2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——氣象災(zāi)害對城市建設(shè)設(shè)施的影響分析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.城市熱島效應(yīng)2.氣象災(zāi)害脆弱性3.生命線系統(tǒng)4.內(nèi)澇（UrbanFlooding）5.韌性城市（ResilientCity）二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述暴雨導(dǎo)致城市內(nèi)澇的主要機制。2.高溫?zé)崂藢Τ鞘须娏ο到y(tǒng)可能產(chǎn)生哪些主要影響？3.大風(fēng)天氣下，城市中的哪些關(guān)鍵設(shè)施較為脆弱，容易受到損害？4.闡述城市排水系統(tǒng)在減輕暴雨洪澇災(zāi)害中的作用。5.為什么說雷電災(zāi)害對現(xiàn)代城市中的電子信息系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅？三、論述題（每題10分，共30分）1.結(jié)合氣象學(xué)原理，深入分析持續(xù)性的干旱對城市供水系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)區(qū)（位于城市周邊）可能產(chǎn)生的連鎖影響。2.以城市交通系統(tǒng)為例，論述其在遭遇寒潮冰凍災(zāi)害時的脆弱性，并分析應(yīng)采取哪些主要的抗災(zāi)和應(yīng)急保障措施。3.論述氣候變化背景下，極端氣象災(zāi)害（如極端降雨、極端高溫）對城市基礎(chǔ)設(shè)施（特別是能源和通訊設(shè)施）帶來的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的適應(yīng)策略。四、案例分析題（20分）某中等規(guī)模城市地處平原水網(wǎng)地區(qū)，近年來夏季極端降雨事件頻發(fā)，導(dǎo)致城市內(nèi)澇問題日益嚴(yán)重，尤其是在老舊城區(qū)和下墊面硬化區(qū)域。請分析該城市遭遇此類極端降雨導(dǎo)致內(nèi)澇的主要原因，并從城市規(guī)劃、設(shè)施建設(shè)和應(yīng)急管理三個方面，提出一套綜合性的防災(zāi)減災(zāi)建議。試卷答案一、名詞解釋1.城市熱島效應(yīng)：指城市地區(qū)的氣溫顯著高于周邊郊區(qū)的現(xiàn)象。主要成因是城市下墊面性質(zhì)（如混凝土、瀝青吸熱快、散熱慢）的改變、人類活動產(chǎn)生的熱量排放（如交通、工業(yè)、建筑能耗）、綠地和水體減少等因素綜合作用導(dǎo)致。2.氣象災(zāi)害脆弱性：指城市設(shè)施或系統(tǒng)在遭遇特定氣象災(zāi)害時，遭受損害或功能中斷的可能性大小。它取決于設(shè)施的物理特性、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、所處環(huán)境以及災(zāi)害本身的強度和性質(zhì)。3.生命線系統(tǒng)：指維持城市正常運行和居民基本生活所必需的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，主要包括供水、排水、供電、通訊、交通（公路、鐵路、航空、城市軌道交通）、供氣、供熱等。4.內(nèi)澇（UrbanFlooding）：指由于強降雨、風(fēng)暴潮等原因，導(dǎo)致城市內(nèi)部排水系統(tǒng)不堪重負或功能失效，雨水無法及時排出，在低洼地區(qū)或地面積聚，淹沒道路、廣場、建筑基座等地面空間的現(xiàn)象。5.韌性城市（ResilientCity）：指城市在面對自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件等各種沖擊和壓力時，能夠適應(yīng)、吸收、轉(zhuǎn)化和恢復(fù)的能力。