2025年大學《應用氣象學》專業(yè)題庫——氣象與氣候變化的關系研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的首字母填在題后括號內）1.下列哪種氣體是導致現代地球溫室效應最主要的人為因素？A.氧氣(O?)B.氮氣(N?)C.二氧化碳(CO?)D.氫氣(H?)2.全球變暖對水循環(huán)的主要影響之一是？A.全球降水總量顯著減少B.極端降水事件頻率和強度增加C.海洋蒸發(fā)量減少D.水汽輸送能力普遍下降3.能夠反映全球平均地表溫度長期變化趨勢的關鍵指標是？A.10米高度平均風速B.500百帕高度場C.全球平均海平面氣壓D.全球平均地表溫度4.下列哪項現象通常被視為大氣對溫室效應產生的正反饋機制？A.溫度升高導致大氣水汽含量增加，進而加劇溫室效應B.溫度升高導致大氣水汽含量減少，進而削弱溫室效應C.溫度升高導致大氣臭氧含量增加，進而增強臭氧層D.溫度升高導致大氣塵埃含量增加，進而反射更多太陽輻射5.ElNi?o現象主要對全球哪些地區(qū)的降水模式產生顯著影響？（多選，請將正確選項的首字母填在題后括號內）A.西太平洋地區(qū)降水增加B.美國西北部地區(qū)降水增加C.南美太平洋沿岸地區(qū)降水減少D.非洲東南部地區(qū)降水增加6.冰芯記錄能夠提供關于過去氣候的信息，其主要優(yōu)勢在于？A.能夠提供連續(xù)的幾十年氣象觀測數據B.能夠同時反映大氣成分和溫度變化歷史C.能夠精確測量近幾十年的太陽活動強度D.數據獲取方便，成本較低7.氣候變化對農業(yè)生產的主要威脅之一是？A.全球平均氣溫持續(xù)下降導致作物普遍減產B.作物生長季縮短C.極端天氣事件（如干旱、熱浪）頻發(fā)導致減產風險增加D.土壤鹽堿化普遍加劇8.評估人類活動對氣候變化影響的科學方法主要是？A.對比僅考慮自然強迫的氣候模擬結果與實際觀測B.建立更復雜的全球氣候模型C.增加地面氣象觀測站的數量D.減少對化石燃料的使用9.氣候模型在預估未來氣候變化時，其結果通常以“集合預報”的形式呈現，其主要目的是？A.提高單次模擬結果的精度B.減少模型參數的敏感性C.表征模型的不確定性和預估結果的概率分布D.簡化模型計算過程10.應用氣象學在應對氣候變化挑戰(zhàn)中可以發(fā)揮的作用包括？（多選，請將正確選項的首字母填在題后括號內）A.發(fā)展更精準的短期和中期天氣預報B.針對氣候變化影響優(yōu)化農業(yè)氣象服務C.監(jiān)測和預警由氣候變化加劇的極端天氣事件D.研究氣候變化對特定區(qū)域水資源的影響二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.氣候敏感性2.水汽反饋3.極端天氣事件4.歸因研究5.月際振蕩三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述溫室效應的物理過程。2.列舉并簡述三種主要的氣候變化觀測證據。3.說明大氣中的水汽含量為何能構成一個正反饋機制。4.簡述ENSO現象對全球氣候可能產生的影響。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述人類活動導致的氣候變化對區(qū)域水資源管理可能帶來的挑戰(zhàn)和應對策略。2.試分析全球氣候觀測系統(tǒng)在氣候變化研究中面臨的主要挑戰(zhàn)及其應對方法。3.以一個具體的氣象災害（如臺風、干旱）為例，闡述氣候變化對其發(fā)生、發(fā)展或影響可能產生的作用，并說明應用氣象學可以如何提升對該災害的應對能力。五、分析題（15分）假設某研究指出，在過去50年間，某區(qū)域夏季平均降水量呈顯著減少趨勢，同時極端高溫天數顯著增多。