2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——暴雨洪澇防治：氣象環(huán)保的重要性考試時(shí)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(zāi)害預(yù)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(dǎo)致暴雨的典型條件。2.簡述城市化進(jìn)程對暴雨洪澇災(zāi)害的影響。3.簡述氣象雷達(dá)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(zāi)害的機(jī)理。5.簡述制定暴雨洪澇災(zāi)害預(yù)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(yù)報(bào)信息在暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用價(jià)值。2.結(jié)合具體實(shí)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(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)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(qiáng)降水過程。根據(jù)氣象部門預(yù)報(bào)，該城市未來24小時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)大暴雨，小時(shí)雨強(qiáng)可能超過100毫米。城市內(nèi)多個(gè)區(qū)域排水系統(tǒng)負(fù)荷接近飽和，部分低洼地區(qū)已出現(xiàn)積水跡象。同時(shí)，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(yù)警和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)角度，分析該城市可能面臨的暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)，并提出相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)對策建議。試卷答案一、名詞解釋1.暴雨：指在短時(shí)間內(nèi)降落強(qiáng)度很大的雨。通常根據(jù)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間劃分等級，如24小時(shí)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(qiáng)度大”和“時(shí)間短”，并提及常見的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。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(zāi)害預(yù)警：指氣象部門根據(jù)監(jiān)測和預(yù)報(bào)，對可能發(fā)生的、達(dá)到一定危害標(biāo)準(zhǔn)的氣象災(zāi)害（如暴雨、臺(tái)風(fēng)、暴雪等）發(fā)布的風(fēng)險(xiǎn)提示信息。**解析思路：*定義預(yù)警的核心是“基于監(jiān)測預(yù)報(bào)”、“可能發(fā)生”、“達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)”和“發(fā)布風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)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(biāo)“緩解內(nèi)澇”。二、簡答題1.簡述鋒面雨系導(dǎo)致暴雨的典型條件。*答：鋒面雨系導(dǎo)致暴雨的典型條件包括：①存在強(qiáng)力發(fā)展的鋒面系統(tǒng)（冷鋒或暖鋒），具有足夠的動(dòng)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(qiáng)烈的上升氣流；④水汽供應(yīng)充足。**解析思路：*從動(dòng)力抬升、水汽條件、上升氣流、水汽供應(yīng)四個(gè)關(guān)鍵要素進(jìn)行闡述。2.簡述城市化進(jìn)程對暴雨洪澇災(zāi)害的影響。*答：城市化進(jìn)程對暴雨洪澇災(zāi)害的影響主要體現(xiàn)在：①不透水面積增大（如道路、建筑），導(dǎo)致地表徑流迅速匯集，產(chǎn)流時(shí)間縮短，徑流量增大（產(chǎn)流系數(shù)增大）；②城市熱島效應(yīng)可能加劇局地對流性降水；③復(fù)雜的下墊面（建筑物、廣場等）改變局地風(fēng)場和水流路徑，增加內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)；④排水系統(tǒng)可能因建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜性、排水能力不足四個(gè)方面說明城市化加劇洪澇的影響。3.簡述氣象雷達(dá)在暴雨監(jiān)測中的主要作用。*答：氣象雷達(dá)在暴雨監(jiān)測中的主要作用包括：①實(shí)時(shí)探測大范圍區(qū)域內(nèi)的降水分布、強(qiáng)度和移動(dòng)方向；②識別暴雨回波特征，判斷暴雨類型和強(qiáng)度等級；③為暴雨短臨預(yù)報(bào)提供關(guān)鍵實(shí)況信息；④監(jiān)測降水系統(tǒng)的生消演變，為預(yù)警發(fā)布提供依據(jù)。**解析思路：*從探測范圍、內(nèi)容（分布、強(qiáng)度、移動(dòng)）、對預(yù)報(bào)和預(yù)警的支持作用等方面說明雷達(dá)的功能。4.簡述植被覆蓋對減輕暴雨洪澇災(zāi)害的機(jī)理。*答：植被覆蓋通過以下機(jī)理減輕暴雨洪澇災(zāi)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(jìn)雨水入滲補(bǔ)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(gè)方面闡述植被的減災(zāi)機(jī)理。5.簡述制定暴雨洪澇災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布策略需要考慮的關(guān)鍵因素。*答：制定預(yù)警信息發(fā)布策略需要考慮的關(guān)鍵因素包括：①預(yù)警信息的準(zhǔn)確性、提前量和時(shí)效性；②預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與當(dāng)?shù)貙?shí)際相結(jié)合；③目標(biāo)人群的覆蓋面和信息接收渠道的有效性；④預(yù)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(zé)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(yù)警信息本身的質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、傳播覆蓋、表達(dá)方式、發(fā)布流程、特殊群體關(guān)懷等方面進(jìn)行分析。三、論述題1.論述定量降水預(yù)報(bào)信息在暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用價(jià)值。*答：定量降水預(yù)報(bào)（QPF）提供未來一段時(shí)間內(nèi)特定時(shí)空尺度上的降水a(chǎn)mounts，在暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)管理中具有重要價(jià)值：首先，它為識別潛在的暴雨風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域和評估風(fēng)險(xiǎn)程度提供了科學(xué)依據(jù)，有助于進(jìn)行精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃；其次，基于QPF的預(yù)報(bào)量，可以結(jié)合水文模型進(jìn)行產(chǎn)匯流模擬，預(yù)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(zhǔn)確的QPF是發(fā)布分級預(yù)警、指導(dǎo)應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)（如人員轉(zhuǎn)移、水庫調(diào)度、排水系統(tǒng)預(yù)演）的基礎(chǔ)；最后，QPF的誤差分析有助于改進(jìn)預(yù)報(bào)技巧，提升整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)管理體系的效能。**解析思路：*從提供風(fēng)險(xiǎn)依據(jù)、支持模型模擬、指導(dǎo)應(yīng)急響應(yīng)、促進(jìn)預(yù)報(bào)改進(jìn)四個(gè)方面論述QPF的應(yīng)用價(jià)值。2.