韌性城市強調(diào)在遭受沖擊后，能夠快速恢復(fù)其基本功能，并從中學(xué)習(xí)，實現(xiàn)更可持續(xù)的發(fā)展。二、簡答題1.簡述暴雨導(dǎo)致城市內(nèi)澇的主要機制。*答案：主要機制包括：①降雨強度超過排水能力：單位時間內(nèi)降落雨量超過排水管道系統(tǒng)的設(shè)計或?qū)嶋H排水能力，導(dǎo)致雨水積壓。②排水系統(tǒng)負荷超限：排水管道堵塞（如樹葉、垃圾）、破損或容量不足，無法有效匯集和輸送雨水。③下墊面硬化與不透水面積增加：城市中大量不透水表面（如混凝土、瀝青路面）導(dǎo)致雨水無法下滲，迅速匯集并流入排水系統(tǒng)。④地面標(biāo)高與地形影響：城市低洼地區(qū)、地形洼地等自身排水不暢，容易積水。⑤城市內(nèi)河湖系統(tǒng)功能減弱：河道淤積、湖泊被侵占或硬化，調(diào)蓄雨水能力下降。⑥重特大暴雨的極端性：遠超排水系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的降雨，即使系統(tǒng)完好也可能導(dǎo)致內(nèi)澇。*解析思路：分析需要抓住內(nèi)澇的核心——排水不暢或需求過大。從降雨、排水設(shè)施、下墊面、地形、水體等多個城市內(nèi)部及系統(tǒng)本身的因素入手，闡述導(dǎo)致雨水無法及時排走的原因。2.高溫?zé)崂藢Τ鞘须娏ο到y(tǒng)可能產(chǎn)生哪些主要影響？*答案：主要影響包括：①電力需求激增：空調(diào)等制冷設(shè)備是城市夏季耗電大戶，高溫天氣導(dǎo)致空調(diào)用電負荷急劇上升，可能引發(fā)電力供需緊張甚至缺電。②發(fā)輸變電設(shè)備過熱：高溫環(huán)境導(dǎo)致發(fā)電機組、變壓器、輸電線路等設(shè)備散熱困難，運行溫度升高，可能降低設(shè)備出力，縮短設(shè)備壽命，甚至引發(fā)故障停運。③輸電線路故障風(fēng)險增加：大風(fēng)可能導(dǎo)致線路舞動加劇，高溫使導(dǎo)線張力增大，同時高溫也可能加速絕緣子老化，增加線路跳閘風(fēng)險。④水資源約束：發(fā)電（尤其是火電和水電）需要大量冷卻水，高溫導(dǎo)致發(fā)電用水需求增加，可能與農(nóng)業(yè)、生活用水爭源，限制發(fā)電能力。⑤城市照明負荷增加：高溫可能延長白天日照時間，降低自然光照，增加城市照明需求。*解析思路：聚焦電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)（發(fā)電、輸電、變電、配電、負荷）。分析高溫如何直接影響這些環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)和效率，以及如何改變電力負荷需求。3.大風(fēng)天氣下，城市中的哪些關(guān)鍵設(shè)施較為脆弱，容易受到損害？*答案：較為脆弱、容易受到損害的關(guān)鍵設(shè)施包括：①高層建筑：尤其是超高層建筑，其結(jié)構(gòu)在強風(fēng)中受到較大水平荷載，可能發(fā)生晃動、結(jié)構(gòu)應(yīng)力增加，甚至損壞門窗、外飾面等。②大型構(gòu)筑物：如電視塔、通信塔、橋梁、輸電塔線等，迎風(fēng)面積大，抗風(fēng)能力要求高，強風(fēng)可能使其結(jié)構(gòu)受損或倒塌。③廣告牌、標(biāo)志牌、外墻掛板等附屬設(shè)施：這些設(shè)施通常固定不牢固，風(fēng)力易使其倒塌或脫落，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。④樹木：城市綠化樹木，特別是老樹、根系不發(fā)達的樹種，在強風(fēng)中易被吹倒或斷枝，砸壞車輛、房屋和電力線路。⑤輸電線路和設(shè)備：強風(fēng)可能導(dǎo)致導(dǎo)線覆冰（結(jié)冰后重量增加）、線路舞動、桿塔傾斜甚至倒塌，引發(fā)停電。