2025年大學《空間科學與技術(shù)》專業(yè)題庫——空間天氣與日暈現(xiàn)象考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.以下哪種太陽活動類型主要表現(xiàn)為太陽表面突然出現(xiàn)的亮斑，并伴隨強烈的電磁輻射爆發(fā)？A.日珥B.耀斑C.日冕物質(zhì)拋射D.太陽黑子2.導致地球電離層發(fā)生擾動，進而影響無線電通信的主要空間天氣事件是？A.太陽風高速流B.地磁亞暴C.耀斑產(chǎn)生的粒子束D.以上都是3.空間天氣對地面電力系統(tǒng)的主要威脅來自于？A.極光干擾B.高能粒子對衛(wèi)星的損傷C.地磁暴引起的地面感應電流D.太陽紫外線輻射增強4.觀測到完整圓弧狀日暈現(xiàn)象，其主要的光學過程是？A.陽光通過水滴的色散B.陽光通過冰晶的反射C.陽光通過冰晶的折射D.陽光被高空云層散射5.形成日暈現(xiàn)象的必要大氣條件是？A.高空卷云中的水滴B.高空卷云中的冰晶C.地面溫度低于冰點D.近地磁層活動劇烈6.通常被稱為“日暈三更雨”的天氣經(jīng)驗說法，主要是基于日暈現(xiàn)象與哪種天氣系統(tǒng)的關聯(lián)？A.臺風B.冷鋒C.暖鋒D.氣旋7.全球空間天氣預報中心（GSFC）主要利用哪些數(shù)據(jù)源進行空間天氣預報？A.地面氣象觀測站B.太陽觀測衛(wèi)星和地球觀測衛(wèi)星C.航天器在軌監(jiān)測數(shù)據(jù)D.以上都是8.當太陽活動劇烈時，地球極區(qū)可能出現(xiàn)的顯著大氣光學現(xiàn)象是？A.華（日華、月華）B.地方時弧C.極光D.虹9.以下哪項不是空間天氣事件可能造成的直接影響？A.全球定位系統(tǒng)（GPS）信號失準B.高頻（HF）無線電通信中斷C.飛機航線需要大幅調(diào)整D.地面居民皮膚癌發(fā)病率上升10.日暈現(xiàn)象中，觀察到的彩色順序（靠近太陽的一側(cè)為內(nèi)圈）與彩虹現(xiàn)象的彩色順序是？A.完全相同B.完全相反C.日暈內(nèi)圈同彩虹，外圈相反D.日暈外圈同彩虹，內(nèi)圈相反二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題干橫線上）1.太陽活動周期的平均長度約為______年。2.能夠觸發(fā)劇烈地磁暴的主要太陽擾動是______。3.大氣中的______冰晶是形成大部分日暈現(xiàn)象的關鍵。4.空間天氣事件對航天器的主要威脅包括______損傷和軌道攝動。5.地球磁場的主要功能之一是偏轉(zhuǎn)來自太陽的高能______。6.日暈現(xiàn)象屬于大氣______現(xiàn)象的范疇。7.監(jiān)測太陽活動和空間環(huán)境的關鍵儀器包括______和磁暴監(jiān)測器。8.空間天氣服務的主要用戶群體包括電力、通信、______和交通運輸?shù)刃袠I(yè)。9.觀測到22度日暈，說明天頂附近存在______度的六角板狀冰晶。10.空間天氣預報需要考慮事件的______、______和影響范圍等要素。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準確的定義）1.空間天氣事件2.日冕物質(zhì)拋射（CME）3.電離層擾動4.上平弧四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述太陽活動對地球環(huán)境可能產(chǎn)生的主要影響。2.解釋為什么日暈通常在天氣變化前出現(xiàn)。3.簡述空間天氣監(jiān)測預報的基本流程。4.與普通彩虹相比，日暈現(xiàn)象有哪些主要的不同之處？五、論述題（10分。請結(jié)合所學知識，就某一主題進行論述）結(jié)合空間天氣對現(xiàn)代技術(shù)系統(tǒng)的影響，論述加強空間天氣監(jiān)測預警和防護措施的必要性和緊迫性。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.C4.C5.B6.B7.D8.C9.D10.B二、填空題1.112.日冕物質(zhì)拋射3.高空卷云中的4.電子器件5.粒子6.光學7.太陽觀測衛(wèi)星8.導航9.2210.強度；時間三、名詞解釋1.空間天氣事件：指太陽活動產(chǎn)生的擾動在太空中傳播，到達地球或其他行星時，對地球的電離層、磁場、大氣以及航天器、地面技術(shù)系統(tǒng)等產(chǎn)生的影響，具有極端和劇烈特點的現(xiàn)象或過程。2.日冕物質(zhì)拋射（CME）：指從太陽日冕噴射出的大規(guī)模、高速等離子體云，帶有太陽磁場，能夠在太空中傳播并可能對地球空間環(huán)境造成劇烈擾動的一種主要太陽活動類型。