2025年大學《應用氣象學》專業(yè)題庫——暴雨洪澇防治：氣象環(huán)保的重要性考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.暴雨2.產(chǎn)匯流3.氣象災害預警4.下墊面5.海綿城市二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述鋒面雨系導致暴雨的典型條件。2.簡述城市化進程對暴雨洪澇災害的影響。3.簡述氣象雷達在暴雨監(jiān)測中的主要作用。4.簡述植被覆蓋對減輕暴雨洪澇災害的機理。5.簡述制定暴雨洪澇災害預警信息發(fā)布策略需要考慮的關(guān)鍵因素。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述定量降水預報信息在暴雨洪澇風險管理中的應用價值。2.結(jié)合具體實例，論述“氣象+環(huán)?！本C合理念在暴雨洪澇防治中的重要性。3.論述如何利用現(xiàn)代氣象技術(shù)手段提升暴雨洪澇災害預警的準確性和時效性，并分析其中面臨的挑戰(zhàn)。四、案例分析題（20分）某中等規(guī)模城市在2024年夏季遭遇了一次極端強降水過程。根據(jù)氣象部門預報，該城市未來24小時內(nèi)將出現(xiàn)大暴雨，小時雨強可能超過100毫米。城市內(nèi)多個區(qū)域排水系統(tǒng)負荷接近飽和，部分低洼地區(qū)已出現(xiàn)積水跡象。同時，城市周邊的森林和濕地面積近年來有所縮減。請基于以上背景，從氣象監(jiān)測預警和環(huán)境保護兩個角度，分析該城市可能面臨的暴雨洪澇風險，并提出相應的防災減災對策建議。試卷答案一、名詞解釋1.暴雨：指在短時間內(nèi)降落強度很大的雨。通常根據(jù)強度和持續(xù)時間劃分等級，如24小時內(nèi)雨量超過50毫米或100毫米即為暴雨。**解析思路：*定義暴雨的核心是“強度大”和“時間短”，并提及常見的等級劃分標準。2.產(chǎn)匯流：指降雨過程中，水分在流域地表和地下發(fā)生截留、填洼、入滲、蓄滲、壤中流、地下流以及形成地表徑流等過程的總稱，最終形成河流流量。**解析思路：*解釋產(chǎn)匯流是描述雨水如何轉(zhuǎn)化為徑流的過程，涵蓋從地表到地下的多種水文環(huán)節(jié)。3.氣象災害預警：指氣象部門根據(jù)監(jiān)測和預報，對可能發(fā)生的、達到一定危害標準的氣象災害（如暴雨、臺風、暴雪等）發(fā)布的風險提示信息。**解析思路：*定義預警的核心是“基于監(jiān)測預報”、“可能發(fā)生”、“達到標準”和“發(fā)布風險信息”。4.下墊面：指地球表面（陸地或水體）接受太陽輻射、大氣降水和風等能量及物質(zhì)交換的下部界面，包括地形、土壤、植被、水體、城市建筑等。**解析思路：*解釋下墊面是大氣與地表相互作用的界面，并列舉其主要構(gòu)成要素。5.海綿城市：指通過模擬自然水體和生態(tài)系統(tǒng)的滲透、凈化、調(diào)蓄和凈化功能，建設(shè)能夠“吸水、蓄水、滲水、凈水、凈水”的城市，旨在提升城市對雨水的吸納、蓄滯和緩釋能力，緩解城市內(nèi)澇。**解析思路：*定義海綿城市的核心是“模仿自然”、“吸水、蓄水、滲水、凈水、凈水”的功能，以及最終目標“緩解內(nèi)澇”。二、簡答題1.簡述鋒面雨系導致暴雨的典型條件。*答：鋒面雨系導致暴雨的典型條件包括：①存在強力發(fā)展的鋒面系統(tǒng)（冷鋒或暖鋒），具有足夠的動力抬升條件；②鋒前有深厚的、富含水汽的暖濕空氣層；③鋒面附近有強烈的上升氣流；④水汽供應充足。**解析思路：*從動力抬升、水汽條件、上升氣流、水汽供應四個關(guān)鍵要素進行闡述。2.簡述城市化進程對暴雨洪澇災害的影響。*答：城市化進程對暴雨洪澇災害的影響主要體現(xiàn)在：①不透水面積增大（如道路、建筑），導致地表徑流迅速匯集，產(chǎn)流時間縮短，徑流量增大（產(chǎn)流系數(shù)增大）；②城市熱島效應可能加劇局地對流性降水；③復雜的下墊面（建筑物、廣場等）改變局地風場和水流路徑，增加內(nèi)澇風險；④排水系統(tǒng)可能因建設(shè)標準滯后或被堵塞而失效。**解析思路：*從產(chǎn)流特性改變、局地氣候影響、下墊面復雜性、排水能力不足四個方面說明城市化加劇洪澇的影響。3.簡述氣象雷達在暴雨監(jiān)測中的主要作用。*答：氣象雷達在暴雨監(jiān)測中的主要作用包括：①實時探測大范圍區(qū)域內(nèi)的降水分布、強度和移動方向；②識別暴雨回波特征，判斷暴雨類型和強度等級；③為暴雨短臨預報提供關(guān)鍵實況信息；④監(jiān)測降水系統(tǒng)的生消演變，為預警發(fā)布提供依據(jù)。