A.需要充足的水汽，因而海面上相比于陆地上更容易生成龙卷，也称水龙卷； B.需要阻塞高压前带来的冷空气，因而冬季更有利于强龙卷风的生成；C.需要强雷暴或超级单体附近的风剪切、强对流、和涡旋环境；

D.需要超强科氏力所提供的向心力，因而更容易在高纬度生成； E.需要深对流释放的巨大潜热。

12.下列关于平流层臭氧洞的描述哪些是正确的？ A.臭氧洞主要发生在热带上空平流层；

B.臭氧洞主要发生在夏季；

C.造成平流层臭氧洞的原因是人类活动排放到大气中的氟氯昂化合物摧毁臭氧分子；D.南北半球的平流层都有臭氧洞问题，其中北半球因人为活动排放的污染物较多，臭氧洞范围较大；

E.平流层臭氧洞造成地面入射的紫外线强度增加； F.冬季平流层的温度越高，越有利于臭氧洞形成。

13.下列关于厄尔尼诺（拉尼娜）的描述哪些是正确的？A.厄尔尼诺发生时，秘鲁渔场减产，南美沿岸现大量死鱼； B.拉尼娜发生时，澳大利亚北部多发森林大火；C.较强的厄尔尼诺发生时，全球年平均温度会升高约 5度；D.拉尼娜发生时，赤道东太平洋海水涌升增强；

E.南方涛动是伴随厄尔尼诺（拉尼娜）发生的东-西向海平面气压的跷跷板变化； F.沃克环流是伴随厄尔尼诺（拉尼娜）发生的南-北向大气的热力环流。

14.中国是第四纪黄土分布面积最大的国家，第四纪黄土可用来研究以下哪些科学问题？ A.全新世气候突变事件；B.砂金矿床成因问题；C.青藏高原隆升问题；

D.亚洲季风-干旱环境演变问题；E.第四纪年代学。

15.嫦娥 5号采回 1731克月壤样品，下面关于月壤与地球土壤的描述中哪些是正确的？A.月壤和地球土壤的成份中都含有大量SiO2；B.月壤比地球土壤具有较高的黏性；C.月壤中富含有放射性元素氦-3；D.月壤中富含铁、镁、钙等金属元素。

16.厄尔尼诺现象发生时，下列哪些描述是正确的？

A.西赤道太平洋表层海水温度升高；B.东赤道太平洋的温跃层变深； C.西赤道太平洋沿岸发生旱灾；D.东赤道太平洋沿岸发生旱灾；E.西赤道太平洋渔业减产。

17.下列对钙华的描述哪些是正确的？

A.所有温泉都可形成钙华沉积；B.钙华是陆地水循环过程中物质迁移的一种表现形式；C.水化学条件是钙华沉积的物质基础和必要条件；D.生物效应可对钙华沉积起到加强作用； E.生物对钙华的沉积没有作用。

18.亚洲是全球最大的季风区，亚洲主要国家的天气和气候都深受季风环流的影响。关于季风下列描述正确的是：

A.季风的主要特征是冬-夏两季盛行风的风向相反（夹角达 120º以上）； B.季风的主要成因是太阳在南-北回归线之间做季节性摆动；C.夏季风为亚洲各国打来充沛的降水；冬季风却带来寒冷的冷空气；D.季风环流的基本原理与海陆风相同，只是时-空尺度不同；E.亚洲夏季风是哈德莱环流的北支。

19.下列关于酸雨的描述，哪些是正确的？

A.在没有任何人为活动污染的地区，自然雨水的 pH值小于 7； B.酸雨问题主要是雨水溶解CO2而使雨水pH值降低；C.中国北方因为人为活动污染排放较多，雨水 pH值较低；D.中国南方雨水 pH值相比中国北方较低。

20.下列关于空气污染的描述，哪些是正确的？

A.夏季陆地上近地面空气中的臭氧，常在半夜达到一天的最高值； B.城市大气中的 SO2主要来自火山喷发；

C.臭氧可以吸收紫外线，所以对流层大气中的臭氧多多益善； D.稳定边界层有利于污染物向上扩散；

E.边界层稳定且湿度较大时，有利于二次气溶胶生成；

F.中国的空气污染问题是复合型污染，既有英国伦敦大烟雾、也有美国洛杉矶烟雾的身影。

2020年 9月 22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主

贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和。”2021年全国两会上，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告，也成为代表委员们讨论的热门话题。

国家统计局的数字表明，我国 2019年发电量的构成如图 13，可以看出化石能源依然是我国的主要能源。由于我国目前经济仍处于高速发展阶段，在 2030年之前我国化石能源的占比虽然会逐年减少，单位 GDP的能耗也在逐年减少，但碳总量还会缓慢增加。

