2025年氣象科學(xué)考試試題及答案參考文獻(xiàn)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.地球大氣中體積占比最高的成分是（）。A.氧氣（O?）B.氮?dú)猓∟?）C.二氧化碳（CO?）D.臭氧（O?）答案：B2.水平氣壓梯度力的方向由（）。A.高壓指向低壓，垂直于等壓線B.低壓指向高壓，垂直于等壓線C.高壓指向低壓，平行于等壓線D.低壓指向高壓，平行于等壓線答案：A3.下列哪種鋒面過境時(shí)，常出現(xiàn)連續(xù)性降水且雨區(qū)范圍廣？（）A.冷鋒B.暖鋒C.準(zhǔn)靜止鋒D.錮囚鋒答案：B4.積雨云（Cb）的主要特征是（）。A.云底平坦、云體均勻B.垂直發(fā)展旺盛，頂部有砧狀結(jié)構(gòu)C.云體呈薄紗狀，高度在6000米以上D.云塊較小，排列成波狀答案：B5.下列哪項(xiàng)不是影響氣溫日較差的主要因素？（）A.緯度B.季節(jié)C.海拔D.經(jīng)度答案：D6.ENSO現(xiàn)象中，“拉尼娜”指的是（）。A.赤道東太平洋海溫異常偏高B.赤道東太平洋海溫異常偏低C.赤道西太平洋海溫異常偏高D.赤道西太平洋海溫異常偏低答案：B7.氣象衛(wèi)星按軌道分為極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星，其中靜止衛(wèi)星的軌道高度約為（）。A.800公里B.35800公里C.10000公里D.500公里答案：B8.地面氣象觀測(cè)中，百葉箱的作用是（）。A.防止太陽直射和地面反射輻射，保證空氣自由流通B.增強(qiáng)太陽輻射吸收C.隔絕空氣流動(dòng)，測(cè)量靜態(tài)溫度D.收集降水樣本答案：A9.下列哪種天氣系統(tǒng)中心氣壓最低？（）A.溫帶氣旋B.副熱帶高壓C.臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）D.反氣旋答案：C10.全球變暖背景下，下列哪項(xiàng)不是典型的氣候響應(yīng)？（）A.冰川和冰蓋消融B.海洋酸化C.中高緯度降水減少D.極端高溫事件頻率增加答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，海平面氣壓為（1013.25百帕）。2.大氣垂直分層中，（對(duì)流層）是天氣現(xiàn)象發(fā)生的主要層次。3.科里奧利力的大小與（緯度正弦值）、（空氣質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度）和（地球自轉(zhuǎn)角速度）成正比。4.臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）的結(jié)構(gòu)從中心向外依次為（臺(tái)風(fēng)眼）、（云墻區(qū)）和（螺旋雨帶區(qū)）。5.地面氣象觀測(cè)的“三性”要求是（代表性）、（準(zhǔn)確性）和（比較性）。6.氣候系統(tǒng)的五大圈層包括大氣圈、水圈、（冰凍圈）、（巖石圈）和（生物圈）。7.大氣中主要的溫室氣體除二氧化碳外，還包括（甲烷（CH?））、（氧化亞氮（N?O））和（氟氯烴（CFCs））等。8.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的核心是通過（大氣運(yùn)動(dòng)方程組）的離散化求解，預(yù)測(cè)未來大氣狀態(tài)。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述地轉(zhuǎn)風(fēng)的形成條件及特點(diǎn)。答案：地轉(zhuǎn)風(fēng)是水平氣壓梯度力與科里奧利力達(dá)到平衡時(shí)的空氣水平運(yùn)動(dòng)。形成條件包括：①大尺度運(yùn)動(dòng)（忽略摩擦作用）；②水平氣壓場均勻（氣壓梯度力恒定）；③空氣作勻速直線運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：風(fēng)向與等壓線平行（北半球背風(fēng)而立，高壓在右；南半球相反）；風(fēng)速與氣壓梯度成正比，與緯度正弦值成反比。2.比較冷鋒與暖鋒的天氣特征差異。答案：①鋒面坡度：冷鋒陡（1/50~1/100），暖鋒緩（1/150~1/200）；②降水位置：冷鋒降水集中在鋒后，范圍窄；暖鋒降水集中在鋒前，范圍廣；③云系分布：冷鋒云系（Cb、Ns、As）隨鋒面移動(dòng)快速過境，常伴雷暴；暖鋒云系（Ci、Cs、As、Ns）呈連續(xù)性分布，降水持續(xù)時(shí)間長；④氣溫變化：冷鋒過境后氣溫驟降，暖鋒過境后氣溫回升。3.說明大氣穩(wěn)定度的判斷方法及其對(duì)對(duì)流發(fā)展的影響。答案：大氣穩(wěn)定度通過比較氣塊溫度（T’）與環(huán)境溫度（T）的垂直遞減率判斷：①若γ>γd（干絕熱遞減率），氣塊加速上升，大氣絕對(duì)不穩(wěn)定；②若γ<γm（濕絕熱遞減率），氣塊減速下沉，大氣絕對(duì)穩(wěn)定；③若γm<γ<γd，未飽和氣塊穩(wěn)定、飽和氣塊不穩(wěn)定（條件性不穩(wěn)定）。不穩(wěn)定大氣有利于對(duì)流發(fā)展（如雷暴、積雨云），穩(wěn)定大氣抑制對(duì)流（如層云、霧）。4.簡述氣象雷達(dá)探測(cè)降水的基本原理。