2025年大学《应用气象学》专业题库- 气象灾害风险评估研究

2025年大学《应用气象学》专业题库——气象灾害风险评估研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题均有多个正确选项，请将正确选项的代表字母填写在题干后的括号内。多选、错选、漏选均不得分。）1.下列哪些气象灾害通常与强降水或持续降雨过程密切相关？（）A.台风B.洪涝C.干旱D.冰雹E.干热风2.气象灾害风险评估的基本流程通常包括哪些主要环节？（）A.风险识别B.危害性分析C.脆弱性评估D.风险计算与区划E.风险沟通与管理3.在气象灾害风险评估中，危害性分析主要关注哪些内容？（）A.灾害发生的概率B.灾害可能造成的强度或影响范围C.灾害发生的时空分布特征D.承灾体的暴露程度E.灾害预警信息的准确性4.下列哪些因素会影响一个区域或一个对象的气象灾害脆弱性？（）A.地理位置与地形地貌B.社会经济水平C.防灾减灾基础设施D.人口密度与分布E.气象监测网络密度5.常用于气象灾害风险评估的模型或方法包括哪些？（）A.频率-强度法B.模糊综合评价法C.层次分析法（AHP）D.贝叶斯网络E.回归分析法二、填空题（每空2分，共20分）1.气象灾害风险评估旨在定量或定性地描述气象灾害发生的________、可能造成的________以及综合风险水平。2.评估气象灾害脆弱性时，通常需要分析承灾体的________、________和________等方面。3.基于________和________的风险评估方法，通常需要收集历史气象数据、灾情数据和社会经济数据。4.GIS技术在气象灾害风险评估中可用于________、________和________等方面。5.气象灾害风险评估结果可以为制定________、优化________和实施________提供科学依据。三、名词解释（每小题3分，共15分）1.气象灾害风险2.危害性3.脆弱性4.风险评估区划5.暴露度四、简答题（每小题5分，共20分）1.简述洪涝灾害风险评估的主要步骤。2.简述影响干旱灾害风险评估的关键气象因素。3.简述层次分析法（AHP）在气象灾害风险评估中的应用思路。4.简述气象灾害风险评估中不确定性处理的常用方法。五、论述题（每小题10分，共30分）1.论述气象灾害风险评估在防灾减灾决策中的重要作用。2.论述将GIS技术应用于气象灾害风险评估的优势与挑战。3.结合实例，论述如何综合运用多种方法进行气象灾害风险评估以提高结果的可靠性。六、计算题（每小题10分，共20分）1.某地区历史数据显示，近50年内发生一次日最大降雨量超过200mm的洪涝事件的平均间隔时间为5年。假设这种极端降雨事件的发生服从泊松过程。请计算未来10年内该地区发生至少一次日最大降雨量超过200mm的洪涝事件的概率（精确到两位小数）。2.假设某区域面临台风带来的风速风险，已知该区域在台风季节内遭受不同强度风速（等级）的概率如下表所示（部分数据缺失，请自行假设缺失数据并完成计算）：|风速等级|发生概率||:-------|:-------||1(≤10m/s)|0.80||2(11-20m/s)|0.15|(假设)|3(21-30m/s)|0.03|(假设)|4(>30m/s)|?|(假设)假设该区域遭受不同风速等级造成的损失分别为：等级1，10万元；等级2，50万元；等级3，200万元；等级4，500万元。请计算该区域遭受台风风速风险的平均损失期望值（精确到整数万元）。试卷答案一、选择题1.ABDE2.ABCDE3.BC4.ABCD5.ABCD二、填空题1.概率；损失2.暴露程度；敏感程度；适应能力3.历史气象；历史灾情4.空间分析；信息管理；可视化表达5.