2025年大學《氣象技術(shù)與工程》專業(yè)題庫——氣象雷達監(jiān)測技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象中的應用考試時間：______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括號內(nèi)）1.氣象雷達通過發(fā)射電磁波并接收目標回波來探測大氣，其基本工作原理是基于（）。A.光的折射B.電磁波的反射C.聲波的傳播D.大氣分子的電離2.在氣象雷達監(jiān)測中，分辨率主要指的是（）。A.雷達探測的最大水平距離B.雷達能夠區(qū)分的兩個目標的最小距離C.雷達發(fā)射電磁波的頻率D.雷達接收到的信號強度3.用于農(nóng)業(yè)氣象應用的天氣雷達，通常優(yōu)先選用哪種極化方式的數(shù)據(jù)？（）A.垂直極化B.水平極化C.差分極化D.交叉極化4.雷達反演作物葉面積指數(shù)（LAI）的主要物理依據(jù)是（）。A.作物對特定波長電磁波的吸收特性B.作物冠層對雷達波的散射特性C.作物蒸騰作用的強弱D.作物根系的分布情況5.利用氣象雷達監(jiān)測降水時，其探測的主要水汽載體是（）。A.大氣中的液態(tài)水滴和冰晶B.大氣中的水蒸氣分子C.大氣中的塵埃顆粒D.大氣中的臭氧分子6.雷達測量的“零度層亮帶”（ZBL）通常對應于（）。A.地面B.零度等溫線高度C.雷達最大探測高度D.云頂高度7.在農(nóng)業(yè)氣象中，利用雷達監(jiān)測大氣水汽含量，對于（）具有重要意義。A.作物水分脅迫評估B.土壤墑情預測C.農(nóng)業(yè)病蟲害預警D.農(nóng)業(yè)政策制定8.雷達數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)氣象應用中，通常需要進行質(zhì)量控制，其主要目的是（）。A.提高雷達的探測距離B.增強雷達的分辨率C.減少或消除系統(tǒng)誤差和隨機誤差D.改變雷達的極化方式9.與傳統(tǒng)地面觀測相比，氣象雷達進行農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測的主要優(yōu)勢在于（）。A.觀測站點密集B.可以進行大范圍、連續(xù)的時空監(jiān)測C.觀測數(shù)據(jù)時間分辨率極高D.數(shù)據(jù)獲取成本極低10.雷達監(jiān)測到的風場信息，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用于（）。A.精準農(nóng)業(yè)變量施用指導B.農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)安全評估C.農(nóng)作物生長模型參數(shù)校準D.農(nóng)田小氣候特征分析二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在橫線上）1.氣象雷達發(fā)射的電磁波頻率通常在________GHz到_______GHz之間。2.雷達方程是描述雷達探測性能的基本理論，它表明接收信號強度與發(fā)射功率、接收機靈敏度、_______、_______和目標雷達截面等因素有關(guān)。3.利用雷達數(shù)據(jù)估算作物參數(shù)時，常用的反演模型包括物理模型和_______模型。4.農(nóng)業(yè)氣象中，雷達監(jiān)測到的降水信息對于________、________等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有直接影響。5.雷達探測到的風場數(shù)據(jù)，結(jié)合其他氣象資料，可用于________和________的預報。6.為了提高雷達數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)氣象中的應用精度，常常需要與其他觀測資料（如地面氣象站數(shù)據(jù)）進行________。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述氣象雷達探測降水的基本原理。2.簡述雷達數(shù)據(jù)在監(jiān)測農(nóng)業(yè)干旱中的應用方法。3.簡述影響雷達反演作物參數(shù)（如LAI）精度的主要因素。4.簡述氣象雷達在農(nóng)業(yè)災害預警中的應用場景。四、論述題（每題10分，共30分。請圍繞下列問題展開論述）1.論述氣象雷達技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)中的應用潛力和面臨的挑戰(zhàn)。2.分析雷達反演作物水分含量的原理及其在農(nóng)業(yè)水資源管理中的價值。3.結(jié)合實例，論述如何利用多普勒天氣雷達監(jiān)測和預警對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大影響的氣象災害（如冰雹、強風）。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.C4.B5.A6.B7.A8.C9.B10.B二、填空題1.1；352.距離的四次方；目標雷達截面3.半經(jīng)驗4.灌溉；防洪5.降水；風6.融合三、簡答題1.解析思路：雷達通過發(fā)射電磁波，電磁波遇到降水粒子（水滴、冰晶）發(fā)生散射，雷達接收部分接收散射回波。回波信號的強度與降水粒子的大小、數(shù)量（濃度）以及與雷達的距離有關(guān)。通過測量回波信號強度（反射率因子Z）、相位信息、多普勒頻移等，可以反演降水類型、強度、速度、分布等大氣參數(shù)。2.解析思路：雷達可以通過探測降水（或結(jié)合溫度資料反演含水量）來間接指示干旱狀況。例如，監(jiān)測干旱區(qū)域降水的缺失或減少；利用雷達估算的土壤濕度或植被含水量指標；監(jiān)測與干旱相關(guān)的對流性天氣活動（如午后雷暴）的異常。關(guān)鍵在于理解雷達不同參數(shù)如何反映水分狀況。3.解析思路：主要因素包括：雷達本身性能（分辨率、極化方式、仰角等）；大氣條件（氣溶膠、地形對雷達波的干擾）；作物本身特性（種類、結(jié)構(gòu)、生長階段、含水量等）；反演模型的準確性；數(shù)據(jù)融合的質(zhì)量（如果使用了其他數(shù)據(jù)源）。需要考慮從雷達信號到作物參數(shù)的整個反演鏈路上的誤差累積。4.解析思路：雷達通過探測回波強度和速度信息，可以識別和定位災害性天氣系統(tǒng)。例如，利用強回波特征識別冰雹云；利用多普勒雷達探測風場中的強風區(qū)、垂直風切變等特征來預警龍卷風、狂風等。重點在于雷達如何探測這些天氣系統(tǒng)的關(guān)鍵物理特征。四、論述題1.解析思路：潛力方面：雷達可大范圍、連續(xù)監(jiān)測農(nóng)田氣象要素（降水、溫濕、風場、水分等），為精準灌溉、施肥、病蟲害預警、農(nóng)機作業(yè)安全等提供實時依據(jù)。面臨的挑戰(zhàn)：雷達數(shù)據(jù)成本相對較高；數(shù)據(jù)處理和反演模型復雜，需要專業(yè)知識；雷達探測存在盲區(qū)，且精度受多種因素影響；數(shù)據(jù)時空分辨率有限；如何將雷達信息有效集成到現(xiàn)有的精準農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)中。2.解析思路：原理方面：利用雷達后向散射系數(shù)與作物冠層水分含量、結(jié)構(gòu)的關(guān)系，結(jié)合經(jīng)驗或物理模型，反演得到作物冠層含水量或土壤含水量信息。價值方面：可提供大范圍、連續(xù)的農(nóng)田水分監(jiān)測，彌補地面站點稀疏的不足；有助于及時評估作物水分脅迫狀況，指導灌溉決策；為區(qū)域水資源管理提供重要信息；可與其他遙感手段結(jié)合，提高監(jiān)測精度和可靠性。3.解析思路：實例方面可選取冰雹或強風。例如，多普勒雷達通過探測冰雹云特有的強回波頂、回波形態(tài)（如“穹頂”、“V”型缺口）以及云內(nèi)強的