2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——大氣科學(xué)對全球氣候變化的解釋考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.以下哪一項(xiàng)不是《京都議定書》中規(guī)定的具有法律約束力的主要溫室氣體？A.二氧化碳(CO2)B.甲烷(CH4)C.氧化亞氮(N2O)D.氫氟碳化物(HFCs)2.導(dǎo)致全球平均氣溫上升的“溫室效應(yīng)”，其主要物理過程是：A.大氣對太陽短波輻射的吸收B.地表對太陽短波輻射的反射C.大氣對地球長波輻射（紅外線）的吸收和重新輻射D.云層對太陽短波輻射的散射3.以下哪種自然現(xiàn)象對地球氣候系統(tǒng)起到冷卻作用？A.太陽活動(dòng)增強(qiáng)B.大型火山噴發(fā)C.隕石撞擊地球D.大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC）減弱4.氣候變化“正反饋”機(jī)制是指：A.某個(gè)氣候因子變化導(dǎo)致系統(tǒng)向相反方向變化，抑制初始變化B.某個(gè)氣候因子變化導(dǎo)致系統(tǒng)向相同方向變化，加劇初始變化C.某個(gè)氣候因子變化對系統(tǒng)沒有顯著影響D.自然強(qiáng)迫持續(xù)增強(qiáng)，導(dǎo)致氣候持續(xù)變暖5.大氣中濃度最低，但溫室效應(yīng)潛力很高的溫室氣體是：A.二氧化碳(CO2)B.氧化亞氮(N2O)C.水汽(H2O)D.氫氟碳化物(HFCs)6.全球變暖導(dǎo)致北極海冰融化加速，進(jìn)而可能引發(fā)哪種正反饋機(jī)制，進(jìn)一步加劇變暖？A.水汽反饋B.冰-雪反照率反饋C.云反饋D.碳循環(huán)反饋7.以下哪項(xiàng)不是IPCC第六次評估報(bào)告（AR6）明確指出的，由人類活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變化影響？A.全球平均氣溫顯著上升B.海平面上升加速C.大范圍極端天氣事件增多增強(qiáng)D.大氣中氧氣含量顯著下降8.全球氣候模式（GCMs）在模擬氣候變化時(shí)面臨的主要挑戰(zhàn)之一是：A.無法模擬出具體的天氣預(yù)報(bào)B.對大氣化學(xué)成分變化的模擬精度有限C.無法準(zhǔn)確量化人為排放數(shù)據(jù)D.計(jì)算成本過高，無法進(jìn)行長期模擬9.氣候觀測系統(tǒng)中，能夠提供全球范圍、長時(shí)間序列海表溫度（SST）數(shù)據(jù)的重要手段是：A.地面氣象站B.衛(wèi)星遙感C.海洋浮標(biāo)陣列（如Argo）D.氣球探空10.土地利用變化，例如森林砍伐和城市化，對區(qū)域氣候可能產(chǎn)生的主要影響是：A.增加區(qū)域降水B.降低區(qū)域平均氣溫C.改變地表反照率和蒸散發(fā)，進(jìn)而影響區(qū)域熱量和水分循環(huán)D.減少區(qū)域二氧化碳吸收二、填空題（每空2分，共20分。請將正確答案填在橫線上）1.全球氣候變暖主要是由大氣中_______濃度增加導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強(qiáng)引起的。2.大氣中的水汽含量雖然變化劇烈，但其作為溫室氣體的作用，很大程度上受到_______反饋的影響。3.全球平均海平面上升的主要貢獻(xiàn)來自于_______的持續(xù)增長和冰川融水。4.用于評估全球氣候變化狀況及其驅(qū)動(dòng)因素的權(quán)威科學(xué)評估是_______發(fā)布的報(bào)告。5.大氣環(huán)流，特別是_______的強(qiáng)度和路徑變化，對全球和區(qū)域氣候有著重要調(diào)控作用。6.溫室氣體的“全球變暖潛力”（GWP）是指_______相對于二氧化碳，在特定時(shí)期內(nèi)對地球輻射平衡的總影響。7.火山噴發(fā)向大氣中注入硫酸鹽氣溶膠，通常會(huì)導(dǎo)致短期內(nèi)全球氣溫_______。8.氣候系統(tǒng)中的_______是指地表與大氣之間的能量交換過程，包括感熱和潛熱輸送。9.人類活動(dòng)對氣候系統(tǒng)的最主要影響是通過增加大氣中_______的濃度實(shí)現(xiàn)的。10.氣候模式通過數(shù)學(xué)方程模擬_______、水循環(huán)、輻射過程等大氣圈內(nèi)部以及與海洋、陸地、冰雪圈等的相互作用。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡潔明了地回答下列問題）1.簡述溫室效應(yīng)的基本原理。2.