2025年大學《自然地理與資源環(huán)境》專業(yè)題庫——氣象災害監(jiān)測與防治技術考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.以下哪種氣象災害通常具有突發(fā)性強、破壞力大、影響范圍廣的特點？()A.干旱B.臺風C.沙塵暴D.大霧2.用于獲取大范圍、連續(xù)性氣象信息的主要手段是？()A.自動氣象站B.氣象雷達C.氣象衛(wèi)星D.物理觀測3.能夠提供大氣水汽含量信息的遙感傳感器類型是？()A.可見光相機B.紅外輻射計C.微波輻射計D.激光雷達4.數(shù)值天氣預報（NWP）的基礎是？()A.天氣預報員經(jīng)驗B.地面觀測數(shù)據(jù)C.大氣運動的基本物理定律和數(shù)學方程D.氣象衛(wèi)星云圖5.在氣象災害預警分級中，級別最高，代表災害極其嚴重的是？()A.黃色B.橙色C.紅色D.藍色6.以下哪項屬于非工程性防洪措施？()A.修建堤壩B.建立洪水預警系統(tǒng)C.開辟分洪區(qū)D.加強河道疏浚7.用于監(jiān)測臺風路徑和強度變化的主要工具是？()A.地面氣象站B.氣象雷達C.氣象衛(wèi)星（特別是紅外云圖）D.自動雨量站8.旱情監(jiān)測中，通常作為主要指標的水文要素是？()A.氣溫B.降水量C.蒸發(fā)量D.地下水位9.GIS技術在氣象災害中的應用主要體現(xiàn)在？()A.獲取實時氣象數(shù)據(jù)B.模擬災害發(fā)生過程C.進行災害風險區(qū)劃和影響評估D.預報災害發(fā)生時間10.雷電災害的防護措施中，安裝避雷針屬于？()A.預警發(fā)布B.工程防護C.應急疏散D.非工程措施二、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出簡潔、準確的專業(yè)定義）1.氣象災害風險2.多普勒天氣雷達3.預警信號4.地理信息系統(tǒng)（GIS）5.災害損失評估三、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述氣象衛(wèi)星在臺風監(jiān)測中的作用。2.比較地面氣象觀測站和氣象雷達在暴雨監(jiān)測中的主要異同點。3.簡述數(shù)值天氣預報（NWP）產(chǎn)品的主要應用領域。4.列舉并簡要說明兩種主要的干旱防治工程措施。四、論述題（10分。請結(jié)合所學知識，全面闡述地理信息系統(tǒng)（GIS）在氣象災害防治中的綜合應用價值。）五、案例分析題（35分。以下為某地區(qū)2024年夏季一次強對流天氣（含短時強降水、雷暴大風、冰雹）過程的簡要描述。請根據(jù)描述和所學知識，回答問題：該地區(qū)于6月15日下午突發(fā)強對流天氣。午后地面熱力條件強烈不穩(wěn)定，500hPa高度場上存在短波槽，觸發(fā)不穩(wěn)定能量釋放。14時起，該地區(qū)開始出現(xiàn)雷閃，15時左右出現(xiàn)短時強降水，小時雨量超過50mm，伴隨出現(xiàn)冰雹（最大直徑約2cm）和雷暴大風（陣風達20m/s），導致部分樹木倒塌、農(nóng)田積水、電力線路中斷。氣象部門提前1小時發(fā)布了雷電預警，但強降水落區(qū)較為局地，預警效果有限。1.根據(jù)描述，分析此次強對流天氣發(fā)生的主要大氣環(huán)流背景和不穩(wěn)定條件。（8分）2.針對該類強對流天氣，現(xiàn)有的監(jiān)測手段主要有哪些？并簡述其基本原理或作用。（10分）3.分析此次災害事件中，氣象監(jiān)測預警工作存在的潛在問題和改進方向。（10分）4.提出至少三項針對該地區(qū)，結(jié)合監(jiān)測預警能力的提升，可以有效減輕此類強對流天氣危害的防治對策建議。