**解析思路：*從探測范圍、內(nèi)容（分布、強度、移動）、對預報和預警的支持作用等方面說明雷達的功能。4.簡述植被覆蓋對減輕暴雨洪澇災害的機理。*答：植被覆蓋通過以下機理減輕暴雨洪澇災害：①截留降水，減少直接降落到地面的雨量；②增加下滲，促進雨水入滲補充地下水；③涵養(yǎng)水源，減少地表徑流；④改變地表徑流路徑和速度，減弱水流侵蝕力；⑤森林等大型植被覆蓋能通過蒸騰作用消耗大量水分，減輕局地水汽條件。**解析思路：*從對降水的攔截、對土壤水分的吸收（下滲）、對徑流的影響（涵養(yǎng)、減速）、對水汽循環(huán)的影響四個方面闡述植被的減災機理。5.簡述制定暴雨洪澇災害預警信息發(fā)布策略需要考慮的關(guān)鍵因素。*答：制定預警信息發(fā)布策略需要考慮的關(guān)鍵因素包括：①預警信息的準確性、提前量和時效性；②預警標準的科學性與當?shù)貙嶋H相結(jié)合；③目標人群的覆蓋面和信息接收渠道的有效性；④預警信息的語言要簡潔明了、通俗易懂；⑤發(fā)布程序要規(guī)范，責任要明確；⑥考慮不同人群（如老人、兒童、病殘人員）的特殊需求。**解析思路：*從預警信息本身的質(zhì)量、標準設(shè)定、傳播覆蓋、表達方式、發(fā)布流程、特殊群體關(guān)懷等方面進行分析。三、論述題1.論述定量降水預報信息在暴雨洪澇風險管理中的應用價值。*答：定量降水預報（QPF）提供未來一段時間內(nèi)特定時空尺度上的降水a(chǎn)mounts，在暴雨洪澇風險管理中具有重要價值：首先，它為識別潛在的暴雨風險區(qū)域和評估風險程度提供了科學依據(jù)，有助于進行精細化風險區(qū)劃；其次，基于QPF的預報量，可以結(jié)合水文模型進行產(chǎn)匯流模擬，預估河流洪水或城市內(nèi)澇的峰值和過程，為防汛決策提供量化支持；再次，準確的QPF是發(fā)布分級預警、指導應急響應行動（如人員轉(zhuǎn)移、水庫調(diào)度、排水系統(tǒng)預演）的基礎(chǔ)；最后，QPF的誤差分析有助于改進預報技巧，提升整個風險管理體系的效能。**解析思路：*從提供風險依據(jù)、支持模型模擬、指導應急響應、促進預報改進四個方面論述QPF的應用價值。2.結(jié)合具體實例，論述“氣象+環(huán)?！本C合理念在暴雨洪澇防治中的重要性。*答：“氣象+環(huán)?！本C合理念強調(diào)在暴雨洪澇防治中統(tǒng)籌考慮氣象預報預警與環(huán)境生態(tài)措施。其重要性體現(xiàn)在：氣象預報提供災害發(fā)生的時間、地點、強度等關(guān)鍵信息，是主動防御的前提；而環(huán)保措施（如增加植被覆蓋、建設(shè)海綿城市、保護濕地）則著眼于從源頭和過程上削減洪澇風險。例如，在城市洪澇防治中，僅依靠傳統(tǒng)的排水工程往往效果有限且成本高昂，而結(jié)合“海綿城市”理念，通過透水鋪裝、下凹式綠地、雨水花園等增加城市對雨水的吸納和滯蓄能力（環(huán)保措施），并根據(jù)氣象部門提供的強降雨預警（氣象支持），提前啟動非工程措施（如減少道路交通、關(guān)閉地下空間），可以更有效地緩解內(nèi)澇。這種結(jié)合實現(xiàn)了工程措施與自然措施的協(xié)同，提高了防治體系的韌性和可持續(xù)性，是應對日益頻發(fā)強降水事件的必然選擇。**解析思路：*闡述“氣象+環(huán)?！崩砟畹膬?nèi)涵，強調(diào)其綜合優(yōu)勢，并結(jié)合（虛擬的）城市案例具體說明如何結(jié)合運用，最后點明其在應對極端事件和可持續(xù)性方面的價值。3.論述如何利用現(xiàn)代氣象技術(shù)手段提升暴雨洪澇災害預警的準確性和時效性，并分析其中面臨的挑戰(zhàn)。*答：利用現(xiàn)代氣象技術(shù)手段提升暴雨洪澇災害預警的準確性和時效性，可以從以下幾個方面著手：一是加強高分辨率、多普勒天氣雷達網(wǎng)絡建設(shè)與數(shù)據(jù)融合，提高對局地強降水的探測能力和定位精度；二是應用高分辨率數(shù)值天氣預報模型，特別是集合天氣預報，提供更可靠的預報概率和不確定性信息；三是融合衛(wèi)星遙感、地面自動氣象站網(wǎng)、水雨情監(jiān)測設(shè)備等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建一體化監(jiān)測預警平臺；四是發(fā)展基于人工智能和大數(shù)據(jù)的智能預報預警系統(tǒng)，利用機器學習等技術(shù)挖掘復雜關(guān)聯(lián)，提高短臨預報（如小時級降水預報）的技巧；五是利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實現(xiàn)預警信息的快速、精準、多渠道觸達。