2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——?dú)庀箢A(yù)報(bào)技術(shù)的原理與應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）的核心思想是利用（）求解描述大氣運(yùn)動(dòng)的方程組。A.統(tǒng)計(jì)方法B.物理直覺(jué)C.數(shù)值計(jì)算技術(shù)D.實(shí)驗(yàn)?zāi)M2.以下哪一項(xiàng)不是造成數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）初值誤差的主要來(lái)源？A.觀(guān)測(cè)資料的誤差B.模式網(wǎng)格分辨率的限制C.大氣本身的混沌特性D.模式物理過(guò)程參數(shù)化的精度3.在集合天氣預(yù)報(bào)中，通過(guò)引入不同的小擾動(dòng)來(lái)生成多個(gè)集合成員，其主要目的是為了量化和評(píng)估（）。A.氣象要素的實(shí)況值B.模式預(yù)報(bào)的不確定性C.大氣運(yùn)動(dòng)的平均狀態(tài)D.觀(guān)測(cè)資料的代表性4.Tephigrams（溫濕圖）在氣象分析中主要用于（）。A.直接預(yù)報(bào)未來(lái)24小時(shí)氣溫變化B.繪制未來(lái)一周的降水趨勢(shì)圖C.分析氣團(tuán)性質(zhì)、判斷大氣穩(wěn)定度D.計(jì)算地面和高空的氣壓差5.氣象雷達(dá)主要用于探測(cè)（）。A.地面溫度分布B.大氣中的水汽含量C.某一高度上的風(fēng)向風(fēng)速D.大氣中的降水粒子回波特征6.在天氣預(yù)報(bào)中，所謂的“范·阿倫邊界”是指（）。A.地球大氣層頂部的邊界B.地球磁場(chǎng)與大氣層相互作用的邊界層C.不同溫度氣團(tuán)的交界面D.海洋與陸地的交界線(xiàn)7.預(yù)報(bào)驗(yàn)證中的“技巧評(píng)分”（SkillScore）通常用來(lái)衡量（）。A.預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)水平B.預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)況的接近程度，并扣除隨機(jī)猜測(cè)的成分C.預(yù)報(bào)系統(tǒng)投入的資源量D.觀(guān)測(cè)資料的精度8.對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)而言，通常最為關(guān)注的是（）。A.累計(jì)降水量B.空氣溫度的日較差C.地面氣壓的細(xì)微變化D.風(fēng)速的極大值9.產(chǎn)生“羅杰斯現(xiàn)象”（RogersShift）的物理基礎(chǔ)是（）。A.溫度對(duì)濕度的依賴(lài)關(guān)系B.水汽在絕熱過(guò)程中的相變C.氣壓隨高度變化的規(guī)律D.地表與大氣之間的熱量交換10.極端天氣預(yù)報(bào)（如臺(tái)風(fēng)、暴雨）業(yè)務(wù)中，集合預(yù)報(bào)的（）信息尤為重要。A.各成員預(yù)報(bào)結(jié)果的平均B.預(yù)報(bào)不確定性的大小和空間分布C.單個(gè)成員的確定性預(yù)報(bào)值D.預(yù)報(bào)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題干橫線(xiàn)上）1.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式通常采用______坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。2.集合預(yù)報(bào)中，通過(guò)改變模式初始場(chǎng)或物理參數(shù)化方案產(chǎn)生的多個(gè)預(yù)報(bào)成員，其集合平均結(jié)果通常比單次確定性預(yù)報(bào)的______更接近實(shí)況。3.利用天氣圖分析鋒面系統(tǒng)時(shí)，暖鋒過(guò)境前后，地面氣壓通常呈現(xiàn)______的變化趨勢(shì)。4.氣象衛(wèi)星的主要觀(guān)測(cè)通道集中在可見(jiàn)光、紅外和______波段。5.預(yù)報(bào)誤差的傳播規(guī)律表明，隨著預(yù)報(bào)時(shí)效的增加，誤差通常會(huì)______。6.在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，根據(jù)氣溫和降水預(yù)報(bào)進(jìn)行______預(yù)測(cè)是一項(xiàng)重要內(nèi)容。7.短臨預(yù)報(bào)中對(duì)雷暴的識(shí)別和預(yù)警，常利用雷達(dá)回波的特征，如______、回波頂高和垂直積分液態(tài)水含量（VIL）等。8.大氣靜力穩(wěn)定度判別常用的工具之一是______，其干絕熱層結(jié)線(xiàn)表示干空氣的絕熱變化。9.預(yù)報(bào)驗(yàn)證中的“實(shí)況偏差”（Bias）指的是預(yù)報(bào)量與實(shí)況量之差的______。10.現(xiàn)代數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式中，對(duì)大氣中水汽相變的處理是核心環(huán)節(jié)之一，涉及______、凝結(jié)和凍結(jié)等過(guò)程。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）模式的基本構(gòu)成要素。2.解釋什么是“模式分辨率”，并簡(jiǎn)述其與預(yù)報(bào)精度之間的關(guān)系。3.簡(jiǎn)述集合天氣預(yù)報(bào)的主要方法及其在提高極端天氣事件預(yù)報(bào)能力方面的優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述利用天氣圖分析判斷鋒面類(lèi)型（冷鋒/暖鋒/靜止鋒）的主要依據(jù)。四、論述題（每題15分，共30分）1.