2025年大學(xué)《大氣科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——大氣科學(xué)在航空氣象中的應(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）1.下列哪種天氣現(xiàn)象通常被認(rèn)為是對(duì)航空飛行最危險(xiǎn)的因素之一？A.陣性小雨B.小雪C.雷暴D.高空風(fēng)切變2.在航空氣象預(yù)報(bào)中，利用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）模式輸出作為初始場(chǎng)，再通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行修正，這種預(yù)報(bào)方法屬于？A.物理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)B.數(shù)值預(yù)報(bào)C.氣團(tuán)分析預(yù)報(bào)D.專業(yè)經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)3.用來(lái)測(cè)量高空風(fēng)向、風(fēng)速以及氣溫、濕度等參數(shù)的主要工具是？A.氣象雷達(dá)B.氣象衛(wèi)星C.自動(dòng)氣象站D.氣象探空4.飛機(jī)在云中遇到上下氣流交錯(cuò)、垂直速度劇烈變化的情況，最可能遭遇的是？A.霧B.霜C.顛簸D.側(cè)風(fēng)5.導(dǎo)致飛機(jī)在云中結(jié)冰的主要?dú)庀髼l件是？A.高溫高濕B.低于冰點(diǎn)的溫度和含有過(guò)冷水滴的云C.暖濕氣流D.干燥無(wú)風(fēng)的天氣6.航空氣象服務(wù)中，通常所說(shuō)的“低空風(fēng)切變”主要指的是？A.5000米以上高度的風(fēng)向風(fēng)速變化B.1000米以下高度的風(fēng)向風(fēng)速變化C.平流層內(nèi)的急流D.地面風(fēng)與高空風(fēng)的無(wú)梯度變化7.衛(wèi)星云圖上，通常白色或灰白色表示的云層類型可能是？A.高空卷云B.中層云C.低空層云或霧D.濃積云8.對(duì)于儀表飛行，飛行員判斷飛機(jī)是否偏離預(yù)定航跡的主要依據(jù)是？A.眼看地面地標(biāo)B.指示空速C.飛行高度表讀數(shù)D.指南針指示9.火山灰云對(duì)航空器的最主要危害是？A.引起飛機(jī)結(jié)冰B.降低能見(jiàn)度C.損壞發(fā)動(dòng)機(jī)和導(dǎo)航設(shè)備D.引起空中雷擊10.能夠提供大范圍、連續(xù)性氣象觀測(cè)，尤其適用于監(jiān)測(cè)云層、風(fēng)場(chǎng)和降水的重要工具是？A.探空儀B.氣象塔C.氣象雷達(dá)D.衛(wèi)星二、填空題（每空1分，共15分）1.航空氣象預(yù)報(bào)的主要服務(wù)對(duì)象是航空公司、飛行人員和空中交通管理部門。2.大氣中的水汽凝結(jié)物，如云、霧、霜等，都可能對(duì)航空飛行安全構(gòu)成威脅。3.氣象衛(wèi)星通過(guò)接收地球大氣的__________輻射來(lái)獲取云層、溫度等信息。4.飛機(jī)在爬升或下降過(guò)程中，通過(guò)不同高度的等壓面變化來(lái)感知__________，這是判斷是否存在風(fēng)切變的重要依據(jù)。5.機(jī)場(chǎng)附近的低空風(fēng)切變通常與地面溫度和濕度的__________有關(guān)。6.預(yù)報(bào)航空氣象要素時(shí)，能見(jiàn)度的預(yù)報(bào)通常使用米或statutemiles來(lái)表示。7.飛機(jī)在雷暴云中飛行可能遇到強(qiáng)烈的上升和下降氣流、冰雹、雷擊等多種危險(xiǎn)。8.利用氣象雷達(dá)可以探測(cè)到風(fēng)暴的位置、強(qiáng)度、移動(dòng)速度以及潛在的__________（如冰雹、龍卷風(fēng)）。9.航空氣象標(biāo)準(zhǔn)中的云高是指云底距離地面的垂直距離。10.大氣中的湍流會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)產(chǎn)生__________和垂直顛簸，影響乘坐舒適性和飛行安全。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.自由氣流2.空中顛簸3.危險(xiǎn)天氣警報(bào)4.