2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——地球系統(tǒng)中的氣候變異與極端事件考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.下列哪一項不屬于氣候變異的常見類型？A.氣候周期性變化（如年際振蕩）B.氣候趨勢性變化（如全球變暖）C.極端天氣事件頻次增加D.地球軌道參數(shù)的長期變化2.導(dǎo)致近現(xiàn)代全球變暖的主要人為強迫因素是？A.太陽活動增強B.火山噴發(fā)C.溫室氣體排放增加D.地球自然冷卻過程3.氣候系統(tǒng)中，對年際氣候變率（如厄爾尼諾-南方濤動）具有重要驅(qū)動作用的因子是？A.大氣環(huán)流模式B.海洋溫躍層變化C.火山灰濃度D.洋流路徑4.以下哪項指標通常用于量化氣候系統(tǒng)的能量失衡狀態(tài)？A.海平面上升速率B.大氣二氧化碳濃度C.全球平均地表溫度偏差D.地球凈輻射收支5.評估一個地區(qū)對氣候變異與極端事件敏感程度的指標是？A.氣候變率幅度B.經(jīng)濟損失大小C.脆弱性D.適應(yīng)能力6.以下哪種觀測工具主要用于獲取全球范圍內(nèi)的大氣溫度和濕度垂直廓線？A.精密氣壓計B.遙測雨量筒C.氣象衛(wèi)星D.拉格朗日測平儀（系留氣球）7.氣候模式中，包含對大氣動力學(xué)、熱力學(xué)、輻射傳輸?shù)冗^程詳細數(shù)學(xué)描述的部分是？A.海洋模塊B.陸地表面模塊C.大氣動力學(xué)核心D.氣候變率統(tǒng)計子模型8.《巴黎協(xié)定》的核心目標之一是努力將全球平均氣溫升幅控制在？A.1攝氏度以內(nèi)B.1.5攝氏度以內(nèi)C.2攝氏度以內(nèi)D.3攝氏度以內(nèi)9.洪水災(zāi)害的損失評估中，通常需要考慮的因素不包括？A.水深分布B.受災(zāi)人口數(shù)量C.地下水資源影響D.基礎(chǔ)設(shè)施破壞程度10.下列哪項措施屬于氣候變化的適應(yīng)策略？A.減少化石燃料使用B.提高農(nóng)業(yè)灌溉效率C.發(fā)展可再生能源技術(shù)D.限制國際航空旅行二、填空題（請將答案填入橫線處）1.氣候變異是指氣候系統(tǒng)在時間尺度和空間尺度上的_______、_______和_______的變化。2.極端事件通常指那些在特定時間和空間內(nèi)發(fā)生的、其強度或頻率超出_______范圍的氣候現(xiàn)象。3.厄爾尼諾現(xiàn)象主要表現(xiàn)為東太平洋海表溫度的_______，并伴隨全球氣候的異常變化。4.全球氣候變暖導(dǎo)致冰川融化加速，進而引起_______升高，對海平面產(chǎn)生重要影響。5.氣候觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制是確保_______準確性和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。6.氣候模型預(yù)測的不確定性主要來源于模型本身的_______、外部強迫的_______以及觀測數(shù)據(jù)的_______。7.社會經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變異與極端事件的脆弱性取決于其暴露度、_______和_______。8.氣候變化減緩的核心是通過減少溫室氣體排放來_______大氣中溫室氣體的濃度。9.極端降水事件的發(fā)生與大氣中的_______含量及其垂直分布密切相關(guān)。10.適應(yīng)氣候變化的策略旨在增強社會系統(tǒng)面對氣候影響時的_______和_______。三、名詞解釋（請給出下列名詞的簡要定義）1.氣候歸因2.氣候參考期3.脆弱性4.氣候服務(wù)5.地球系統(tǒng)臨界點四、簡答題1.簡述自然強迫和人為強迫對氣候變化分別可能產(chǎn)生哪些影響。2.簡要說明觀測哪些關(guān)鍵氣候變量對于監(jiān)測地球系統(tǒng)狀態(tài)和氣候變化至關(guān)重要。3.