⑥交通設(shè)施：高架橋、人行天橋等可能因風(fēng)致振動，風(fēng)較大的情況下可能影響行車安全（如車帶偏）。*解析思路：思考哪些設(shè)施具有高迎風(fēng)面積、柔性結(jié)構(gòu)、或固定基礎(chǔ)薄弱等特點。從建筑、構(gòu)筑物、附屬設(shè)施、綠化、線路等多個類別識別易受損的關(guān)鍵對象。4.闡述城市排水系統(tǒng)在減輕暴雨洪澇災(zāi)害中的作用。*答案：城市排水系統(tǒng)在減輕暴雨洪澇災(zāi)害中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，主要體現(xiàn)在：①快速收集與匯集雨水：雨水口、滲井、雨水管道等設(shè)施將地表雨水迅速收集并導(dǎo)入地下管網(wǎng)。②輸送與排除雨水：排水管道網(wǎng)絡(luò)將匯集的雨水輸送到泵站（當(dāng)?shù)陀诔鞘械孛鏁r）或通過重力流排入河流、湖泊等受納水體，從而加快城市地表雨水的排出速度。③調(diào)蓄與削減洪峰：污水提升泵站、調(diào)蓄池、蓄滯塘等設(shè)施可以在暴雨初期或高峰期臨時儲存部分雨水，削減下游管道和受納水體的峰值流量，避免快速匯流導(dǎo)致的水體漫溢。④維持排水暢通：通過定期清淤疏通管道，保持排水系統(tǒng)處于良好運行狀態(tài)，確保其設(shè)計排水能力得以發(fā)揮。⑤結(jié)合海綿城市理念：現(xiàn)代排水系統(tǒng)強調(diào)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施（如透水鋪裝、下凹式綠地、生物滯留設(shè)施）相結(jié)合，利用滲透、滯留、蒸發(fā)等手段，從源頭減緩雨水徑流，降低對排水系統(tǒng)的壓力。*解析思路：圍繞排水系統(tǒng)的核心功能——收集、輸送、排除、調(diào)蓄。闡述每個環(huán)節(jié)如何幫助減少地表積水，降低內(nèi)澇風(fēng)險。同時可以提及現(xiàn)代排水系統(tǒng)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合的拓展作用。5.為什么說雷電災(zāi)害對現(xiàn)代城市中的電子信息系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅？*答案：雷電災(zāi)害對現(xiàn)代城市電子信息系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，主要原因在于：①直接雷擊損壞：雷電直接擊中電子設(shè)備或線路，產(chǎn)生巨大的電流和高溫，瞬間燒毀或熔化元器件，導(dǎo)致設(shè)備徹底損壞。②感應(yīng)雷擊（電磁脈沖）損壞：雷電產(chǎn)生的強大電磁場以電磁波形式傳播，當(dāng)其穿透建筑物、線路或設(shè)備外殼時，會感應(yīng)出高電壓，足以擊穿電子設(shè)備的絕緣系統(tǒng)，造成芯片燒毀、數(shù)據(jù)丟失等“軟”損傷或“硬”損傷。③電源系統(tǒng)引入：雷電通過市電線路、電話線、網(wǎng)絡(luò)線、電視電纜等進入室內(nèi)，沖擊敏感的電子設(shè)備。④信號傳輸線路引入：數(shù)據(jù)通信線路、控制線路等也是雷電高電壓、大電流進入系統(tǒng)的通道。⑤現(xiàn)代城市依賴性：現(xiàn)代城市運行高度依賴電子信息系統(tǒng)（如計算機、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、自動控制設(shè)備等），一旦系統(tǒng)遭受雷擊損壞，可能導(dǎo)致金融交易中斷、通信癱瘓、交通系統(tǒng)停擺、生產(chǎn)停工、數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果。