列舉并簡要說明兩種主要的氣候系統(tǒng)正反饋機(jī)制。3.全球氣候變化觀測主要依賴哪些關(guān)鍵指標(biāo)？4.為什么說人類活動(dòng)是當(dāng)前全球氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力？四、論述題（每題10分，共30分。請結(jié)合所學(xué)知識(shí)，全面深入地回答下列問題）1.詳細(xì)分析大氣成分變化（特別是人為增加的溫室氣體）如何通過影響地球的能量平衡，導(dǎo)致全球變暖。2.討論土地利用變化（如森林砍伐、城市化）對區(qū)域和全球氣候可能產(chǎn)生哪些多方面的影響？3.結(jié)合氣候反饋機(jī)制，論述為何盡管自然強(qiáng)迫也存在，但當(dāng)前全球變暖的主要趨勢與人類活動(dòng)的影響密切相關(guān)。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.B5.D6.B7.D8.B9.C10.C二、填空題1.溫室氣體2.水汽3.冰川4.IPCC（政府間氣候變化專門委員會(huì)）5.大氣環(huán)流6.在100年（或特定時(shí)期）內(nèi)累積的輻射強(qiáng)迫效應(yīng)7.下降8.感熱和潛熱交換（或能量交換）9.溫室氣體10.氣候系統(tǒng)過程（或物理過程、氣候動(dòng)力學(xué)過程等）三、簡答題1.簡述溫室效應(yīng)的基本原理。地球接收太陽的短波輻射，部分被地表吸收，地表受熱后向外輻射長波紅外輻射。大氣中的溫室氣體（如CO2、H2O等）能夠吸收這些紅外輻射，并重新向各個(gè)方向輻射，部分輻射回地面，從而使得地球表面溫度高于同等條件下的無大氣層地球，這就是溫室效應(yīng)。人類活動(dòng)排放的溫室氣體增加，導(dǎo)致大氣吸收更多紅外輻射，加劇溫室效應(yīng)，使地球變暖。2.列舉并簡要說明兩種主要的氣候系統(tǒng)正反饋機(jī)制。*水汽反饋：全球變暖導(dǎo)致氣溫升高，大氣能容納的水汽量增加，更多水汽吸收紅外輻射（增強(qiáng)溫室效應(yīng)），進(jìn)一步加劇變暖。*冰-雪反照率反饋：全球變暖導(dǎo)致極地或高山冰川、海冰融化，暴露出下方darker陸地或海洋，反照率降低（吸收更多太陽輻射），進(jìn)一步加劇變暖。3.全球氣候變化觀測主要依賴哪些關(guān)鍵指標(biāo)？全球氣候變化觀測依賴多個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，包括：全球及區(qū)域平均氣溫變化、海平面上升速率、大氣溫室氣體濃度變化、降水格局變化、極端天氣事件（如熱浪、強(qiáng)降水）頻率與強(qiáng)度變化、海洋酸化與變暖、冰川融化速度、積雪覆蓋范圍變化等。4.為什么說人類活動(dòng)是當(dāng)前全球氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力？自工業(yè)革命以來，人類活動(dòng)，特別是燃燒化石燃料、毀林、工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)，向大氣中排放了巨量的溫室氣體（尤其是二氧化碳），導(dǎo)致大氣中溫室氣體濃度在自然變化范圍之上急劇上升?？茖W(xué)觀測和氣候模式研究均表明，這種人為增加的溫室氣體forcing是導(dǎo)致當(dāng)前全球平均氣溫顯著上升以及許多其他氣候變化現(xiàn)象的主要原因。自然強(qiáng)迫因素（如太陽活動(dòng)）的變化速率和幅度不足以解釋當(dāng)前的觀測到的快速變暖趨勢。四、論述題1.詳細(xì)分析大氣成分變化（特別是人為增加的溫室氣體）如何通過影響地球的能量平衡，導(dǎo)致全球變暖。地球氣候系統(tǒng)處于能量平衡狀態(tài)，即入射的太陽輻射近似等于向外太空散發(fā)的紅外輻射。大氣成分的變化，特別是人類活動(dòng)導(dǎo)致的大氣中二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）等溫室氣體濃度顯著增加，改變了大氣對紅外輻射的吸收和發(fā)射特性。*吸收增強(qiáng)：增加的溫室氣體吸收了原本可能直接散逸到太空的部分紅外輻射。*輻射回地面：這些溫室氣體將吸收的部分紅外輻射重新向地球表面和低層大氣輻射，導(dǎo)致地表和低層大氣能量增加，溫度升高。*能量失衡與系統(tǒng)調(diào)整：這種向下的紅外輻射增加，使得地球系統(tǒng)的總能量（特別是地表能量）收支失衡，地表能量過高。為了恢復(fù)能量平衡，地球系統(tǒng)需要向太空散發(fā)出更多的紅外輻射。這通常通過兩種主要途徑實(shí)現(xiàn)：一是地表溫度進(jìn)一步升高，發(fā)射更強(qiáng)的紅外輻射；二是大氣中水汽等溫室氣體濃度也可能增加（受溫度影響）。