結(jié)合具體實(shí)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(qiáng)調(diào)在暴雨洪澇防治中統(tǒng)籌考慮氣象預(yù)報(bào)預(yù)警與環(huán)境生態(tài)措施。其重要性體現(xiàn)在：氣象預(yù)報(bào)提供災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度等關(guān)鍵信息，是主動(dòng)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(hù)濕地）則著眼于從源頭和過程上削減洪澇風(fēng)險(xiǎn)。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(qiáng)降雨預(yù)警（氣象支持），提前啟動(dòng)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(shí)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(yīng)對日益頻發(fā)強(qiáng)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(qiáng)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(yùn)用，最后點(diǎn)明其在應(yīng)對極端事件和可持續(xù)性方面的價(jià)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(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)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(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，可以從以下幾個(gè)方面著手：一是加強(qiáng)高分辨率、多普勒天氣雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與數(shù)據(jù)融合，提高對局地強(qiáng)降水的探測能力和定位精度；二是應(yīng)用高分辨率數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型，特別是集合天氣預(yù)報(bào)，提供更可靠的預(yù)報(bào)概率和不確定性信息；三是融合衛(wèi)星遙感、地面自動(dòng)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(yù)警平臺(tái)；四是發(fā)展基于人工智能和大數(shù)據(jù)的智能預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)挖掘復(fù)雜關(guān)聯(lián)，提高短臨預(yù)報(bào)（如小時(shí)級降水預(yù)報(bào)）的技巧；五是利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的快速、精準(zhǔn)、多渠道觸達(dá)。面臨的挑戰(zhàn)包括：①極端天氣事件（如短時(shí)強(qiáng)降水）本身預(yù)報(bào)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(yù)報(bào)模型訓(xùn)練需要大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)；④預(yù)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(yù)警響應(yīng)機(jī)制與地方實(shí)際的銜接需要不斷完善。**解析思路：*分為提升“準(zhǔn)確性”和“時(shí)效性”兩個(gè)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(shí)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(qiáng)降水過程。根據(jù)氣象部門預(yù)報(bào)，該城市未來24小時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)大暴雨，小時(shí)雨強(qiáng)可能超過100毫米。城市內(nèi)多個(gè)區(qū)域排水系統(tǒng)負(fù)荷接近飽和，部分低洼地區(qū)已出現(xiàn)積水跡象。同時(shí)，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(yù)警和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)角度，分析該城市可能面臨的暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)，并提出相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)對策建議。*風(fēng)險(xiǎn)分析：*氣象監(jiān)測預(yù)警角度：面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)是極端強(qiáng)降水帶來的短時(shí)強(qiáng)洪水。預(yù)報(bào)顯示大暴雨、小時(shí)雨強(qiáng)超100毫米，表明局地洪水風(fēng)險(xiǎn)極高?，F(xiàn)有排水系統(tǒng)在如此大的雨強(qiáng)下可能迅速達(dá)到或超過其設(shè)計(jì)能力，導(dǎo)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(yù)警的挑戰(zhàn)在于如何將大范圍的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)到社區(qū)的短臨預(yù)警，并確保預(yù)警信息及時(shí)有效傳遞給所有易受影響人群。強(qiáng)降水可能伴隨大風(fēng)、雷電等次生災(zāi)害，增加災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。*環(huán)境保護(hù)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(fēng)險(xiǎn)。森林和濕地具有強(qiáng)大的涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)徑流、削峰補(bǔ)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(dǎo)致）進(jìn)一步放大了這一效應(yīng)。缺乏足夠的生態(tài)空間，使得城市在面對極端降雨時(shí)更加脆弱。*綜合風(fēng)險(xiǎn)：綜合來看，該城市面臨的是由極端氣象事件（強(qiáng)降水）放大、城市不透水地表（排水系統(tǒng)飽和）傳導(dǎo)，并因周邊生態(tài)環(huán)境惡化（森林濕地減少）而加劇的復(fù)合型暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)。*防災(zāi)減災(zāi)對策建議：*氣象監(jiān)測預(yù)警方面：1.加強(qiáng)與氣象部門的協(xié)作，獲取更高分辨率（如小時(shí)級、公里級）、更精準(zhǔn)的定量降水預(yù)報(bào)和短臨預(yù)警信息。2.完善城市區(qū)域氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，增加地面雨量站、小尺度氣象站密度，結(jié)合雷達(dá)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提升對局地強(qiáng)降水的監(jiān)測能力。3.優(yōu)化預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，利用多種渠道（手機(jī)短信、APP、廣播、電視、社區(qū)告示屏、應(yīng)急廣播等）進(jìn)行“一鍵式”精準(zhǔn)推送，確保預(yù)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(yù)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(yù)警或內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)提示。5.利用氣象信息指導(dǎo)應(yīng)急力量部署和物資儲(chǔ)備。*環(huán)境保護(hù)方面：1.恢復(fù)和增強(qiáng)城市生態(tài)系統(tǒng)的防洪功能：規(guī)劃保護(hù)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(qiáng)雨水吸納和調(diào)蓄能力。2.推進(jìn)海綿城市建設(shè)：在城市新區(qū)建設(shè)和舊城改造中，強(qiáng)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(kuò)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(qiáng)水土保持：對城市周邊可能產(chǎn)生水土流失的區(qū)域進(jìn)行治理。*