【2025年】氣象學試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列氣象要素中，直接反映大氣中水汽含量的是（）A.相對濕度B.露點溫度C.飽和差D.溫度露點差2.根據(jù)國際標準大氣模型，對流層頂?shù)钠骄叨仍谥芯暥鹊貐^(qū)約為（）A.8-10kmB.10-12kmC.12-14kmD.14-16km3.厄爾尼諾事件發(fā)生時，赤道東太平洋海溫異常（），通常伴隨（）A.偏高；西太平洋臺風提供數(shù)減少B.偏高；西太平洋臺風提供數(shù)增加C.偏低；東太平洋降水增多D.偏低；南美西岸干旱加劇4.地面氣象觀測中，百葉箱的作用主要是（）A.避免太陽直射和地面反射輻射影響B(tài).增強空氣流通以獲取平均風速C.隔離降水對溫度傳感器的干擾D.防止鳥類破壞觀測設備5.下列不屬于大氣長波輻射吸收的主要氣體是（）A.二氧化碳（CO?）B.臭氧（O?）C.氮氣（N?）D.水蒸氣（H?O）6.鋒面氣旋發(fā)展的“挪威學派”模型中，成熟階段的典型特征是（）A.冷暖氣團交匯形成狹窄鋒區(qū)B.氣旋中心氣壓最低，云雨區(qū)擴展C.冷鋒追上暖鋒形成錮囚鋒D.氣旋進入填塞階段，氣壓開始回升7.城市熱島效應最顯著的時段通常出現(xiàn)在（）A.夏季白天B.夏季夜晚C.冬季白天D.冬季夜晚8.用于測量大氣垂直溫度、濕度、氣壓廓線的常規(guī)探空儀器是（）A.多普勒天氣雷達B.激光雷達C.無線電探空儀D.微波輻射計9.全球變暖背景下，北大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC）減弱最可能導致（）A.歐洲西北部氣溫升高B.北美東海岸海平面下降C.赤道東太平洋海溫異常偏高D.北大西洋颶風強度增強10.下列關于積雨云（Cb）的描述，錯誤的是（）A.云體垂直發(fā)展旺盛，頂部可到達對流層頂B.常伴隨雷暴、冰雹等強對流天氣C.云底高度通常低于2000米，水平范圍較小D.云內(nèi)存在強烈的上升和下沉氣流11.氣象衛(wèi)星中，靜止軌道衛(wèi)星的軌道高度約為（）A.800kmB.35800kmC.500kmD.20000km12.大氣中的臭氧主要集中在（），其主要作用是（）A.對流層；吸收紫外線B.平流層；吸收紫外線C.對流層；吸收可見光D.平流層；吸收紅外輻射13.下列關于氣壓系統(tǒng)的描述，正確的是（）A.反氣旋中心氣流輻散下沉，多晴朗天氣B.氣旋中心氣流輻合上升，多陰雨天氣C.高壓脊附近等壓線彎曲最大點的連線為脊線D.以上均正確14.2023年夏季北半球多地出現(xiàn)極端高溫事件，其直接氣象原因最可能是（）A.副熱帶高壓異常偏強且穩(wěn)定B.極地渦旋異常偏弱C.拉尼娜事件持續(xù)D.中緯度西風帶波動加劇15.計算大氣穩(wěn)定度時，若氣塊溫度直減率（γ）小于干絕熱直減率（γd），則大氣處于（）A.絕對不穩(wěn)定狀態(tài)B.絕對穩(wěn)定狀態(tài)C.條件性不穩(wěn)定狀態(tài)D.中性穩(wěn)定狀態(tài)二、填空題（每題2分，共20分）1.大氣垂直分層中，____層的溫度隨高度升高而降低，是天氣現(xiàn)象發(fā)生的主要層次。2.表征空氣濕度的物理量中，____是指空氣中水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比。3.臺風（颶風）的暖心結構主要是由于____釋放大量潛熱導致中心溫度高于周圍。4.氣象學中，____是指某一地區(qū)某一時段各種天氣過程的綜合表現(xiàn)，反映長期的大氣平均狀態(tài)。5.地面氣象觀測中，____是測量近地面風速的常用儀器，其感應部分通常由三個或四個半球形風杯組成。6.全球氣候系統(tǒng)的五大圈層包括大氣圈、水圈、____、冰凍圈和生物圈。7.鋒面根據(jù)冷暖氣團移動方向可分為冷鋒、暖鋒、準靜止鋒和____。8.大氣中的____是造成酸雨的主要物質(zhì)，其主要來源是化石燃料燃燒和工業(yè)排放。9.數(shù)值天氣預報中，初始條件的誤差會因大氣運動的____特性（如混沌效應）而被放大，導致預報不確定性增加。10.中國氣象局發(fā)布的《2023年中國氣候公報》顯示，2023年全國平均氣溫較常年偏高約____℃（保留一位小數(shù)）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述海陸風的形成機制及其日變化特征。2.比較冷鋒與暖鋒過境時的天氣特征差異。3.說明大氣溫室效應的基本原理，并列舉三種主要溫室氣體。4.簡述多普勒天氣雷達在強對流天氣監(jiān)測中的應用原理。5.分析全球變暖對極地生態(tài)系統(tǒng)的主要影響。