2025年大学大气科学（气象预报技术）试题及答案.doc

2025年大学大气科学（气象预报技术）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 大气中水汽含量的变化主要受以下哪种过程影响最大？
A. 蒸发和凝结
B. 风的输送
C. 大气环流
D. 辐射平衡

2. 以下哪种天气系统通常会带来强烈的降水和大风天气？
A. 高压系统
B. 低压系统
C. 冷锋
D. 暖锋

3. 卫星云图上，白色通常表示：
A. 晴空区
B. 云层较薄区域
C. 云层较厚区域
D. 降水区域

4. 地面气象观测中，测量气温的常用仪器是：
A. 气压计
B. 温度计
C. 湿度计
D. 风速仪

5. 大气边界层的高度通常在：
A. 几十米到几百米
B. 几千米
C. 十几千米
D. 几十千米

6. 以下哪种数值预报模式在气象预报中应用最广泛？
A. 全球预报系统（GFS）
B. 欧洲中期天气预报中心（ECMWF）模式
C. 日本气象厅（JMA）模式
D. 中国气象局数值预报模式

7. 强对流天气发生时，垂直风切变通常：
A. 较小
B. 较大
C. 不变
D. 无规律

8. 气象预报中，常用的降水概率表示：
A. 降水出现的可能性大小
B. 降水的强度
C. 降水的持续时间
D. 降水的范围

9. 大气中的温室气体主要包括：
A. 氧气、氮气
B. 二氧化碳、甲烷
C. 臭氧、一氧化碳
D. 氢气、氦气

10. 以下哪种气象要素对飞机飞行影响最大？
A. 气温
B. 气压
C. 风
D. 湿度

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每空1分。请将答案填写在相应的横线上。

1. 大气的垂直分层主要包括对流层、______、中间层、热层和散逸层（外逸层）。
2. 天气图上的等压线越密集，表示水平气压梯度力越______，风速越______。
3. 水汽在大气中达到饱和的途径有两种，一是增加水汽含量，二是______。
4. 数值预报模式的基本原理是基于大气的______方程组。
5. 气象卫星按轨道可分为______轨道卫星和地球同步轨道卫星。

三、简答题（共20分）
答题要求：简要回答以下问题，每题5分。

1. 简述冷锋和暖锋的主要区别。
2. 说明大气中水汽凝结的条件。
3. 数值预报模式有哪些优点？
4. 气象预报业务中常用的预报方法有哪些？

四、分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：某地区出现了一次强降雨天气过程。前期该地区受高压系统控制，天气晴朗。之后，有一股冷空气南下，与暖湿气流交汇，形成了锋面。锋面移动过程中带来了大量降水。在降水过程中，地面观测站记录到气温下降、气压升高、风速增大等气象要素变化。

1. 分析此次强降雨天气过程的形成原因。（5分）
2. 在降水过程中，气温下降、气压升高、风速增大的原因分别是什么？（5分）
3. 说明锋面降水的特点。（5分）

五、综合题（共20分）
答题要求：阅读以下材料，结合所学知识回答问题。

材料：随着气象预报技术的不断发展，数值预报模式在气象业务中发挥着越来越重要的作用。数值预报模式通过对大气运动的物理过程进行数值模拟，能够提前预测未来的天气变化。然而，数值预报也存在一定的误差，受到初始条件、模式物理过程参数化等多种因素影响。同时，气象预报还需要结合卫星云图、地面观测数据等多种资料进行综合分析，以提高预报的准确性。

1. 阐述数值预报模式的基本原理及流程。（10分）
2. 针对数值预报存在的误差，如何提高气象预报的准确性？（10分）

答案：
一、选择题
1. A
2. B
3. C
4. B
5. A
6. B
7. B
8. A
9. B
10. C

二、填空题
1. 平流层
2. 大；大
3. 降低温度
4. 动力学和热力学
5. 太阳同步

三、简答题
1. 冷锋是冷气团主动向暖气团移动的锋面；暖锋是暖气团主动向冷气团移动的锋面。冷锋过境时，常出现大风、降温、降水等天气，降水多在锋后；暖锋过境时，多连续性降水，降水多在锋前。
2. 水汽凝结的条件：一是水汽达到饱和或过饱和状态；二是有凝结核存在。
3. 优点：能对大气运动进行定量描述和预测；可提前较长时间做出预报；能提供全球范围的气象信息；具有系统性和连续性。
4. 常用方法：天气学方法、数值预报方法、统计预报方法、动力统计相结合的预报方法等。

四、分析题
1. 冷空气南下与暖湿气流交汇形成锋面，暖湿气流被迫抬升，水汽凝结形成降水。
2.
- 气温下降：冷空气带来降温。
- 气压升高：降水过程中，空气柱质量增加，气压升高。
- 风速增大：锋面附近水平气压梯度力增大，风速增大。
3. 锋面降水特点：降水区一般出现在锋面附近；降水强度变化较大；降水持续时间较长。

五、综合题
1. 基本原理：基于大气动力学和热力学方程组，对大气运动的物理过程进行数值离散化求解。流程：首先获取初始气象资料，包括全球各地的气象观测数据等；然后将资料输入数值预报模式，模式按照物理过程对大气状态进行计算；随着时间推进，不断更新大气状态，得到未来不同时刻的气象要素预报值。
2. 提高准确性的方法：
- 提高初始资料质量，通过加密观测站、改进观测技术等获取更准确的初始数据。
- 优化模式物理过程参数化方案，使其更符合实际大气情况。
- 综合多种观测资料，如卫星云图、雷达数据等，与数值预报结果相互补充验证。
- 加强模式的同化技术研究，更好地融合观测信息。
- 开展集合预报，综合多个模式结果，降低单一模式误差影响。