预警预报；防灾减灾规划；应急管理三、名词解释1.气象灾害风险：指气象灾害发生的可能性与其可能造成的损失的组合。2.危害性：指气象灾害在特定时空条件下可能造成的强度和影响范围。3.脆弱性：指承灾体在遭受气象灾害影响时，其遭受损失的可能性，反映了对灾害的敏感程度和适应能力。4.风险评估区划：指根据风险评估结果，将研究区域划分为不同风险等级的地图或区域。5.暴露度：指承灾体暴露于特定气象灾害危险区域的程度或规模。四、简答题1.简述洪涝灾害风险评估的主要步骤。解析思路：洪涝灾害风险评估需系统分析洪涝发生的自然和社会因素。主要步骤包括：首先，识别可能导致洪涝灾害的气象因素（如持续强降雨、暴雨）及其发生的时空特征（风险识别）；其次，分析这些气象因素可能造成的洪水水位、淹没范围和流量等危害性；再次，评估区域内人口、财产、基础设施等承灾体的暴露度、敏感性和适应能力，即脆弱性；最后，结合危害性和脆弱性信息，计算不同区域或对象的洪涝风险水平，并进行风险区划。2.简述影响干旱灾害风险评估的关键气象因素。解析思路：干旱是气象灾害的一种，其风险评估的关键在于分析导致干旱的气象因素及其影响。关键气象因素主要包括：降水量的时空分布和累积情况（年、季、月、日尺度）、蒸发量（受温度、湿度、风速等影响）、气温（影响作物生长和水分蒸发）、日照时数等。需要分析这些因素的异常偏少或持续偏低情况，以及其对水资源、农业、生态系统等产生的影响程度。3.简述层次分析法（AHP）在气象灾害风险评估中的应用思路。解析思路：层次分析法（AHP）是一种将定性问题定量化的决策分析方法，适用于处理气象灾害风险评估中多准则、多因素的复杂性。应用思路包括：首先，建立层次结构模型，将风险评估问题分解为目标层（如综合风险评估）、准则层（如危害性、脆弱性、风险发生的可能性等）和指标层（如降雨量强度、人口密度、基础设施价值等）；其次，通过专家打分或问卷调查，构造判断矩阵，比较同一层次各元素之间的相对重要性；再次，进行层次单排序和一致性检验，确定各层次元素的权重向量；最后，进行层次总排序，计算综合风险值。AHP通过两两比较的方式，将定性和定量分析相结合，为风险评估提供结构化的决策支持。4.简述气象灾害风险评估中不确定性处理的常用方法。解析思路：气象灾害风险评估涉及多源数据和信息，存在天然的不确定性，包括数据不确定性（观测误差、数据缺失）、模型不确定性（模型假设、参数选择）和结果不确定性。常用处理方法包括：敏感性分析，识别关键影响因素及其对结果的影响程度；情景分析，考虑未来气候变化、社会经济发展等不同情景下的风险评估结果变化；概率风险评估，基于概率统计方法处理数据不确定性，计算风险发生的概率和损失分布；专家判断与经验法，在数据和模型不足时，融入专家经验进行评估和不确定性校正；采用模糊数学等方法处理模糊信息和主观判断带来的不确定性。五、论述题1.论述气象灾害风险评估在防灾减灾决策中的重要作用。解析思路：气象灾害风险评估通过系统分析灾害风险要素，能够为防灾减灾决策提供科学依据和支撑。其重要作用体现在：首先，识别高风险区域和对象，有助于资源优化配置，将有限的防灾减灾资源投入到最需要的地方，提高投入效益；其次，评估不同灾害情景下的潜在损失，有助于制定更具针对性的防灾减灾规划和应急预案，降低潜在损失；再次，评估风险变化趋势，有助于调整政策方向，提升区域或社会的整体抗灾能力；最后，为灾害预警信息发布和应急管理提供决策支持，提高应急响应的及时性和有效性。总之，风险评估是连接气象灾害与防灾减灾行动的关键环节，是实现从被动应对向主动防御转变的重要手段。2.论述将GIS技术应用于气象灾害风险评估的优势与挑战。解析思路：GIS（地理信息系统）技术在气象灾害风险评估中具有重要作用。