*解析思路：從雷電的破壞方式（直接、間接/感應(yīng)）入手，說明其如何通過不同途徑（電源、信號線）進入電子信息系統(tǒng)。強調(diào)現(xiàn)代城市對電子信息的依賴性，闡述雷擊損壞可能帶來的廣泛而嚴(yán)重的后果。三、論述題1.結(jié)合氣象學(xué)原理，深入分析持續(xù)性的干旱對城市供水系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)區(qū)（位于城市周邊）可能產(chǎn)生的連鎖影響。*答案：持續(xù)性干旱對城市供水系統(tǒng)和周邊農(nóng)業(yè)區(qū)的連鎖影響是深遠且多方面的。首先，從氣象學(xué)原理看，持續(xù)性干旱意味著大氣降水長期嚴(yán)重偏少，蒸發(fā)量又往往因持續(xù)高溫而加大，導(dǎo)致區(qū)域水資源總量急劇減少，地表徑流枯竭，地下水位持續(xù)下降。這對城市供水系統(tǒng)的影響表現(xiàn)為：①地表水源枯竭：依賴河流、湖泊作為主要供水來源的城市，在干旱下水源水量銳減甚至斷流，直接威脅城市供水安全。②地下水超采加?。撼鞘袨榫S持供水，可能加大地下水開采力度，導(dǎo)致地下水位持續(xù)快速下降，引發(fā)地面沉降、海水入侵（沿海城市）等問題。③水處理難度增加：水源水量減少可能導(dǎo)致水廠處理水的水力條件變差，同時，干旱期藻類等水生生物可能過度繁殖，增加水處理難度和成本。④供水成本上升：獲取和輸送水資源（尤其是深層地下水或長距離調(diào)水）的成本可能增加。對周邊農(nóng)業(yè)區(qū)的影響則更為直接和嚴(yán)重：①農(nóng)作物大面積減產(chǎn)甚至絕收：農(nóng)業(yè)依賴降水和灌溉，持續(xù)干旱導(dǎo)致土壤缺水，作物生長受阻，造成嚴(yán)重減產(chǎn)，影響糧食安全。②農(nóng)業(yè)灌溉用水緊張：農(nóng)業(yè)灌溉與城市供水、工業(yè)用水可能存在競爭關(guān)系，干旱期水資源分配矛盾加劇，農(nóng)業(yè)用水可能受到嚴(yán)格限制。③農(nóng)業(yè)經(jīng)濟受損：農(nóng)民收入減少，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)面臨危機。④次生災(zāi)害風(fēng)險：農(nóng)作物枯死可能引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險增加。連鎖影響體現(xiàn)在：①城鄉(xiāng)矛盾：城市與農(nóng)業(yè)對有限水資源的爭奪可能加劇區(qū)域社會矛盾。②食品供應(yīng)：農(nóng)業(yè)減產(chǎn)影響城市食品供應(yīng)和價格。③經(jīng)濟沖擊：嚴(yán)重干旱可能導(dǎo)致區(qū)域經(jīng)濟整體受挫。④環(huán)境惡化：水體減少、土地沙化等環(huán)境問題可能加劇。*解析思路：先從持續(xù)性干旱的氣象學(xué)成因和后果入手，分別論述其對城市供水系統(tǒng)（水源、水位、處理、成本）和農(nóng)業(yè)區(qū)（作物、灌溉、經(jīng)濟、次生災(zāi)害）的具體影響。然后，重點分析這些影響之間的相互聯(lián)系和傳遞，即“連鎖影響”，涵蓋社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多個維度。2.以城市交通系統(tǒng)為例，論述其在遭遇寒潮冰凍災(zāi)害時的脆弱性，并分析應(yīng)采取哪些主要的抗災(zāi)和應(yīng)急保障措施。*答案：城市交通系統(tǒng)在遭遇寒潮冰凍災(zāi)害時表現(xiàn)出顯著的脆弱性，主要體現(xiàn)在：①道路結(jié)冰與積雪：氣溫降至冰點以下，降水形成冰層或積雪，導(dǎo)致路面變得極光滑，輪胎抓地力急劇下降，極易引發(fā)車輛打滑、側(cè)滑、追尾事故。積雪還可能完全覆蓋路面，阻塞交通。