解釋什么是“氣候窗口”，以及為何需要控制全球溫升幅度在特定目標之內(nèi)。4.簡述極端高溫事件可能對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)造成哪些主要威脅。5.描述減緩氣候變化的幾個主要途徑。五、論述題1.結(jié)合氣候系統(tǒng)各圈層的相互作用，論述人類活動如何改變了氣候系統(tǒng)的能量平衡，并引發(fā)了當(dāng)前的氣候變暖趨勢。2.選擇一種特定的極端天氣事件（如干旱、洪水、臺風(fēng)），分析其主要的形成機制、氣候變化對其頻率和強度的影響，并探討可能的適應(yīng)管理措施。3.論述氣候變化監(jiān)測與氣候變化預(yù)估在目標、方法、應(yīng)用等方面存在的區(qū)別與聯(lián)系，以及各自面臨的主要挑戰(zhàn)。---試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.D5.C6.D7.C8.C9.C10.B二、填空題1.持續(xù)性空間分布頻率2.正常（或平均值）3.異常偏高（或升高）4.海水（或海平面）5.氣候（或氣候信息）6.模型結(jié)構(gòu)持續(xù)性觀測誤差（或不確定性）7.敏感性適應(yīng)性8.穩(wěn)定（或維持）9.水汽10.恢復(fù)力（或恢復(fù)能力）韌性（或抗干擾能力）三、名詞解釋1.氣候歸因：指通過科學(xué)分析方法，確定觀測到的氣候變化中，自然因素和人為因素各自貢獻的大小和顯著性。2.氣候參考期：指用于對比分析氣候變化的基準時期，通常選用一段相對穩(wěn)定、具有代表性的歷史時期（如1951-1980年）。3.脆弱性：指一個系統(tǒng)（如生態(tài)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)）在面對外部擾動（如氣候變異與極端事件）時，其遭受損害、功能退化或狀態(tài)轉(zhuǎn)換的可能性或敏感性。4.氣候服務(wù)：指氣候信息（如天氣預(yù)報、氣候監(jiān)測、氣候變化預(yù)估）在支持人類決策、減少風(fēng)險、提高效益等方面提供的各種服務(wù)功能。5.地球系統(tǒng)臨界點：指地球系統(tǒng)中的某些關(guān)鍵特性或過程，一旦跨越某個閾值，可能會發(fā)生快速、不可逆轉(zhuǎn)且通常具有災(zāi)難性后果的變化狀態(tài)。四、簡答題1.簡述自然強迫和人為強迫對氣候變化分別可能產(chǎn)生哪些影響。解析思路：首先區(qū)分自然強迫和人為強迫的主要來源。然后分別列舉它們可能對氣候系統(tǒng)產(chǎn)生的效應(yīng)。自然強迫如太陽活動增強可能導(dǎo)致總輻射增加，火山噴發(fā)可能暫時遮蔽陽光導(dǎo)致降溫。人為強迫如溫室氣體排放增加導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強，氣溶膠排放可能直接冷卻大氣或間接影響云層導(dǎo)致復(fù)雜影響。答案要點：自然強迫主要來自太陽輻射變化、火山活動、地球軌道參數(shù)變化等，可導(dǎo)致氣候發(fā)生周期性或趨勢性變化。人為強迫主要來自人類活動排放的溫室氣體和氣溶膠，近年來是導(dǎo)致全球變暖的主要驅(qū)動力，影響包括全球平均溫度升高、極端天氣事件頻率增加等。2.簡要說明觀測哪些關(guān)鍵氣候變量對于監(jiān)測地球系統(tǒng)狀態(tài)和氣候變化至關(guān)重要。解析思路：回顧氣候系統(tǒng)監(jiān)測的主要目標，即了解系統(tǒng)狀態(tài)及其變化。關(guān)鍵變量應(yīng)能反映氣候系統(tǒng)的能量、水汽、動量等核心要素以及重要的相互作用。例如，溫度反映能量，水汽和降水反映水循環(huán)，風(fēng)場和氣壓反映大氣環(huán)流，海平面和海溫反映海洋狀態(tài)。答案要點：關(guān)鍵氣候變量包括：全球/區(qū)域平均氣溫（地表和大氣）、海表溫度、降水（總量和時空分布）、大氣水汽含量、大氣成分（CO2、CH4等溫室氣體）、海平面高度、海冰覆蓋范圍、陸地表面溫度、太陽輻射等。3.解釋什么是“氣候窗口”，以及為何需要控制全球溫升幅度在特定目標之內(nèi)。