確測量海水的密度分布C.評估火山噴發(fā)導(dǎo)致的海底地殼質(zhì)量變化D.監(jiān)測海水中溶解鹽類的濃度變化4.能夠提供高精度海底地形地貌信息，并能用于監(jiān)測火山噴發(fā)導(dǎo)致的地形變化的技術(shù)是？A.海底地震學(xué)B.多波束測深技術(shù)C.海底磁力測量D.水下聲學(xué)成像5.利用衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)結(jié)合模型來反演和監(jiān)測海底地形變化，特別是火山相關(guān)隆起，這種方法通常被稱為？A.海底電磁感應(yīng)測量B.InSAR（干涉合成孔徑雷達(dá)）技術(shù)C.衛(wèi)星高度計(jì)地形模型（SBT）D.海底熱流測量6.海底火山噴發(fā)時(shí)，常伴隨大量氣體釋放，其中哪種氣體成分的增加最直接地指示了巖漿房內(nèi)部的活動(dòng)？A.氮?dú)猓∟2）B.氧氣（O2）C.氫氣（H2）D.二氧化碳（CO2）7.對于需要長期、連續(xù)監(jiān)測海底火山活動(dòng)而言，哪種觀測系統(tǒng)最為適宜？A.單次航行、短時(shí)作業(yè)的臨時(shí)觀測平臺(tái)B.部署在海底的永久性傳感器網(wǎng)絡(luò)C.僅依賴衛(wèi)星遙感進(jìn)行監(jiān)測D.僅依靠岸基地震臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測8.在海底火山監(jiān)測預(yù)警體系中，將來自不同傳感器（如地震、地形、化學(xué)）的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，其目的是？A.簡化數(shù)據(jù)傳輸過程B.提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率C.增強(qiáng)對火山活動(dòng)綜合判斷的準(zhǔn)確性和可靠性D.降低設(shè)備維護(hù)成本9.一旦監(jiān)測到海底火山活動(dòng)跡象，并評估存在噴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，首先應(yīng)采取的預(yù)警措施是？A.立即發(fā)布最高級別警報(bào)，組織全面疏散B.暫停所有相關(guān)科學(xué)研究活動(dòng)C.向可能受影響的沿海社區(qū)和海洋使用者發(fā)布預(yù)警信息，建議做好防范準(zhǔn)備D.密切跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確認(rèn)噴發(fā)參數(shù)10.海底火山噴發(fā)可能引發(fā)的次生災(zāi)害中，最具破壞性且影響范圍可能最廣的是？A.海底沉積物侵蝕B.海底生物群落毀滅C.引發(fā)破壞性海嘯D.大量有害氣體擴(kuò)散到大氣層二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在答題紙上。）1.海底火山是形成于______之下，由巖漿噴出形成的海底地質(zhì)構(gòu)造。2.海底地震通常表現(xiàn)為______地震，其震源深度往往較淺。3.海底重力異常通常與海底地殼的______變化有關(guān)，火山活動(dòng)可能導(dǎo)致______異常。4.海底磁力測量可以用于繪制火山巖的______，推斷巖漿房的活動(dòng)歷史。5.利用聲波在海底和水下的傳播時(shí)間來測量距離或繪制地形，是______和______等技術(shù)的原理基礎(chǔ)。6.海底火山噴發(fā)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通常包含______、______和______三個(gè)主要環(huán)節(jié)。7.水化學(xué)監(jiān)測可以通過分析海水中______、______等組分的異常變化來指示火山活動(dòng)。8.海底觀測網(wǎng)絡(luò)（OOI）通常采用______、______和______等多種技術(shù)的集成。9.基于監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行火山活動(dòng)趨勢預(yù)測，可以采用______模型或______模型。10.海底火山噴發(fā)預(yù)警信息發(fā)布需要遵循______原則，確保信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。三、簡答題（每題5分，共20分。請將答案寫在答題紙上。）1.簡述海底火山噴發(fā)可能引發(fā)的主要危害。2.簡要說明為什么海底地震活動(dòng)是監(jiān)測海底火山活動(dòng)的重要指標(biāo)？3.簡述多波束測深技術(shù)與側(cè)掃聲吶技術(shù)在海底地形探測方面的主要區(qū)別。4.簡述海底火山噴發(fā)監(jiān)測中，數(shù)據(jù)融合分析的必要性和基本思路。四、論述題（每題10分，共30分。請將答案寫在答題紙上。）1.論述建立海底火山長期監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的意義和面臨的挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體監(jiān)測技術(shù)，論述如何綜合判斷海底火山即將噴發(fā)的可能性。3.試述在海底火山噴發(fā)應(yīng)急響應(yīng)中，不同利益相關(guān)方（如科研機(jī)構(gòu)、政府部門、沿海社區(qū)、海洋產(chǎn)業(yè)）應(yīng)扮演的角色和應(yīng)采取的行動(dòng)。---試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.C6.D7.B8.C9.C10.C二、填空題1.