2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫——臺風(fēng)形成與發(fā)展的大氣學(xué)解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.以下哪一項通常不被認(rèn)為是熱帶氣旋（臺風(fēng)）形成的*必要*大氣環(huán)境條件？A.海面溫度至少達(dá)到26.5℃以上且持續(xù)一段時間B.垂直方向上的風(fēng)切變?。ㄋ斤L(fēng)垂直分量變化小）C.地球自轉(zhuǎn)提供的科里奧利參數(shù)顯著D.環(huán)境大氣具有強烈的逆溫層，抑制垂直發(fā)展2.熱帶氣旋（臺風(fēng)）強度增長的最主要能量來源是：A.太陽輻射直接加熱B.水平氣壓梯度力做功C.水汽凝結(jié)釋放的潛熱D.地面摩擦加熱3.在臺風(fēng)內(nèi)部，垂直上升氣流最強烈的區(qū)域通常位于：A.外圍云帶B.中心密集云團(tuán)（CDO）內(nèi)C.臺風(fēng)眼壁D.臺風(fēng)眼內(nèi)4.以下哪種大氣動力學(xué)過程在臺風(fēng)的維持和發(fā)展中起著關(guān)鍵作用？A.輻射冷卻B.水平動量輻合C.地面摩擦力做正功D.環(huán)境輻散5.環(huán)境垂直風(fēng)切變對臺風(fēng)發(fā)展的影響主要是：A.提供額外的能量輸入B.削弱臺風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)，阻礙其發(fā)展C.增強臺風(fēng)的旋轉(zhuǎn)速度D.促進(jìn)水汽向中心集中6.臺風(fēng)眼形成的主要原因是：A.臺風(fēng)內(nèi)部強烈的上升氣流將所有云層帶出B.臺風(fēng)中心下沉氣流強烈，抑制了對流C.地面摩擦在眼壁區(qū)域最強D.環(huán)境氣流輻合在中心形成低壓7.以下哪個物理量在臺風(fēng)近中心區(qū)域的垂直分布上，通常表現(xiàn)出“暖心”特征？A.水汽混合比B.位溫（θ）C.比濕D.溫度8.臺風(fēng)過境時，通常在近地面觀測到：A.絕對靜風(fēng)B.最大風(fēng)速出現(xiàn)在高空C.風(fēng)向隨時間穩(wěn)定不變D.逆風(fēng)現(xiàn)象（風(fēng)速隨高度減?。?.臺風(fēng)向外圍環(huán)境輸送能量和動量的主要機制是：A.垂直對流輸送B.水平輻合C.高空流出D.地面摩擦10.影響臺風(fēng)移動路徑的主要因素之一是：A.臺風(fēng)自身中心氣壓梯度力B.大尺度環(huán)境流場（如副熱帶高壓、引導(dǎo)氣流）C.臺風(fēng)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)方向D.海溫分布二、填空題（每空2分，共20分）1.熱帶氣旋按中心附近最大風(fēng)速劃分為不同等級，在中國氣象標(biāo)準(zhǔn)下，中心附近最大風(fēng)速持續(xù)分鐘數(shù)的平均值達(dá)到17.2-24.4米/秒時，稱為______。2.臺風(fēng)形成過程中，海面上的暖濕空氣受熱上升，在垂直運動中水汽凝結(jié)釋放潛熱，導(dǎo)致近地面氣壓降低，空氣進(jìn)一步輻合上升，形成一個正反饋循環(huán)，這個過程稱為______。3.在臺風(fēng)的垂直結(jié)構(gòu)中，通常將云雨分布最為組織、對流活動最劇烈、風(fēng)力最大的區(qū)域稱為______。4.科里奧利參數(shù)是地球自轉(zhuǎn)引起的，它的大小與緯度有關(guān)，在臺風(fēng)這種大尺度旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，科里奧利參數(shù)的影響表現(xiàn)為使氣流圍繞______旋轉(zhuǎn)。5.臺風(fēng)發(fā)展過程中，如果環(huán)境垂直風(fēng)切變過大，會破壞臺風(fēng)的______，導(dǎo)致能量難以有效聚集，從而抑制臺風(fēng)的發(fā)展。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述臺風(fēng)形成需要滿足哪些主要的海洋和大氣環(huán)境條件。2.解釋潛熱釋放在臺風(fēng)發(fā)展過程中的作用機制。3.簡要說明地面摩擦力對臺風(fēng)近地面風(fēng)場結(jié)構(gòu)的影響。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述影響臺風(fēng)強度變化的主要環(huán)境因素及其作用機制。2.結(jié)合大氣動力學(xué)原理，解釋臺風(fēng)眼壁附近為何對流活動最為旺盛，并簡述其對臺風(fēng)整體結(jié)構(gòu)維持的重要性。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.B5.B6.B7.B8.B9.C10.B二、填空題1.熱帶風(fēng)暴2.潛熱釋放反饋（或正反饋循環(huán)）3.臺風(fēng)眼壁4.中心（或臺風(fēng)眼）5.垂直結(jié)構(gòu)（或組織性垂直上升氣流）三、簡答題1.簡述臺風(fēng)形成需要滿足哪些主要的海洋和大氣環(huán)境條件。