解析思路：首先定義氣候窗口，即地球氣候系統(tǒng)維持當(dāng)前適宜生命生存狀態(tài)的溫度范圍。然后解釋為何超出此范圍會帶來災(zāi)難性風(fēng)險，例如生態(tài)系統(tǒng)崩潰、海平面大幅上升淹沒沿海地區(qū)、極端天氣事件頻發(fā)等。最后強調(diào)設(shè)定溫升目標是為了保護人類福祉和地球生態(tài)。答案要點：氣候窗口是指地球氣候系統(tǒng)支持當(dāng)前復(fù)雜生命（特別是人類文明）生存的適宜溫度范圍。需要控制溫升在特定目標（如2°C，努力實現(xiàn)1.5°C）內(nèi)，是因為超出該窗口可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的劇變、海平面大幅上升威脅沿海社區(qū)、極端天氣事件（如熱浪、強降水）頻率和強度急劇增加，對人類生存和發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。4.簡述極端高溫事件可能對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)造成哪些主要威脅。解析思路：從兩個層面分別思考：對人類健康的直接和間接影響；對生態(tài)系統(tǒng)的直接和間接影響。直接影響如中暑、熱相關(guān)疾病死亡增加。間接影響如傳染病傳播風(fēng)險增加、勞動力下降、心理壓力增大。對生態(tài)系統(tǒng)的直接影響如植被干旱死亡、生物棲息地破壞。間接影響如食物鏈斷裂、物種滅絕。答案要點：對人類健康：導(dǎo)致熱相關(guān)疾病發(fā)病率和死亡率增加、心血管和呼吸系統(tǒng)負擔(dān)加重、認知功能下降、增加傳染病傳播風(fēng)險、加劇心理壓力。對生態(tài)系統(tǒng)：導(dǎo)致陸地植被（如森林）干旱、枯死；水體溫度升高影響水生生物；海平面上升和極端潮汐淹沒沿海濕地；珊瑚礁白化；改變物種分布和物候；生物多樣性喪失。5.描述減緩氣候變化的幾個主要途徑。解析思路：緩解的核心是減少溫室氣體排放?？梢詮哪茉础⒐I(yè)、交通、建筑、農(nóng)業(yè)等多個關(guān)鍵排放領(lǐng)域入手。此外，減少非CO2溫室氣體（如N2O、SF6）排放和增加碳匯（如植樹造林）也是重要途徑。答案要點：主要途徑包括：能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等可再生能源，提高能源效率；工業(yè)部門推行低碳技術(shù)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟；交通運輸領(lǐng)域推廣電動汽車、提高燃油效率、發(fā)展公共交通；建筑領(lǐng)域加強節(jié)能設(shè)計、使用綠色建材；農(nóng)業(yè)減少化肥使用、改善土壤管理、發(fā)展可持續(xù)耕作；減少毀林和森林退化，增加森林碳匯；控制和減少其他非CO2溫室氣體排放。五、論述題1.結(jié)合氣候系統(tǒng)各圈層的相互作用，論述人類活動如何改變了氣候系統(tǒng)的能量平衡，并引發(fā)了當(dāng)前的氣候變暖趨勢。解析思路：首先闡述氣候系統(tǒng)能量平衡的基本原理（輸入的短波輻射與輸出的長波輻射/sensible/latentheatflux相等）。然后指出人類活動（主要是燃燒化石燃料、改變土地利用）如何改變能量輸入（增加大氣CO2等溫室氣體吸收長波輻射，改變地表反照率影響短波反射）和能量輸出（可能通過氣溶膠影響）。重點分析大氣圈與海洋圈、大氣圈與冰雪圈、大氣圈與陸地圈之間的相互作用如何放大了人類活動的影響，最終導(dǎo)致全球能量失衡和溫度上升。答案要點：人類活動主要通過排放大量溫室氣體（如CO2、CH4）改變了大氣成分，增強了大氣對地球向外輻射的吸收，導(dǎo)致大氣頂能量失衡，凈輻射增加，能量更多地儲存在氣候系統(tǒng)內(nèi)部，引發(fā)全球變暖。同時，人類活動也通過改變土地利用（如砍伐森林、城市擴張）改變了地表反照率和蒸散發(fā)，影響了地表能量平衡。