2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——氣候變化監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.下列哪一項不屬于常用的氣候監(jiān)測基本要素？（）A.氣溫B.降水C.大氣成分D.土壤濕度2.在氣候變率分析中，用于檢測趨勢的Theil-Sen斜率估計方法的主要優(yōu)點是？（）A.對異常值不敏感B.計算效率最高C.僅適用于線性趨勢D.需要大量數(shù)據(jù)3.全球氣候觀測系統(tǒng)（GCOS）的主要目標(biāo)不包括？（）A.提供統(tǒng)一的氣候數(shù)據(jù)產(chǎn)品B.完善全球地面氣候站網(wǎng)絡(luò)C.增強衛(wèi)星遙感觀測能力D.直接進行氣候預(yù)測4.Mann-Kendall趨勢檢驗方法在應(yīng)用中，當(dāng)r值為負且顯著時，說明？（）A.變量呈線性增加趨勢B.變量呈線性減少趨勢C.變量存在非線性趨勢D.變量沒有明顯趨勢5.以下哪種方法通常不用于極端天氣事件的氣候預(yù)警？（）A.基于氣候模式的降尺度預(yù)測B.統(tǒng)計降水概率預(yù)報C.實時雷達追蹤技術(shù)D.基于歷史頻率的閾值預(yù)警6.氣候變化監(jiān)測中，冰芯記錄能夠提供哪種類型的信息？（）A.近幾十年逐日的氣溫變化B.數(shù)百年前的降水模式C.過去幾十萬年的大氣氣體成分和溫度變化D.實時的紫外線強度數(shù)據(jù)7.動力氣候預(yù)測模型相較于統(tǒng)計氣候預(yù)測方法，其主要優(yōu)勢在于？（）A.更依賴歷史觀測數(shù)據(jù)B.模型結(jié)果更具物理可解釋性C.通常成本更低、計算更快D.更容易捕捉短期氣候振蕩8.氣候變化對水文循環(huán)的影響可能包括？（）A.全球變暖導(dǎo)致蒸發(fā)量普遍增加B.高緯度地區(qū)降水普遍減少C.極端降水事件頻率和強度增加D.以上所有9.氣候變暖背景下，海平面上升的主要驅(qū)動因素是？（）A.地球自轉(zhuǎn)速度變化B.海洋深層環(huán)流模式改變C.陸地冰川和極地冰蓋融化，以及海水熱膨脹D.海洋生物活動異常10.氣候預(yù)警系統(tǒng)有效性的重要指標(biāo)通常包括？（）A.預(yù)警提前期B.預(yù)警準(zhǔn)確率C.社會響應(yīng)度D.以上所有二、填空題（每空1分，共10分。請將答案填在橫線上。）1.氣候變率分析中，描述數(shù)據(jù)變化幅度的常用指標(biāo)是________。2.衛(wèi)星遙感在氣候監(jiān)測中，主要通過獲取________和________等信息來反演地表和大氣參數(shù)。3.極端天氣事件預(yù)警通常需要設(shè)定________和________兩個關(guān)鍵閾值。4.氣候預(yù)測的不確定性主要來源于模型誤差、數(shù)據(jù)不確定性以及________。5.氣候變化監(jiān)測的“三大系統(tǒng)”通常指全球地面氣候觀測系統(tǒng)、______和全球海洋觀測系統(tǒng)。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義。）1.氣候變率2.全球氣候觀測系統(tǒng)（GCOS）3.Mann-Kendall趨勢檢驗4.降尺度預(yù)測四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述地面氣象站觀測在氣候監(jiān)測中的作用。2.簡述滑動平均法在氣候分析中的主要作用。3.簡述氣候預(yù)測模型與統(tǒng)計預(yù)測方法的主要區(qū)別。4.簡述設(shè)計一個區(qū)域氣候變化監(jiān)測方案時需要考慮的關(guān)鍵因素。五、論述題（每題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識，詳細論述下列問題。）1.論述衛(wèi)星遙感技術(shù)在監(jiān)測全球變暖過程中的主要應(yīng)用及其局限性。2.結(jié)合實例，論述如何評估一個氣候預(yù)警系統(tǒng)的有效性。六、案例分析題（12分。請根據(jù)以下情景進行分析。）某地區(qū)近年來夏季高溫?zé)崂耸录l(fā)生的頻率和強度有明顯的增加趨勢。氣象部門基于氣候模型預(yù)測和區(qū)域氣候特征分析，嘗試建立該地區(qū)夏季熱浪的早期預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過監(jiān)測海溫指數(shù)、大氣環(huán)流指標(biāo)以及區(qū)域氣溫累積距平等參數(shù)，當(dāng)這些指標(biāo)達到預(yù)設(shè)的閾值時，即發(fā)布熱浪預(yù)警。