2025年大学《应用气象学》专业题库- 预警技术在气象灾害中的应用

2025年大学《应用气象学》专业题库——预警技术在气象灾害中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.以下哪项不属于气象灾害预警系统的主要组成部分？(A)气象监测网络(B)预警模型与技术研发(C)预警信息发布渠道(D)社会经济影响评估系统2.在气象灾害预警分级中，通常将预警级别从低到高依次划分为：(A)蓝色、黄色、橙色、红色、黑色(B)一级、二级、三级、四级(C)一般、较重、严重、特别严重(D)低风险、中风险、高风险、极高风险3.卫星云图在短时强降水预警中，主要利用云体的哪些特征进行识别？(A)云顶温度、云层厚度、云的移动速度(B)云的形状、云的颜色、云的透明度(C)气象要素的垂直梯度、云的纹理结构、对流的发展程度(D)云的成分、云的湿度、云的密度4.自动气象站网络在气象灾害预警中的作用主要体现在：(A)提供大范围、高精度的气象要素分析场(B)实时监测局地小尺度天气变化(C)进行复杂的数值模式运算(D)负责预警信息的发布与传播5.数值天气预报模式产品的释用，在气象预警中主要解决的问题是：(A)提高模式初始场的精度(B)改进模式物理过程的参数化方案(C)将宏观的预报结果转化为特定区域、特定灾种的预警信息(D)缩短模式的时间分辨率6.以下哪种气象灾害的预警主要依赖于对水汽输送路径和量级的监测？(A)冰雹(B)暴雪(C)干旱(D)洪涝7.气象预警信息发布的核心原则之一是：(A)尽可能延长预警发布时间以避免恐慌(B)仅通过单一渠道发布信息(C)及时、准确、无偿、广泛(D)仅针对专业人士发布8.人工智能技术在气象预警中的应用潜力主要体现在：(A)自动识别灾害性天气信号(B)优化预警级别的确定标准(C)提高预警信息的传播效率(D)以上都是9.预警准确率通常使用哪些指标来衡量？（请选择两个）(A)命中率(B)空报率(C)平均提前期(D)虚报率10.在干旱预警中，除了气象因素外，还需要关注哪些重要社会经济指标？(A)水库蓄水量、河流流量、土壤湿度(B)作物长势、牲畜饮水状况、居民用水量(C)工业生产需求、农业灌溉需求、生态环境用水需求(D)以上都是二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题干横线上）1.气象灾害预警流程通常包括灾害______、监测______、预报______、预警发布______和预警解除______等主要环节。2.利用气象雷达的______现象可以探测到风暴中的强回波，它是短时强降水和冰雹预警的重要指标之一。3.常见的气象灾害预警信息发布渠道包括______、______、手机短信、电视广播等。4.预警信息员在气象灾害预警工作中扮演着______的角色，负责本地的预警信息传递和应急响应协调。5.评估气象预警效果的方法主要包括______和______两种途径。6.针对山洪、泥石流等地质灾害的气象预警，通常需要结合______和______进行综合分析研判。7.国际上常用的极端天气预警系统之一是______。8.气象灾害预警的法律法规体系为预警工作的______提供了法律保障。三、名词解释（每小题4分，共16分）1.预警级别2.数值天气预报（NWP）3.预警临界值4.预警效益评估四、简答题（每小题5分，共20分）1.简述影响气象灾害预警准确率的主要因素。2.简述气象卫星在台风预警中的主要作用。3.简述自动气象站在暴雨预警中的应用价值。4.简述发布气象预警信息时应遵循的基本原则。五、论述题（每小题10分，共20分）1.论述人工智能技术（如机器学习）在提高气象灾害预警能力方面的应用前景与挑战。2.结合实例，论述如何加强气象预警信息的有效传播，提升公众的防灾减灾意识和能力。---试卷答案一、选择题1.(D)2.(A)3.(C)4.(B)5.(C)6.(C)7.(C)8.(D)9.(A),(D)10.(D)二、填空题1.预警、监测、预报、发布、解除2.多普勒效应（或回波顶后倾）3.网络（或互联网）、手机4.桥梁纽带（或承上启下）5.定量评估、定性评估6.地形、地质7.EARF（欧洲报警系统）8.规范化、制度化三、名词解释1.预警级别：根据气象灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，对发布的预警信息所划分的等级，通常分为蓝、黄、橙、红等。**解析思路：*考察对预警系统核心概念的理解。答案需包含预警分级及其目的（反映危害程度和紧急性）。2.数值天气预报（NWP）：基于流体力学和热力学等大气科学基本方程，利用计算机对大气运动状态进行模拟预测的方法。**解析思路：*考察对基础预测技术的认识。答案需包含其基本原理（数学方程模拟）和实现方式（计算机运算）。3.预警临界值：指发布特定级别气象灾害预警所依据的气象要素阈值，当监测到的气象要素达到或超过该阈值时，即可能发布相应预警。**解析思路：*考察对预警启动标准的理解。