2025年大學《應用氣象學》專業(yè)題庫——氣象觀測技術在應急救援中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.在應急響應初期，用于快速獲取小范圍、特定地點地表氣象要素（如溫度、濕度）的最常用技術是？A.氣象衛(wèi)星遙感B.毫米波雷達C.自動氣象站網(wǎng)絡D.氣象探空2.評估洪澇災害風險時，氣象雷達的主要觀測參數(shù)是？A.地表氣壓B.降水強度和分布C.地形高程D.河流水位3.對于森林火災的早期預警，哪項氣象要素的變化最為關鍵？A.大氣環(huán)流形勢B.可燃物濕度C.遠距離降水D.風速和風向4.在地質(zhì)災害（如滑坡）的氣象監(jiān)測中，遙感技術的主要優(yōu)勢在于？A.獲取高時間分辨率的數(shù)據(jù)B.精確測量地下水位C.動態(tài)監(jiān)測地表形變和植被脅迫D.直接測量空氣溫度5.應急氣象服務中，利用氣象衛(wèi)星云圖進行強對流天氣（如冰雹、雷暴）監(jiān)測的主要依據(jù)是？A.云頂溫度B.云底高度C.云的紋理和形狀D.云的顏色6.在干旱監(jiān)測中，與作物受旱程度關系最密切的氣象觀測要素是？A.大氣溫度B.蒸發(fā)量C.降水量D.土壤濕度7.適用于大范圍、持續(xù)性干旱監(jiān)測的遙感技術指標是？A.風速B.植被指數(shù)（如NDVI）C.氣壓D.能見度8.應急場景下，臨時部署的氣象觀測站網(wǎng)需要優(yōu)先考慮的關鍵技術指標是？A.自動化程度B.數(shù)據(jù)傳輸實時性C.儀器精度等級D.成本效益比9.分析臺風路徑和強度變化，氣象衛(wèi)星最重要的觀測數(shù)據(jù)是？A.地面氣壓B.海洋表面溫度C.空中風場和云結構D.沿海潮位10.低空風場觀測對于森林火災蔓延分析和洪澇次生災害（如城市內(nèi)澇、危房倒塌）風險評估具有重要意義，常用的觀測手段包括？A.超聲波氣象雷達B.風廓線雷達C.氣象衛(wèi)星D.自動氣象站二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填入橫線上）1.氣象觀測在應急救援中扮演著關鍵角色，其核心價值在于為災害的______、______和______提供及時、準確的氣象信息支持。2.應急氣象觀測強調(diào)快速響應能力，尤其需要能夠______或______的觀測技術和設備。3.利用氣象雷達估算降雨時，需要考慮降水粒子類型（雨、雪、冰雹）的影響，這涉及到雷達______的修正。4.衛(wèi)星遙感在應急氣象觀測中，對于大范圍、______災害（如干旱、大范圍森林火災）的______和______具有獨特優(yōu)勢。5.土壤濕度觀測是干旱監(jiān)測和洪水預報的重要環(huán)節(jié)，常用的地面觀測方法包括______和______。6.應急場景下，對______和______的觀測尤為重要，它們直接影響災害的發(fā)生、發(fā)展和強度。7.氣象信息的有效應用依賴于跨部門的信息______和______機制。8.激光雷達技術因其高精度和指向性，在應急氣象觀測中可用于______、______等要素的探測。9.在進行應急氣象分析時，不僅要關注氣象要素的______值，還要分析其______、______特征。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡明扼要地回答下列問題）1.簡述在洪澇災害預警中，氣象雷達和氣象衛(wèi)星各自的主要作用和局限性。2.說明在森林火災應急響應中，需要關注哪些關鍵的氣象要素及其對火災行為的影響。3.描述應急氣象觀測在災害發(fā)生前后，數(shù)據(jù)獲取方式和重點可能發(fā)生的變化。4.