21.根据图 13发电量的构成和减排的目的，你认为哪些种类的能源应该加快发展？A.煤电；B.水电；C.核电；D.风电；E.太阳能。

22.据公安部统计，截至 2021年 3月，全国

私家车保有量 2.48亿辆（含新能源汽车 551

万辆）。如果每辆汽车每年平均行程为 2万

公里，则释放的二氧化碳约为 2吨。那么，如果全部改为新能源汽车，可以减少多少碳排放（不考虑能源的来源，原子量：碳 12；氧 16）？

A.0.32亿吨；B.0.73亿吨；C.1.05亿吨；

D.1.32亿吨。

23.研究发现，我国目前的森林覆盖率约为 23%，整个陆地生态系统年均吸收约 11.1亿吨碳，吸收了同时期人为碳排放的 30%。按此比列，如果我国到 2060年将森林覆盖率提高到 40%，则达到碳中和时最少可以排放的碳总量大约为：

A.16.2亿吨；B.19.3亿吨；C.22.5亿吨；D.25.6亿吨。

三、综合考查题（不定项选择题，单选或多选；每题每选对一个得 1分，选错一个扣 0.5

分，每题最低得分为 0分）

地球系统是将地球视为一个整体的系统进行研究，下面的题目就是研究地球系统的一个范例，展示了岩浆作用从地球内圈到外圈的作用过程及其环境效应，请认真阅读相关材料并回答问题。

材料：

火山活动是贯穿地球众多圈层的地质活动，其载体是岩浆物质。岩浆在地幔中形成，在其上升过程中，一些停留在地壳中形成深成岩体；一些直接喷出地表，大部分岩浆物质堆积

在火山口附近，有些被大气携带到高处而扩散到几百或几千公里外的地方。从内向外，火山活动连接了地幔、地壳、海洋、大气等圈层（图 14），是重要的地球内外物质交换和循环的载体。

图 14. 火山活动与地球圈层（Schmincke,2005Fig.1.11.）

1.在图 14中，岩浆产生于软流圈，软流圈物质通过部分熔融的方式转化成为熔体状态的岩

浆。根据下面的部分熔融原理示意图（图 15），图中标识箭头的编号 1和 3分别代表了哪两种部分熔融过程？

A.温度上升；

B.压力（压强）降低；

C.固相线左移（一般代表流体的加入）。

2.主导岩浆上升最重要的动力，是岩浆的密度小于围岩的密度，从而使岩浆获得了向上的浮力，在图 14的模型图中莫霍面的位置绘制出岩浆水平延展，其原因是：

A.地壳较冷，岩浆冷却；

B.刚性地壳阻止了岩浆上升；

C.地壳密度小于岩浆密度，岩浆不能继续上升；

D.地壳在地幔上快速移动，将岩浆推展成水平产状。

图 15.部分熔融的三种方式：升温, 减压, 固相线左移（一般是流体加入）(Sigurdssonetal., 2015)

材料：

岩浆上涌到地壳表层时，由于压力急剧下降，挥发份（能够挥发的物质）出溶，产生气泡化和碎屑化（图 16）。如果挥发份出溶较快，岩浆就会被撕裂为碎片，形成火山碎屑物质。这些碎屑在压强差的作用下猛烈地喷出地表，就形成了爆炸性火山喷发。有时，挥发份出溶较慢，岩浆直接溢出地表。

图 16. 岩浆内挥发份在近地表的出溶和岩浆的碎屑化（Cashman&Sparks, 2013）

3.根据上面的信息，岩浆碎屑化的形成条件有哪些？

A.爆炸性喷发时岩浆快速上升；

B.火山机构或熔岩穹丘崩塌引发的减压；

C.岩浆通道壁对岩浆施加的强剪切作用；

D.熔岩穹丘垮塌过程中，炽热团块相互碰撞产生的爆炸。

材料

岩浆爆炸性喷发时，大量的火山碎屑物质冲出地表形成喷发柱。当爆炸方向未垂直向上而是侧向爆炸时，容易将山体炸碎，与火山喷发物一起形成火山碎屑流。火山碎屑流是一种十分具有破坏性的灾害，它是由火山喷发出的固体、气体（液体）和外源物组成的、具有极高温度的、沿地表高速移动的流体。