航空氣象服務(wù)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述大氣探測(cè)技術(shù)（如探空、雷達(dá)、衛(wèi)星）在獲取航空氣象信息中的作用。2.分析高空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)起飛和著陸可能造成的危害。3.簡(jiǎn)述結(jié)冰對(duì)航空器性能的主要影響。4.闡述航空氣象預(yù)報(bào)的主要依據(jù)和基本原則。五、論述題（10分）結(jié)合大氣科學(xué)的基本原理，論述航空氣象預(yù)報(bào)面臨的挑戰(zhàn)以及如何提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性和可用性。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.D4.C5.B6.B7.C8.D9.C10.C二、填空題1.主要2.凝結(jié)物3.微波或紅外4.氣流（或風(fēng)切變）5.差異（或不均勻）6.能見(jiàn)度7.氣象災(zāi)害8.災(zāi)害回波（或惡劣天氣）9.云高10.橫搖（或側(cè)傾）三、名詞解釋1.自由氣流：指在高空（通常指風(fēng)向風(fēng)速基本不受摩擦力影響的層結(jié)）中，氣流僅受地轉(zhuǎn)偏向力和重力作用而運(yùn)動(dòng)的空氣層。*解析思路：考察對(duì)高空理想氣流狀態(tài)的理解。題目要求解釋自由氣流的概念，需要答出其定義特征，即在遠(yuǎn)離地表的高空，空氣運(yùn)動(dòng)主要受基本的大氣力（地轉(zhuǎn)偏向力和重力）驅(qū)動(dòng)，不受地表摩擦力的干擾。這有助于理解高空風(fēng)場(chǎng)和天氣系統(tǒng)（如高壓脊、低壓槽）的典型特征。2.空中顛簸：指飛機(jī)在空中飛行時(shí)，因遭遇不穩(wěn)定的氣流（如湍流）而發(fā)生的上下、左右或前后搖晃現(xiàn)象。*解析思路：考察對(duì)飛行中常見(jiàn)不適體驗(yàn)的術(shù)語(yǔ)定義。題目要求解釋空中顛簸，需明確其定義——由不穩(wěn)定氣流引起的飛機(jī)搖晃。應(yīng)提及晃動(dòng)的方向是多維的（上下、左右、前后），并點(diǎn)出其成因是湍流。顛簸是影響飛行舒適度和安全的重要因素，與大氣湍流現(xiàn)象直接相關(guān)。3.危險(xiǎn)天氣警報(bào)：氣象部門根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)可能發(fā)生的、對(duì)航空飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅的惡劣天氣（如雷暴、強(qiáng)風(fēng)、結(jié)冰等）向飛行單位發(fā)布的緊急警示信息。*解析思路：考察對(duì)航空氣象服務(wù)產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)的理解。題目要求解釋危險(xiǎn)天氣警報(bào)，需答出其定義：針對(duì)可能發(fā)生的、嚴(yán)重的航空危險(xiǎn)天氣發(fā)布的緊急警示。要點(diǎn)包括：發(fā)布主體（氣象部門）、依據(jù)（規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)）、內(nèi)容（雷暴、強(qiáng)風(fēng)、結(jié)冰等）、對(duì)象（飛行單位）、性質(zhì)（緊急警示）。這體現(xiàn)了航空氣象服務(wù)中對(duì)飛行安全的重視。4.航空氣象服務(wù)：利用大氣科學(xué)知識(shí)和探測(cè)技術(shù)，針對(duì)航空活動(dòng)的需要，提供飛行情報(bào)、氣象預(yù)報(bào)、警報(bào)以及特殊氣象咨詢服務(wù)等系統(tǒng)性的氣象保障服務(wù)。*解析思路：考察對(duì)航空氣象服務(wù)整體概念的理解。題目要求解釋航空氣象服務(wù)，需概述其定義和范疇：為航空活動(dòng)提供保障。要點(diǎn)應(yīng)包括：服務(wù)內(nèi)容（飛行情報(bào)、預(yù)報(bào)、警報(bào)、咨詢服務(wù)等）、服務(wù)對(duì)象（航空活動(dòng)）、實(shí)現(xiàn)方式（利用大氣科學(xué)知識(shí)和技術(shù)）。這反映了航空氣象在保障航空安全、提高效率方面的重要作用。四、簡(jiǎn)答題1.大氣探測(cè)技術(shù)（如探空、雷達(dá)、衛(wèi)星）在獲取航空氣象信息中起著至關(guān)重要的作用。