2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——氣象觀測技術(shù)與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制考試時間：______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括號內(nèi)）1.下列哪種儀器主要用于測量空氣的溫度？（）A.氣壓計B.風(fēng)速計C.溫度計D.降水量計2.自動氣象站（AWS）相比于傳統(tǒng)地面氣象站，其主要優(yōu)勢之一是？（）A.觀測項目更少B.自動化程度高，減少人工維護C.僅能進行溫度和濕度的觀測D.傳感器精度普遍低于傳統(tǒng)儀器3.氣象觀測中，由儀器本身構(gòu)造或性能引起的、系統(tǒng)性的偏差稱為？（）A.代表性誤差B.系統(tǒng)誤差C.隨機誤差D.人為誤差4.衛(wèi)星云圖上，通常白色或灰白色區(qū)域代表？（）A.高空冷云B.低空暖云C.地面降水D.清晰天空5.在數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中，檢查某站氣溫日變化范圍是否在合理區(qū)間內(nèi)，屬于哪種質(zhì)量控制方法的應(yīng)用？（）A.極端值檢查B.內(nèi)部一致性檢查C.空間一致性檢查D.診斷檢查6.下列哪項不屬于氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的常用指標(biāo)？（）A.平均誤差B.標(biāo)準(zhǔn)差C.均方根誤差D.降水實況檢查7.氣壓計需要定期進行校準(zhǔn)，其主要目的是？（）A.消除隨機誤差B.消除系統(tǒng)誤差C.增加觀測項目D.提高觀測高度8.利用探空儀進行的大氣垂直探測，其主要目的是獲取？（）A.地面降水信息B.某一高度上的氣象要素值C.氣象要素的水平分布D.地面風(fēng)向信息9.降水觀測中，量雨筒的主要部件包括收集口、漏斗和？（）A.風(fēng)杯B.溫度傳感器C.儲水容器D.風(fēng)速計10.氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程中，通常最先進行的是？（）A.數(shù)據(jù)診斷檢查B.數(shù)據(jù)格式檢查C.儀器狀態(tài)檢查D.數(shù)據(jù)插補二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在橫線上）1.氣象觀測的基本要素通常包括氣溫、氣壓、__、__、降水、日照等。2.普通氣象站觀測記錄通常采用__記錄法，而自動氣象站主要進行__和__的自動觀測。3.遙感觀測手段能夠提供大范圍、__的氣象信息，是現(xiàn)代氣象觀測的重要組成部分。4.數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要目標(biāo)是識別、評估和剔除或修正氣象數(shù)據(jù)中的__和__，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。5.溫度計的感溫元件常用的有液體（如汞、酒精）、__和金屬電阻等類型。6.風(fēng)速的測量通常需要同時測定風(fēng)的速度和__。7.自動氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中，常用的“5分鐘平均法”主要是用于檢查__的連續(xù)性。8.降水量計需要定期校準(zhǔn)其__，以確保測量的準(zhǔn)確性。9.數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法包括統(tǒng)計檢驗法、模型診斷法和__等多種途徑。10.氣象觀測資料的準(zhǔn)確性和一致性是進行__和__的基礎(chǔ)保障。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義）1.氣象儀器標(biāo)定2.代表性誤差3.數(shù)據(jù)內(nèi)部一致性檢查4.遙感觀測四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述自動氣象站相比于傳統(tǒng)氣象站的主要優(yōu)勢。2.列舉至少三種常見的氣象要素觀測儀器，并簡述其測量原理。3.說明數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中，“極端值檢查”的基本思路。4.為什么氣象數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制如此重要？五、論述題（每題7分，共14分。請圍繞下列問題展開論述）1.試述地面氣象觀測中，確保觀測數(shù)據(jù)代表性需要注意哪些方面？2.結(jié)合實例，論述如何綜合運用多種數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法來評估一段氣象數(shù)據(jù)的可靠性。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.A5.B6.A7.B8.B9.C10.B二、填空題1.