海底熱液活動(dòng)中心/地幔2.海底/淺源3.密度/重力4.古地磁條帶5.聲學(xué)測深/多波束測深6.監(jiān)測/分析/預(yù)警7.溶解氣體/離子濃度8.傳感器/數(shù)據(jù)傳輸/數(shù)據(jù)處理與分析9.統(tǒng)計(jì)/物理10.公開透明三、簡答題1.簡述海底火山噴發(fā)可能引發(fā)的主要危害。答案：海底火山噴發(fā)可能引發(fā)的主要危害包括：直接的熱液噴發(fā)危害，高溫、有毒氣體對海洋生物的致命傷害；火山碎屑流和熔巖流的破壞（盡管在海底相對局限）；引發(fā)海底地震，可能觸發(fā)海底滑坡或海嘯，對沿海地區(qū)造成巨大威脅；改變海底地形地貌，破壞海洋生態(tài)環(huán)境和生物棲息地；火山物質(zhì)（如二氧化硫）溶解入?？赡芨淖兒Ｋ瘜W(xué)環(huán)境，影響海洋生物；可能伴隨的強(qiáng)烈氣體釋放（如甲烷）增加溫室效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。2.簡要說明為什么海底地震活動(dòng)是監(jiān)測海底火山活動(dòng)的重要指標(biāo)？答案：海底火山活動(dòng)，特別是巖漿運(yùn)移、壓力變化和巖體破裂，是海底地震的主要震源。因此，海底地震活動(dòng)（特別是頻率、強(qiáng)度、震源深度和分布的變化）能夠直接反映火山活動(dòng)區(qū)的地下應(yīng)力狀態(tài)和巖漿活動(dòng)強(qiáng)度。通過長期監(jiān)測地震活動(dòng)模式的變化，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火山活動(dòng)異常，是判斷火山是否進(jìn)入活躍期、預(yù)測噴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的重要前兆信息之一。3.簡述多波束測深技術(shù)與側(cè)掃聲吶技術(shù)在海底地形探測方面的主要區(qū)別。答案：多波束測深技術(shù)通過向海底發(fā)射扇形聲波束并接收回波，能夠同時(shí)獲取海底下大量測點(diǎn)的深度信息，生成高精度的三維海底地形圖，擅長精確測量水深和地形起伏。側(cè)掃聲吶技術(shù)通過向海底發(fā)射扇形聲波束并接收回波，根據(jù)回波強(qiáng)度繪制海底表面的聲學(xué)圖像，能夠反映海底的地形地貌形態(tài)、底質(zhì)類型和覆蓋物信息，提供類似“海底照片”的景象。主要區(qū)別在于，多波束測深以獲取高精度深度數(shù)據(jù)為主，側(cè)掃聲吶以獲取海底表面圖像信息為主。4.簡述海底火山噴發(fā)監(jiān)測中，數(shù)據(jù)融合分析的必要性和基本思路。答案：必要性：單一的監(jiān)測技術(shù)（如地震、地形、化學(xué)）只能提供火山活動(dòng)信息的一部分，存在局限性、盲點(diǎn)和不確定性。通過數(shù)據(jù)融合分析，可以將來自不同來源、不同類型、不同時(shí)空尺度的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與關(guān)聯(lián)分析，相互印證、補(bǔ)充和校正，從而獲得對火山活動(dòng)更全面、準(zhǔn)確、可靠的認(rèn)識(shí)，提高對噴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)判斷的置信度?；舅悸罚菏紫冗M(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理（去噪、標(biāo)準(zhǔn)化等）；然后選擇合適的融合算法（如基于模型的、基于證據(jù)的、基于智能算法的）；接著將多源數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配與時(shí)空對齊；最后進(jìn)行綜合分析與信息提取，形成統(tǒng)一的火山活動(dòng)態(tài)勢評估結(jié)果。四、論述題1.論述建立海底火山長期監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的意義和面臨的挑戰(zhàn)。答案：意義：a.保障生命財(cái)產(chǎn)安全：海底火山噴發(fā)可能引發(fā)海嘯、有毒氣體釋放等災(zāi)害，監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)能為沿海社區(qū)和海洋活動(dòng)提供預(yù)警，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。b.保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境：提前預(yù)警有助于制定保護(hù)措施，減少火山噴發(fā)對敏感海洋生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的破壞。c.維護(hù)海洋資源開發(fā)秩序：為海洋能源（如海底熱液、天然氣水合物）勘探開發(fā)、漁業(yè)活動(dòng)等提供風(fēng)險(xiǎn)評估依據(jù)，保障活動(dòng)的安全有序進(jìn)行。d.服務(wù)科學(xué)研究：為火山學(xué)家、海洋學(xué)家等提供研究火山活動(dòng)規(guī)律、地球科學(xué)過程的平臺(tái)，深化對地球系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。e.提升應(yīng)急響應(yīng)能力：提供決策支持，使應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)能夠更有效地制定和執(zhí)行響應(yīng)計(jì)劃。