該研究還分析了該區(qū)域同期的大氣環(huán)流變化和溫室氣體濃度上升情況。請基于這些信息，分析該區(qū)域夏季降水減少和高溫天數增多與氣候變化之間可能存在的聯(lián)系，并討論在應用氣象學領域，可以開展哪些方面的研究來進一步驗證這種聯(lián)系或提供更具體的適應建議。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.A5.A,D6.B7.C8.A9.C10.A,B,C,D二、名詞解釋1.氣候敏感性：指地球氣候系統(tǒng)對人為增加的溫室氣體濃度的單位變化（通常是1%）所作出的長期響應（通常指達到新的平衡狀態(tài)后），以全球平均地表溫度變化來表示。2.水汽反饋：指大氣中水汽含量對氣溫變化的響應，進而反作用于氣候系統(tǒng)的反饋機制。水汽是強效溫室氣體，溫度升高導致蒸發(fā)增強，水汽含量增加，進一步加劇溫室效應，是典型的正反饋。3.極端天氣事件：指那些發(fā)生的概率相對較低，但一旦發(fā)生就會造成嚴重影響的天氣事件，如劇烈的雷暴、颶風/臺風、極端高溫、極端低溫、持續(xù)干旱、洪水等。氣候變化可能改變極端天氣事件的頻率和強度。4.歸因研究：指通過科學分析確定氣候系統(tǒng)中的某些變化（如變暖、降水模式變化等）是由自然變率引起還是主要由人類活動（如溫室氣體排放）引起的過程。5.月際振蕩：指大氣環(huán)流或氣候狀態(tài)在月時間尺度上的顯著變化，最具代表性的是ENSO（厄爾尼諾-南方濤動）和MJO（馬登-朱利安振蕩）。三、簡答題1.簡述溫室效應的物理過程。地球接收太陽短波輻射（主要是可見光）后，地表吸收部分輻射并升溫，再向大氣發(fā)射長波輻射（主要是紅外線）。大氣中的溫室氣體（如CO?、H?O等）能夠吸收這些紅外線，導致大氣升溫。隨后，暖大氣再向地表和宇宙空間發(fā)射紅外線。部分紅外線被地表吸收，使地表溫度更高，另一部分則被大氣層頂向下輻射回地表，從而使得地球表面溫度高于同等太陽輻射條件下的黑體溫度，這種效應即為溫室效應。2.列舉并簡述三種主要的氣候變化觀測證據。*全球平均氣溫升高：多個獨立觀測系統(tǒng)（如地面站、衛(wèi)星）數據顯示，過去幾十年全球平均地表和海洋溫度持續(xù)上升。*冰川和冰蓋融化：全球范圍內的冰川退縮、格陵蘭和南極冰蓋質量損失速度加快。*海平面上升：由于冰川融水匯入和海水熱膨脹，全球平均海平面自20世紀初以來持續(xù)上升。3.說明大氣中的水汽含量為何能構成一個正反饋機制。水汽是大氣中主要的溫室氣體。隨著地表溫度升高，大氣蒸發(fā)加劇，導致大氣水汽含量增加。更多的水汽吸收和發(fā)射紅外輻射，進一步加劇溫室效應，導致大氣和地表溫度進一步升高。這是一個正反饋循環(huán)：溫度升高->水汽增加->溫室效應增強->溫度更高。4.簡述ENSO現象對全球氣候可能產生的影響。ENSO是影響全球氣候年際變率的重要現象。厄爾尼諾（暖事件）時期，通常西太平洋地區(qū)降水減少，而美洲西海岸降水增多；而拉尼娜（冷事件）時期，則相反，西太平洋降水增多，美洲西海岸降水減少。此外，ENSO還會影響全球大氣環(huán)流模式，如信風帶的位置和強度變化，進而影響全球不同區(qū)域的溫度和降水分布。四、論述題1.論述人類活動導致的氣候變化對區(qū)域水資源管理可能帶來的挑戰(zhàn)和應對策略。氣候變化通過改變降水格局（總量、時空分布）、加劇蒸發(fā)、導致冰川退縮和海平面上升等方式，對區(qū)域水資源管理構成嚴峻挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)包括：干旱頻率和強度增加、洪水風險加大、水資源供需矛盾加劇、農業(yè)灌溉用水緊張、依賴冰川融水的地區(qū)面臨水源枯竭風險、沿海地區(qū)面臨海水入侵威脅等。