風(fēng)速，氣壓2.水位，電傳，自記3.動態(tài)4.錯誤，異常5.玻璃泡6.方向7.風(fēng)速8.測量口（或稱漏斗口）直徑/開口面積9.專家判斷法（或經(jīng)驗判斷法）10.氣象預(yù)報，氣候分析三、名詞解釋1.氣象儀器標(biāo)定：指通過實驗確定氣象儀器感測元件的輸出（示值）與其輸入量（被測量）之間關(guān)系的過程，目的是校準(zhǔn)儀器，使其讀數(shù)準(zhǔn)確。2.代表性誤差：指觀測到的氣象要素值與其所代表的大氣真實狀態(tài)值之間的差異，主要由觀測環(huán)境與周圍大氣的差異引起。3.數(shù)據(jù)內(nèi)部一致性檢查：指檢查同一站、同一時段內(nèi)，不同氣象要素之間或同一要素的不同觀測值之間是否存在符合物理邏輯或經(jīng)驗統(tǒng)計規(guī)律的一致性關(guān)系。4.遙感觀測：指利用衛(wèi)星、飛機、雷達等遙感平臺上的傳感器，通過接收地球表面或大氣層發(fā)射、反射或散射的電磁波來探測和獲取氣象信息的方法。四、簡答題1.自動氣象站相比于傳統(tǒng)氣象站的主要優(yōu)勢：自動化程度高，可連續(xù)自動觀測多種氣象要素，數(shù)據(jù)實時傳輸，減少人工干預(yù)和維護工作量，功耗低，維護方便，數(shù)據(jù)時間分辨率高，部分站點可無人值守。2.列舉三種常見的氣象要素觀測儀器及測量原理：*溫度計：利用液體（如汞、酒精）的熱脹冷縮或金屬電阻值隨溫度變化的物理特性來測量空氣溫度。*氣壓計：利用液柱高度（如水銀氣壓計）或金屬彈性形變（如無液氣壓計）與大氣壓力之間的物理關(guān)系來測量大氣壓力。*風(fēng)速計：利用風(fēng)對旋轉(zhuǎn)部件（如風(fēng)杯）產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩或?qū)潭ㄒ懋a(chǎn)生壓力差的原理來測量風(fēng)速；風(fēng)向標(biāo)則利用風(fēng)對箭頭指向的效應(yīng)來測量風(fēng)向。3.數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中，“極端值檢查”的基本思路：通過設(shè)定合理的閾值范圍（如基于歷史數(shù)據(jù)分布、相鄰站點比較、物理可能極限等），識別出明顯超出正常變化范圍的異常數(shù)值（即極端值）。然后，根據(jù)這些極端值出現(xiàn)的時間、頻率、伴隨的其他要素變化等信息，判斷其是否為真實觀測值（可能是儀器故障、特殊天氣現(xiàn)象等）或數(shù)據(jù)錯誤，并決定對其進行標(biāo)記、剔除或修正。4.氣象數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制之所以重要，是因為：氣象數(shù)據(jù)是進行天氣預(yù)報、氣候分析、氣象服務(wù)、科學(xué)研究以及許多其他領(lǐng)域（如農(nóng)業(yè)、水利、交通、航空等）決策的基礎(chǔ)。如果數(shù)據(jù)含有錯誤或偏差，將導(dǎo)致分析結(jié)果失真、預(yù)報準(zhǔn)確率下降、服務(wù)失效甚至引發(fā)經(jīng)濟損失或安全事故。因此，必須通過質(zhì)量控制確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和代表性，以保證氣象信息的可用性和可靠性。五、論述題1.地面氣象觀測中，確保觀測數(shù)據(jù)代表性需要注意：①觀測場地的選擇和布置要符合標(biāo)準(zhǔn)，遠離建筑、樹木、水體、道路等可能產(chǎn)生熱量、改變氣流或遮擋視野的障礙物，保持場地開闊、均勻。②觀測儀器（特別是傳感器）的安裝高度、方位和類型應(yīng)符合規(guī)范，確保傳感器所處的小環(huán)境能真實反映其上空大氣的狀況。③觀測時間的選擇應(yīng)能代表目標(biāo)時段的天氣特征，對于日變化明顯的要素，應(yīng)在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時間進行觀測。④對于自動氣象站，要確保傳感器周圍環(huán)境清潔，無污染，通風(fēng)良好，且場地不易受局部小氣候的劇烈干擾。⑤在復(fù)雜下墊面或特殊地形區(qū)域，需考慮設(shè)立加密觀測站點或采用代表性更好的觀測方法。2.綜合運用多種數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法評估數(shù)據(jù)可靠性：單一的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法往往有其局限性，綜合運用多種方法可以更全面、準(zhǔn)確地評估數(shù)據(jù)質(zhì)量。例如，首先進行格式和數(shù)據(jù)范圍檢查，剔除明顯錯誤的數(shù)據(jù)；然后進行時間序列分析，如內(nèi)部一致性檢查，看同一站點的氣溫、濕度、風(fēng)壓等要素變化是否合理；接著進行空間一致性檢查，比較鄰近站點或同一區(qū)域內(nèi)站點之間的數(shù)據(jù)差異是否在允許范圍內(nèi)；利用氣