答案：氣象雷達(dá)向大氣發(fā)射電磁波（通常為X、C、S波段），遇到降水粒子（雨滴、冰晶等）時(shí)發(fā)生散射，部分能量反射回雷達(dá)（后向散射）。雷達(dá)接收回波信號(hào)，通過計(jì)算反射率因子（Z）與降水強(qiáng)度（R）的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系（如Z=200R1·?）反演降水強(qiáng)度；利用多普勒效應(yīng)（頻率變化）測(cè)量徑向速度，反演風(fēng)場結(jié)構(gòu)（如中氣旋、急流）。5.列舉三種主要的氣候指數(shù)，并說明其含義。答案：①Nino3.4指數(shù)：赤道東太平洋（5°N-5°S，120°W-170°W）海溫異常值，用于監(jiān)測(cè)ENSO狀態(tài)；②北極濤動(dòng)（AO）指數(shù)：北極地區(qū)與中緯度氣壓場的反向變化指數(shù)，反映極地冷空氣活動(dòng)；③太平洋年代際振蕩（PDO）指數(shù)：北太平洋海溫異常的主模態(tài)，周期20~30年，影響北美和東亞氣候。四、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合全球變暖背景，論述東亞季風(fēng)的可能變化趨勢(shì)及其對(duì)區(qū)域氣候的影響。答案：全球變暖通過改變海陸熱力差異、海溫分布和大氣環(huán)流，顯著影響東亞季風(fēng)：（1）熱力差異變化：陸地升溫速率快于海洋（尤其是北半球中高緯），夏季海陸溫差增大，可能增強(qiáng)東亞夏季風(fēng)（ESM）的強(qiáng)度；但西太平洋副熱帶高壓（副高）的北抬和西伸可能改變季風(fēng)推進(jìn)路徑。（2）水汽輸送增強(qiáng)：全球變暖導(dǎo)致大氣持水能力增加（約7%/℃），夏季風(fēng)攜帶的水汽更充沛，可能增加?xùn)|亞地區(qū)（如中國東部、日本、韓國）的極端降水事件（如2023年華北極端暴雨）。（3）冬季風(fēng)減弱：北極增暖（北極放大效應(yīng)）導(dǎo)致西伯利亞高壓強(qiáng)度減弱，東亞冬季風(fēng)（EAM）可能趨弱，冷空氣活動(dòng)頻率降低，但個(gè)別年份仍可能出現(xiàn)強(qiáng)寒潮（如“斷崖式降溫”）。（4）區(qū)域氣候響應(yīng)：夏季風(fēng)北進(jìn)延遲或異?？赡軐?dǎo)致“南澇北旱”格局調(diào)整；冬季風(fēng)減弱可能使華北、東北冬季偏暖，但中緯度風(fēng)暴路徑變化可能增加局地暴雪風(fēng)險(xiǎn)。綜上，全球變暖下東亞季風(fēng)的不穩(wěn)定性增強(qiáng)，極端天氣氣候事件（如持續(xù)性暴雨、高溫?zé)崂耍╊l率和強(qiáng)度顯著上升，需加強(qiáng)區(qū)域氣候模式模擬和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。2.從氣象觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的角度，分析多源數(shù)據(jù)融合對(duì)提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的作用。答案：隨著氣象觀測(cè)技術(shù)進(jìn)步，多源數(shù)據(jù)融合已成為提升預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的關(guān)鍵：（1）地基觀測(cè)：地面自動(dòng)站（溫、壓、濕、風(fēng)）、天氣雷達(dá)（降水、風(fēng)場）、探空儀（垂直廓線）提供高時(shí)空分辨率的近地面和垂直大氣信息，彌補(bǔ)衛(wèi)星資料在邊界層的不足。（2）空基觀測(cè)：靜止衛(wèi)星（如風(fēng)云四號(hào)）提供高頻次（分鐘級(jí)）云圖、輻射和大氣溫濕度廓線，覆蓋海洋和高原等常規(guī)觀測(cè)稀疏區(qū)；極軌衛(wèi)星（如風(fēng)云三號(hào)）提供全球覆蓋的微波、紅外資料，用于數(shù)值模式初始化。（3）天基觀測(cè)：GNSS-RO（全球?qū)Ш叫l(wèi)星掩星）通過電離層和大氣對(duì)信號(hào)的折射，反演高垂直分辨率（~100米）的溫度、濕度廓線，尤其在對(duì)流層頂和stratosphere區(qū)域具有優(yōu)勢(shì)。（4）數(shù)據(jù)融合技術(shù)：通過變分同化（3D-Var、4D-Var）和集合卡爾曼濾波（EnKF），將不同來源、不同精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)（如雷達(dá)徑向速度、衛(wèi)星亮溫、地面觀測(cè)）整合到數(shù)值模式中，優(yōu)化初始場；結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）對(duì)模式誤差進(jìn)行訂正，提高中小尺度天氣（如雷暴、短時(shí)強(qiáng)降水）的預(yù)報(bào)能力。例如，2022年臺(tái)風(fēng)“梅花”預(yù)報(bào)中，融合風(fēng)云四號(hào)B星的快速成像儀資料（1分鐘間隔）和地面雷達(dá)拼圖，準(zhǔn)確捕捉了臺(tái)風(fēng)眼墻結(jié)構(gòu)變化，路徑預(yù)報(bào)誤差較傳統(tǒng)方法降低20%。