答案需说明临界值是发布预警的依据，是具体的数值阈值。4.预警效益评估：对气象灾害预警工作在减少损失、保护生命财产安全等方面所取得的效果进行定量或定性的分析和评价。**解析思路：*考察对预警效果衡量方式的认识。答案需包含评估的目的（评价效果）和内容（减少损失、保生命财产安全）。四、简答题1.简述影响气象灾害预警准确率的主要因素。*天气系统本身的特点（如发展演变过程的复杂性、局地性强的灾害性天气难以捕捉）；*监测资料的时空分辨率和精度（资料不足或质量不高会影响预报准确性）；*数值天气预报模式的性能（模式误差、分辨率限制）；*预报和释用技术的水平（对模式产品的理解、解读能力以及预警模型精度）；*预警发布和传播环节的延迟或偏差（信息传递效率影响实际防御效果）。**解析思路：*考察对影响预警准确性的多方面因素的综合认识。要求从数据、模式、技术、传播等角度进行回答。2.简述气象卫星在台风预警中的主要作用。*实时获取台风的云图、风雨、温湿等空间分布信息，提供台风位置、强度、移动路径、结构特征等直观信息；*监测台风的生消演变过程，为预报提供重要参考；*通过红外、水汽等通道观测，有助于判断台风内部能量和结构，评估其发展潜力；*提供海面温度场信息，有助于分析台风发展环境。**解析思路：*考察对卫星遥感技术在特定灾害预警（台风）中作用的理解。需列举卫星观测的内容及其对台风分析预报的价值。3.简述自动气象站在暴雨预警中的应用价值。*提供高密度、高精度的地面气象要素（如降雨量、雨强、温度、湿度）实况资料，捕捉局地短时强降水等小尺度天气现象；*能够实现自动、连续、长时间观测，为暴雨落区和强度的连续监测提供支撑；*其数据可用于验证和校准数值天气预报模式，提高局地暴雨预报精度；*为预警模型提供关键的地面实况输入，提升预警的及时性和准确性。**解析思路：*考察对地面观测网络（自动站）在暴雨预警中具体作用的认知。需从数据密度、时效性、验证校准、模型输入等方面说明其价值。4.简述发布气象预警信息时应遵循的基本原则。*及时性原则：在掌握灾害发生发展趋势后，应第一时间发布预警信息；*准确性原则：预警信息内容（地点、时段、强度、影响等）应基于科学的分析判断，力求准确；*广泛性原则：通过多种渠道发布预警信息，确保信息能够覆盖到受影响区域的所有目标人群；*公平性原则：预警信息发布应覆盖所有潜在受影响区域，不因地域、经济等因素有所区别；*简洁明了原则：信息表述应清晰、通俗易懂，方便公众理解和采取行动；*规范性原则：按照统一的格式和标准发布预警信号。**解析思路：*考察对预警信息发布核心原则的掌握。要求列举并解释及时、准确、广泛、公平、简洁、规范等关键原则。五、论述题1.论述人工智能技术（如机器学习）在提高气象灾害预警能力方面的应用前景与挑战。*应用前景：*提高预报精度：利用机器学习算法挖掘复杂非线性关系，可能提升对短时、局地灾害性天气（如短时强降水、冰雹）的预报能力；*实现智能识别：自动从海量监测数据中识别灾害性天气信号，提高预警效率；*优化预警模型：结合统计知识和模式输出，构建更智能的预警判据和发布策略；*预测影响：结合地理信息和人口分布，预测灾害可能造成的具体影响范围和程度，为应急决策提供支持。*挑战：*数据质量与数量：需要大量高质量的、长期的历史数据进行模型训练；*模型可解释性：许多机器学习模型（如深度学习）如同“黑箱”，其决策过程难以解释，影响用户信任；*模型泛化能力：模型在训练数据外的未知情况下的表现可能下降；*技术人才短缺：需要既懂气象又懂人工智能的复合型人才；*系统集成与验证：将AI技术融入现有的气象业务系统并进行严格验证是巨大挑战。**解析思路：*考察对前沿技术在专业领域应用的理解和辩证思考能力。需全面论述AI技术的潜在优势（精度、效率、智能性等）和面临的困难与限制（数据、可解释性、人才、集成等）。2.结合实例，论述如何加强气象预警信息的有效传播，提升公众的防灾减灾意识和能力。*加强预警信息传播的有效性：*多渠道发布：综合运用电视广播、手机短信/APP、社交媒体、网络平台、户外大屏、预警广播系统、社区公告栏、预警员上门等多种方式，确保信息触达。*精准推送：利用大数据和地理信息技术，实现对特定区域、特定人群的精准、分众化预警信息推送。*语言通俗化：使用简单明了、通俗易懂的语言发布预警信息，避免专业术语过多。*信息可视化：利用地图、图表、动画等可视化手段展示预警信息，增强信息的直观性和易理解性。*及时更新：根据灾害发展动态，及时更新预警信息，包括升级、降级或解除预警。*提升公众的防灾减灾意识和能力：*加强科普宣传：通过学校教育、媒体宣传、社区活动等多种形式，普及气象灾害知识、预警信号识别方法、正确的防灾避险技能。*制定并演练应急预案：指导公众制定家庭或单位的防灾预案，并定期组织演练，熟悉疏散路线和避险方法。*建立公众参与机制：鼓励公众通过正规渠道报告灾害信息，参与社区防灾体系建设。*开展风险教育：针对不同区域的主要气象灾害风险，进行重点宣传教育，提高公众的风险意识和自我保护能力。