2025年大学《应用气象学》专业题库- 气象学在航空航天领域的作用

2025年大学《应用气象学》专业题库——气象学在航空航天领域的作用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.下列哪种气象现象是航空器在云中运行时最危险的结冰条件？A.云中温度高于0℃，含大量过冷水滴B.云中温度低于0℃，含大量冰晶C.云中温度接近0℃，含大量过冷水滴和冰晶混合D.高空冰晶云2.对于航空飞行而言，风切变是指什么？A.气压随高度迅速变化的现象B.水平风速或风向在短距离内发生剧烈变化的现象C.地面风速远大于高空风速的现象D.温度在水平方向上迅速变化的现象3.以下哪种天气现象通常会导致机场能见度急剧下降，影响起降作业？A.霜冻B.雾C.雨雪D.风沙4.航空气象预报中，"颠簸高度"指的是什么？A.云底高度B.雷暴云顶高度C.出现晴空湍流或结冰等颠簸天气的垂直高度范围D.平流层云的底高度5.大型飞机在起飞和降落阶段，对哪个气象要素的变化最为敏感？A.温度B.气压C.风速和风向D.能见度6.用于探测航路附近风场、特别是风切变的气象设备是？A.气象卫星B.地面气象站C.激光雷达或风廓线雷达D.高空探空仪7.火山灰云对航空发动机的主要危害是？A.引起结冰B.堵塞空气滤清器C.磨损机体表面D.引起发动机爆震8.航班因恶劣天气备降时，主要的决策依据之一是？A.目的地机场的天气预报B.出发地机场的天气预报C.备降机场的实时天气状况和运行能力D.飞行员的个人经验9.航空器进行跨区域或长距离飞行时，依赖哪种气象信息产品来规划飞行路线和高度？A.地面天气图B.航路天气预报C.小尺度天气过程预报D.月球日出日落时间10.高空急流对航空器飞行的主要影响是？A.引起大范围持续性降雨B.导致发动机空中停车C.造成严重的气动干扰，增加油耗和降低性能D.引起强烈结冰二、填空题1.气象条件对航空器的________、________和________均有显著影响。2.航空气象服务的主要目标是保障飞行安全，提高________，提供及时、准确的________。3.低空风切变是导致航空器在________阶段发生事故的重要原因之一。4.火山灰云的密度和厚度直接影响其对________的遮蔽程度和对________的穿透能力。5.航天器发射和返回通常选择在________气象条件下的特定时间窗口进行。三、简答题1.简述高空晴空湍流的形成原因及其对飞机飞行安全的主要威胁。2.简要说明结冰对航空器飞行性能和结构安全的主要危害。3.简述气象卫星在航空气象观测和预报中的应用主要体现在哪些方面。4.简要解释什么是航空气象预报中的“飞行规则”（FRS）和“运行最低标准”（LORM），并说明它们的关系。四、论述题1.结合具体气象因素（如风、云、降水、能见度、结冰等），论述恶劣天气对民用航空器在机场运行（包括起飞、着陆、滑行）可能造成的风险，并提出相应的应对措施。2.试述气象因素对火箭发射和航天器在轨运行（特别是再入大气层返回）的影响，并分析气象保障在其中的重要性。试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.C5.C6.C7.B8.C9.B10.C二、填空题1.飞行安全，运行效率，气象保障2.运行效率，气象预报3.起飞，着陆4.通讯导航，发动机5.稳定三、简答题1.解析思路：首先说明晴空湍流（CAT）是在无明显云层的晴朗天气条件下出现的大气湍流。其形成原因可从大气层结不稳定（如急流附近、锋面侧翼、白天地面加热等导致的不稳定层结）和风垂直切变（不同高度风速风向差异）两方面结合解释。然后说明其对飞机的威胁：颠簸导致乘坐不适、损坏飞机设备、影响精密操作（如起降、仪表飞行）、极端情况下可能导致失控。2.解析思路：先说明结冰会改变飞机外形，导致空气动力特性改变（升力下降、阻力增加）。然后说明重量增加，影响飞机性能（航程缩短、爬升率降低）。最后强调对机体结构的威胁，特别是积冰过厚可能导致结构应力集中甚至损坏。3.解析思路：从观测和预报两方面展开。观测方面：提供大范围、高频次的云图、风场、温度场等资料，用于监测天气系统发展和变化，特别是灾害性天气；提供火山灰云等特殊天气的监测。预报方面：利用卫星资料进行数值天气预报的初始场订正，提高预报精度；利用云图演变分析进行短临预报；监测海冰、极地雾等特殊区域天气。4.解析思路：解释FRS是民航当局规定的允许飞机在何种天气条件下运行的标准（如目视飞行规则VFR或仪表飞行规则IFR），涉及能见度、云高等指标。解释LORM是特定机场在何种气象条件下可以运行的标准，通常低于FRS，是保证安全运行的最低要求。说明LORM是执行FRS或IFR运行所必须满足的天气条件，是更严格的限制。四、论述题1.解析思路：*风：分析高空风切变（特别是低空急流和风垂直切变）对起降阶段的航迹偏离、高度损失、操纵困难甚至失控的风险；侧风和顺风对跑道使用、刹车效率、滑跑距离的影响。*应对：*使用性能预测软件评估，选择合适风向风速起降，加强起降阶段监控，遵守运行最低标准。*云：分析低能见度云（雾、云层）导致能见度低于最低标准的风险；云中结冰的风险；浓积云或雷暴云带来的湍流、降水、下击暴流等风险。*应对：*遵守能见度最低标准，避免进入恶劣云层，利用气象雷达监测，备降准备。*降水：分析大雨、暴雨导致能见度降低、跑道积水、飘泼导致起降困难的风险；雨雪冰冻导致跑道结冰、飞机积冰的风险。*应对：*遵守能见度和跑道条件最低标准，使用除冰/防冰设备，降低飞行高度避开强降水。*能见度：分析雾、霾、沙尘等导致能见度急剧下降，无法满足起降和滑行要求的直接风险。*应对：*遵守能见度最低标准，优先使用跑道灯光，备降。*结冰：分析在云中或特定气象条件下飞机积冰对气动外形、重量、重心变化导致的性能下降和安全风险。*应对：*避开结冰区域，使用除冰/防冰设备，遵守结冰运行最低标准。*综合：强调需综合评估多种气象因素叠加的风险，及时获取准确气象信息，严格执行标准程序，做好应急预案。2.解析思路：*发射：分析发射窗口选择与天气条件（如高空风、温度、云层、雷电、降水）的关系，风场影响发射轨迹和落点，温度影响推进剂性能，雷暴等天气禁止发射。气象保障需提供精确的高空风、温度预报，监测雷电等危险天气。*重要性：*直接关系到发射成败和人员安全。*在轨运行：分析太阳活动（如太阳风暴）对卫星轨道、姿态的影响；空间天气（高能粒子）对卫星电子设备辐射损伤的风险；大气密度（受温度、压力影响）对航天器再入返回的气动加热和轨道偏差的影响。气象保障需提供空间天气预报，监测近地空间环境。*重要性：*保护卫星正常运行和延长寿命，保障宇航员安全。*再入返回：分析大气层结（受季节、纬度、太阳活动影响）对返回舱再入走廊、再入过程的气动