解析思路：回答需涵蓋海洋條件和大氣條件兩大類。海洋條件主要是足夠大的暖水（海溫≥26.5℃，深度至少達(dá)50米），這是潛熱釋放的能量來源。大氣條件主要包括：低層（對流層中低層）風(fēng)切變?。ㄋ斤L(fēng)速隨高度變化小），有利于空氣輻合上升和渦度維持；高空有足夠強的流出層，允許能量和水汽向外散逸；初始擾動（如熱帶低壓）的存在；高濕度層結(jié)，提供充足水汽。2.解釋潛熱釋放在臺風(fēng)發(fā)展過程中的作用機制。解析思路：解釋潛熱釋放的能量來源和正反饋過程。暖濕空氣上升，水汽凝結(jié)（達(dá)到飽和或過飽和），釋放凝結(jié)潛熱。這部分熱量使得臺風(fēng)中心及其附近區(qū)域大氣增溫、增濕，環(huán)境比濕增大，大氣更不穩(wěn)定，有利于暖濕空氣進(jìn)一步上升?？諝馍仙龑?dǎo)致近地面氣壓降低，吸引更多環(huán)境空氣流入補充，形成輻合。輻合流入的空氣也因水汽蒸發(fā)需要吸收熱量（潛熱蒸發(fā)冷卻），使得低層空氣變濕，進(jìn)一步有利于上升運動。這個過程構(gòu)成了一個正反饋循環(huán)，不斷釋放能量，維持并增強臺風(fēng)。3.簡要說明地面摩擦力對臺風(fēng)近地面風(fēng)場結(jié)構(gòu)的影響。解析思路：說明摩擦力主要在近地面作用，其效果是使風(fēng)向偏離地轉(zhuǎn)風(fēng)方向，并減小風(fēng)速。在臺風(fēng)近地面，摩擦力將使得氣流輻合中心的位置略微偏離氣壓最低中心。同時，摩擦力消耗空氣的動能，導(dǎo)致近地面風(fēng)速比高空地轉(zhuǎn)風(fēng)速要小。在臺風(fēng)眼壁附近，摩擦力對風(fēng)速的影響相對較小，風(fēng)速接近梯度風(fēng)。在臺風(fēng)眼內(nèi)，由于地面粗糙度可能增加（如植被、建筑），摩擦力可能進(jìn)一步增強，抑制風(fēng)速。四、論述題1.論述影響臺風(fēng)強度變化的主要環(huán)境因素及其作用機制。解析思路：需列舉主要因素并深入闡述其作用。主要因素包括：海溫、環(huán)境垂直風(fēng)切變、環(huán)境濕度、高空流出層高度/強度、環(huán)境大氣穩(wěn)定度等。*海溫：海溫是臺風(fēng)能量的主要來源。暖海溫提供更多水汽和潛熱，有利于潛熱釋放反饋，增強上升運動，使臺風(fēng)發(fā)展。海溫低于閾值（如26.5℃）或冷卻過快，則能量供應(yīng)不足，臺風(fēng)將停止發(fā)展甚至減弱。*環(huán)境垂直風(fēng)切變：風(fēng)切變是指高低空風(fēng)速大小或風(fēng)向的差異。小風(fēng)切變有利于臺風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)的維持和加強，允許空氣自由地輻合上升，潛熱有效釋放。大風(fēng)切變會割裂臺風(fēng)的垂直環(huán)流，破壞上升氣流，抑制能量向中心集中，導(dǎo)致臺風(fēng)減弱。風(fēng)切變的影響是復(fù)雜的，存在最佳風(fēng)切變閾值。*環(huán)境濕度：環(huán)境大氣的濕度直接影響水汽的供應(yīng)。高濕度環(huán)境有利于臺風(fēng)對流發(fā)展和潛熱釋放。低濕度環(huán)境則限制了水汽凝結(jié)，潛熱釋放效率降低，不利于臺風(fēng)增強。*高空流出層：強烈而深厚的高空流出層能夠有效地將臺風(fēng)中心積聚的動量和能量向外輸送，為低層暖濕空氣的持續(xù)上升騰出空間，有利于臺風(fēng)維持和增強。流出層如果弱或淺，則能量和動量排出不暢，會抑制臺風(fēng)發(fā)展。*環(huán)境大氣穩(wěn)定度：環(huán)境大氣越不穩(wěn)定（如存在逆溫層下方），越有利于低層空氣的輻合和垂直運動發(fā)展，有利于臺風(fēng)增強。反之，如果環(huán)境非常穩(wěn)定，則對流受到抑制，不利于臺風(fēng)發(fā)展。2.結(jié)合大氣動力學(xué)原理，解釋臺風(fēng)眼壁附近為何對流活動最為旺盛，并簡述其對臺風(fēng)整體結(jié)構(gòu)維持的重要性。解析思路：從動力學(xué)和熱力學(xué)角度解釋眼壁對流旺盛的原因，并說明其重要性。眼壁是臺風(fēng)中最外層、最環(huán)狀的云帶和雷暴帶。*原因解釋：*強輻合區(qū)：眼壁位于臺風(fēng)最大風(fēng)速帶，這里水平氣流輻合最強。流入的空氣被迫強烈上升。*最大垂直風(fēng)切變：眼壁是連接臺風(fēng)眼（下沉區(qū)）和外圍（上升區(qū)）的過渡帶，這里環(huán)境垂直風(fēng)切變通常達(dá)到最大值。強大的垂直風(fēng)切變迫使上升氣流在到達(dá)高空前發(fā)生傾斜，使得水汽和能量更有效地集中在眼壁區(qū)域釋放。*最大加熱區(qū)：上升氣流在眼壁區(qū)域到達(dá)對流層頂附近或更高，水汽凝結(jié)釋放大量潛熱，同時可能伴隨有平流加熱（來自眼內(nèi)下沉氣流的平流）。這使得眼壁區(qū)域成為臺風(fēng)內(nèi)部加熱最強的區(qū)域，大氣非常不穩(wěn)定，極易觸發(fā)強烈的對流活動。*梯度力與科里奧利力平衡：在眼壁附近，氣壓梯度力、慣性離心力和科里奧利力達(dá)到準(zhǔn)平衡，維持著高速旋轉(zhuǎn)的氣流，強烈的輻