2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——氣候變化對地球系統(tǒng)影響研究考試時間：______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干后的括號內(nèi)。）1.下列哪一項不屬于工業(yè)革命以來導(dǎo)致全球變暖的主要人為原因？A.化石燃料的燃燒B.森林砍伐與土地利用變化C.氣候系統(tǒng)的自然變率D.氣候變化抵消了溫室效應(yīng)2.氣候變化導(dǎo)致的海平面上升主要是由以下哪些因素共同作用的結(jié)果？（多選）A.冰川和冰蓋的融化B.海水的熱膨脹C.土壤中水分的減少D.極地海洋浮冰的融化3.下列哪種氣體在大氣中的濃度增加，會強烈吸收紅外輻射，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)加??？A.氮氣(N?)B.氧氣(O?)C.氬氣(Ar)D.二氧化碳(CO?)4.氣候模型模擬結(jié)果預(yù)測，與其他區(qū)域相比，未來幾十年北極地區(qū)的平均氣溫升高幅度可能更大，這種現(xiàn)象被稱為？A.熱帶放大效應(yīng)B.極地放大效應(yīng)C.海洋冷卻效應(yīng)D.大氣下沉效應(yīng)5.洋流模式改變對氣候系統(tǒng)的影響包括？A.可能改變區(qū)域降水分布B.可能影響全球熱量輸送C.可能導(dǎo)致海洋酸化加劇D.以上都是6.生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化產(chǎn)生響應(yīng)的一個典型例子是？A.某些高緯度地區(qū)的植被向北遷移B.熱帶雨林物種數(shù)量顯著增加C.極地苔原地區(qū)的裸地面積減少D.淡水湖泊中浮游植物種類單一化7.測量過去或遠(yuǎn)古時期氣候狀況的主要方法被稱為？A.直接氣候觀測B.氣候模型模擬C.古氣候重建D.現(xiàn)場實驗研究8.以下哪項技術(shù)主要用于監(jiān)測大范圍地表溫度和冰雪覆蓋變化？A.同位素分折B.衛(wèi)星遙感C.深海鉆探D.自動氣象站網(wǎng)絡(luò)9.氣候變化帶來的水資源挑戰(zhàn)主要包括？A.干旱地區(qū)水資源短缺加劇B.多雨地區(qū)洪水風(fēng)險增加C.高緯度地區(qū)冰川融水短期內(nèi)增多D.以上都是10.國際社會為應(yīng)對氣候變化制定的具有里程碑意義的多邊協(xié)議是？A.《蒙特利爾議定書》B.《聯(lián)合國氣候變化框架公約》C.《京都議定書》D.《巴黎協(xié)定》二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上。）1.氣候變化不僅導(dǎo)致全球平均氣溫升高，還改變了大氣環(huán)流和水循環(huán)，增加了__________、__________等極端天氣事件的頻率和強度。2.地球系統(tǒng)中的水、碳、氮等關(guān)鍵__________在氣候變化影響下會發(fā)生顯著變化，并與其他圈層產(chǎn)生復(fù)雜的相互作用。3.冰川和冰蓋對氣候變化具有強烈的__________效應(yīng)，其融化不僅直接導(dǎo)致海平面上升，還會通過改變地球反照率進一步加速變暖。4.評估氣候變化影響和制定適應(yīng)策略需要考慮不同區(qū)域的__________差異，包括自然敏感性、經(jīng)濟脆弱性和社會適應(yīng)性。5.氣候變化對生物圈的影響體現(xiàn)在物種分布范圍的變化、__________的喪失以及生態(tài)系統(tǒng)功能的退化等方面。6.適應(yīng)氣候變化的策略旨在減輕氣候變化的不利影響，提高社會和自然系統(tǒng)的__________能力。7.減緩氣候變化的根本途徑是減少溫室氣體的排放，主要手段包括提高能源效率、發(fā)展__________和采用可持續(xù)的土地利用方式。8.地球系統(tǒng)科學(xué)強調(diào)從__________、__________、水圈、冰雪圈和巖石圈等五大圈層的相互作用視角來理解氣候變化的完整過程。9.氣候模型是研究氣候變化機制、預(yù)測未來氣候情景的重要工具，但其結(jié)果存在一定的__________。10.氣候變化不僅是一個科學(xué)問題，更是一個涉及__________、經(jīng)濟發(fā)展和社會公平的復(fù)雜問題。三、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述溫室效應(yīng)的原理及其對地球氣候系統(tǒng)的意義。2.氣候變化對水圈的影響可能體現(xiàn)在哪些方面？3.簡述遙感技術(shù)在監(jiān)測氣候變化及其影響方面的主要應(yīng)用。4.解釋什么是氣候變化的“正反饋”和“負(fù)反饋”機制，并各舉一個例子。四、論述題（每小題10分，共30分。