2025年大學(xué)大氣科學(xué)（數(shù)值天氣預(yù)報(bào)概論）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，描述大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程組不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.運(yùn)動(dòng)方程B.能量方程C.水汽方程D.狀態(tài)方程2.以下哪種數(shù)值模式在全球數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中應(yīng)用較為廣泛？（）A.有限差分模式B.有限元模式C.譜模式D.半拉格朗日模式3.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，初始場(chǎng)誤差對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果的影響通常通過（）來描述。A.誤差增長(zhǎng)函數(shù)B.預(yù)報(bào)時(shí)效C.分辨率D.物理過程參數(shù)化4.在數(shù)值模式中，邊界層參數(shù)化方案主要用于處理（）。A.大氣邊界層內(nèi)的熱量交換B.大氣邊界層內(nèi)的水汽輸送C.大氣邊界層內(nèi)的動(dòng)量輸送D.以上都是5.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，時(shí)間積分方案的穩(wěn)定性主要取決于（）。A.時(shí)間步長(zhǎng)B.空間分辨率C.物理過程參數(shù)化D.初始場(chǎng)誤差6.以下哪種資料同化方法可以有效利用衛(wèi)星觀測(cè)資料？（）A.變分同化B.三維變分同化C.四維變分同化D.集合卡爾曼濾波同化7.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，地形對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的影響主要通過（）來體現(xiàn)。A.地形高度B.地形坡度C.地形粗糙度D.以上都是8.在數(shù)值模式中，云微物理過程參數(shù)化方案主要用于模擬（）。A.云的形成和發(fā)展B.降水的形成和發(fā)展C.云與輻射的相互作用D.以上都是9.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，模式驗(yàn)證的主要目的是（）。A.評(píng)估模式的準(zhǔn)確性B.評(píng)估模式的穩(wěn)定性C.評(píng)估模式的可擴(kuò)展性D.評(píng)估模式的計(jì)算效率10.以下哪種數(shù)值天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)航空飛行安全最為重要？（）A.地面溫度預(yù)報(bào)B.風(fēng)速風(fēng)向預(yù)報(bào)C.降水預(yù)報(bào)D.能見度預(yù)報(bào)二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中的物理過程參數(shù)化包括以下哪些方面？（）A.邊界層參數(shù)化B.云微物理過程參數(shù)化C.輻射過程參數(shù)化D.降水過程參數(shù)化2.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，常用的初始場(chǎng)資料包括以下哪些？（）A.地面觀測(cè)資料B.高空探測(cè)資料C.衛(wèi)星觀測(cè)資料D.雷達(dá)觀測(cè)資料3.以下哪些方法可以用于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中的誤差分析？（）A.統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)B.數(shù)值模擬C.對(duì)比分析D.同化分析4.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，模式發(fā)展的趨勢(shì)包括以下哪些？（）A.提高分辨率B.改進(jìn)物理過程參數(shù)化C.加強(qiáng)資料同化D.發(fā)展集合預(yù)報(bào)5.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)在以下哪些領(lǐng)域有重要應(yīng)用？（）A.氣象預(yù)報(bào)B.氣候預(yù)測(cè)C.航空航天D.海洋預(yù)報(bào)三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)可以完全準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)未來的天氣變化。（）2.初始場(chǎng)誤差是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中誤差的唯一來源。（）3.數(shù)值模式的分辨率越高，預(yù)報(bào)結(jié)果就越準(zhǔn)確。（）4.物理過程參數(shù)化方案對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的結(jié)果沒有影響。（）5.資料同化的目的是將觀測(cè)資料和模式預(yù)報(bào)結(jié)合起來，提高初始場(chǎng)的質(zhì)量。（）6.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中，時(shí)間積分方案的穩(wěn)定性與時(shí)間步長(zhǎng)無關(guān)。（）7.地形對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的影響主要體現(xiàn)在低層大氣中。（）8.云微物理過程參數(shù)化方案可以準(zhǔn)確地模擬云的所有物理過程。（）9.模式驗(yàn)證是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中必不可少的環(huán)節(jié)。（）10.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品的準(zhǔn)確性只與模式本身有關(guān)，與觀測(cè)資料無關(guān)。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基本原理。2.說明資料同化在數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中的重要性及常用方法。3.舉例說明數(shù)值天氣預(yù)報(bào)在氣象災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用。五、論述題（總共2題，每題15分，請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述下列問題）1.論述物理過程參數(shù)化對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的影響，并舉例說明。2.分析數(shù)值天氣預(yù)報(bào)未來的發(fā)展方向及面臨的挑戰(zhàn)。答案：一、選擇題1.D2.C3.A4.D5.A6.C7.D8.D9.A10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、簡(jiǎn)答題1.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)基本原理：根據(jù)大氣運(yùn)動(dòng)方程組，利用數(shù)值方法離散求解，結(jié)合初始場(chǎng)和邊界條件，模擬大氣運(yùn)動(dòng)演變，預(yù)測(cè)未來天氣狀況。2.資料同化重要性：提高初始場(chǎng)質(zhì)量，減少初始誤差。常用方法：變分同化、三維變分同化、四維變分同化、集合卡爾曼濾波同化等。3.如暴雨預(yù)警，數(shù)值天氣預(yù)報(bào)通過模擬降水系統(tǒng)演變，提前預(yù)測(cè)暴雨落區(qū)、強(qiáng)度和移動(dòng)路徑，為發(fā)布預(yù)警、采取防范措施提供依據(jù)。五、論述題1.物理過程參數(shù)化影響：合理參數(shù)化可提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性，不合理則誤差增大。如邊界層參數(shù)化