4.在火山碎屑流的堆积物中，我们能够找到哪些物质？

A.岩浆形成的火山灰；

B.受岩浆侵蚀、爆破的围岩碎屑；

C.搬运过程中携带的岩石、植被、土壤、沉积物等碎屑（外源碎屑）；

D.大量的鸟类骸骨。

材料：

板块构造理论阐述，板块边界有生长边界和消亡边界（图 17a）[人教版选修一有提及]。同时，在太平洋板块周围，出现了众多活动火山圈闭的“火环”（图 17b）。我国的长白山火山区距离“火环”约 1000公里（图 17c），是我国境内保存最为完整的新生代多成因复合式火山群，最著名的火山是天池火山，以天池火口湖（图 17d）闻名。

图 17 板块构造与长白山火山（黑框三角形为长白山天池火山的位置）

5.根据板块构造理论和图 18，以下表述合理的是：

A.长白山天池火山属于板内（板块内部）火山；

B.长白山天池火山属于板块边界火山；

C.长白山天池火山可能是西太平洋板块俯冲诱发形成的；

D.长白山天池火山属于“热点”火山喷发；

E.长白山火山群是大陆裂谷火山。

图 18. 东北亚沿北纬 43°的地震层析成像图像

6.如果太平洋板块的俯冲导致了长白山天池火山的喷发活动，那么，根据综合考查题的题目 1，板块俯冲是通过哪种方式令地幔物质部分熔融的？

A.俯冲活动将软流圈物质温度升高； B.俯冲活动导致地震活动增强；

C.俯冲地壳含水量高，为地幔物质加入了额外的流体（水）； D.俯冲活动对软流圈施加了压力。

材料：

根据研究资料，长白山天池火山曾在公元 946 年喷发，在火山学界被称为“千年大喷发”。这次事件是一次爆炸性喷发活动。爆炸性喷发是最具破坏力的火山活动方式，如果岩浆体积大且内部有持续不断的挥发分出溶，喷发柱高度可达数十公里，生成的火山灰进入大气环流或平流层，长时间滞留空中，会影响全球气候。喷发柱坍塌会产生火山碎屑密度流，对火山附近的地区产生毁灭性的破坏。爆炸性火山活动发出的超强音爆，也会对周围施加声波和次声波影响。

7.长白山是东北亚第一高峰，据研究，长白山天池储水体积约 2km3，它的水源补给来自于：

A.冰川融水； B.大气降水；

C.岩层中的承压地下水； D.山体岩石吸附的水。

材料：

在长白山东侧、日本海钻孔中、日本国的北海道、以至格陵兰岛，都发现了长白山天池火山喷发的火山灰（图 19）。

图 19. 长白山天池火山千年大喷发空降火山灰发现的位置（Sunetal., 2014）

上图：长白山天池火山（CBS）及格陵兰岛冰芯中发现的疑似天池火山灰（圆圈位置）。下图：长白山天池火山空降火山灰在东北亚的分布范围。

8.根据你具有的地质测试分析方法的相关知识，下面能够为判定远离火山口处火山灰沉积物是否为天池火山千年大喷发产物提供依据的途径是：

A.火山灰中的碳化木/植物沉积物的 14C测年；

B.火山灰的化学成分；

C.火山灰的显微形貌特征；

D.对火山灰的热释光测年；

E.K-Ar测年方法。

材料：

在朝鲜和日本的历史文献中，有如下记录：

是嵗天鼓鳴，赦——(世家卷第二•高麗定宗元年)（朝鲜国史料，公元 946年）

(天慶九年)十月七日夜白灰散如雪——興福寺年代記（日本国史料，公元 946年 11月 3日）

9.这两段简短的历史记录描述，可能描述了哪些自然灾害？

A.天池火山千年大喷发声波影响；

B.天池火山千年大喷发次声波影响；

C.天池火山千年大喷发的火山灰灾害；

D.发生在长白山火山附近的山火灾害；

E.冬天强烈的暴风雪。

10.根据以上提供的火山喷发信息（图 19及相关文字材料），下面陈述合理的是：

A.长白山天池火山千年大喷发的火山灰在对流层受到西风影响；

B.这次事件的火山灰在平流层中运移到格陵兰岛；

C.亚洲冬季的盛行风控制了火山灰的分布范围；

D.在火山灰达到格陵兰岛的途中，仅受到西南风影响。

11.在第四纪科学研究中，大规模火山喷发的火山灰地层学已经成为一个重要的分支。火山灰年代学是一种利用火山灰层（或显微火山灰层）作为等时标志来对地质、古气候、考古等地层及事件进行关联和定年的方法，主要包括了地层学和年代学两层意义（Lowe,2011）。这是由火山灰的沉降特征决定的，这些特征包括以下哪些？

