2025年大学《大气科学》专业题库- 大气科学在航空气象中的应用

2025年大学《大气科学》专业题库——大气科学在航空气象中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种气象现象通常对飞机起降造成最大的颠簸风险？A.层结不稳定引起的雷暴B.平流层顶的急流C.地形引起的局地风切变D.温带气旋带来的持续性风2.在国际民航组织（ICAO）气象报文中，代码“FM”代表的意义是？A.气象雷达探测到B.风向和风速报告C.气象现象的开始D.气象现象的结束3.仪表飞行规则（IFR）飞行的主要保障条件是？A.良好的能见度B.无云天空C.精确的导航信号和飞行仪表D.地面观察员引导4.航空气象预报中，数值天气预报（NWP）模型的主要优势在于？A.可以提供全球范围的高时间分辨率预报B.只需要依赖地面观测数据C.预报结果完全不受主观因素影响D.能精确预报云的形状和纹理5.机载气象雷达（ATM）主要用于探测？A.大气中的水汽含量B.地形和障碍物C.飞机前方及侧方的气象现象（如雷暴、湍流）D.大气压力变化6.导致飞机结冰的气象条件通常是？A.高温高湿的云层B.低于冰点的干冷空气C.低于冰点且含有过冷水滴的云层D.温度高于0℃的湿雪7.影响飞机升限的主要因素是？A.大气压力B.外界大气温度C.飞机发动机功率D.地形高度8.航空气象中的“风切变”是指？A.风速突然增大B.风向突然改变C.风速和/或风向在短距离内发生显著变化D.气压随高度快速变化9.METAR报文主要提供哪个时间点的气象观测信息？A.未来6小时的天气预报B.未来24小时的天气预报C.报文发布时刻的即时气象状况D.昨日同一时刻的气象状况10.危险天气情报报告（SIGMET）主要用于通报？A.未来24小时内的常规天气变化B.可能对飞行构成危险的持续性或移动性天气现象C.某一地区的天气预报D.大气边界层内的风切变信息二、填空题（每空1分，共10分）1.飞行中，大气压力随高度升高而______，温度在对流层通常随高度升高而______。2.目视飞行规则（VFR）飞行要求飞行员能够______和______飞行环境。3.航空器在空气中运动时，空气动力主要包括升力、阻力和______。4.用于测量大气压力的仪器通常称为______，用于测量大气温度的仪器称为______。5.影响飞行能见度的气象因子主要是大气中的______、______和沙尘等杂质。6.气象卫星的主要观测通道包括可见光通道和______通道，可以提供大范围的云图和气象要素信息。7.飞机在通过雷暴云时，可能遇到强烈的______和______。8.国际民航组织规定，航空气象观测使用的温度单位是______，气压单位是______。9.预报天气报（TAF）主要用于预报未来______小时内，某一指定空域内可能出现的气象现象及其强度。10.湍流是指大气中______、______和不规则的小尺度涡旋运动。三、名词解释（每题3分，共15分）1.自由气流（FreeAir）2.大气层结稳定性（AtmosphericStability）3.空管情报报告（METAR）4.飞行高度层（FlightLevel）5.仪表飞行规则（IFR）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述风切变对飞机起飞和着陆可能造成的危害。2.简述结冰对飞机飞行性能的主要影响。3.简述地面气象观测中，观测要素主要包括哪些方面及其对航空气象预报的意义。4.简述航空气象预报与地面天气预报相比，有哪些主要特点和难点。五、论述题（10分）试述大气中的水汽含量、温度分布和大气运动状况如何共同影响航空气象条件，并举例说明这些因素如何导致飞行不安全。试卷答案一、选择题1.C2.C3.C4.A5.C6.C7.B8.C9.C10.B二、填空题1.降低，降低2.观察，判断3.惯性力4.气压计，温度计5.水汽，烟尘6.红外7.雷电，强烈湍流8.摄氏度（或°C），百帕（或hPa）9.610.不稳定，垂直风切变三、名词解释1.自由气流：指远离地面摩擦影响的高空气流，其运动主要受气压梯度力、地转偏向力和重力的影响。2.大气层结稳定性：指大气垂直方向上温度（或密度）随高度变化的状况，决定了大气是稳定、不稳定还是中性，影响着对流的发生和天气现象的类型。3.空管情报报告（METAR）：提供自规定时间（世界协调时UTC）前一小时起，未来二小时内某一指定地点（机场）气象观测到的实际天气状况的报告。4.飞行高度层：指飞机在垂直方向上相对于标准大气压力基准面的高度，用于标准化飞行中的气压高度设置。5.仪表飞行规则（IFR）：允许飞机在低于最低能见度标准或天空中有云的条件下飞行，飞行和导航完全依赖飞行仪表和空中交通管制服务。四、简答题1.答：风切变是指风速和/或风向在短距离内发生显著变化。它对飞机起飞和着陆的危害主要表现在：突然增大的上升/下降率可能导致飞机失速或高度失控；水平速度的突变可能使飞机偏离跑道或航迹；垂直风切变可能引起机头下沉或上仰，增加拉起或着陆难度，甚至导致事故。2.答：结冰会改变飞机机翼的气动外形，导致升力下降；增加飞机重量，降低升限和飞行速度；改变飞机重心位置，影响操纵性；在发动机、传感器等关键部位结冰可能引发失效。这些都会严重影响飞机的飞行性能和安全性。3.答：地面气象观测的主要要素包括：气压（及其梯度）、温度、湿度、风向、风速、云况（种类、量、高度）、能见度、降水（类型、强度）、天气现象（如雷暴、结冰）等。这些数据对于了解大气状态、分析天气系统移动和演变、制作航空气象预报、保障飞行安全至关重要。4.答：航空气象预报的特点是：时效性要求强（分钟级到小时级更新）、服务对象明确（航空公司、飞行员、空管部门）、与飞行安全直接相关、需要考虑空域具体位置和飞行剖面。难点在于：预报精度受地形、下垫面等复杂因素影响大；需要融合多种观测资料（地面、探空、雷达、卫星、机载）；需及时处理突发危险天气；预报产品需便于飞行人员理解和应用。五、论述题答：大气中的水汽含量、温度分布和大气运动状况共同决定了大气可压缩性、垂直运动（对流）、天气现象类型及分布，进而深刻影响航空气象条件。水汽含量是云、雾、降水（雨、雪、冰雹）等天气现象的基础。高水汽含量易形成云层，降低能见度，甚至产生结冰、雷暴等危险天气。例如，在高空冷却形成的卷云层可能指示强烈的天气系统，低空雾和云则直接影响能见度，威胁VFR飞行。温度分布（特别是垂直温度梯度）决定了大气的稳定性和对流活动。不稳定大气容易发生强烈的上升气流和下沉气流，形成雷暴、结冰区等危险天气，对飞行构成严重威胁。例如，在对流层不稳定层结中，飞机上升或下降过快都可能遇到颠簸和结冰。大气运动状况，即风场（风速、风向、风切变）和水汽输送，决定了天气系统的位置、强度和移动速度。强风、侧风、顺风、逆风以及剧烈的风切变都会影响飞机的起降性能、导航精度和飞行安全。例如，山地迎风坡常伴有剧烈的垂直风切变和雷暴，是飞行的危险区域；大尺度气旋