2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——大氣科學(xué)中的南極大氣科學(xué)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.南極洲年平均氣溫最低值通常出現(xiàn)在？A.南極點B.南極半島C.南極大陸內(nèi)部冰蓋最高點D.南極海岸地區(qū)2.環(huán)繞南極洲并主要在夏季發(fā)展的低氣壓系統(tǒng)是？A.南極高壓B.南極濤動（AO）C.南極極地渦旋D.南極副熱帶高壓3.導(dǎo)致南極上空夏季出現(xiàn)大規(guī)模臭氧空洞的主要人為排放物質(zhì)是？A.二氧化碳（CO2）B.甲烷（CH4）C.氟利昂類物質(zhì)（CFCs）D.一氧化氮（NOx）4.連接南極大陸與南美洲大陸之間的海峽，是南大洋的重要通道，其名稱是？A.麥哲倫海峽B.蘇伊士運(yùn)河C.巴拿馬運(yùn)河D.德雷克海峽5.南極地區(qū)的近地面風(fēng)系，在陸地上表現(xiàn)為？A.東南風(fēng)B.西南風(fēng)C.東北風(fēng)D.西北風(fēng)6.南極洲冰蓋表面融化形成的水，下滲到冰下基巖裂隙中，在低溫下重新凍結(jié)，這種現(xiàn)象稱為？A.冰川侵蝕B.冰川堆積C.冰下融化D.冰下凍脹7.南極半島相對于南極大陸其他地區(qū)，年平均氣溫較高，其主要原因是？A.海拔較低B.受暖流影響C.離南美洲大陸較近D.地形封閉8.南極濤動（AO）指數(shù)為正時，通常南極大陸內(nèi)部氣壓場的變化是？A.高壓增強(qiáng)，極地渦旋范圍縮小B.高壓減弱，極地渦旋范圍擴(kuò)大C.低壓增強(qiáng)，極地渦旋范圍縮小D.低壓減弱，極地渦旋范圍擴(kuò)大9.南極大氣中水汽含量極少，其主要原因是？A.氣溫極低，水汽凝結(jié)難B.大氣穩(wěn)定，對流活動弱C.海洋遠(yuǎn)離，水汽來源少D.以上都是10.觀測南極上空臭氧濃度的關(guān)鍵儀器是？A.氣象衛(wèi)星B.雷達(dá)C.紫外線光度計D.氣象雷達(dá)二、填空題（每空1分，共15分）1.南極洲最顯著的氣候特征是酷寒、______、多風(fēng)和______。2.南極洲周圍被廣闊的海洋環(huán)繞，這片環(huán)繞南極洲的特殊海洋區(qū)域稱為______。3.南極上空夏季出現(xiàn)的季節(jié)性臭氧濃度急劇下降區(qū)域，被稱為______。4.極地渦旋是極地地區(qū)冬季盛行的、近似閉合的低壓系統(tǒng)，其中心位于南極大陸的______。5.南極洲的植被主要分布在沿海地區(qū)的______和苔原帶。6.南極半島是南極洲最溫暖的地區(qū)，年平均氣溫相對較高，這主要得益于其受到______的影響。7.南極地區(qū)的冰雪覆蓋對地球氣候系統(tǒng)具有重要的______作用，能反射大部分太陽輻射。8.南極濤動（AO）是描述南極地區(qū)海表氣壓年際變化的一種指數(shù)，它指數(shù)為正時，通常南極半島地區(qū)氣壓偏低，風(fēng)向以______風(fēng)為主。9.南極上空平流層臭氧層能吸收太陽輻射中的______輻射，保護(hù)地球生命。10.研究南極大氣科學(xué)的重要觀測平臺包括南極科考站、______和系留氣球等。三、名詞解釋（每小題3分，共12分）1.南極濤動（AntarcticOscillation,AO）2.冰穹A（DomeA）3.南大洋（SouthernOcean）4.