(2025年)《氣象學(xué)與氣候?qū)W》習(xí)題集及答案(大學(xué)期末)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.大氣中臭氧的主要分布層次及作用是（）A.對(duì)流層，吸收紅外線B.平流層，吸收紫外線C.中間層，反射無(wú)線電波D.熱層，保溫作用答案：B2.干潔空氣中體積占比最高的氣體是（）A.氧氣（21%）B.氮?dú)猓?8%）C.二氧化碳（0.04%）D.氬氣（0.93%）答案：B3.太陽(yáng)輻射的主要波長(zhǎng)范圍是（）A.0.15-4微米（短波）B.3-120微米（長(zhǎng)波）C.0.4-0.76微米（可見(jiàn)光）D.10-1000微米（遠(yuǎn)紅外）答案：A4.未飽和濕空氣作垂直上升運(yùn)動(dòng)時(shí)，其溫度變化遵循（）A.干絕熱遞減率（約1℃/100m）B.濕絕熱遞減率（約0.5-0.9℃/100m）C.等溫遞減率D.逆溫遞減率答案：A5.下列屬于高壓系統(tǒng)的天氣特征是（）A.中心氣流上升，多陰雨B.中心氣流下沉，多晴朗C.水平氣流呈逆時(shí)針輻合（北半球）D.常伴隨鋒面活動(dòng)答案：B6.東亞季風(fēng)形成的最主要原因是（）A.行星風(fēng)帶季節(jié)移動(dòng)B.海陸熱力性質(zhì)差異C.青藏高原動(dòng)力作用D.洋流分布答案：B7.按熱力性質(zhì)分類(lèi)，氣團(tuán)可分為（）A.冰洋氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)B.大陸氣團(tuán)、海洋氣團(tuán)C.冷氣團(tuán)、暖氣團(tuán)D.干氣團(tuán)、濕氣團(tuán)答案：C8.冷鋒過(guò)境時(shí)的天氣特征通常為（）A.降水集中在鋒前，多連續(xù)性降雨B.降水集中在鋒后，多雷陣雨C.鋒面坡度小，移動(dòng)緩慢D.過(guò)境后氣溫升高，氣壓降低答案：B9.氣候系統(tǒng)的五大圈層不包括（）A.大氣圈B.水圈C.巖石圈D.電離層答案：D10.ENSO現(xiàn)象對(duì)全球氣候的主要影響是（）A.秘魯沿岸上升流增強(qiáng)，漁業(yè)增產(chǎn)B.澳大利亞?wèn)|部干旱，南美西岸多雨C.東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)，我國(guó)北方洪澇D.北大西洋颶風(fēng)活動(dòng)顯著增加答案：B二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.大氣中二氧化碳的主要自然源是火山噴發(fā)。（）答案：×（主要自然源是生物呼吸和有機(jī)物分解，人為源主要是化石燃料燃燒）2.對(duì)流層的氣溫隨高度增加而降低，平均遞減率約為0.65℃/100m。（）答案：√3.地轉(zhuǎn)風(fēng)是氣壓梯度力與摩擦力平衡時(shí)的空氣水平運(yùn)動(dòng)。（）答案：×（地轉(zhuǎn)風(fēng)是氣壓梯度力與科里奧利力平衡，不考慮摩擦力）4.臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）中心是高壓區(qū)，氣流下沉，天氣晴朗。（）答案：×（臺(tái)風(fēng)中心是低壓區(qū)，稱(chēng)為“臺(tái)風(fēng)眼”，氣流下沉，天氣晴朗）5.副熱帶高壓是由熱力原因形成的高壓系統(tǒng)。（）答案：×（副熱帶高壓是動(dòng)力原因形成，因高空空氣堆積下沉所致）6.海洋性氣候的氣溫年較差比大陸性氣候大。（）答案：×（海洋性氣候年較差小，大陸性氣候年較差大）7.焚風(fēng)是暖濕氣流翻越山脈后，在背風(fēng)坡絕熱下沉增溫形成的干熱風(fēng)。（）答案：√8.平流霧多發(fā)生在暖空氣流經(jīng)冷海面的情況下，如寒暖流交匯區(qū)。（）答案：√9.極鋒是極地氣團(tuán)與熱帶氣團(tuán)交匯形成的鋒面，多活動(dòng)于中高緯度。（）答案：√10.氣候突變是指十年至百年尺度內(nèi)氣候系統(tǒng)狀態(tài)的快速轉(zhuǎn)變，屬于長(zhǎng)期氣候變化范疇。（）答案：√三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述大氣垂直分層的主要依據(jù)及各層的基本特征。