3.電離層擾動：指由太陽活動（如耀斑、CME）或地磁活動引起的大氣電離層參數(shù)（如電子密度、等離子體頻率）發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象，直接影響無線電波傳播。4.上平?。阂环N較常見的日暈現(xiàn)象，由陽光通過高空卷云中的柱狀冰晶發(fā)生折射形成，呈現(xiàn)為太陽兩側(cè)延伸的、與地平線平行的弧段。四、簡答題1.簡述太陽活動對地球環(huán)境可能產(chǎn)生的主要影響。答：太陽活動對地球環(huán)境的影響廣泛，主要包括：引起地磁暴，干擾地球磁場，導致磁針偏轉(zhuǎn)，影響衛(wèi)星導航和通信系統(tǒng)；擾動電離層，造成無線電通信中斷或質(zhì)量下降；產(chǎn)生極光現(xiàn)象；高能粒子事件可能損傷衛(wèi)星電子器件，威脅宇航員安全；極端事件甚至可能對電網(wǎng)造成沖擊。2.解釋為什么日暈通常在天氣變化前出現(xiàn)。答：日暈現(xiàn)象是由陽光通過高空（約6-10公里）卷云中的冰晶折射形成的。這些卷云通常出現(xiàn)在冷暖空氣交界處，是天氣系統(tǒng)變化的邊緣區(qū)域。因此，觀測到形成日暈現(xiàn)象的卷云，往往預示著天氣系統(tǒng)正在移動或發(fā)展，天氣即將發(fā)生變化。3.簡述空間天氣監(jiān)測預報的基本流程。答：空間天氣監(jiān)測預報的基本流程通常包括：利用地面觀測站、空間觀測衛(wèi)星（監(jiān)測太陽活動和地球空間環(huán)境）獲取實時數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進行處理、分析和評估，識別異常事件；建立空間天氣預報模型，預測未來空間環(huán)境的變化趨勢；發(fā)布空間天氣預報、預警和警報信息，通知相關用戶。4.與普通彩虹相比，日暈現(xiàn)象有哪些主要的不同之處？答：主要不同之處在于：①形成介質(zhì)不同，日暈由冰晶折射形成，彩虹由水滴折射和色散形成；②形成高度不同，日暈形成于高空卷云，彩虹形成于低空雨滴；③光學現(xiàn)象不同，日暈主要是光的折射（有時含反射），彩虹是光的色散（折射和反射）；④顏色分布不同，日暈通常為白色光環(huán)或彩色內(nèi)圈（順序與彩虹相反），彩虹為彩色弧帶（紅內(nèi)紫外）。五、論述題結(jié)合空間天氣對現(xiàn)代技術(shù)系統(tǒng)的影響，論述加強空間天氣監(jiān)測預警和防護措施的必要性和緊迫性。答：空間天氣是太陽活動引發(fā)的、在太空中傳播并可能對地球技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾或損害的擾動現(xiàn)象。隨著社會信息化、數(shù)字化程度的不斷提高，現(xiàn)代技術(shù)系統(tǒng)對空間環(huán)境的依賴性日益增強，空間天氣事件對經(jīng)濟社會的潛在影響不容忽視，加強監(jiān)測預警和防護顯得尤為必要和緊迫。首先，空間天氣對現(xiàn)代關鍵基礎設施構(gòu)成嚴重威脅。強烈的太陽活動，特別是CME和劇烈耀斑，能引發(fā)地磁暴和強烈的粒子事件，導致電離層劇烈擾動和異常，進而使依賴衛(wèi)星的導航系統(tǒng)（如GPS、北斗）失靈或精度下降，影響航空、航海、交通調(diào)度；使無線電通信（特別是HF頻段）中斷，影響軍事通信、緊急廣播和偏遠地區(qū)通信；可能通過地面感應電流損壞電力系統(tǒng)設備，甚至導致大面積停電；干擾衛(wèi)星的正常運行，造成信號丟失、數(shù)據(jù)損壞或衛(wèi)星軌道改變，影響衛(wèi)星通信、遙感、氣象預報等。這些影響直接關系到國家安全、經(jīng)濟運行和社會穩(wěn)定。其次，空間天氣對科學研究、太空探索和公眾安全也帶來挑戰(zhàn)?？臻g天氣產(chǎn)生的粒子和高能輻射對在軌科學儀器和宇航員構(gòu)成威脅，影響空間科學實驗的順利進行和航天員的生命安全。極端空間天氣事件具有隨機性和突發(fā)性，其影響范圍廣、強度大，現(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)可能存在盲區(qū)或預測提前量有限，一旦發(fā)生重大空間天氣事件，可能造成難以估量的經(jīng)濟損失和社會混亂。因此，加強空間天氣監(jiān)測預警和防護至關重要且緊迫。完善的監(jiān)測網(wǎng)絡是基礎，需要持續(xù)發(fā)展多層次的太陽和空間環(huán)境觀測系統(tǒng)，獲取全面、準確、實時的數(shù)據(jù)。先進的預報模式是核心，需要不斷改進數(shù)值模型