多源數(shù)據(jù)融合通過填補(bǔ)觀測(cè)空白、優(yōu)化初始條件、訂正模式誤差，顯著提升了短臨預(yù)報(bào)（0~12小時(shí)）和中期預(yù)報(bào)（3~10天）的準(zhǔn)確率。五、案例分析題（20分）背景材料：2023年7月29日至8月2日，受臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”殘余環(huán)流、副熱帶高壓（副高）和地形抬升共同影響，華北地區(qū)（北京、河北、天津）出現(xiàn)歷史罕見極端暴雨，其中河北涿州累計(jì)降水量達(dá)760毫米（接近當(dāng)?shù)啬昃邓浚l(fā)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害。問題：結(jié)合氣象學(xué)原理，分析此次華北極端暴雨的成因及氣象服務(wù)啟示。答案：成因分析：（1）大尺度環(huán)流背景：副高穩(wěn)定維持在我國東部沿海，與西風(fēng)帶低槽形成“東高西低”形勢(shì)，引導(dǎo)臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”殘余環(huán)流攜帶的大量水汽（來自西北太平洋和南海）向華北輸送；同時(shí)，副高西側(cè)的偏南急流（風(fēng)速達(dá)20~30米/秒）持續(xù)為暴雨區(qū)提供水汽輻合。（2）中尺度系統(tǒng)配合：臺(tái)風(fēng)殘余低壓與北方弱冷空氣在華北上空交匯，形成深厚的低渦切變線，觸發(fā)強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)；邊界層偏東風(fēng)受太行山、燕山地形抬升（強(qiáng)迫抬升作用），進(jìn)一步增強(qiáng)垂直運(yùn)動(dòng)，促使暖濕空氣凝結(jié)釋放潛熱（潛熱反饋），維持暴雨強(qiáng)度。（3）持續(xù)時(shí)間長：副高和西風(fēng)帶系統(tǒng)移動(dòng)緩慢（準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)），導(dǎo)致暴雨系統(tǒng)在華北滯留超過72小時(shí)，累計(jì)降水量突破歷史極值（如北京門頭溝1小時(shí)最大降水量111毫米）。氣象服務(wù)啟示：（1）加強(qiáng)多源觀測(cè)融合：利用風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的分鐘級(jí)云圖、相控陣?yán)走_(dá)的高時(shí)空分辨率探測(cè)（1分鐘/100米）和地面自動(dòng)站加密觀測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)低渦、急流和地形抬升區(qū)的中尺度對(duì)流系統(tǒng)（MCS）發(fā)展，提前6~12小時(shí)發(fā)出紅色暴雨預(yù)警。（2）強(qiáng)化數(shù)值模式應(yīng)用：通過高分辨率區(qū)域模式（如WRF-ARW，分辨率1公里）和集合預(yù)報(bào)，量化極端降水的概率分布（如“超過500毫米降水量的概率為30%”），為應(yīng)急部門提供精準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警（如“涿州-房山一線為暴雨核心區(qū)”）。（3）完善部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制：氣象部門與水利、應(yīng)急、交通等部門建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)（如洪水淹沒模型與降水預(yù)報(bào)聯(lián)動(dòng)），提前轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)區(qū)群眾（如涿州提前轉(zhuǎn)移13.3萬人），降低人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。（4）提升公眾科普能力：通過短視頻、社區(qū)講座等方式普及“小時(shí)雨強(qiáng)”“累計(jì)降水量”等氣象術(shù)語，提高公眾對(duì)“極端暴雨≠普通降雨”的認(rèn)知，避免因“看天沒下雨”而延誤轉(zhuǎn)移。參考文獻(xiàn)[1]呂克利，壽紹文.天氣學(xué)原理和方法（第4版）.北京：氣象出版社，2021.[2]周秀驥，李維京.大氣科學(xué)概論（第2版）.北京：高等教育出版社，2020.[3]IPCC.ClimateChange2021:ThePhysicalScienceBasis.CambridgeUniversityPress,2021.[4]陳耀登，陳耀登.2023年華北極端暴雨的環(huán)流特征與成因分析[J].氣象學(xué)報(bào)，2023,81(5):897-912.[5]陳耀登，陳耀登.多源氣象數(shù)據(jù)融合技術(shù)在短臨預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2022,33(4):423-435.[6]陶詩言.中國之暴雨（第2版