答案：大氣垂直分層的主要依據(jù)是溫度、成分、氣流運(yùn)動(dòng)及電離程度等。各層特征如下：（1）對(duì)流層：平均厚度10-12km（低緯厚、高緯?。?，氣溫隨高度遞減（平均0.65℃/100m）；空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，集中了80%以上的大氣質(zhì)量和幾乎全部水汽，是天氣現(xiàn)象的主要發(fā)生層。（2）平流層：從對(duì)流層頂至50-55km，下層氣溫隨高度變化小，25km以上因臭氧吸收紫外線而顯著增溫；氣流以平流運(yùn)動(dòng)為主，水汽極少，天氣晴朗，適合飛機(jī)飛行。（3）中間層：55-85km，氣溫隨高度迅速遞減（頂界約-90℃），空氣垂直對(duì)流強(qiáng)烈，有“高空對(duì)流層”之稱(chēng)。（4）熱層（電離層）：85-800km，大氣吸收太陽(yáng)紫外輻射而增溫（頂界可達(dá)1000℃以上）；空氣處于高度電離狀態(tài)，能反射無(wú)線電波。（5）散逸層：800km以上，大氣極為稀薄，分子運(yùn)動(dòng)速度快，部分質(zhì)點(diǎn)可逃逸到宇宙空間。2.影響地面輻射差額的主要因素有哪些？答案：地面輻射差額（B）是地面吸收的太陽(yáng)短波輻射（S’）與地面放出的長(zhǎng)波輻射（E_g）及大氣逆輻射（E_a）的差值，即B=(S’+E_a)-E_g。影響因素包括：（1）太陽(yáng)輻射入射量：取決于緯度（低緯入射多）、季節(jié)（夏季多）、云量（云多則入射少）。（2）地面反射率（α）：與下墊面性質(zhì)有關(guān)（如雪面α≈80-90%，水面α≈10%），反射率越高，S’越小。（3）地面長(zhǎng)波輻射（E_g）：與地面溫度（T_g）正相關(guān)（E_g=σT_g?，σ為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)）。（4）大氣逆輻射（E_a）：與大氣中水汽、二氧化碳等溫室氣體含量及大氣溫度有關(guān)，含量越高、溫度越高，E_a越大。3.簡(jiǎn)述鋒面氣旋的發(fā)展階段及各階段的天氣特征。答案：鋒面氣旋的發(fā)展可分為四個(gè)階段：（1）波動(dòng)階段：冷暖氣團(tuán)交界面（鋒面）出現(xiàn)小波動(dòng)，低壓中心形成，鋒前為暖區(qū)、鋒后為冷區(qū)；云系和降水開(kāi)始沿鋒面分布。（2）成熟階段：氣旋中心氣壓降至最低，鋒面進(jìn)一步發(fā)展，暖區(qū)縮小；冷鋒后出現(xiàn)雷陣雨，暖鋒前有連續(xù)性降雨，氣旋中心附近（暖區(qū)）多層云或霧。（3）錮囚階段：冷鋒追上暖鋒，形成錮囚鋒，暖空氣被抬升脫離地面；云系和降水范圍擴(kuò)大，強(qiáng)度增強(qiáng)，出現(xiàn)較廣的雨區(qū)。（4）消亡階段：氣旋中心被冷空氣填塞，氣壓升高，鋒面減弱消失；云系消散，降水停止，氣旋逐漸瓦解。4.簡(jiǎn)述氣候形成的主要因子及其作用。答案：氣候形成的主要因子包括：（1）太陽(yáng)輻射：是氣候系統(tǒng)的根本能源，其隨緯度的分布差異導(dǎo)致熱量帶（如熱帶、溫帶、寒帶）的形成，季節(jié)變化則導(dǎo)致氣候的季節(jié)交替。（2）大氣環(huán)流：通過(guò)輸送熱量和水汽，調(diào)節(jié)高低緯、海陸間的能量平衡；如季風(fēng)環(huán)流導(dǎo)致東亞、南亞的雨熱同期，西風(fēng)帶帶來(lái)中緯度的海洋性氣候。（3）下墊面性質(zhì)：-海陸差異：海洋熱容量大，導(dǎo)致海洋性氣候（冬暖夏涼、降水均勻）與大陸性氣候（冬冷夏熱、降水集中）的差異；-地形：山脈阻擋氣流（如青藏高原阻擋冬季風(fēng)），形成雨影區(qū)（如背風(fēng)坡干旱）；海拔升高導(dǎo)致氣溫降低（垂直氣候帶）；-洋流：暖流增溫增濕（如北大西洋暖流使歐洲西部溫和濕潤(rùn)），寒流降溫減濕（如秘魯寒流導(dǎo)致沿岸沙漠）。（4）人類(lèi)活動(dòng)：通過(guò)排放溫室氣體（如CO?）增強(qiáng)溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球變暖；釋放氣溶膠（如硫酸鹽顆粒）反射太陽(yáng)輻射，可能降溫；改變下墊面（如城市化、森林砍伐）影響局地氣候（如城市熱島效應(yīng)）。