簡述利用氣象觀測數(shù)據(jù)進行地質(zhì)災害（如滑坡）風險預警的基本思路。四、論述題（每題10分，共20分。請圍繞以下主題展開論述）1.結合具體災害類型（如干旱、臺風、森林火災中的任一種），詳細論述氣象觀測技術在其中發(fā)揮的關鍵作用，并分析當前技術應用中面臨的主要挑戰(zhàn)及可能的改進方向。2.試述在復雜或偏遠應急場景下（如災區(qū)通信中斷、地形惡劣地區(qū)），如何綜合運用多種氣象觀測技術手段，構建有效的應急氣象信息保障體系。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.A6.D7.B8.B9.C10.B二、填空題1.監(jiān)測預警，響應決策，恢復重建2.快速部署，移動觀測3.比例常數(shù)（或：修正系數(shù)）4.大范圍，監(jiān)測，評估5.普通降水計，時量計（或：地鉆式傳感器）6.風速，能見度7.共享，協(xié)同8.能見度，風場9.現(xiàn)時，時空分布，變化趨勢三、簡答題1.作用與局限性：*氣象雷達：主要作用是探測小到中等尺度的降水回波，提供高時間分辨率和空間分辨率的降水分布、強度信息，對監(jiān)測短時強降水、冰雹等對流性天氣至關重要。局限性在于探測距離有限（通常幾十到幾百公里），易受地形影響，對非降水目標（如地形雜波）的識別能力有限，且難以直接探測到雪、冰雹等粒子相態(tài)。*氣象衛(wèi)星：主要作用是提供大范圍的云圖覆蓋，監(jiān)測天氣系統(tǒng)的宏觀演變、移動和強度變化，獲取地表溫度、海表溫度等信息，對中長期天氣預報和災害性天氣（如臺風、大范圍降水）的監(jiān)測預警具有重要價值。局限性在于空間分辨率相對較低（尤其對地觀測），時間分辨率受重訪周期限制，對近地面的精細氣象要素（如小尺度氣流、近地表濕度）探測能力較弱。2.關鍵氣象要素及其影響：*可燃物濕度：直接決定火災的易燃程度，濕度低則易燃性強，火勢蔓延快。*氣象條件（溫度、濕度、風）：高溫、低濕、大風條件下，火災極易發(fā)生、蔓延和擴大，并增加撲救難度和危險性。風向決定火勢蔓延方向，風速影響火勢強度和撲救人員安全。*降水：降水能有效降低可燃物濕度和空氣濕度，對滅火有利。但短時強降雨也可能導致火場泥濘，增加救援困難，甚至引發(fā)次生滑坡、泥石流等災害。3.數(shù)據(jù)獲取與重點變化：*災害發(fā)生前：重點在于獲取中長期氣象預報信息，結合歷史資料和實時背景場，進行災害風險評估和預警發(fā)布。數(shù)據(jù)獲取以常規(guī)地面觀測、衛(wèi)星和雷達的常規(guī)產(chǎn)品為主。*災害發(fā)生時：重點在于獲取災區(qū)內(nèi)外的實時、高分辨率氣象信息，特別是災害核心區(qū)域的降水、風、能見度等要素變化。數(shù)據(jù)獲取方式可能需要緊急部署臨時觀測點（如無人機、移動氣象站），加密常規(guī)觀測網(wǎng)絡，利用多源數(shù)據(jù)（包括遙感）進行快速更新分析。*災害發(fā)生后：重點在于獲取災情評估所需的氣象信息，如積水深度對應的降水和風力信息、次生災害風險（如滑坡、堰塞湖）的氣象觸發(fā)條件、災后恢復重建所需的氣候背景信息等。數(shù)據(jù)獲取保持較高頻率，并關注對恢復期氣象服務的支持。4.地質(zhì)災害預警思路：*監(jiān)測異常氣象條件：持續(xù)監(jiān)測強降雨、持續(xù)低溫凍融、長時間大風等可能誘發(fā)地質(zhì)災害的氣象要素的極端或異常變化。*結合致災背景：分析監(jiān)測區(qū)域的地形地貌、地質(zhì)構造、巖土性質(zhì)、前期降雨累積量、土壤含水量等致災背景條件。*識別風險點：在氣象條件異常時，重點關注易發(fā)生滑坡、泥石流等災害的風險點區(qū)域。