2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫——行星大氣的層次結(jié)構(gòu)分析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不是劃分行星大氣垂直層次的主要依據(jù)？A.溫度隨高度的變化B.大氣壓力隨高度的變化C.大氣成分隨高度的變化D.大氣密度隨高度的變化2.在地球大氣層中，臭氧濃度最高且具有顯著吸收紫外線功能的層次是？A.對(duì)流層B.平流層C.中間層D.熱層3.與地球相比，金星表面溫度極高，最主要的原因是？A.金星大氣層更薄B.金星接收到的太陽輻射更多C.金星大氣中二氧化碳含量極高，導(dǎo)致強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)D.金星自轉(zhuǎn)速度更慢4.火星大氣主要成分是二氧化碳，且非常稀薄，其主要原因是？A.火星距離太陽過遠(yuǎn)，難以積累大氣B.火星全球性磁場的缺失，導(dǎo)致大氣被太陽風(fēng)持續(xù)剝離C.火星表面引力較小，無法удерживать(retain)密度較大的大氣D.火星經(jīng)歷了頻繁的火山活動(dòng)，大氣被火山灰覆蓋5.木星大氣的最顯著特征之一是其明顯的帶狀結(jié)構(gòu)（光帶和暗帶），這主要是由什么驅(qū)動(dòng)？A.大氣中的不同化學(xué)成分分布B.木星內(nèi)部的熱量傳遞C.木星強(qiáng)大的大氣環(huán)流系統(tǒng)D.木星磁場對(duì)帶電粒子的捕獲6.天王星和海王星雖然被稱為冰巨行星，但它們大氣頂部的溫度比木星和土星更冷，主要原因可能是？A.它們接收的太陽輻射更少B.它們大氣中“冰”的含量（如水冰、氨冰）對(duì)溫度有更強(qiáng)的抑制作用C.它們的內(nèi)部熱量來源更少D.它們的大氣層更稀薄，對(duì)太陽輻射的吸收效率低7.大氣中的平流層之所以溫度隨高度升高，主要是因?yàn)?？A.對(duì)流運(yùn)動(dòng)旺盛B.氮?dú)夂脱鯕夥肿游樟丝梢姽釩.臭氧吸收了大部分紫外線，并將能量轉(zhuǎn)化為熱能D.平流層水汽凝結(jié)釋放潛熱8.行星大氣的熱層（Thermosphere）的一個(gè)重要特征是溫度隨太陽活動(dòng)強(qiáng)度顯著變化，原因是？A.熱層氣體分子數(shù)量極多，易受擾動(dòng)B.太陽輻射中的高能粒子（如太陽風(fēng)）與熱層粒子劇烈碰撞，導(dǎo)致溫度升高C.熱層位于行星輻射帶內(nèi)，受到放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱量影響D.熱層大氣對(duì)流強(qiáng)烈，能量傳遞效率高9.電離層（Ionosphere）存在于行星大氣的哪個(gè)層次？A.對(duì)流層B.平流層頂部至熱層底部C.中間層D.熱層頂部至散逸層10.溫室效應(yīng)的基本原理是？A.大氣吸收所有太陽輻射B.大氣吸收部分紅外輻射并將其重新輻射回地面，導(dǎo)致地表溫度升高C.大氣對(duì)可見光高度透明，但對(duì)紅外光高度吸收D.大氣中的水汽凝結(jié)釋放大量熱量二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.地球大氣的最低層，天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在此層，其特點(diǎn)是存在強(qiáng)烈的__________。2.平流層因含有較多__________，能吸收太陽輻射中的大部分__________輻射，因此溫度隨高度升高。3.火星大氣稀薄，其表面大氣壓僅為地球海平面的約__________分之一。4.木星大氣的成分與土星相似，主要是氫和氦，此外還含有少量甲烷、氨等，其大氣環(huán)流形成了明顯的__________和__________。5.行星大氣的最外層，粒子稀薄，逐漸過渡到星際空間，有時(shí)也稱為__________。6.大氣中存在若干個(gè)吸收無線電波不同波段的層次，其中D層主要吸收__________波，對(duì)短波無線電通信有干擾。7.臭氧層的破壞會(huì)導(dǎo)致到達(dá)地表的__________輻射增加，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。8.行星大氣的形成與行星的__________、__________以及早期太陽風(fēng)活動(dòng)等因素密切相關(guān)。9.