請分析該熱浪預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計思路，并指出在系統(tǒng)運行和評估中可能遇到的主要挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.D4.B5.C6.C7.B8.D9.C10.D二、填空題1.標(biāo)準(zhǔn)差（或變率）2.反射率（或輻射）、溫度3.警戒值、預(yù)警值4.自然變率（或內(nèi)部氣候模態(tài)）5.全球海洋觀測系統(tǒng)三、名詞解釋1.氣候變率：指氣候系統(tǒng)在時間尺度上（從月際到世紀(jì)際）的波動和變化，不包括持續(xù)性的、全球性的氣候變暖趨勢。2.全球氣候觀測系統(tǒng)（GCOS）：一個致力于協(xié)調(diào)全球氣候觀測活動、確保氣候數(shù)據(jù)質(zhì)量和可用性的國際合作框架。3.Mann-Kendall趨勢檢驗：一種非參數(shù)統(tǒng)計方法，用于檢測時間序列數(shù)據(jù)中是否存在顯著的趨勢（上升或下降）。4.降尺度預(yù)測：指將氣候模型輸出的較大空間尺度（如全球或區(qū)域）的氣候預(yù)測結(jié)果，細化為較小空間尺度（如站點或流域）的方法。四、簡答題1.作用：提供基礎(chǔ)氣候數(shù)據(jù)和長期氣候基準(zhǔn)；監(jiān)測逐日、逐月、逐年的氣象要素變化；支持氣候監(jiān)測指標(biāo)的計算；是其他觀測手段（如衛(wèi)星）數(shù)據(jù)的重要補充和驗證。2.作用：平滑短期隨機波動，揭示數(shù)據(jù)的中長期變化趨勢和周期性；便于計算氣候特征量（如平均氣溫、降水量）。3.區(qū)別：氣候預(yù)測模型基于物理和動力學(xué)方程模擬氣候系統(tǒng)，結(jié)果物理意義較強，但計算復(fù)雜、成本高、存在不確定性；統(tǒng)計預(yù)測方法基于歷史觀測數(shù)據(jù)建立統(tǒng)計關(guān)系，計算簡單、成本低，但物理基礎(chǔ)較弱，適用范圍有限。4.關(guān)鍵因素：監(jiān)測目標(biāo)的確定、適宜的觀測站點/平臺選擇與布局、觀測數(shù)據(jù)的精度與質(zhì)量保證、數(shù)據(jù)的有效性與標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)分析與處理方法、以及用戶需求等。五、論述題1.應(yīng)用：監(jiān)測地表溫度變化、海平面上升、冰川融化、大氣成分變化（如CO2濃度）、植被覆蓋變化等。局限性：空間分辨率受衛(wèi)星傳感器限制、數(shù)據(jù)覆蓋存在空白區(qū)、衛(wèi)星過境時間有限導(dǎo)致時序不連續(xù)、大氣衰減影響遙感信號、需要地面數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和驗證、對某些參數(shù)（如降水總量）的監(jiān)測精度有限。2.評估方法：*預(yù)警提前期：評估系統(tǒng)提供預(yù)警的時間長度，是否滿足用戶需求。*預(yù)警準(zhǔn)確率：統(tǒng)計預(yù)警與實際事件發(fā)生的一致性，如預(yù)警正確率、漏報率、誤報率。*預(yù)警提前期內(nèi)的技能評分：比較預(yù)警系統(tǒng)與無預(yù)警（僅基于歷史頻率）或簡單閾值方法的預(yù)測能力。*社會影響評估：調(diào)查預(yù)警發(fā)布后公眾、政府及相關(guān)部門的響應(yīng)行為和效果，評估預(yù)警系統(tǒng)的實際效用。*需要考慮不同類型極端事件的預(yù)警特性，并結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況選擇合適的評估指標(biāo)。六、案例分析題設(shè)計思路：利用氣候模型預(yù)測未來海溫、大氣環(huán)流等關(guān)鍵驅(qū)動因子變化，結(jié)合區(qū)域氣候背景，識別可能導(dǎo)致熱浪出現(xiàn)的條件組合；設(shè)定反映這些條件的監(jiān)測指標(biāo)（海溫指數(shù)、環(huán)流指標(biāo)、累積氣溫距平）及其閾值；當(dāng)指標(biāo)達到閾值時觸發(fā)預(yù)警。主要挑戰(zhàn)：*氣候模型預(yù)測的不確定性：預(yù)測結(jié)果存在誤差，影響預(yù)警的準(zhǔn)確性。*閾值的確定：如何科學(xué)合理地確定預(yù)警閾值，需要大量歷史數(shù)據(jù)