*建立閾值模型：基于歷史災害數(shù)據(jù)和氣象觀測數(shù)據(jù)，建立特定氣象要素（如降雨量、降雨強度、地溫變化率）與地質(zhì)災害發(fā)生概率或風險等級的關聯(lián)模型或閾值。*發(fā)布預警信息：當氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)達到設定的閾值或模型預測風險較高時，結合致災背景，及時發(fā)布針對性的地質(zhì)災害預警信息。四、論述題1.（以干旱為例）*關鍵作用：*監(jiān)測與評估：利用衛(wèi)星遙感（監(jiān)測植被脅迫、地表溫度、土壤水分）、地面自動氣象站（監(jiān)測降水、氣溫、蒸發(fā)）、氣象雷達（估測降水）等技術，實現(xiàn)對干旱范圍的動態(tài)監(jiān)測、發(fā)展趨勢評估和干旱等級劃分。*預報預警：基于觀測數(shù)據(jù)，結合數(shù)值天氣預報模型，進行干旱發(fā)展趨勢、解除時間的預測，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源管理、應急響應提供決策依據(jù)。*應急響應支持：為農(nóng)業(yè)灌溉調(diào)度、人畜飲水保障、電力供應調(diào)配、森林火災預防等提供關鍵的氣象信息支持。*挑戰(zhàn)與改進：*挑戰(zhàn)：干旱成因復雜，氣象因素只是部分原因；觀測數(shù)據(jù)在時空分辨率上仍有不足，尤其對農(nóng)田小尺度干旱；模型對干旱形成機理和演變過程的模擬精度有待提高；信息共享和跨部門協(xié)作機制不完善；偏遠地區(qū)觀測能力薄弱。*改進方向：發(fā)展更高分辨率、多源數(shù)據(jù)融合的干旱監(jiān)測評估技術；研發(fā)更精準的干旱數(shù)值預報模型；加強地面加密觀測網(wǎng)絡建設，特別是墑情、土壤濕度觀測；完善干旱氣象服務產(chǎn)品體系，提升服務精細化水平；強化部門間信息共享平臺建設，提高應急響應效率。2.（構建應急氣象信息保障體系）*目標：在復雜或偏遠地區(qū)，克服通信、地形等限制，建立一套能夠持續(xù)、可靠地獲取現(xiàn)場氣象信息并傳輸至指揮中心，支撐應急決策和救援行動的體系。*技術手段組合：*移動觀測平臺：部署搭載多種傳感器（溫濕度、氣壓、風速風向、降水、能見度等）的自動氣象站、移動氣象觀測車或無人機。這些平臺具有可移動性，能深入災區(qū)核心區(qū)域或傳統(tǒng)觀測網(wǎng)絡覆蓋不到的地方。*地面觀測網(wǎng)絡補充：在附近相對穩(wěn)定的區(qū)域，利用現(xiàn)有自動氣象站或臨時增設的簡易觀測點作為信息參考或基準。*遙感技術應用：利用氣象衛(wèi)星（獲取大范圍背景信息、云圖、地表溫度等）、高空氣球（探空）、無人機（低空偵察、局部氣象要素探測）等，彌補地面觀測的不足。特別是無人機，可攜帶多種傳感器，靈活執(zhí)行短時、定點觀測任務。*多普勒天氣雷達：若有條件部署，可提供災區(qū)及周邊區(qū)域的實時風場、降水分布信息，對于評估次生災害風險（如城市內(nèi)澇、高空墜物）至關重要。*激光雷達：可用于快速測量災區(qū)能見度，為交通管制、救援飛行提供依據(jù)。*體系構建要點：*快速部署能力：觀測設備和系統(tǒng)應具備快速組裝、運輸和啟動的能力。*多樣化數(shù)據(jù)融合：建立數(shù)據(jù)處理平臺，能夠整合來自不同移動平臺、遙感系統(tǒng)、固定站點的多源異構數(shù)據(jù)。*可靠數(shù)據(jù)傳輸：針對通信中斷風險，采用衛(wèi)星通信、短波通信、自組網(wǎng)（Mesh）等多種通信方式，確保數(shù)據(jù)能夠可靠傳輸?shù)胶蠓街笓]中心?？?/p>