探空（如探空氣球）能夠提供高空氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等垂直廓線數(shù)據(jù)，是建立大氣模型和進(jìn)行高空預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。氣象雷達(dá)能夠探測(cè)到風(fēng)暴的位置、強(qiáng)度、移動(dòng)速度，識(shí)別潛在的冰雹、龍卷風(fēng)等災(zāi)害性天氣回波，為飛行員提供關(guān)鍵的實(shí)時(shí)危險(xiǎn)天氣信息。氣象衛(wèi)星通過(guò)紅外和可見(jiàn)光云圖，可以提供大范圍、連續(xù)性的云層分布、云頂溫度、云運(yùn)動(dòng)等信息，幫助識(shí)別和追蹤天氣系統(tǒng)的發(fā)展演變。這些探測(cè)技術(shù)獲取的信息相互補(bǔ)充，共同構(gòu)成了航空氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)的核心數(shù)據(jù)源，為飛行員提供決策依據(jù)，保障飛行安全。*解析思路：考察對(duì)多種探測(cè)手段及其在航空氣象中具體應(yīng)用的綜合理解。需要分別闡述探空、雷達(dá)、衛(wèi)星這三種主要探測(cè)技術(shù)的作用。探空側(cè)重于獲取高空垂直結(jié)構(gòu)信息；雷達(dá)側(cè)重于探測(cè)近地面的強(qiáng)天氣和風(fēng)場(chǎng)信息；衛(wèi)星側(cè)重于大范圍、動(dòng)態(tài)的云圖和天氣系統(tǒng)信息。最后總結(jié)這些技術(shù)如何共同支持航空氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)，強(qiáng)調(diào)其對(duì)飛行安全的重要性。2.高空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)起飛和著陸造成的危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是突然的風(fēng)向變化可能導(dǎo)致飛機(jī)偏離預(yù)定航跡或跑道上空的方向，增加側(cè)向操縱的難度，尤其在低能見(jiàn)度條件下更為危險(xiǎn)；二是風(fēng)速的突然變化可能導(dǎo)致飛機(jī)升力、阻力、側(cè)力和俯仰力矩發(fā)生劇變，使飛機(jī)的飛行狀態(tài)（如高度、速度）難以穩(wěn)定控制，容易發(fā)生偏離跑道、高度失控或結(jié)構(gòu)受損等事故。特別是在起飛滑跑和著陸接地階段，飛機(jī)重量大、速度低、穩(wěn)定性較差，對(duì)風(fēng)切變的敏感度極高，危害更為顯著。*解析思路：考察對(duì)特定氣象因素（風(fēng)切變）在關(guān)鍵飛行階段（起降）危害的理解和分析能力。需明確風(fēng)切變包含風(fēng)向和風(fēng)速兩個(gè)維度變化。分別闡述其對(duì)飛行路徑控制和飛行狀態(tài)穩(wěn)定性的影響。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)起降階段飛機(jī)的脆弱性以及風(fēng)切變可能引發(fā)的后果（偏離航跡、難以控制、事故風(fēng)險(xiǎn)）。這體現(xiàn)了對(duì)航空氣象風(fēng)險(xiǎn)因素的深入認(rèn)識(shí)。3.結(jié)冰對(duì)航空器性能的主要影響包括：一是增加飛機(jī)重量，導(dǎo)致升力下降、燃油消耗增加；二是改變機(jī)翼、尾翼和發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵部位的氣動(dòng)外形，破壞氣動(dòng)平衡，導(dǎo)致升力減小、阻力增大、失速速度提高、操縱特性改變；三是可能堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道或?qū)е聜鞲衅魇ъ`，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行和氣象探測(cè)；四是嚴(yán)重時(shí)可能造成結(jié)構(gòu)破壞，威脅飛行安全。因此，結(jié)冰是航空飛行中的一大安全隱患。*解析思路：考察對(duì)航空器受結(jié)冰影響后果的全面認(rèn)知。需要從多個(gè)方面闡述結(jié)冰的危害：重量、氣動(dòng)性能（升力、阻力、失速）、操縱性、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳感器、結(jié)構(gòu)安全。每個(gè)方面都要點(diǎn)明結(jié)冰導(dǎo)致的具體后果及其對(duì)飛行的潛在影響。