應對策略需綜合運用工程、非工程和管理手段：①加強氣候變化影響評估，優(yōu)化水資源規(guī)劃；②發(fā)展節(jié)水灌溉技術，提高農業(yè)用水效率；③建設多功能水利工程（如調蓄水庫、海綿城市設施），增強應對極端降水和干旱的能力；④加強流域協(xié)同管理和跨區(qū)域調水；⑤推廣雨水收集和利用；⑥提高公眾節(jié)水意識和參與度；⑦保護和恢復濕地等水循環(huán)調節(jié)功能。2.試分析全球氣候觀測系統(tǒng)在氣候變化研究中面臨的主要挑戰(zhàn)及其應對方法。全球氣候觀測系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)包括：①觀測資料的時空分辨率不足，難以捕捉局地和區(qū)域尺度的快速變化和極端事件；②觀測網絡覆蓋不均，尤其是一些發(fā)展中國家和關鍵區(qū)域（如海洋、極地、高原）存在空白；③不同類型觀測平臺（地面、衛(wèi)星、氣球、浮標等）的數據同化和融合難度大；④觀測技術的精度、穩(wěn)定性和成本問題；⑤數據共享和標準化程度有待提高；⑥長期觀測資料的連續(xù)性和一致性保障困難。應對方法包括：①加大投入，優(yōu)化布局，增加高分辨率、高覆蓋度的觀測站點（特別是地面觀測）；②發(fā)展先進的衛(wèi)星遙感技術，彌補地面觀測不足；③加強多平臺、多學科觀測數據的融合與同化技術的研究與應用；④建立更完善的數據共享平臺和標準規(guī)范；⑤制定長期觀測戰(zhàn)略，確保觀測資料的連續(xù)性和質量；⑥利用大數據和人工智能技術提升觀測數據處理和分析能力。3.以一個具體的氣象災害（如臺風、干旱）為例，闡述氣候變化對其發(fā)生、發(fā)展或影響可能產生的作用，并說明應用氣象學可以如何提升對該災害的應對能力。以臺風為例：氣候變化可能導致臺風的某些特征發(fā)生改變。研究表明，全球變暖可能增加臺風的能量（即最大風速），并可能增加極端降水強度。同時，海平面上升會增加風暴潮的破壞力。這些變化意味著臺風可能帶來更嚴重的風災、水災和次生災害。應用氣象學可以通過以下方式提升應對能力：①發(fā)展更精準的臺風路徑、強度和降水預報模型；②改進風暴潮預報技術，準確評估沿海地區(qū)的淹沒風險；③利用遙感技術（如衛(wèi)星、雷達）實時監(jiān)測臺風發(fā)展和結構變化；④建立完善的災害預警和風險評估系統(tǒng)，及時發(fā)布預警信息；⑤研發(fā)基于氣象信息的災害損失評估模型；⑥為基礎設施建設、城市規(guī)劃和管理提供氣候變化的考慮因素，提高韌性。五、分析題假設某研究指出，過去50年間該區(qū)域夏季平均降水量呈顯著減少趨勢，同時極端高溫天數顯著增多。該研究還分析了同期大氣環(huán)流變化和溫室氣體濃度上升情況。分析氣候變化與這些現象的聯(lián)系及應用氣象學研究方向：該區(qū)域夏季降水減少和高溫天數增多與氣候變化（特別是全球變暖）之間可能存在密切聯(lián)系。全球變暖導致大氣環(huán)流模式發(fā)生變化，例如，可能引起該區(qū)域夏季水汽輸送路徑調整或水汽含量減少，從而導致降水減少。同時，全球變暖直接導致地表和大氣溫度升高，使得該區(qū)域夏季出現極端高溫天氣的頻率和強度增加。大氣環(huán)流的變化也可能同時影響溫度和降水，例如，某個區(qū)域高壓脊的異常持續(xù)可能導致下沉氣流增強，帶來晴熱干燥天氣（降水減少）和高溫。溫室氣體濃度上升是導致全球變暖的主要驅動力，因此，氣候變化（變暖和環(huán)流調整）是解釋觀測到的降水減少和高溫增加現象的關鍵因素。應用氣象學可以開展以