2025年大學《應用氣象學》專業(yè)題庫——極端天氣事件的發(fā)生機理分析考試時間：______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.以下哪個物理量是表征大氣靜力穩(wěn)定性的關鍵參數(shù)？A.比濕B.水汽壓C.位溫D.風速2.產(chǎn)生持續(xù)性強降水的有利大氣層結(jié)條件通常是？A.情性穩(wěn)定層結(jié)B.對流性不穩(wěn)定層結(jié)，且存在逆溫層抑制混合C.條件性對稱不穩(wěn)定層結(jié)D.混合不穩(wěn)定層結(jié)，但水汽含量不足3.副熱帶高壓異常加強或西伸，往往導致我國東部地區(qū)出現(xiàn)？A.持續(xù)性低溫陰雨B.短時強降水C.持續(xù)性高溫干旱D.大范圍暴雪4.超級單體雷暴形成和維持的重要條件之一是？A.弱的垂直風切變B.濕度條件持續(xù)干燥C.存在明顯的暖平流和干下沉區(qū)D.地形抬升作用不明顯5.全球變暖背景下，極端高溫熱浪事件的頻率和強度變化趨勢是？A.頻率和強度均顯著減弱B.頻率降低，強度增強C.頻率增強，強度減弱D.頻率和強度均顯著增強6.臺風（颶風）形成和發(fā)展的關鍵海氣相互作用機制是？A.海面低溫，大氣逆溫強烈B.海面高溫，暖濕空氣上升釋放潛熱，形成正反饋C.海面風切變較大，抑制對流發(fā)展D.海面鹽度較高，大氣濕度小7.冬季，阻塞高壓的形成往往導致其下游地區(qū)出現(xiàn)？A.快速的冷鋒過境B.持續(xù)的低溫干旱C.持續(xù)的暖濕氣流和降水D.大范圍的強對流天氣8.干旱的形成，除了降水不足外，以下哪種情況也常是重要原因？A.大氣層結(jié)非常不穩(wěn)定，對流旺盛B.地表蒸發(fā)量遠大于有效降水C.持續(xù)性的高空強風，帶來大量水汽D.近地面有強烈的逆溫層存在9.冰雹的形成機制主要涉及？A.在穩(wěn)定層結(jié)大氣中，水滴持續(xù)增長B.雷暴云中存在強上升氣流，水滴在云中經(jīng)過多次上下翻騰，凍結(jié)增長C.地面暖濕氣流強烈，形成大片濃霧后降落D.地形強迫導致強風將地面沙塵吹起，與水汽結(jié)合10.大氣中的水汽輸送主要依賴？A.地面輻射加熱B.大氣環(huán)流系統(tǒng)（如急流、氣旋、反氣旋）C.地面盛行風的方向和強度D.云中降水粒子的大小和數(shù)量二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.極端天氣事件的發(fā)生往往與大氣層結(jié)的________和________條件密切相關。2.假定空氣塊在絕熱過程中上升，其溫度隨高度變化率比干絕熱遞減率________時，大氣處于對流不穩(wěn)定狀態(tài)。3.影響臺風強度變化的主要大氣因子包括垂直風切變、海溫、________和科里奧利參數(shù)。4.熱浪的形成通常需要持續(xù)性的地面輻射凈輸入大于感熱和潛熱輸出，并伴有________的天氣狀況。5.分析極端降水事件的發(fā)生機理，需要關注水汽來源、________條件、上升動力以及降水形態(tài)等。6.暴雪的形成不僅需要充足的水汽和________的近地面層結(jié)，還要求有有效的抬升機制。7.冰雹云通常屬于________對流云，其垂直發(fā)展旺盛，具有復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。8.地形因素在極端天氣事件的發(fā)生中起著重要的________作用，可以強迫氣流抬升或改變水汽輸送。9.全球氣候變化導致的熱帶氣旋（臺風/颶風）變化趨勢之一是潛在強度的增加，這與海洋熱量異常和________的改變有關。10.大氣中的潛熱釋放是驅(qū)動許多極端天氣系統(tǒng)（如強對流、臺風）發(fā)展的重要能量來源。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述大氣絕對不穩(wěn)定和條件性不穩(wěn)定的基本區(qū)別。2.比較鋒面降水和地形降水在形成機理上的主要差異。3.簡述城市熱島效應對城市地區(qū)極端高溫熱浪事件的影響機制。4.為什么夏季午后雷暴常出現(xiàn)在午后時段？簡述其觸發(fā)機制。四、論述題（每題10分，共30分。請結(jié)合所學知識，深入分析下列問題）1.以一次典型的梅雨過程為例，分析其形成的主要背景流場特征以及持續(xù)性強降水的發(fā)生機理。2.分析全球氣候變化背景下，極端干旱事件發(fā)生頻率和強度可能變化的物理機制。3.選擇一種你熟悉的極端天氣事件（如強對流天氣、寒潮、臺風登陸等），闡述其主要的形成條件、關鍵的發(fā)展環(huán)節(jié)及其影響強度和范圍的主要因素。---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.D6.B7.C8.B9.B10.B二、填空題1.不穩(wěn)定，水汽充沛2.大3.大氣濕度4.晴朗5.大氣層結(jié)6.持續(xù)性降水7.