2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——大氣層中的平流層熱傳輸特性考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題后括號內(nèi)）1.下列哪一項不是平流層的主要熱傳輸方式？A.太陽輻射的直接加熱B.大氣自身的紅外輻射發(fā)射C.氣流的對流輸送D.地面長波輻射的向上傳遞2.平流層中溫度隨高度升高而增加的主要原因是：A.空氣密度隨高度增加B.大氣污染物積累C.臭氧吸收太陽紫外輻射釋放熱量D.地面輻射加熱平流層底部3.臭氧分子主要吸收太陽光譜中的哪個波段，并對平流層溫度結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響？A.可見光波段B.紅外長波輻射波段C.紫外線波段D.無線電波段4.與對流層相比，平流層中感熱傳輸?shù)呢暙I(xiàn)通常：A.更為顯著B.相當(dāng)重要C.相對次要D.可能主導(dǎo)5.地球表面發(fā)出的長波輻射能夠部分穿透大氣到達(dá)平流層，并對平流層頂部溫度有貢獻(xiàn)，這主要依賴于：A.大氣中二氧化碳的高效吸收B.水汽在所有波段的強(qiáng)吸收能力C.臭氧在紅外區(qū)的透明度D.平流層大氣對長波輻射的強(qiáng)散射6.導(dǎo)致平流層高空溫度高于低空溫度的“逆溫”現(xiàn)象，其根本原因是：A.空氣對流運(yùn)動旺盛B.平流層頂接收到的太陽輻射更多C.高空臭氧濃度遠(yuǎn)高于低空D.熱量主要通過傳導(dǎo)方式向上傳遞7.如果平流層中的臭氧總量顯著減少，其對平流層熱平衡的主要影響是：A.平流層底部溫度顯著升高B.平流層頂部溫度顯著降低C.對太陽紫外線的吸收能力增強(qiáng)D.平流層輻射收支完全平衡不受影響8.影響平流層溫度隨緯度變化的主要因素是：A.地面加熱的不均勻性B.太陽輻射在緯度上的角射角差異C.平流層大氣環(huán)流模式D.大氣成分在緯度上的分布不均9.下列哪種氣體主要通過對紅外輻射的選擇性吸收來影響地球大氣系統(tǒng)的熱平衡，但其對平流層溫度結(jié)構(gòu)的影響相對較?。緼.氧氣（O?）B.氮氣（N?）C.水汽（H?O）D.二氧化碳（CO?）10.平流層熱量平衡的最終體現(xiàn)是：A.平流層整體溫度持續(xù)上升B.平流層整體溫度持續(xù)下降C.平流層輻射收支長期處于動態(tài)平衡D.平流層感熱傳輸量遠(yuǎn)大于輻射傳輸量二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.平流層的大氣溫度隨高度升高而增加的現(xiàn)象被稱為__________。2.臭氧能夠吸收太陽紫外輻射，這一過程對地球生命的保護(hù)至關(guān)重要，同時它也是平流層__________加熱的主要機(jī)制。3.大氣中主要的紅外吸收氣體，如二氧化碳和水汽，對地球表面和低層大氣的加熱作用顯著，這種現(xiàn)象通常被稱為大氣中的__________效應(yīng)。4.平流層頂部的溫度通常高于地表溫度，這主要是由于平流層頂可以接收到部分來自__________和__________的長波輻射。5.平流層的熱量傳輸以__________傳輸為主，其次是__________傳輸和__________傳輸。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述臭氧吸收太陽紫外輻射的過程及其對平流層能量平衡的意義。2.解釋為什么平流層的溫度隨高度升高而增加，這與對流層的溫度分布有何不同？3.列舉至少三種影響平流層熱傳輸特性的主要因素，并簡述其作用。四、論述題（10分）試結(jié)合平流層熱量平衡的各個分量，論述臭氧濃度變化對平流層整體溫度結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響，并說明其潛在的生態(tài)和氣候意義。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.D6.C7.B8.B9.D10.C二、填空題1.逆溫2.直接3.溫室4.地面輻射5.輻射感熱潛熱三、簡答題1.解析思路：首先說明臭氧吸收紫外線的波段（UV-B和UV-C）和主要吸收層（平流層）。然后描述能量轉(zhuǎn)化過程（紫外光子能量被臭氧分子吸收后轉(zhuǎn)化為分子內(nèi)能，隨后轉(zhuǎn)化為熱能）。最后強(qiáng)調(diào)其對平流層加熱的貢獻(xiàn)，并點出其保護(hù)地球生物免受過量紫外線傷害的間接意義。2.解析思路：關(guān)鍵在于臭氧對紫外線的吸收。解釋平流層低層吸收了大部分可見光和部分紫外線，溫度相對較低；而高空部分吸收了大量來自太陽的短波輻射（主要是紫外線），同時大氣稀薄，輻射冷卻效應(yīng)弱，導(dǎo)致溫度隨高度升高而增加。對比對流層，指出對流層是靠地面加熱，且存在強(qiáng)烈的逆溫（溫度隨高度降低）。3.解析思路：列舉影響因素時，至少應(yīng)包含與輻射特性相關(guān)的（如臭氧、水汽、CO?濃度變化）和與太陽輻射輸入相關(guān)的（如太陽活動周期）。對于每個因素，簡述其如何影響熱傳輸：例如，臭氧增加增強(qiáng)紫外線吸收加熱平流層；水汽和CO?增加增強(qiáng)溫室效應(yīng)，影響地表到平流的輻射傳輸；太陽活動增強(qiáng)則輸入更多輻射能。點明這些因素共同作用決定了平流層的熱狀態(tài)。四、論述題解析思路：1.建立聯(lián)系：從臭氧濃度變化影響紫外吸收能力入手。明確臭氧濃度增加會增強(qiáng)對紫外線的吸收，加熱平流層，特別是高空；臭氧濃度減少則相反。2.分析熱量平衡：論述臭氧濃度變化如何改變平流層的輻射收支。濃度增加，紫外吸收增強(qiáng)，對流的輻射加熱項增加，導(dǎo)致總熱量收入增加，溫度升高。濃度減少，紫外吸收減弱，輻射加熱項減少，總熱量收入減少，溫度降低。3.闡述影響：說明溫度