2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——行星冰川融化和海平面上升的關(guān)系考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)。）1.行星上冰川消融的主要能量來源是？A.內(nèi)部熱源B.地球輻射C.太陽(yáng)輻射D.星際介質(zhì)輻射2.以下哪種機(jī)制最顯著地加速了大型冰蓋邊緣冰流的下移？A.表面融化B.底部滑動(dòng)C.冰下湖的存在D.冰架與海水的相互作用3.行星海平面上升的主要貢獻(xiàn)者是？A.構(gòu)造抬升B.地幔對(duì)流C.冰川融水注入海洋D.大氣沉降4.冰后均衡調(diào)整（PGR）現(xiàn)象的主要驅(qū)動(dòng)力是？A.太陽(yáng)活動(dòng)變化B.冰蓋重量的去除C.海平面全球均衡變化D.構(gòu)造板塊運(yùn)動(dòng)5.以下哪項(xiàng)觀測(cè)證據(jù)最直接地支持了過去地球存在大規(guī)模冰蓋？A.高緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)的花崗巖B.低緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)的海相沉積巖C.冰芯中記錄的極高塵埃濃度D.古氣候模擬結(jié)果6.行星冰架對(duì)海平面上升具有“反饋”效應(yīng)，這種效應(yīng)主要是？A.減緩海平面上升B.加速海平面上升C.無顯著影響D.改變海水密度7.若某行星接受到的太陽(yáng)輻射比地球少，其表面冰川的穩(wěn)定性可能？A.增加或減少，取決于冰蓋厚度B.絕對(duì)不穩(wěn)定，容易融化C.絕對(duì)穩(wěn)定，不易融化D.取決于大氣成分8.行星科學(xué)研究中，利用衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)海平面變化主要是基于？A.重力場(chǎng)變化原理B.光譜反射特性原理C.距離測(cè)量原理D.海水溫度測(cè)量原理9.冰川融化導(dǎo)致海平面上升的“水柱效應(yīng)”是指？A.海水密度因溫度升高而變化B.冰川融水直接增加了海洋的水體體積C.冰后均衡調(diào)整引起的全球海平面變化D.冰架崩解后釋放的冰水進(jìn)入海洋10.比較火星和金星，兩者過去可能存在冰川活動(dòng)，但結(jié)果顯著不同，主要原因是？A.距日距離差異B.大氣密度和成分差異C.星球自轉(zhuǎn)速度差異D.內(nèi)部熱流差異二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上。）1.冰川主要由______、______和______組成。2.冰川表面融化主要受______和______控制。3.冰下融化會(huì)顯著______冰床的阻力，加速冰流。4.海平面上升的兩種主要機(jī)制是______和______。5.冰后均衡調(diào)整導(dǎo)致冰蓋后緣地區(qū)發(fā)生______，而前緣地區(qū)發(fā)生______。6.行星軌道參數(shù)的變化（______、______、______）是驅(qū)動(dòng)地球氣候周期性變化的重要因素。7.冰架是連接陸地冰蓋和______的漂浮冰體，其穩(wěn)定性對(duì)海平面變化至關(guān)重要。8.重力測(cè)量衛(wèi)星（如GRACE）主要用于監(jiān)測(cè)______的變化，從而反演冰質(zhì)量損失。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題。）1.簡(jiǎn)述冰川底部融化的兩種主要形式及其對(duì)冰流的影響。2.解釋什么是冰后均衡調(diào)整，并簡(jiǎn)述其物理機(jī)制。3.為什么說冰架的存在對(duì)海平面上升具有“放大效應(yīng)”？4.列舉至少三種可以用來研究行星冰川變化的間接證據(jù)。四、計(jì)算題（共15分。請(qǐng)列出必要的公式和計(jì)算步驟。）假設(shè)一個(gè)位于南緯60°的行星冰蓋，半徑為1000km，平均厚度為1km。該地區(qū)年平均表面融化速率為0.5m/年。忽略邊緣效應(yīng)和底部融化。請(qǐng)估算：1.每年通過表面融化的水量（以立方千米為單位）。2.如果該冰蓋完全融化，不考慮其他因素，它對(duì)全球海平面上升的貢獻(xiàn)是多少？