強烈8.加劇9.大氣環(huán)流10.水汽輸送三、簡答題1.解析思路：絕對不穩(wěn)定是指干絕熱遞減率>濕絕熱遞減率，無論是否有抬升，氣塊一經(jīng)抬升即持續(xù)上升。條件性不穩(wěn)定是指濕絕熱遞減率<干絕熱遞減率<大氣環(huán)境遞減率，氣塊在未達到飽和前下沉，一旦達到飽和并克服環(huán)境浮力后則持續(xù)上升。關鍵區(qū)別在于濕絕熱遞減率與環(huán)境遞減率的大小關系以及是否需要水汽凝結(jié)（抬升至飽和）才能觸發(fā)對流。答案要點：絕對不穩(wěn)定，干絕熱遞減率大于濕絕熱遞減率，氣塊抬升后持續(xù)上升。條件性不穩(wěn)定，濕絕熱遞減率小于干絕熱遞減率，小于環(huán)境遞減率，氣塊抬升需達飽和后才持續(xù)上升。2.解析思路：鋒面降水是冷暖空氣交界面附近，暖濕空氣被抬升，達到飽和后形成云和降水。地形降水是氣流遇到山地等障礙物被迫抬升，達到飽和后形成云和降水。主要差異在于抬升機制：鋒面是冷暖氣團相互作用驅(qū)動，地形是地形強迫。答案要點：鋒面降水是冷暖空氣交界面強迫抬升暖濕空氣形成。地形降水是氣流越過山地等障礙物被迫抬升形成。主要差異在于抬升機制不同。3.解析思路：城市熱島效應指城市區(qū)域比周邊鄉(xiāng)村地區(qū)溫度更高。其對極端高溫熱浪的影響：城市地表（如混凝土、瀝青）吸收并儲存更多熱量，排放的人為熱量（交通、工業(yè)、空調(diào)）增加，且城市建筑結(jié)構(gòu)減少熱量向外輻射，導致地面和近地面大氣層結(jié)更不穩(wěn)定，有利于熱浪發(fā)展和維持。答案要點：城市地表材質(zhì)吸收儲存熱量多；人為熱量排放（交通、工業(yè)、空調(diào)）大；建筑結(jié)構(gòu)減少熱量輻射。這些導致城市近地面溫度更高，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，加劇和延長高溫熱浪。4.解析思路：夏季午后雷暴多見于午后是因為此時地面受熱最強，近地面層結(jié)變得不穩(wěn)定。白天大氣輻射加熱，地面升溫快，近地面氣溫高于高層，形成逆溫層。午后太陽高度角最大，地面受熱達峰值。地面熱力強迫產(chǎn)生的低空輻合氣流，加上熱力不穩(wěn)定能量的積累，當不穩(wěn)定條件滿足時，觸發(fā)對流，形成雷暴。答案要點：白天地面受熱，午后最強，形成近地面不穩(wěn)定層結(jié)；熱力強迫產(chǎn)生低空輻合；不穩(wěn)定能量積累滿足觸發(fā)條件，午后最易觸發(fā)午后雷暴。四、論述題1.解析思路：梅雨的形成機制需從大氣環(huán)流和大氣層結(jié)兩方面分析。背景流場：東亞夏季風建立，西太平洋副熱帶高壓穩(wěn)定少動，或其邊緣存在切變線、低壓槽。大氣層結(jié)：江南地區(qū)上空存在持續(xù)的暖濕氣流，且大氣層結(jié)具有條件性不穩(wěn)定或強對流不穩(wěn)定。持續(xù)性降水：副高邊緣或切變線附近存在地形抬升（如南嶺山地）或氣旋性渦旋發(fā)展，提供持續(xù)的抬升動力，暖濕空氣在其中不斷達到飽和并降水。答案要點：*背景流場：東亞夏季風控制，副高穩(wěn)定少動或邊緣有切變/低壓。*大氣層結(jié)：江南地區(qū)上空暖濕氣流持續(xù)，層結(jié)不穩(wěn)定（條件性或強對流不穩(wěn)定）。*持續(xù)性降水：副高邊緣/切變線附近有地形抬升或氣旋發(fā)展提供持續(xù)抬升動力，暖濕空氣在其中反復抬升凝結(jié)降水。2.解析思路：全球氣候變化導致溫室氣體濃度增加，大氣保溫效應增強，全球平均氣溫上升。這改變了大氣環(huán)流模式（如急流位置和強度變化），可能影響水汽輸送路徑和強度。同時，變暖也增加了大氣蒸發(fā)能力，加劇了某些地區(qū)的干旱化進程。在原有干旱易發(fā)區(qū)，高溫可能加速地表水分蒸發(fā)，變暖導致的大氣對流活動可能減少或改變位置，使得降水更加稀少，從而可能增加極端干旱事件的發(fā)生頻率和強度。答案要點：*全球變暖導致平均氣溫上升，改變大氣環(huán)流，影響水汽輸送。*變暖增加大氣蒸發(fā)能力，加劇干旱。*變暖可能影響對流活動，導致降水減少。*綜合效應可能導致原有干旱區(qū)極端干旱頻率和強度增加。3.解析思路：選擇強對流天氣為例。形成條件：大氣層結(jié)不穩(wěn)定（深厚、正負不穩(wěn)定能量混合）；水平風切變?。ūＷC對流單體垂直發(fā)展）；足夠的水汽；近地面存在不穩(wěn)定能量釋放層（如低空急流）。關鍵發(fā)展環(huán)節(jié)：不穩(wěn)定能量被觸發(fā)（如抬升），形成對流初生；上升氣流發(fā)展，云體垂直發(fā)展旺盛，形成強上升氣流區(qū)；在強上升氣流中，水滴通過碰并增長，可能形成大型降水粒子（冰雹）；云中可能出現(xiàn)劇烈的氣流垂直交變（滾軸云），導致冰雹反復上下運動增長。影響強度和范圍因素：不穩(wěn)定能量強弱（CAPE/CIN大?。淮怪憋L切變大?。ㄇ凶冃?，單體強度和持續(xù)時間長，易合并形