A.火山灰的沉降速率很低；

B.火山灰的沉降速率很高；

C.大规模喷发活动的火山灰分布广泛；

D.大规模喷发活动的火山灰分布集中。

12.根据图 20，以下对现今宁静式火山喷发的气象影响表述正确的是：

A.如果在 1-3周内有降雨现象，会出现酸雨；

B.在 1-3年内降低了太阳辐射；

C.严重影响商业飞机的高空飞行；

D.火山喷发物中的较大颗粒对气候影响微乎其微。

材料：

图 20. 火山喷发物质对大气的影响（Robock2000）。

13.现今的大规模的爆炸性火山喷发中，火山喷发物可能被喷射到平流层。以下表述正确的是：

A.火山喷发造成的气溶胶物质降低了太阳辐射；

B.可能导致“火山冬天”；

C.一些地区农作物减产；

D.单次喷发的温室气体大大加速全球变暖。

14.图 21和图 22展示了火山喷发物质对航空器的影响和火山灰的形貌与尺寸。商用飞机巡航高度一般是在平流层之下，猛烈的火山喷发可以将火山喷发物喷射到对流层中。飞机引擎的正常温度为 1400℃。下面的表述合理是：

A.火山灰颗粒能够严重磨损飞机正面部位；

B.火山灰颗粒和气溶胶物质能够腐蚀飞机引擎；

C.火山灰颗粒和气溶胶物质能够污染通风和增压系统；

D.细粒物质和气溶胶腐蚀飞机电子原件；

E.飞机顶部降落大量火山灰，不堪重负导致坠机；

F.飞机引擎运行温度高于火山灰融化温度，融化的火山灰附着在引擎上，使引擎失灵。

图 21. 猛烈的火山喷发物在大气中的分布和对航空器的影响（Prata&Rose,2015）

图 22. 火山灰形貌和尺寸（图片来自 EOV，ImagefromtheUSEPA）

材料：火山气体灾害

在 1986年 8月 21日晚上 9点到 10点之间，一种火山气体从尼奥斯火口湖（Nyos, 喀麦隆）溢出并扩展到周围的山谷中，影响面积大约为 20km×15 km。在这之前，凌晨 4点火口湖中有蒸汽柱喷发活动，晚 8点出现了轻微爆炸活动。在这次灾害的影响中，植物和房屋

没有或者仅受到轻微损害，一些地方较高的草类倒伏在地。在这次事件中，至少 1700人遇难；大量的牲畜死亡（见图 23）（引自：EOV: p.988.）。

图 23. 1986年尼奥斯湖气体溢出导致的牲畜死亡（PhotographbyM.L.Tuttle, U.S. GeologicalSurvey.）

15.导致这次灾难的最主要的事件是

A.CO2气体释放；B. SO2气体释放；C.火山碎屑流； D.热流气浪。

材料

在 1986年之后，火山活动逸出的气体不断补充着湖水中溶解的气体浓度。2001年 Nyos湖的气体饱和程度达到了 97%，为了不再发生悲惨的灾难事件，科学家尝试将一个导管放置在湖中（引自：EOV: p.862）。

16.下图（图 24）是尼奥斯湖和长白山天池火山的湖底地形对比。下列说法合理的是：

A.尼奥斯火口湖可能是一次喷发事件形成的；

B.天池火口湖可能是多次喷发事件形成的；

C.尼奥斯湖湖底有明显的垮塌堆积物；

D天池火口湖内部也具有火山气体的富集。

图 24. 天池火口湖地形（a）（杨清福等，2018）与尼奥斯湖底地形（b）（Tchindjang, 2018）

材料：

水和碳元素在不同圈层的循环，是地球与其它星球的区别。即：地球系统通过水循环和碳循环，为生命提供了存活与繁衍的条件。地球表层水和内部水是在火山作用过程中进行交

换的。地球内部的水，在洋中脊和大洋岛屿的火山活动中，被岩浆活动带到地表。地球表层的水在板块俯冲过程中，随着板块被带入到地幔深处。这是地球系统中最大尺度的水循环。

所谓俯冲板块和地幔中的“水”，并不是我们通常可直接观察到的水的三相状态。它们储存在矿物的晶格缺陷中，以 OH的形式存在。这种形式存在的 H被称为结构水，其含量范围为几至几千微克量级。地学界习惯泛称矿物中的含 H相为“水”。图 25是不同圈层的含水量。

图 25. 地幔含水量的推测数值（ppm=10-6）（汪品先, 2018）

17.下列矿物中，在俯冲大洋板块中形成巨量储水载体的矿物是：

A.含水矿物；

B.有晶格缺陷的含水矿物；

C.无水矿物；

D.有晶格缺陷的无水矿物。

18.哪种矿物是地幔中最大的储水载体？

A橄榄石；

B辉石；

C斜长石；

D金刚石；

E蛇纹石。