大氣變暖進一步導(dǎo)致冰雪融化（冰雪反照率反饋）、海平面上升（水汽反饋）、大氣環(huán)流變化等，這些反饋機制與初始的人為強迫相互作用，共同驅(qū)動了氣候變暖趨勢。海洋吸收了大部分多余熱量，但也存在升溫減緩期。大氣圈、海洋圈、冰雪圈、陸地圈和生物圈之間的相互作用使得氣候系統(tǒng)的響應(yīng)復(fù)雜且具有區(qū)域性差異，但全球總趨勢是變暖。2.選擇一種特定的極端天氣事件（如干旱、洪水、臺風(fēng)），分析其主要的形成機制、氣候變化對其頻率和強度的影響，并探討可能的適應(yīng)管理措施。解析思路：選擇一種事件（如干旱）。首先描述該事件的基本定義和類型。然后詳細分析其主要的自然形成機制（如大氣環(huán)流異常、降水偏少、蒸散發(fā)過大等）。接著討論氣候變化（全球變暖）如何可能影響該事件的頻率、持續(xù)時間、強度和影響范圍（例如，干旱地區(qū)可能變得更干旱，非干旱地區(qū)也可能出現(xiàn)極端干旱；極端降水事件增多可能伴隨干旱期的延長）。最后，提出針對該事件的監(jiān)測預(yù)警、水資源管理、農(nóng)業(yè)調(diào)整、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和生態(tài)恢復(fù)等方面的適應(yīng)策略。答案要點：（以干旱為例）干旱是指某一地區(qū)長時間降水量顯著偏少，導(dǎo)致水資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化和社會經(jīng)濟受損。主要形成機制包括：大氣環(huán)流異常（如副熱帶高壓長時間控制、ENSO事件影響）、海溫異常、地形影響導(dǎo)致降水帶偏移、以及持續(xù)高溫導(dǎo)致蒸散發(fā)加劇。氣候變化對干旱的影響：可能導(dǎo)致干旱發(fā)生頻率增加、持續(xù)時間延長、強度增大，尤其是在原本就干旱的地區(qū)；同時，極端降水事件增多也可能導(dǎo)致土壤飽和，加劇干旱化。適應(yīng)管理措施：加強區(qū)域氣候監(jiān)測和干旱預(yù)警系統(tǒng)；優(yōu)化水資源配置和節(jié)水灌溉技術(shù)；調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和作物品種；建設(shè)節(jié)水型社會；恢復(fù)和增強生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)能力；制定干旱應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。3.論述氣候變化監(jiān)測與氣候變化預(yù)估在目標、方法、應(yīng)用等方面存在的區(qū)別與聯(lián)系，以及各自面臨的主要挑戰(zhàn)。解析思路：首先明確監(jiān)測和預(yù)估的定義和核心目的。監(jiān)測是記錄和了解“過去”和“現(xiàn)在”的狀態(tài)，目標是提供準確的氣候信息。預(yù)估是預(yù)測“未來”的狀態(tài)，目標是提供決策支持。然后比較兩者的方法差異（監(jiān)測依賴觀測，預(yù)估依賴模型）。接著探討它們在應(yīng)用上的聯(lián)系（監(jiān)測為預(yù)估提供初始條件和驗證依據(jù)，預(yù)估為監(jiān)測提供目標導(dǎo)向和未來情景）。分別指出監(jiān)測面臨的挑戰(zhàn)（觀測資料的時空覆蓋均勻性、質(zhì)量保證、數(shù)據(jù)融合）和預(yù)估面臨的挑戰(zhàn)（模型不確定性、初始條件誤差、外部強迫的預(yù)估、極端事件預(yù)測的準確性）。答案要點：氣候變化監(jiān)測旨在系統(tǒng)、連續(xù)地收集和評估氣候系統(tǒng)狀態(tài)及其變化的信息，目標是提供準確的、可驗證的氣候數(shù)據(jù)記錄，為理解氣候變異、評估氣候變化影響提供基礎(chǔ)。氣候變化預(yù)估則利用氣候模型，基于觀測數(shù)據(jù)和未來人類活動排放情景，模擬和預(yù)測未來一段時間的氣候變化趨勢和可能發(fā)生的極端事件。兩者的目標、方法和應(yīng)用不同：