不同行星大氣的垂直分層結(jié)構(gòu)存在顯著差異，這與它們的__________、__________和大氣成分密切相關(guān)。10.通過分析行星光譜，可以推斷其大氣成分和__________。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.大氣分層2.溫室效應(yīng)3.電離層4.氣態(tài)巨行星大氣5.行星大氣演化四、簡答題（每小題5分，共10分）1.簡述地球大氣對(duì)流層與平流層在溫度隨高度變化上的主要區(qū)別。2.比較類地行星（以地球和火星為例）大氣主要成分和密度的差異，并簡析其原因。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述大氣環(huán)流對(duì)行星氣候形成和演變的重要作用。2.結(jié)合具體例子，說明如何利用行星大氣層結(jié)構(gòu)特征及其變化來研究行星的環(huán)境歷史或宜居性潛力。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.C6.B7.C8.B9.B10.B二、填空題1.對(duì)流2.臭氧，紫外線3.1004.光帶，暗帶5.散逸層6.中長波7.紫外線8.早期溫度，成分9.大氣密度，溫度10.溫度結(jié)構(gòu)三、名詞解釋1.依據(jù)大氣溫度、壓力、成分等物理化學(xué)性質(zhì)的垂直變化，將行星大氣劃分為不同層次的系統(tǒng)。2.指行星大氣中某些成分（如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧等）能夠吸收地球表面發(fā)出的紅外輻射，并將其部分能量向空間各方向輻射回地表，從而導(dǎo)致地表溫度升高的現(xiàn)象。3.行星大氣中電子密度足夠高，能夠顯著吸收或反射特定頻率無線電波的層次，通常位于平流層頂部至熱層底部。4.以氫和氦為主要成分，體積龐大，且通常含有較多氨、甲烷、水蒸氣等次生成分的行星（如木星、土星）的大氣。5.行星大氣從形成初期到當(dāng)前狀態(tài)，其成分、密度、溫度結(jié)構(gòu)等隨時(shí)間發(fā)生的變化過程。四、簡答題1.對(duì)流層：溫度隨高度升高而降低，大氣以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主，天氣現(xiàn)象發(fā)生在此層。平流層：溫度隨高度升高而升高，大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，臭氧層吸收紫外線使其增溫，天氣現(xiàn)象很少。2.地球：大氣以氮?dú)夂脱鯕鉃橹鳎芏容^大?；鹦牵捍髿庖远趸紴橹?，氮?dú)夂脱鯕夂亢苌?，密度極小。原因：地球形成后表面溫度較高，原始大氣被太陽風(fēng)剝離，后期火山活動(dòng)釋放的氣體（主要是水汽、二氧化碳）形成了以氮氧為主的大氣；火星形成后冷卻快，且缺乏全球性磁場保護(hù)，大氣被太陽風(fēng)大量剝離，后期釋放的氣體不足以形成濃厚大氣。五、論述題1.大氣環(huán)流通過在不同緯度、高度之間輸送熱量和動(dòng)量，顯著影響行星表面的溫度分布和氣候模式。例如，地球的哈勃環(huán)流將赤道低緯的熱量輸送到高緯度地區(qū)，調(diào)節(jié)全球溫度；季風(fēng)環(huán)流則導(dǎo)致地球部分區(qū)域季節(jié)性的風(fēng)向和降水變化。大氣環(huán)流還影響著云的形成和分布，進(jìn)而影響區(qū)域和全球的輻射平衡。此外，大氣環(huán)流與行星的內(nèi)部活動(dòng)（如火山噴發(fā)）、軌道參數(shù)變化等相互作用，共同塑造行星的長期氣候演變。2.行星大氣層結(jié)構(gòu)特征（如分層、成分、溫度剖面）及其變化是行星形成、演化和當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)的重要記錄。例如，通過分析火星大氣稀薄、以二氧化碳為主且存在全球性沙塵暴（與對(duì)流層強(qiáng)對(duì)流有關(guān)）的特征，可以推斷其早期可能存在更濃厚的大氣，但被太陽風(fēng)剝離且成分發(fā)生了變化，進(jìn)而理解其氣候從溫暖濕潤向寒冷干燥演變的歷程。木星大氣的深厚、高溫、強(qiáng)風(fēng)暴系統(tǒng)（如大紅斑，與強(qiáng)對(duì)流和大氣環(huán)流有關(guān)）及其成分（氫氦為主，含甲烷等），反映了其快速的形成歷史和持續(xù)強(qiáng)烈的內(nèi)部熱源。天王星和海王星熱層溫度反常偏高，與它們大氣中“冰”含量（水、氨