四、論述題（每題15分，共30分）1.結合近年來的極端天氣事件（如2021年鄭州特大暴雨、2023年北半球高溫），論述氣候變化背景下我國氣象防災減災面臨的挑戰(zhàn)及應對策略。2.從大氣運動的基本方程（如連續(xù)方程、動量方程、熱力學方程）出發(fā)，闡述數(shù)值天氣預報的核心原理及其面臨的主要技術瓶頸。參考答案一、單項選擇題1.B2.B3.A4.A5.C6.B7.D8.C9.D10.C11.B12.B13.D14.A15.B二、填空題1.對流2.相對濕度3.水汽凝結（或潛熱釋放）4.氣候5.風杯風速計6.巖石圈（或陸面）7.錮囚鋒8.二氧化硫（SO?）和氮氧化物（NOx）9.混沌10.1.2三、簡答題1.海陸風是沿海地區(qū)因海陸熱力性質(zhì)差異引起的局地環(huán)流。白天，陸地升溫快于海洋，陸面空氣受熱膨脹上升，近地面形成低壓，海洋為高壓，氣流由海向陸（海風）；夜間，陸地降溫快于海洋，陸面空氣冷卻下沉形成高壓，海洋為低壓，氣流由陸向海（陸風）。日變化特征：海風通常在上午9-11時開始，下午14-16時最強；陸風在夜間21時后至次日凌晨最強，強度一般弱于海風。2.冷鋒與暖鋒過境時的天氣差異：①移動方向：冷鋒是冷氣團推動暖氣團前進，暖鋒是暖氣團推動冷氣團后退；②鋒面坡度：冷鋒陡（1/50-1/100），暖鋒緩（1/150-1/300）；③降水特征：冷鋒降水集中在鋒后，強度大、歷時短，常伴雷暴；暖鋒降水集中在鋒前，強度小、歷時長，多連續(xù)性降雨；④云系分布：冷鋒云系（積雨云、層積云）較窄，暖鋒云系（卷云、卷層云、高層云、雨層云）較寬且連續(xù)。3.大氣溫室效應原理：太陽短波輻射（主要為可見光）可穿透大氣到達地面，地面吸收后發(fā)射長波輻射（紅外）；大氣中的溫室氣體（如CO?、H?O、CH?）能吸收地面長波輻射，并向各方向發(fā)射輻射，其中向下的部分返回地面，使地面溫度高于無大氣時的理論值。主要溫室氣體：二氧化碳（CO?）、甲烷（CH?）、氧化亞氮（N?O）（或氟利昂類如CFCs）。4.多普勒天氣雷達通過發(fā)射電磁波并接收目標物（如降水粒子）的后向散射回波，利用多普勒效應（頻率偏移與目標徑向速度成正比）探測降水區(qū)的徑向風速。在強對流天氣（如雷暴、龍卷）監(jiān)測中，可識別中氣旋（旋轉(zhuǎn)的小尺度渦旋）、輻合輻散區(qū)等特征，提前預警冰雹、大風、短時強降水等災害性天氣。5.全球變暖對極地生態(tài)系統(tǒng)的影響：①海冰面積縮小、厚度減薄，威脅北極熊等依賴海冰生存的物種；②凍土融化釋放甲烷等溫室氣體，加劇氣候反饋；③極地生物群落結構改變，如南極磷蝦棲息地縮減，影響鯨、企鵝等食物鏈上層生物；④冰川和冰蓋消融導致海平面上升，威脅沿海生態(tài)系統(tǒng)；⑤海洋酸化（CO?溶解增加）影響極地貝類、浮游生物的鈣化過程。四、論述題1.挑戰(zhàn)：①極端天氣頻率和強度增加（如2021年鄭州暴雨小時降雨量破歷史紀錄，2023年北方多地超40℃高溫），超出原有防災設施設計標準；②復合型災害（如高溫+干旱、暴雨+城市內(nèi)澇）增多，應急響應復雜度提高；③氣候變化導致災害鏈延長（如干旱引發(fā)森林火災，火災影響空氣質(zhì)量），跨區(qū)域、跨部門協(xié)同難度大；④公眾對極端天氣的認知和應急能力不足，存在“重救災輕預防”傾向。應對策略：①強化氣象監(jiān)測預警能力，升級精密觀測網(wǎng)絡（如加密雷達、自動站），提升數(shù)值預報模式分辨率和極端天氣概率預報水平；②完善防災基礎設施，按氣候變化情景修訂城市排水、電力等工程標準（如提高城市內(nèi)澇設計重現(xiàn)期）；③推動多部門協(xié)同機制（氣象、水利、應急、交通等），建立災害風險聯(lián)合研判和信息共享平臺；④加強科普宣傳，通過社區(qū)培訓、媒體預警等提升公眾防災意識和自救能力；⑤融入“雙碳”戰(zhàn)略，通過減排減緩氣候變化速率，從根本上降低極端天氣風險。2.數(shù)值天氣預報核心原理：基于大氣運動的基本物理定律，將大氣狀態(tài)（溫度、氣壓、風、濕度等）離散化為網(wǎng)格點上的變量，通過求解閉合的偏微分方程組（如連續(xù)方程：?ρ/?t+?·(ρV)=0，描述質(zhì)量守恒；動量方程：dV/dt=-1/ρ?p+g+F，描述動量守恒；熱力學方程：dT/dt=(1/cp)(T/ρdρ/dt+Q)，描述能量守恒），結合初始條件（通過探空、衛(wèi)星、雷達等獲取的實時觀測數(shù)據(jù)）和邊界條件（如地表溫度、海溫），利用超級計算機進行時間積分，預測未來大氣狀態(tài)。技術瓶頸：①初始條件誤差：大氣是混沌系統(tǒng)（洛倫茲提出的“蝴蝶效應”），微小的初始誤差（如某一網(wǎng)格點溫度偏差