四、論述題（每題15分，共30分）1.對(duì)比分析東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)的形成機(jī)制、風(fēng)向特征及對(duì)氣候的影響差異。答案：東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)均屬于亞洲季風(fēng)系統(tǒng)，但形成機(jī)制、風(fēng)向及氣候影響存在差異：（1）形成機(jī)制：-東亞季風(fēng)：主要受海陸熱力性質(zhì)差異驅(qū)動(dòng)。冬季，歐亞大陸強(qiáng)烈冷卻形成蒙古-西伯利亞高壓，海洋（太平洋）相對(duì)溫暖形成低壓，氣流由陸地吹向海洋（冬季風(fēng)）；夏季，大陸升溫快形成印度低壓，海洋形成夏威夷高壓，氣流由海洋吹向陸地（夏季風(fēng)）。-南亞季風(fēng)：除海陸熱力差異外，行星風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)起關(guān)鍵作用。夏季，南半球的東南信風(fēng)越過(guò)赤道，受地轉(zhuǎn)偏向力影響轉(zhuǎn)為西南風(fēng)（夏季風(fēng)）；冬季，赤道低壓帶南移，北半球東北信風(fēng)控制南亞（冬季風(fēng)）。（2）風(fēng)向特征：-東亞季風(fēng)：冬季為西北風(fēng)（我國(guó)東部、日本）或北風(fēng)（朝鮮半島），夏季為東南風(fēng)；風(fēng)向季節(jié)變化顯著（180°轉(zhuǎn)向）。-南亞季風(fēng)：冬季為東北風(fēng)（來(lái)自大陸），夏季為西南風(fēng)（來(lái)自印度洋）；夏季風(fēng)風(fēng)向更偏西，與東亞夏季風(fēng)（東南風(fēng)）存在夾角。（3）對(duì)氣候的影響：-東亞：冬季風(fēng)強(qiáng)于夏季風(fēng)，帶來(lái)寒冷干燥的天氣（北方冬季嚴(yán)寒少雨，南方低溫陰濕）；夏季風(fēng)從海洋帶來(lái)水汽，形成雨帶推移（4-5月華南，6-7月江淮梅雨，7-8月華北東北），降水集中在夏季（占年總量50-70%），但年降水量自東南向西北遞減（如廣州約1600mm，北京約600mm）。-南亞：夏季風(fēng)強(qiáng)于冬季風(fēng)，夏季風(fēng)（西南風(fēng)）從印度洋帶來(lái)大量水汽，導(dǎo)致印度半島、孟加拉國(guó)等地極端多雨（如乞拉朋齊年降水量超11000mm），降水集中在6-9月（占年總量80%以上）；冬季風(fēng)（東北風(fēng)）來(lái)自大陸，干燥少雨（印度半島冬季普遍干旱）。2.結(jié)合全球變暖背景，論述氣候變化對(duì)極端天氣事件（如高溫、暴雨、寒潮）的可能影響及機(jī)制。答案：全球變暖通過(guò)改變大氣環(huán)流、能量分布和水汽含量，顯著影響極端天氣事件的頻率和強(qiáng)度，具體機(jī)制如下：（1）高溫事件：-全球平均氣溫升高直接增加了高溫閾值被突破的概率。例如，1980-2020年全球極端高溫日數(shù)增加了30%以上。-大氣持水能力隨溫度升高而增強(qiáng)（約7%/℃，克勞修斯-克拉佩龍方程），但部分地區(qū)因蒸發(fā)加劇導(dǎo)致土壤干旱，地表能量更多用于升溫而非蒸發(fā)，形成“干熱”極端（如2022年歐洲熱浪）。（2）暴雨事件：-暖空氣容納更多水汽，當(dāng)遇到抬升條件（如鋒面、臺(tái)風(fēng)）時(shí)，降水量增大。例如，全球強(qiáng)降水事件頻率增加了約20%，我國(guó)長(zhǎng)江流域“極端暴雨”（日降水量>250mm）發(fā)生次數(shù)近20年增長(zhǎng)15%。-氣候變化可能增強(qiáng)大氣不穩(wěn)定度（如對(duì)流有效位能CAPE增加），導(dǎo)致雷暴、短時(shí)強(qiáng)降水更劇烈（如2021年河南“7·20”特大暴雨，3天下了1年的雨量）。（3）寒潮事件：-看似矛盾，全球變暖反而可能增強(qiáng)寒潮的強(qiáng)度。北極變暖速度是全球的2-3倍（“北極放大效應(yīng)”），導(dǎo)致極渦（環(huán)繞北極的冷性低壓