冰下湖（SubglacialLake）四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述南極臭氧空洞形成的主要過程。2.簡述南極極地渦旋的形成及其對南極冬季天氣的影響。3.簡述南極地區(qū)氣候?qū)θ驓夂蛳到y(tǒng)可能產(chǎn)生的重要反饋機(jī)制。4.簡述進(jìn)行南極大氣科學(xué)觀測所面臨的主要挑戰(zhàn)。五、論述題（10分）試述氣候變化對南極冰蓋和海冰覆蓋的影響及其潛在后果。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.D5.D6.D7.B8.A9.D10.C二、填空題1.干燥，極晝極夜2.南大洋3.南極臭氧空洞4.內(nèi)陸5.冰緣地帶6.暖流7.反射（或趙氏效應(yīng)/反照率）8.東南9.紫外10.衛(wèi)星三、名詞解釋1.南極濤動（AntarcticOscillation,AO）：是指南半球的環(huán)極地氣壓帶（極地渦旋）強(qiáng)度和形態(tài)的年際變化，是描述南極地區(qū)海表氣壓年際波動的主要模式。AO指數(shù)為正時，極地渦旋強(qiáng)而穩(wěn)定，南極洲內(nèi)部氣壓低，東岸氣壓高；AO指數(shù)為負(fù)時，極地渦旋弱且范圍擴(kuò)大，南極洲內(nèi)部氣壓高，東岸氣壓低。2.冰穹A（DomeA）：是指位于南極洲東部的東南極冰蓋上一個高海拔、近似穹頂狀的地貌特征，是南極洲內(nèi)陸最寒冷、最干燥的地方之一，也是進(jìn)行高空大氣物理觀測的理想場所。3.南大洋（SouthernOcean）：是指環(huán)繞南極洲的海洋區(qū)域，通常定義為南緯40度至60度之間的區(qū)域，其特征是受極地渦旋控制，環(huán)流獨(dú)特，擁有豐富的海洋生物資源和獨(dú)特的海洋現(xiàn)象，如強(qiáng)大的環(huán)繞南極的極地東風(fēng)帶和巨大的南極繞極流。4.冰下湖（SubglacialLake）：是指被南極洲冰蓋覆蓋的、位于冰床下方的液態(tài)水水體。這些湖泊被厚厚的冰層隔開，形成了與外界幾乎隔絕的獨(dú)特的冰下環(huán)境，研究它們對于了解南極冰蓋的地質(zhì)歷史、氣候變遷以及極端環(huán)境下的生命形式具有重要意義。四、簡答題1.南極臭氧空洞形成的主要過程：在南極春季（9月至11月），極地夜幕降臨，大氣長時間處于極地渦旋的隔離環(huán)境中，溫度極低，平流層中存在大量的極地平流層云（PSCs）。PSCs的冰晶或過冷水滴表面提供了催化劑，促進(jìn)了活性氮化合物（如NO,NO2）與氯和溴化合物（主要來自人類排放的CFCs等含氯/溴化合物）的化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)釋放出活性很強(qiáng)的氯原子（Cl）和溴原子（Br），它們在陽光照射下（尤其是O3分解產(chǎn)生的O原子參與）能夠持續(xù)催化破壞平流層臭氧分子（O3），導(dǎo)致臭氧濃度急劇下降，形成大面積的臭氧濃度低于正常水平的區(qū)域，即南極臭氧空洞。2.南極極地渦旋的形成及其對南極冬季天氣的影響：南極極地渦旋是冬季南極大陸內(nèi)部盛行的、近似閉合的低壓系統(tǒng)。其形成主要受極地鋒面附近冷空氣南下和暖空氣北上之間的輻合、以及科里奧利力作用下的氣旋性環(huán)流發(fā)展共同作用的結(jié)果。