請結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題。）1.論述氣候變化對生物多樣性可能產(chǎn)生的主要威脅，并提出相應(yīng)的保護對策。2.結(jié)合地球系統(tǒng)科學(xué)的多圈層視角，分析氣候變化如何影響一個典型流域的水文循環(huán)過程。3.探討當(dāng)前氣候變化研究面臨的主要科學(xué)挑戰(zhàn)，以及地球系統(tǒng)科學(xué)如何為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)提供支撐。試卷答案一、選擇題1.C2.A,B3.D4.B5.D6.A7.C8.B9.D10.D二、填空題1.干旱洪水2.循環(huán)3.熔化4.地理5.遺傳多樣性6.抵抗7.可再生能源8.大氣場9.不確定性10.環(huán)境三、簡答題1.簡述溫室效應(yīng)的原理及其對地球氣候系統(tǒng)的意義。解析思路：首先說明溫室效應(yīng)的基本原理：大氣中的某些溫室氣體（如CO?、水汽等）能夠吸收地球表面發(fā)出的紅外輻射（熱量），并將其部分重新輻射回地表，從而阻止熱量過快散失到太空中，使地球保持相對溫暖的溫度。其次，強調(diào)其對地球氣候系統(tǒng)的意義：溫室效應(yīng)是維持地球宜居溫度的關(guān)鍵自然過程，如果沒有溫室效應(yīng)，地球表面平均溫度將遠(yuǎn)低于零攝氏度，生命將難以存在。2.氣候變化對水圈的影響可能體現(xiàn)在哪些方面？解析思路：從海平面上升、降水格局改變、極端水文事件（干旱、洪水）、海洋過程（如洋流、酸化）等方面展開。具體說明全球變暖導(dǎo)致冰川融化、海水熱膨脹，引起海平面上升；改變大氣環(huán)流導(dǎo)致降水時空分布不均，加劇部分地區(qū)干旱，增加另一些地區(qū)洪水風(fēng)險；影響海洋溫度和鹽度，進而改變洋流模式；海洋吸收過多CO?導(dǎo)致酸化。3.簡述遙感技術(shù)在監(jiān)測氣候變化及其影響方面的主要應(yīng)用。解析思路：重點圍繞其非接觸、大范圍、動態(tài)監(jiān)測的特點展開。例如：利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測全球及區(qū)域地表溫度變化、冰川退縮與面積變化、海冰覆蓋范圍與厚度、植被生長狀況與覆蓋變化（反映生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)）、大范圍土地利用/覆蓋變化、海平面上升等。強調(diào)其能提供連續(xù)時間序列數(shù)據(jù)，對于氣候變化研究的重要性。4.解釋什么是氣候變化的“正反饋”和“負(fù)反饋”機制，并各舉一個例子。解析思路：首先定義正反饋：指氣候系統(tǒng)中某個初始變化會引發(fā)一系列后續(xù)變化，而這些變化進一步加劇了最初的那個變化，使得系統(tǒng)偏離原狀態(tài)。定義負(fù)反饋：指氣候系統(tǒng)中某個初始變化會引發(fā)一系列后續(xù)變化，而這些變化削弱了最初的那個變化，使得系統(tǒng)趨向于恢復(fù)原狀態(tài)或穩(wěn)定到新的平衡。然后舉例：正反饋例子，如冰川融化（初始變化）減少地表反照率（反射太陽輻射減少），導(dǎo)致更多熱量吸收，進一步加速冰川融化；或北極海冰融化（初始變化）減少對大氣輻射的反射，導(dǎo)致更多熱量吸收，進一步融化海冰。負(fù)反饋例子，如大氣溫度升高導(dǎo)致更多水汽蒸發(fā)（初始變化），水汽是溫室氣體，會進一步加劇溫室效應(yīng)（正效應(yīng)），但同時水汽增加也導(dǎo)致大氣能吸收更多紅外輻射，并通過降水將水汽運送到高處或海洋，最終削弱地表增溫（負(fù)效應(yīng)）。四、論述題1.論述氣候變化對生物多樣性可能產(chǎn)生的主要威脅，并提出相應(yīng)的保護對策。解析思路：首先，系統(tǒng)闡述氣候變化對生物多樣性的主要威脅：*棲息地改變與喪失：海平面上升淹沒沿海濕地和低地，干旱加劇導(dǎo)致草原和荒漠?dāng)U張，溫度升高和降水模式改變使原有棲息地不再適宜某些物種生存。*物種分布范圍收縮與遷移：物種向更高緯度或海拔遷移以尋找適宜氣候，但可能遇到地理障礙（如山脈、城市）或到達(dá)新地區(qū)的競爭壓力，導(dǎo)致種群隔離、碎片化。*生理脅迫與繁殖失敗：非適宜的溫度、水分條件影響物種的生長、發(fā)育、繁殖成功率，極端天氣事件（熱浪、干旱、洪水）直接導(dǎo)致死亡或破壞繁殖活動。*物候錯配：植物開花、昆蟲孵化等物候現(xiàn)象與動物（如傳粉昆蟲、捕食者）的物候節(jié)奏不匹配，影響生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物種生存。*增加病蟲害和入侵物種壓力：氣候變化可能擴大某些病蟲害的分布范圍和活躍期，并為某些入侵物種提供更適宜的生存環(huán)境，擠壓本地物種生存空間。