（7分）試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.C6.B7.C8.D9.C10.B二、名詞解釋1.氣象災害風險：指在給定時間和空間范圍內(nèi)，氣象災害發(fā)生的可能性及其可能造成的損失的綜合度量。2.多普勒天氣雷達：利用多普勒效應原理，通過探測大氣中水滴、冰晶等粒子回波的多普勒頻移，獲取其運動速度（如徑向風速、垂直速度）信息的氣象探測設備。3.預警信號：氣象部門根據(jù)災害性天氣的發(fā)生、發(fā)展態(tài)勢，向公眾發(fā)布的表明即將發(fā)生或者正在發(fā)生并可能持續(xù)一定時間的嚴重氣象災害信息，通常分為不同顏色等級（如藍、黃、橙、紅）。4.地理信息系統(tǒng)（GIS）：一種集計算機軟硬件、地理空間數(shù)據(jù)、專業(yè)人員和方法于一體，用于采集、存儲、管理、分析、顯示和應用地理信息的計算機系統(tǒng)。5.災害損失評估：指在氣象災害發(fā)生后，通過調(diào)查、統(tǒng)計、分析等方法，對災害造成的生命財產(chǎn)損失（如人員傷亡、經(jīng)濟損失、基礎設施破壞等）進行量化和定性評價的過程。三、簡答題1.簡述氣象衛(wèi)星在臺風監(jiān)測中的作用。氣象衛(wèi)星可從宏觀尺度連續(xù)、實時地觀測臺風的生成、發(fā)展、移動路徑和強度變化。通過紅外云圖可判斷臺風云頂溫度，進而估算其中心附近最大風力；可見光云圖可顯示臺風云系結(jié)構(gòu)；微波探測可獲取臺風眼信息及風場、雨帶分布。衛(wèi)星遙感為臺風的全程跟蹤、預報預警和災害評估提供了關鍵信息支持。2.比較地面氣象觀測站和氣象雷達在暴雨監(jiān)測中的主要異同點。相同點：兩者都是重要的暴雨監(jiān)測手段，可提供降水信息，為預報服務提供依據(jù)。不同點：地面氣象站提供點狀、時序性的降水實況數(shù)據(jù)，精度高，但覆蓋范圍有限。氣象雷達提供面狀的降水分布信息（回波強度反映降水強度，回波移動反映降水系統(tǒng)移動），覆蓋范圍廣，能探測到地面觀測站無法覆蓋的區(qū)域，但精度相對較低，且易受地形影響。3.簡述數(shù)值天氣預報（NWP）產(chǎn)品的主要應用領域。NWP產(chǎn)品是現(xiàn)代天氣預報和氣象服務的基礎，主要應用于：①制作各種時間尺度（從短時到長期）的天氣預報；②氣象災害（如臺風、暴雨、寒潮、干旱等）的監(jiān)測、預警和風險評估；③提供氣象要素場資料，用于其他學科（如氣候?qū)W、農(nóng)業(yè)、航空、軍事等）的研究和業(yè)務應用；④支持氣候模擬和氣候變化研究。4.列舉并簡要說明兩種主要的干旱防治工程措施。1.修建水庫和水閘：通過蓄水和調(diào)節(jié)徑流，在豐水期儲存水資源，在枯水期或干旱期釋放水源，調(diào)節(jié)流域水量，保障供水，減輕干旱影響。2.建設灌溉工程：如灌渠、噴灌、滴灌等，提高水資源利用效率，將有限的水資源輸送到農(nóng)田，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維持生態(tài)系統(tǒng)用水需求。四、論述題地理信息系統(tǒng)（GIS）在氣象災害防治中的綜合應用價值體現(xiàn)在多個方面。首先，GIS具有強大的空間數(shù)據(jù)管理、分析和可視化能力，能夠整合氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)（如雨量站、雷達、衛(wèi)星）、地理信息數(shù)據(jù)（如地形、水系、人口分布、土地利用、基礎設施）等，構(gòu)建災害數(shù)據(jù)庫。其次，利用GIS的空間分析功能，可以進行氣象災害風險區(qū)劃，識別易發(fā)區(qū)域和重點防護對象，為防災規(guī)劃提供科學依據(jù)。