論述大氣中的混沌特性對(duì)短期天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的限制，并簡(jiǎn)述數(shù)值天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域?yàn)榭朔@種限制所采取的主要技術(shù)途徑。2.結(jié)合實(shí)例，論述氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品（如天氣預(yù)報(bào)圖、數(shù)值模式產(chǎn)品、集合預(yù)報(bào)產(chǎn)品）在至少兩個(gè)不同行業(yè)（如交通、農(nóng)業(yè)或?yàn)?zāi)害防御）中的應(yīng)用價(jià)值。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.D6.B7.B8.A9.A10.B二、填空題1.水平2.平均3.下降4.微波5.增大6.作物生長(zhǎng)7.回波強(qiáng)度（或頂回波強(qiáng)度）8.Tephigram（或溫濕圖）9.平均值10.汽化（或蒸發(fā)）三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：回答NWP模式的基本構(gòu)成要素需要涵蓋數(shù)學(xué)和物理兩個(gè)方面。數(shù)學(xué)上需要模式框架，即坐標(biāo)系統(tǒng)、網(wǎng)格劃分、離散化方法（有限差分、有限體積、譜方法等）、時(shí)間積分方案。物理上需要核心動(dòng)力學(xué)方程（如運(yùn)動(dòng)方程、熱力學(xué)方程）和物理過(guò)程參數(shù)化方案（如對(duì)流、輻射、邊界層、水汽輸送等）?？梢院?jiǎn)要提及模式輸入（初值、側(cè)邊界條件、邊界層資料等）和輸出（預(yù)報(bào)場(chǎng)）。2.解析思路：首先定義模式分辨率，即模式網(wǎng)格點(diǎn)在空間上的最小間距或模式能分辨的最小物理尺度。然后闡述分辨率與預(yù)報(bào)精度的關(guān)系：通常情況下，更高的分辨率意味著模式能更好地捕捉小尺度天氣系統(tǒng)（如對(duì)流、地形影響），從而提高預(yù)報(bào)細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性和預(yù)報(bào)精度，尤其是在短時(shí)和中小尺度天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)方面。但也存在計(jì)算成本隨分辨率提高而急劇增加的限制。3.解析思路：首述集合預(yù)報(bào)方法，主要是在NWP中通過(guò)引入隨機(jī)擾動(dòng)（如改變初始場(chǎng)的小擾動(dòng)、采用不同的物理參數(shù)化方案、調(diào)整模式參數(shù)等）來(lái)生成多個(gè)（集合）成員。優(yōu)勢(shì)在于：通過(guò)分析集合成員間的差異，可以得到預(yù)報(bào)結(jié)果的不確定性量度（概率預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)）；特別對(duì)于極端事件，集合預(yù)報(bào)能提供事件發(fā)生的概率，有助于進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警。4.解析思路：判斷鋒面的主要依據(jù)是分析天氣圖上的溫度、氣壓和風(fēng)場(chǎng)特征。溫度方面，冷鋒過(guò)境后氣溫下降，暖鋒過(guò)境后氣溫上升；氣壓方面，冷鋒過(guò)境常伴隨氣壓抬升，暖鋒過(guò)境伴隨氣壓下降；風(fēng)場(chǎng)方面，冷鋒過(guò)境時(shí)風(fēng)向常出現(xiàn)突變，風(fēng)速增大，暖鋒過(guò)境時(shí)風(fēng)向轉(zhuǎn)變平緩。靜止鋒通常表現(xiàn)為溫度場(chǎng)和氣壓場(chǎng)呈波動(dòng)狀變化，風(fēng)向風(fēng)速變化不明顯。四、論述題1.解析思路：首述大氣混沌特性：大氣系統(tǒng)是一個(gè)非線(xiàn)性動(dòng)力系統(tǒng)，對(duì)初始狀態(tài)極其敏感，微小的擾動(dòng)會(huì)隨時(shí)間呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，導(dǎo)致長(zhǎng)期預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)際天氣產(chǎn)生巨大偏差（蝴蝶效應(yīng)）。這是短期天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的根本性限制?？朔緩剑阂皇翘岣叱跏紙?chǎng)資料的精度和覆蓋范圍；二是發(fā)展更先進(jìn)的數(shù)值模式，提高對(duì)小尺度過(guò)程的模擬能力（如高分辨率模式）；三是發(fā)展集合預(yù)報(bào)，量化預(yù)報(bào)不確定性；四是發(fā)展數(shù)據(jù)同化技術(shù)，不斷修正預(yù)報(bào)場(chǎng)；五是發(fā)展基于統(tǒng)計(jì)或人工智能的Post-processing技術(shù)，修正模式輸出。2.解析思路：需要選擇兩個(gè)行業(yè)進(jìn)行論述。例如：*交通行業(yè)：氣象預(yù)報(bào)對(duì)航空、公路、鐵路交通至關(guān)重要。準(zhǔn)確的降水、風(fēng)、能見(jiàn)度預(yù)報(bào)可保障飛行安全、預(yù)防道路濕滑和結(jié)冰、合理安排列車(chē)運(yùn)行調(diào)度。集合預(yù)報(bào)提供的概率信息有助于航空公司制定更科學(xué)的備降預(yù)案，高速公路部門(mén)提前發(fā)布惡劣天氣預(yù)警和采取管控措施。*農(nóng)業(yè)行業(yè)：農(nóng)業(yè)預(yù)報(bào)服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程。降雨預(yù)報(bào)指導(dǎo)灌溉和排水；溫度預(yù)報(bào)影響作物生長(zhǎng)和病蟲(chóng)害發(fā)生；寒潮、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性