（假設(shè)全球海洋平均深度為3800m，忽略體積收縮效應(yīng)）五、論述題（15分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，全面闡述你的觀點(diǎn)。）討論氣候變化對(duì)地球冰圈穩(wěn)定的潛在影響機(jī)制，并說明為什么監(jiān)測(cè)行星冰圈變化對(duì)于理解行星宜居性和環(huán)境演變至關(guān)重要。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.C4.B5.B6.B7.A8.C9.B10.B二、填空題1.冰水，冰冰，冰屑2.太陽(yáng)輻射，氣溫3.降低4.水體積增加，海水熱膨脹5.上升，沉降6.偏心率，地軸傾角，歲差7.海洋8.重力場(chǎng)三、簡(jiǎn)答題1.兩種主要形式是表面融化（由大氣降溫和太陽(yáng)輻射決定）和底部融化（由冰床溫度和壓力決定）。底部融化會(huì)減少冰床阻力，使冰流加速，對(duì)冰蓋的侵蝕作用更強(qiáng)。2.冰后均衡調(diào)整是指當(dāng)一個(gè)行星的冰蓋或冰架重量發(fā)生變化后，其下方巖石圈會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期變形，導(dǎo)致全球或區(qū)域性海平面發(fā)生緩慢變化的過程。物理機(jī)制基于巖石的粘彈性：冰重導(dǎo)致巖石下沉，移除冰重后巖石緩慢回彈，回彈會(huì)向周圍擠出海水。3.冰架漂浮在海水中，其穩(wěn)定性受海水在冰下壓力（浮力）和冰架自身重量平衡控制。變暖導(dǎo)致海水增密和表面融化加劇，會(huì)降低冰架下的浮力，或增加冰架的有效重量，使其更容易斷裂并崩入海洋。崩解的冰架體積遠(yuǎn)大于直接融化的陸地冰體積，且崩解通常發(fā)生在海平面上升前緣，進(jìn)一步加速海平面上升。4.間接證據(jù)包括：發(fā)現(xiàn)于低緯度地區(qū)的冰相沉積物（表明過去有極地冰蓋）；冰芯中記錄的氣候變化信息（如氣體成分、沉積物）；古土壤或古植被記錄（指示過去氣溫和濕度變化）；利用地貌特征（如冰磧物、侵蝕地貌）重建過去的冰蓋范圍；通過衛(wèi)星測(cè)高和重力測(cè)量數(shù)據(jù)反演冰質(zhì)量變化。四、計(jì)算題1.解：融化體積V=面積×厚度面積A=π×(半徑r)2=π×(1000km)2=π×10?km2V=π×10?km2×0.5m/yr注意單位換算：1km=103m，1km2=10?m2V=π×10?×103m×0.5m/yr=π×10?m3/yrV=π×10?m3/yr=π×10?km3/yr≈3.14×10?km3/yr答：每年通過表面融化的水量約為3.14×10?km3。2.解：海平面上升量h=融化體積V/海洋表面積A_oc海洋表面積A_oc≈4πR2(R為地球/行星半徑，題目未給，可假設(shè)或忽略相對(duì)計(jì)算)但更常用的近似是A_oc≈3.6×10?km2(地球)或使用平均深度H=3800m計(jì)算：A_oc=V/Hh=(π×10?km3)/(3.6×10?km2)h=π/360kmh≈0.0087km=8.7m（注意：此計(jì)算忽略了冰融化的體積收縮效應(yīng)，且假設(shè)海洋均勻分布，實(shí)際貢獻(xiàn)會(huì)因地理位置、海洋深度和體積收縮而異）答：該冰蓋完全融化對(duì)全球海平面上升的貢獻(xiàn)約為8.7米（忽略體積收縮等）。五、論述題氣候變化通過多種機(jī)制影響地球冰圈穩(wěn)定。首先，全球變暖導(dǎo)致氣溫升高，直接加速冰川表面和底部的融化速率，減少冰量。其次，變暖引起海洋變暖，一方面導(dǎo)致海水熱膨脹，直接引起海平面上升；另一方面，海洋變暖加劇并可能穿透冰架底部，進(jìn)一步削弱冰架結(jié)構(gòu)，促使其斷裂崩解，快速釋放大量冰體進(jìn)入海洋，產(chǎn)生更大的海平面上升效應(yīng)。此外，氣候變化還可能改變大氣環(huán)流模式，影響降雪量和冰川物質(zhì)平衡。這些因素共同作用，使冰圈對(duì)氣候變化的敏感性增加，形成正反饋回路，可能加速冰蓋的消融和海平面上升。監(jiān)測(cè)行星冰圈變化至關(guān)重要。冰圈作為行星水循環(huán)和能量平衡的關(guān)鍵組成部分，其變化是氣候系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部或外部強(qiáng)迫（如太陽(yáng)變化、內(nèi)部熱流、軌道參數(shù)）響應(yīng)的直接標(biāo)志。通過研究不同行星的冰圈演化