再次，GIS可用于災害影響評估，通過疊加分析等方法，快速評估災害對人口、財產(chǎn)、環(huán)境等造成的潛在損失，為應急響應和災后重建提供決策支持。此外，GIS支持災害預警信息的時空發(fā)布，可將預警信息精確推送到受影響區(qū)域，提高預警效率。最后，GIS還可用于模擬災害傳播路徑和范圍，評估不同防治措施的效果，優(yōu)化應急預案。總之，GIS通過其空間分析、數(shù)據(jù)管理和可視化能力，將氣象災害監(jiān)測、風險評估、預警發(fā)布、應急管理和災后評估等環(huán)節(jié)有機結(jié)合，成為氣象災害防治體系中不可或缺的技術支撐。五、案例分析題1.根據(jù)描述，分析此次強對流天氣發(fā)生的主要大氣環(huán)流背景和不穩(wěn)定條件。大氣環(huán)流背景：存在500hPa高度槽，提供了有利的水汽輸送和動力抬升條件。不穩(wěn)定條件：午后地面熱力條件強烈不穩(wěn)定，表明近地面層存在顯著的暖平流或強烈的地面增溫，導致大氣垂直方向上對流慣性力大于浮力，有利于對流的發(fā)展。2.針對該類強對流天氣，現(xiàn)有的監(jiān)測手段主要有哪些？并簡述其基本原理或作用。監(jiān)測手段主要包括：1.氣象雷達：利用多普勒原理探測大氣中降水粒子（水滴、冰雹）的徑向速度和回波強度，可以識別強對流回波特征（如“穹頂”、垂直發(fā)展強回波），追蹤其移動和強度變化。2.氣象衛(wèi)星：通過紅外云圖判斷云頂冷溫高度，識別強對流云團；微波探測可獲取風暴垂直結(jié)構(gòu)和強度信息。3.地面自動氣象站網(wǎng)絡：實時收集降雨、風、氣壓等地面要素數(shù)據(jù)，捕捉局地強天氣現(xiàn)象的地面特征。4.閃電定位系統(tǒng)：探測閃電發(fā)生的位置和時間，用于監(jiān)測強對流天氣的活動強度和空間分布?；驹砘蜃饔茫豪走_通過探測粒子運動速度和強度反映風暴結(jié)構(gòu)；衛(wèi)星通過探測云的溫濕和輻射特征遠距離監(jiān)視云團；地面站提供局地實況；閃電系統(tǒng)專門監(jiān)測放電現(xiàn)象。這些手段結(jié)合使用，可實現(xiàn)對強對流天氣的立體監(jiān)測。3.分析此次災害事件中，氣象監(jiān)測預警工作存在的潛在問題和改進方向。潛在問題：1.落區(qū)預報精度有待提高：強對流天氣具有小尺度、局地性強特點，落區(qū)預報難度大，此次強降水落區(qū)較為局地，預警發(fā)布后仍造成局部嚴重影響。2.預警信息傳播時效和覆蓋面：雖然提前發(fā)布雷電預警，但強降水突發(fā)性強，可能存在部分區(qū)域未能及時收到或有效響應的情況。改進方向：1.提升精細化監(jiān)測和預報能力：發(fā)展和應用更高分辨率、更先進的雷達和數(shù)值模式，提高對強對流小尺度系統(tǒng)的識別和預報能力，特別是落區(qū)預報精度。2.加強短臨預警技術研發(fā)：結(jié)合多普勒雷達、衛(wèi)星、閃電定位等多源監(jiān)測信息，發(fā)展基于人工智能等技術的短臨預報預警系統(tǒng)，提高預警提前量和準確性。3.完善預警發(fā)布和傳播機制：利用多種渠道（電視、廣播、手機短信、APP、預警大喇叭等）發(fā)布預警信息，確保預警信息快速、廣泛、精準地觸達目標人群。4.提出至少三項針對該地區(qū)，結(jié)合監(jiān)測預警能力的提升，可以有效減輕此類強對流天氣危害的防治對策建議。1.加強區(qū)域立體化監(jiān)測網(wǎng)絡建設：在該地區(qū)及周邊增設多普勒天氣雷達站點，提高探測覆蓋率；加密地面自動氣象站網(wǎng)絡，特別是加強鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)田布站，