這反映了結(jié)冰作為一種重要航空危險(xiǎn)天氣的嚴(yán)重性。4.航空氣象預(yù)報(bào)的主要依據(jù)包括：地面和高空的氣象觀測(cè)資料（探空、雷達(dá)、衛(wèi)星等），這些是預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)輸入；大氣科學(xué)的基本原理和規(guī)律（如熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)），用于理解大氣過(guò)程和建立數(shù)值模式；以及基于長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)方法建立的預(yù)報(bào)模型和訂正規(guī)則。航空氣象預(yù)報(bào)的基本原則是：以保障飛行安全為首要目標(biāo)，提供準(zhǔn)確、及時(shí)、針對(duì)性強(qiáng)（針對(duì)具體航線、機(jī)場(chǎng)、飛行階段）的預(yù)報(bào)產(chǎn)品；綜合考慮各種影響因素（天氣系統(tǒng)、地形、飛行高度等）；不斷檢驗(yàn)和評(píng)估預(yù)報(bào)效果，并通過(guò)新技術(shù)和方法持續(xù)改進(jìn)預(yù)報(bào)能力。*解析思路：考察對(duì)航空氣象預(yù)報(bào)依據(jù)和原則的理解。首先回答依據(jù)，需涵蓋數(shù)據(jù)來(lái)源（觀測(cè)資料）、理論基礎(chǔ)（大氣科學(xué)原理、模式）和方法來(lái)源（經(jīng)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)）。然后回答原則，需強(qiáng)調(diào)安全第一、準(zhǔn)確及時(shí)、針對(duì)性、持續(xù)改進(jìn)這幾個(gè)核心要點(diǎn)。這體現(xiàn)了航空氣象預(yù)報(bào)的科學(xué)性和實(shí)用性特點(diǎn)。五、論述題航空氣象預(yù)報(bào)面臨的挑戰(zhàn)是多方面的。首先，大氣系統(tǒng)本身具有高度的復(fù)雜性和非線性，許多現(xiàn)象（如中小尺度天氣系統(tǒng)、對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展）的機(jī)理仍不完全清楚，導(dǎo)致預(yù)報(bào)難度大。其次，觀測(cè)資料的時(shí)空分辨率和覆蓋范圍有限，難以完全捕捉局地尺度的精細(xì)氣象變化，特別是對(duì)短時(shí)、小范圍的危險(xiǎn)天氣（如雷暴、風(fēng)切變）探測(cè)能力不足，這直接制約了預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。此外，數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的分辨率、物理過(guò)程參數(shù)化方案以及模式初始場(chǎng)的誤差，都會(huì)對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果產(chǎn)生影響，尤其是在預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)時(shí)，誤差累積效應(yīng)顯著。同時(shí)，用戶需求的多樣化和個(gè)性化也對(duì)預(yù)報(bào)提出了更高要求，需要提供更精細(xì)、更具時(shí)效性的服務(wù)。未來(lái)提高航空氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性和可用性的途徑包括：持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用先進(jìn)的觀測(cè)技術(shù)（如更高分辨率的雷達(dá)、風(fēng)廓線儀、機(jī)載探測(cè)等），以獲取更全面、更精細(xì)的氣象信息；研發(fā)更精密、更可靠的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式，改進(jìn)物理過(guò)程參數(shù)化方案；發(fā)展基于人工智能的數(shù)據(jù)同化、模式降尺度、預(yù)報(bào)訂正等技術(shù)，挖掘數(shù)據(jù)潛力；加強(qiáng)多源信息融合分析和短臨預(yù)報(bào)能力建設(shè)；深化對(duì)關(guān)鍵天氣現(xiàn)象機(jī)理的研究；并加強(qiáng)氣象服務(wù)與用戶需