極地渦旋的存在對南極冬季天氣有顯著影響：它將南極大陸內(nèi)部的冷空氣束縛在內(nèi)部，阻止其與南半球其他地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模交換，維持了南極洲極端寒冷的氣候；同時，它也控制了南極上空的空氣質(zhì)量和水汽輸送，影響降水分布和臭氧層的動態(tài)。3.南極地區(qū)氣候?qū)θ驓夂蛳到y(tǒng)可能產(chǎn)生的重要反饋機(jī)制：南極地區(qū)的氣候特征，特別是冰蓋的穩(wěn)定性，對全球氣候系統(tǒng)具有顯著的反饋作用。主要的反饋機(jī)制包括：冰-氣反饋：全球變暖導(dǎo)致南極冰蓋融化，減少對大氣逆輻射的吸收（即反照率降低），使得更多太陽輻射被吸收，進(jìn)一步加劇變暖；同時，融化的冰水注入海洋，可能影響海洋環(huán)流。海冰-氣反饋：南極海冰的減少削弱了海冰的反照率效應(yīng)和隔熱效應(yīng)，導(dǎo)致海洋吸收更多熱量，加速變暖；海冰融化釋放的淡水也可能影響南大洋的密度環(huán)流。云反饋：南極上空云的變化（如平流層云和地表云）會改變對太陽輻射的反射和吸收，進(jìn)而影響地表和大氣溫度。植被反饋（潛力）：如果南極植被有所恢復(fù)（盡管可能性?。?，可能會增加碳匯，但同時也可能改變地表反照率和蒸散發(fā)。4.進(jìn)行南極大氣科學(xué)觀測所面臨的主要挑戰(zhàn)：南極地區(qū)獨(dú)特的自然環(huán)境給大氣科學(xué)觀測帶來了諸多挑戰(zhàn)，主要包括：極端惡劣的氣候條件：極寒、大風(fēng)、降雪、極晝極夜等，對觀測設(shè)備的性能、人員的生存和工作都構(gòu)成嚴(yán)峻考驗。地理位置偏遠(yuǎn)：南極洲距離大陸主要人口中心極其遙遠(yuǎn)，使得人員、物資和設(shè)備的運(yùn)輸成本極高、難度極大。后勤保障困難：長期、持續(xù)的觀測需要克服食品、能源、通信等方面的持續(xù)供應(yīng)難題。設(shè)備維護(hù)困難：極端環(huán)境加速設(shè)備老化損壞，遠(yuǎn)程維護(hù)難度大、成本高?？蒲腥藛T安全風(fēng)險：在南極進(jìn)行科考活動存在健康、事故等安全風(fēng)險。環(huán)境制約與保護(hù)：需要在開展科研活動的同時，嚴(yán)格遵守南極環(huán)境保護(hù)法規(guī)，減少對脆弱南極環(huán)境的影響。生物危害：存在病毒、細(xì)菌等微生物風(fēng)險，需要采取嚴(yán)格的生物安全防護(hù)措施。五、論述題氣候變化對南極冰蓋和海冰覆蓋的影響及其潛在后果：氣候變化，特別是全球變暖，對南極冰蓋和海冰產(chǎn)生了顯著且持續(xù)的影響。主要表現(xiàn)為：第一，南極冰蓋加速融化。全球變暖導(dǎo)致南極洲表面氣溫升高，加速了表面積雪的升華和融化，增加了徑流進(jìn)入冰川內(nèi)部，導(dǎo)致冰川流速加快，末端（冰架）加速崩解。同時，變暖的海水也加劇了對冰架的從下方侵蝕（冰下融化），導(dǎo)致冰架變薄、斷裂，進(jìn)而引發(fā)內(nèi)陸冰川的更快流失。東南極冰蓋雖然相對穩(wěn)定，但在邊緣區(qū)域也出現(xiàn)了融化加速的跡象。第二，南極海冰覆蓋顯著減少。雖然存在年際波動，但長期趨勢顯示，南極海冰（特別是冬季最大面積）呈現(xiàn)減少趨勢。氣溫升高導(dǎo)致海冰生成減少，融化期延長，新生海冰的厚度也普遍變薄。海冰的減少進(jìn)一步削弱了南極地區(qū)的反照率效應(yīng)和隔熱效應(yīng)，可能形成一個正反饋循環(huán)，加速變暖。其對全球氣候系統(tǒng)的潛在后果包括：加劇全球變暖：冰蓋融化釋放的淡水進(jìn)入海洋，可能改變南大洋環(huán)流