挑戰(zhàn)：a.技術(shù)挑戰(zhàn)：海底環(huán)境惡劣（高壓、黑暗、腐蝕），傳感器部署、維護(hù)和長期穩(wěn)定運(yùn)行困難；數(shù)據(jù)傳輸（尤其是實(shí)時(shí)傳輸）距離遠(yuǎn)、帶寬有限；多源數(shù)據(jù)融合算法復(fù)雜。b.環(huán)境挑戰(zhàn)：海底地形復(fù)雜，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得監(jiān)測布站和效果評估困難；火山活動(dòng)本身具有不確定性，前兆現(xiàn)象不明顯或多種前兆并存難以區(qū)分。c.資源挑戰(zhàn)：建設(shè)和運(yùn)行海底監(jiān)測系統(tǒng)成本高昂；專業(yè)人才缺乏。d.管理挑戰(zhàn)：跨部門、跨學(xué)科協(xié)調(diào)難度大；預(yù)警信息的發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)和傳播機(jī)制尚需完善；國際合作需求迫切但協(xié)調(diào)復(fù)雜。2.結(jié)合具體監(jiān)測技術(shù)，論述如何綜合判斷海底火山即將噴發(fā)的可能性。答案：綜合判斷海底火山即將噴發(fā)的可能性，需要綜合分析來自多種監(jiān)測技術(shù)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行交叉驗(yàn)證。具體思路如下：a.地震活動(dòng)分析：監(jiān)測地震頻次、震級、震源深度和分布的變化。如果出現(xiàn)地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)、震源深度變淺、主震后出現(xiàn)密集余震序列、或者地震活動(dòng)模式出現(xiàn)異常（如從背景水平突然跳變）等特征，是重要的噴發(fā)前兆。b.地形地貌監(jiān)測：利用多波束測深、衛(wèi)星測高、InSAR等技術(shù)監(jiān)測火山錐、海山等形態(tài)的快速變化。如果觀察到海山或火山口出現(xiàn)顯著的隆起、坍塌、新的海山雛形出現(xiàn)或火山口水位變化等，表明巖漿正在遷移或聚集，是噴發(fā)可能臨近的跡象。c.重力監(jiān)測：通過海底重力測量發(fā)現(xiàn)火山活動(dòng)區(qū)域出現(xiàn)異常的密度增加或減少。巖漿的侵入或冷凝結(jié)晶會(huì)導(dǎo)致重力異常變化，其時(shí)空變化特征可以指示巖漿房的活動(dòng)狀態(tài)。d.磁力監(jiān)測：分析火山巖磁化特征的變化。火山活動(dòng)可能形成新的磁性巖石，或者改變原有巖石的磁化狀態(tài)，通過監(jiān)測磁異常的變化可以間接反映巖漿活動(dòng)。e.水化學(xué)監(jiān)測：分析海底熱液噴口或附近海水樣品中溶解氣體（CO2,He,SO2等）和離子（如K,Mg,Cl等）的異常變化。氣體和離子的快速、顯著變化通常與巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，是重要的噴發(fā)前兆。f.綜合判斷：單一技術(shù)的異?？赡苡啥喾N原因引起。只有當(dāng)多種監(jiān)測技術(shù)（尤其是地震、地形和化學(xué)）同時(shí)出現(xiàn)一致性或關(guān)聯(lián)性的顯著異常變化時(shí)，才能更可靠地判斷火山噴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。需要建立綜合判據(jù)和閾值，結(jié)合火山地質(zhì)背景和活動(dòng)歷史，進(jìn)行動(dòng)態(tài)評估和風(fēng)險(xiǎn)等級劃分。3.試述在海底火山噴發(fā)應(yīng)急響應(yīng)中，不同利益相關(guān)方（如科研機(jī)構(gòu)、政府部門、沿海社區(qū)、海洋產(chǎn)業(yè)）應(yīng)扮演的角色和應(yīng)采取的行動(dòng)。答案：a.科研機(jī)構(gòu)：*角色：提供科學(xué)支撐和技術(shù)支持。*行動(dòng)：實(shí)時(shí)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估火山活動(dòng)趨勢和噴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)；發(fā)布科學(xué)預(yù)測和預(yù)警信息（提供給政府部門）；參與制定應(yīng)急預(yù)案和技術(shù)方案；研發(fā)和改進(jìn)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)；評估火山噴發(fā)影響；開展災(zāi)后科學(xué)調(diào)查。b.政府部門（尤其是海洋管理部門和應(yīng)急管理部門）：*角色：負(fù)責(zé)應(yīng)急決策、指揮協(xié)調(diào)和信息公開。*行動(dòng)：建立和運(yùn)作國家/區(qū)域海底火山監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)；根據(jù)科研機(jī)構(gòu)的評估結(jié)果和自身判斷，發(fā)布官方預(yù)警信息；制定和執(zhí)行應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，包括疏散、交通管制等；協(xié)調(diào)各方資源，指揮應(yīng)急救援行動(dòng)；發(fā)布權(quán)威信息，引導(dǎo)輿論；管理海洋資源開發(fā)活動(dòng)，監(jiān)督其落實(shí)安全措施。c.沿海社區(qū)：*角色：受益者和被保護(hù)者，也是應(yīng)急響應(yīng)的參與者。