其次，針對這些威脅提出保護對策：*減緩氣候變化：這是最根本的對策，通過全球合作減少溫室氣體排放，控制全球升溫幅度。*建立和管理氣候變化適應(yīng)性保護區(qū)：識別和優(yōu)先保護對氣候變化敏感的關(guān)鍵棲息地和生態(tài)走廊，建立氣候走廊促進物種遷移，調(diào)整保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)和管理策略。*實施生態(tài)恢復(fù)工程：恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)，增強其氣候適應(yīng)能力。*開展物種保育行動：建立種子庫、基因庫，實施遷地保護，對瀕危物種進行人工繁育和放歸。*加強監(jiān)測與研究：密切監(jiān)測物種分布、種群動態(tài)和棲息地變化，研究物種對氣候變化的響應(yīng)機制，為適應(yīng)性管理提供科學(xué)依據(jù)。*推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)土地管理：減少農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的負(fù)面影響，保護農(nóng)業(yè)生物多樣性。*提高公眾意識與參與：加強氣候變化和生物多樣性保護的教育宣傳，鼓勵公眾參與相關(guān)保護活動。2.結(jié)合地球系統(tǒng)科學(xué)的多圈層視角，分析氣候變化如何影響一個典型流域的水文循環(huán)過程。解析思路：將流域視為一個地球系統(tǒng)單元，強調(diào)大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈、生物圈之間的相互作用。首先，從大氣圈開始：氣候變化改變區(qū)域降水格局（總量、頻率、強度），增加極端降雨事件頻率，導(dǎo)致地表徑流增加，洪澇風(fēng)險加大。同時，改變蒸散發(fā)條件，可能增加或減少流域蒸發(fā)量。其次，涉及水圈：降水變化影響流域內(nèi)地表水和地下水的補給。溫度升高加速冰雪融化和土壤水分蒸發(fā)。海平面上升（對沿海流域）可能影響地下水水位和水質(zhì)。第三，冰雪圈：對于有冰川的流域，氣溫升高導(dǎo)致冰川加速融化，短期內(nèi)增加徑流，長期看則減少水源涵養(yǎng)能力。第四，巖石圈：極端降雨和融雪可能加劇土壤侵蝕，改變河道形態(tài)和庫區(qū)淤積速度。第五，生物圈：植被覆蓋度變化影響地表徑流截留、蒸散發(fā)和土壤水分保持能力。城市化進程改變流域下墊面性質(zhì)，影響水文過程。最后，綜合這些圈層交互作用的結(jié)果，描述氣候變化如何改變流域的整體水文循環(huán)過程，如徑流過程加速、基流減少、洪水風(fēng)險增加、干旱期延長、水質(zhì)變化等。3.探討當(dāng)前氣候變化研究面臨的主要科學(xué)挑戰(zhàn)，以及地球系統(tǒng)科學(xué)如何為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)提供支撐。解析思路：首先，識別當(dāng)前氣候變化研究面臨的主要科學(xué)挑戰(zhàn)：*氣候變化的歸因與預(yù)測不確定性：精確區(qū)分自然變異和人類活動的影響，準(zhǔn)確預(yù)測未來氣候變化情景（特別是極端事件頻率強度、區(qū)域差異）。*復(fù)雜的多圈層反饋機制：理解各圈層間（特別是云、水汽、冰雪、生物地球化學(xué)循環(huán)）復(fù)雜的相互作用和反饋過程，及其對氣候系統(tǒng)的放大或抑制作用。*極端天氣事件的機理與預(yù)測：揭示極端天氣事件（熱浪、干旱、洪水、強風(fēng)暴等）形成的物理機制，提高其預(yù)測能力。*氣候變化的社會經(jīng)濟影響評估：綜合評估氣候變化對不同地區(qū)、不同人群（特別是弱勢群體）的經(jīng)濟、社會、環(huán)境影響，識別脆弱性并制定適應(yīng)性策略。*觀測系統(tǒng)的局限性與數(shù)據(jù)融合：現(xiàn)有觀測網(wǎng)絡(luò)在時空分辨率、覆蓋范圍上存在不足，如何融合多源（衛(wèi)星、地面、遙感、模型）數(shù)據(jù)是挑戰(zhàn)。*解決方案的有效性與可行性：評估減緩（如碳捕集、新能源技術(shù)）和適應(yīng)（如生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、基礎(chǔ)設(shè)施改造）措施的有效性、成本效益和實際可行性。其次，闡述地球系統(tǒng)科學(xué)如何提供支撐：*提供整體性、系統(tǒng)性視角：強調(diào)理解各圈層相互作用，有助于揭示氣候變化的全貌和內(nèi)在機制。*發(fā)展地球系統(tǒng)模型（ESMs）：集成大氣、海洋、陸地、冰雪、生物地球化學(xué)等多圈層過程，進行更全面的氣候模擬和預(yù)測，評估不同情景下的