其优势在于：首先，强大的空间分析能力，能够处理和分析地理分布的数据，如气象要素场、地形地貌、承灾体分布等，揭示灾害与地理环境的空间关系；其次，强大的数据管理能力，可以整合存储和管理多种类型的基础地理数据、气象数据、灾情数据和社会经济数据；再次，可视化表达能力强，能够将复杂的评估结果以地图、图表等形式直观展示，便于理解和决策；最后，支持模拟仿真，可以模拟灾害传播过程和影响范围，为风险评估和应急管理提供支持。挑战在于：首先，数据获取与处理的复杂性，高质量的地理数据和专业GIS分析能力要求较高；其次，模型构建的难度，如何将气象模型、水文模型、社会经济模型等与GIS有效集成；再次，技术人才需求，需要既懂气象又懂GIS技术的复合型人才；最后，部分算法和模型的解释性可能不足，需要结合专业知识进行解读。3.结合实例，论述如何综合运用多种方法进行气象灾害风险评估以提高结果的可靠性。解析思路：单一方法进行气象灾害风险评估往往存在局限性，综合运用多种方法可以优势互补，提高评估结果的全面性和可靠性。例如，在评估台风灾害风险时，可以结合多种方法：首先，利用频率-强度法或统计气象模型，分析台风发生频率、路径、强度等历史规律和未来趋势，评估灾害发生的概率和强度特征（危害性）；其次，利用GIS技术，分析台风风场、雨场的空间分布特征，结合地形、地质、人口分布、建筑密度、基础设施等数据，评估不同区域暴露度和脆弱性；再次，可以采用层次分析法（AHP），通过专家打分确定不同影响因素（如风速、降雨、暴露度、脆弱性）的权重；最后，结合情景分析法，考虑未来气候变化对台风灾害可能产生的影响。通过将统计模型结果、空间分析结果、定性评估结果（如AHP权重）和情景分析结果进行综合集成，可以得到更全面、更稳健的风险评估结论。例如，对于沿海地区台风风险评估，可以综合分析台风登陆概率、近海最大风速、风暴潮高度、海岸线暴露长度、人口和财产分布、防风标准下的建筑脆弱性等，利用GIS进行空间叠加分析，并结合AHP确定各因素的权重，最终得到一个综合考虑概率、强度、空间分布和脆弱性的综合风险指数，从而为制定更有效的防灾减灾措施提供更可靠的依据。六、计算题1.某地区历史数据显示，近50年内发生一次日最大降雨量超过200mm的洪涝事件的平均间隔时间为5年。假设这种极端降雨事件的发生服从泊松过程。请计算未来10年内该地区发生至少一次日最大降雨量超过200mm的洪涝事件的概率（精确到两位小数）。解析思路：泊松过程描述了在固定时间间隔内随机事件发生的次数。其概率分布为泊松分布。题目中平均间隔时间为5年，意味着年发生率为1/5。设λ为年发生率，λ=1/5=0.2。计算未来10年内发生0次该事件的概率P(0)，然后利用补事件概率计算至少发生1次的概率P(≥1)。P(0)=e^(-λt)=e^(-0.2*10)=e^(-2)。至少发生1次的概率P(≥1)=1-P(0)=1-e^(-2)。计算e^(-2)≈0.1353，所以P(≥1)≈1-0.1353=0.8647。精确到两位小数，结果为0.86。2.假设某区域面临台风风速风险，已知该区域在台风季节内遭受不同强度风速（等级）的概率如下表所示（部分数据缺失，请自行假设缺失数据并完成计算）：|风速等级|发生概率||:-------|:-------||1(≤10m/s)|0.80||2(11-20m/s)|0.15|(假设)|3(21-30m/s)|0.03|(假设)|4(>30m/s)|?|(假设)假设该区域遭受不同风速等级造成的损失分别为：等级1，10万元；等级2，50万元；等级3，200万元；等级4，500万元。请计算该区域遭受台风风速风险的平均损失期望值（精确到整数万元）。解析思路：平均损失期望值是各等级风速