面臨的挑戰(zhàn)包括：①極端天氣事件（如短時強降水）本身預報難度大，不確定性高；②多源數(shù)據(jù)融合與共享的技術(shù)難度；③智能預報模型訓練需要大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)；④預警信息發(fā)布渠道的覆蓋面和公眾的理解接收能力仍有提升空間；⑤預警響應機制與地方實際的銜接需要不斷完善。**解析思路：*分為提升“準確性”和“時效性”兩個維度，分別提出利用現(xiàn)代技術(shù)的具體措施（硬件、模型、數(shù)據(jù)、技術(shù)方法），最后分析實施過程中可能遇到的主要困難和挑戰(zhàn)。四、案例分析題某中等規(guī)模城市在2024年夏季遭遇了一次極端強降水過程。根據(jù)氣象部門預報，該城市未來24小時內(nèi)將出現(xiàn)大暴雨，小時雨強可能超過100毫米。城市內(nèi)多個區(qū)域排水系統(tǒng)負荷接近飽和，部分低洼地區(qū)已出現(xiàn)積水跡象。同時，城市周邊的森林和濕地面積近年來有所縮減。請基于以上背景，從氣象監(jiān)測預警和環(huán)境保護兩個角度，分析該城市可能面臨的暴雨洪澇風險，并提出相應的防災減災對策建議。*風險分析：*氣象監(jiān)測預警角度：面臨的主要風險是極端強降水帶來的短時強洪水。預報顯示大暴雨、小時雨強超100毫米，表明局地洪水風險極高?，F(xiàn)有排水系統(tǒng)在如此大的雨強下可能迅速達到或超過其設(shè)計能力，導致城市內(nèi)澇，尤其是在排水不暢的低洼地區(qū)、老城區(qū)、地下空間等。氣象預警的挑戰(zhàn)在于如何將大范圍的強降水預報轉(zhuǎn)化為精準到社區(qū)的短臨預警，并確保預警信息及時有效傳遞給所有易受影響人群。強降水可能伴隨大風、雷電等次生災害，增加災害風險。*環(huán)境保護角度：城市周邊森林和濕地面積的縮減顯著增加了暴雨洪澇風險。森林和濕地具有強大的涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)徑流、削峰補枯的功能。它們的減少意味著城市上游調(diào)蓄能力下降，雨水更快地匯集到城市，加劇了城市內(nèi)部的產(chǎn)匯流過程，增大了下游排水系統(tǒng)的壓力。不透水面積的增加（城市化本身導致）進一步放大了這一效應。缺乏足夠的生態(tài)空間，使得城市在面對極端降雨時更加脆弱。*綜合風險：綜合來看，該城市面臨的是由極端氣象事件（強降水）放大、城市不透水地表（排水系統(tǒng)飽和）傳導，并因周邊生態(tài)環(huán)境惡化（森林濕地減少）而加劇的復合型暴雨洪澇風險。*防災減災對策建議：*氣象監(jiān)測預警方面：1.加強與氣象部門的協(xié)作，獲取更高分辨率（如小時級、公里級）、更精準的定量降水預報和短臨預警信息。2.完善城市區(qū)域氣象監(jiān)測網(wǎng)絡，增加地面雨量站、小尺度氣象站密度，結(jié)合雷達和衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提升對局地強降水的監(jiān)測能力。3.優(yōu)化預警信息發(fā)布系統(tǒng)，利用多種渠道（手機短信、APP、廣播、電視、社區(qū)告示屏、應急廣播等）進行“一鍵式”精準推送，確保預警信息覆蓋所有區(qū)域和人群，特別是弱勢群體。4.基于氣象預警和排水系統(tǒng)評估，提前發(fā)布城市分區(qū)、分級的防汛預警或內(nèi)澇風險提示。5.利用氣象信息指導應急力量部署和物資儲備。*環(huán)境保護方面：1.恢復和增強城市生態(tài)系統(tǒng)的防洪功能：規(guī)劃保護城市周邊的森林、濕地等自然生態(tài)空間，或建設(shè)人工生態(tài)濕地、雨水花園等，增強雨水吸納和調(diào)蓄能力。2.推進海綿城市建設(shè)：在城市新區(qū)建設(shè)和舊城改造中，強制性推廣使用透水鋪裝、設(shè)置下凹式綠地、建設(shè)雨水花園、推廣使用雨水收集利用系統(tǒng)等措施，從源頭削減徑流。3.增加城市綠化覆蓋：擴大城市公園、綠植覆蓋面積，發(fā)揮植被截留、下滲作用。4.加強水土保持：對城市周邊可能產(chǎn)生水土流失的區(qū)域進行治理。*