②橋梁與高架結(jié)構(gòu)冰凍：橋梁、高架等空中結(jié)構(gòu)因散熱快，更容易結(jié)冰（尤其是“黑冰”，在看似干燥無冰的路面下形成），增加結(jié)構(gòu)負重，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形甚至損壞，同時極大增加通行風(fēng)險。③交通信號與設(shè)施結(jié)冰/凍壞：信號燈、交通標(biāo)志、護欄、監(jiān)控攝像頭等交通附屬設(shè)施結(jié)冰凍solid，可能影響其正常工作，甚至損壞。④公共交通運營受阻：公交車、地鐵（地面/高架線路、進出站口）、有軌電車等在冰雪路面運行困難，安全風(fēng)險高，準(zhǔn)點率下降，甚至被迫停運。⑤道路清掃與維護困難：大雪和冰層覆蓋使道路清掃、除冰作業(yè)難度加大、效率降低。⑥應(yīng)急車輛通行困難：應(yīng)急救援、搶險救災(zāi)車輛通行受阻，影響應(yīng)急響應(yīng)速度。針對這些脆弱性，主要的抗災(zāi)和應(yīng)急保障措施包括：①加強監(jiān)測預(yù)警：密切關(guān)注寒潮和冰凍天氣過程，提前發(fā)布預(yù)警信息。②預(yù)防性措施：提前在關(guān)鍵路面、橋梁、交通設(shè)施上撒布融雪劑或防冰劑，開展道路預(yù)掃雪。③及時搶通保暢：一旦出現(xiàn)結(jié)冰，迅速組織力量進行除冰、掃雪作業(yè)，保障主要通道暢通。④調(diào)整交通組織：實行交通管制，限制車型或速度，關(guān)閉部分道路，調(diào)整公交線路或繞行，優(yōu)先保障應(yīng)急車輛通行。⑤保障公共交通運行：對公交、地鐵等增加防滑鏈、防凍液，采取加溫、除冰措施，確?；具\行。⑥應(yīng)急資源儲備：儲備充足的融雪物資、設(shè)備，組建應(yīng)急搶險隊伍。⑦公眾信息引導(dǎo)：提醒市民非必要不外出，減少交通出行，注意出行安全。*解析思路：先系統(tǒng)分析寒潮冰凍天氣對城市交通系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)（道路、橋梁、附屬設(shè)施、公共交通、運營管理）可能造成的具體損害和功能障礙，闡明其脆弱性。然后，基于這些脆弱點，提出相應(yīng)的、有針對性的預(yù)防和應(yīng)急應(yīng)對措施，涵蓋監(jiān)測預(yù)警、預(yù)防撒布、搶通保暢、交通組織、公共交通保障、資源儲備和公眾引導(dǎo)等方面。3.論述氣候變化背景下，極端氣象災(zāi)害（如極端降雨、極端高溫）對城市基礎(chǔ)設(shè)施（特別是能源和通訊設(shè)施）帶來的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的適應(yīng)策略。*答案：氣候變化導(dǎo)致極端氣象災(zāi)害（如極端降雨、極端高溫）的頻率、強度和影響范圍增加，對城市基礎(chǔ)設(shè)施，特別是能源和通訊設(shè)施，帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。①極端降雨挑戰(zhàn)：a)能源設(shè)施：暴雨洪澇可能淹沒變電站、發(fā)電廠（尤其是沿?；蜓睾樱⑤旊娝途€路，導(dǎo)致供電中斷；淹沒電纜溝或沖毀光纜、電纜，破壞通訊網(wǎng)絡(luò)；山洪可能威脅水電站大壩安全。b)通訊設(shè)施：洪水沖毀基站、光纜線路、鐵塔，導(dǎo)致大面積通訊中斷；雨水浸泡設(shè)備短路損壞。②極端高溫挑戰(zhàn)：a)能源設(shè)施：極端高溫導(dǎo)致電力需求激增，電網(wǎng)負荷接近甚至超過極限，引發(fā)供電緊張甚至崩潰；高溫使發(fā)輸變電設(shè)備過熱，散熱困難，易引發(fā)故障，降低出力，增加停電風(fēng)險；依賴水冷的火電機組和核電站在水資源短缺時出力受限。b)通訊設(shè)施：高溫導(dǎo)致光纜、電纜老化加速，絕緣性能下降；基站