*結(jié)果：最終導(dǎo)致地球系統(tǒng)（特別是近地面大氣和海洋）的平均溫度上升，即全球變暖。這個(gè)過程是大氣成分變化影響地球能量平衡、導(dǎo)致溫度升高的核心機(jī)制。2.討論土地利用變化（如森林砍伐、城市化）對區(qū)域和全球氣候可能產(chǎn)生哪些多方面的影響？土地利用變化通過改變地表反照率、蒸散發(fā)、roughnesslength等參數(shù)，直接或間接地影響局地和區(qū)域氣候，并可能通過大氣環(huán)流和生物地球化學(xué)循環(huán)對全球氣候產(chǎn)生影響。*地表反照率變化：森林砍伐（通常反照率較低）后變成農(nóng)田或城市（反照率較高），會(huì)導(dǎo)致地表對太陽輻射的反射增加，吸收減少，可能引起局地氣溫下降（白天）或改變能量平衡。城市區(qū)域常因高反照率（屋頂、道路）和綠地減少，形成“城市熱島效應(yīng)”。*蒸散發(fā)變化：森林具有強(qiáng)大的蒸散發(fā)能力，能冷卻地表和大氣。森林砍伐會(huì)顯著減少區(qū)域蒸散發(fā)，可能導(dǎo)致地表變干、溫度升高，改變局地濕度和降水格局。城市化通常減少蒸散發(fā)，也可能加劇局地干旱和熱島效應(yīng)。*地表粗糙度變化：森林砍伐使地表粗糙度降低，影響局地近地面風(fēng)場和大氣邊界層結(jié)構(gòu)。城市化則因建筑物增加，顯著增加地表粗糙度，改變風(fēng)速、風(fēng)向，并可能抑制邊界層發(fā)展。*生物地球化學(xué)循環(huán)影響：森林是重要的碳匯。森林砍伐不僅減少碳匯，釋放儲(chǔ)存的碳，還可能影響區(qū)域碳循環(huán)平衡。城市排放的污染物（如NOx,SO2,PM2.5）可直接影響大氣化學(xué)成分和輻射平衡，并可能通過氣溶膠反饋影響區(qū)域氣候。*區(qū)域氣候改變：這些局地變化可能通過改變地表加熱狀況、水汽通量等，反饋影響區(qū)域大氣環(huán)流，進(jìn)而改變區(qū)域降水分布和極端天氣事件頻率。*全球氣候影響：大規(guī)模土地利用變化（如熱帶雨林破壞）對全球尺度碳循環(huán)和能量平衡產(chǎn)生顯著影響，是人為溫室氣體排放之外的另一個(gè)重要人為氣候強(qiáng)迫因素，對全球變暖趨勢和氣候系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。3.結(jié)合氣候反饋機(jī)制，論述為何盡管自然強(qiáng)迫也存在，但當(dāng)前全球變暖的主要趨勢與人類活動(dòng)的影響密切相關(guān)。氣候系統(tǒng)并非僅受外部強(qiáng)迫（自然或人為）的影響，其變化還受到內(nèi)部反饋機(jī)制的調(diào)節(jié)。這些反饋機(jī)制可以放大（正反饋）或減弱（負(fù)反饋）初始強(qiáng)迫的影響。理解這些反饋對于判斷主導(dǎo)氣候變暖趨勢的因素至關(guān)重要。*自然強(qiáng)迫與反饋：太陽活動(dòng)變化和火山噴發(fā)是主要的自然強(qiáng)迫因素。太陽活動(dòng)增強(qiáng)可向地球輸入更多輻射，產(chǎn)生增暖效應(yīng)，但變化相對緩慢且幅度有限?；鹕絿姲l(fā)向大氣注入硫酸鹽氣溶膠，能強(qiáng)烈吸收太陽短波輻射，通常導(dǎo)致短期內(nèi)全球氣溫下降，但影響持續(xù)時(shí)間較短。這些自然強(qiáng)迫及其引起的氣候變化，會(huì)觸發(fā)氣候系統(tǒng)內(nèi)部的反饋機(jī)制。*氣候反饋機(jī)制的作用：水汽反饋是強(qiáng)大的正反饋，全球變暖導(dǎo)致水汽增加，進(jìn)一步加劇溫室效應(yīng)。冰-雪反照率反饋也是重要的正反饋，變暖導(dǎo)致冰雪融化，反照率降低，吸收更多輻射，加劇變暖。云反饋則較為復(fù)雜，可以是正反饋或負(fù)反饋，取決于云的類型、高度和覆蓋范圍。這些反饋的存在意味著，即使自然強(qiáng)迫存在，氣候系統(tǒng)也傾向于在新的平衡狀態(tài)，即更高的溫度下穩(wěn)定。*人類活動(dòng)強(qiáng)迫的主導(dǎo)地位：自工業(yè)革命以來，人類活動(dòng)（主要是燃燒化石燃料、毀林等）向大氣中排放了巨量的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體，導(dǎo)致大氣中這些氣體的濃度急劇增加，產(chǎn)生了強(qiáng)大而持續(xù)的人為溫室氣體強(qiáng)迫。這個(gè)強(qiáng)迫的量級和上升速率遠(yuǎn)超過去幾個(gè)世紀(jì)自然強(qiáng)迫的變化幅度和速率。*綜合判斷：盡管自然強(qiáng)迫也在作用，但其影響通常不足以解釋觀測到的當(dāng)前