2025年大学《应用气象学》专业题库- 气象卫星监测应用气象学

2025年大学《应用气象学》专业题库——气象卫星监测应用气象学考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每小题3分，共15分）1.气象卫星2.大气窗口3.可见光云图4.红外云顶亮温5.辐射定标二、填空题（每空1分，共20分）1.气象卫星根据其轨道高度不同，可分为______和______两大类。2.目前国际上最常用的地球同步轨道气象卫星是______和______系列。3.气象卫星遥感的主要物理基础是______和______。4.传感器接收到的地面或大气辐射信号，在穿过大气层到达传感器之前会经历______、______和______。5.用于探测大气水汽含量的微波探测器通常是______波段的辐射计。6.卫星云顶亮温是卫星传感器接收到的______的辐射亮度温度。7.从红外云图上判断，亮区通常代表______，暗区通常代表______。8.气象卫星遥感信息在应用于天气预报时，可以提供______、______和______等重要信息。9.卫星遥感数据的质量控制主要包括对数据的______、______和______等方面的检查。10.气象卫星在农业气象领域可用于监测______、______和作物生长状况。三、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填在题后括号内）1.下列哪一种波段的辐射能够几乎无阻碍地穿过厚云层到达卫星传感器？（）A.可见光B.红外光C.微波D.紫外光2.GOES卫星属于哪种轨道的气象卫星？（）A.太阳同步轨道B.地球同步轨道C.极地轨道D.大椭圆轨道3.传感器校准的目的是什么？（）A.提高卫星运行寿命B.减少数据传输量C.确保传感器测量的辐射亮度值准确可靠D.增加卫星观测范围4.卫星云图上，白色或亮白色的区域通常代表？（）A.低云或晴空地区B.中云C.高云D.地面冰雪覆盖5.以下哪种气象要素是利用微波探测原理反演精度较高的？（）A.大气温度B.大气湿度C.地表温度D.风场6.卫星遥感中，AVHRR传感器指的是？（）A.专用于微波探测的传感器B.专用于红外云图探测的传感器C.美国戈达德空间飞行中心研制的高级可见光和红外辐射计D.欧洲气象卫星上的主要传感器7.在红外云图上，比周围同高度区域温度高的云团通常代表？（）A.高空冷云B.高空暖云或热力对流C.低空云D.地面8.气象卫星监测洪水的主要依据是什么？（）A.可见光云图水汽云系B.红外云图云顶温度分布C.微波图像上的地表反照率差异D.卫星测量的地表降水率9.以下哪项不是气象卫星的主要应用领域？（）A.空间天气预报B.航空器导航C.农业产量估算D.海洋渔业资源调查10.卫星数据地面接收站的主要功能是？（）A.发射卫星信号B.研制卫星传感器C.接收、处理和分发卫星数据D.负责卫星的轨道控制四、简答题（每小题5分，共20分）1.简述气象卫星遥感大气温度的基本原理。2.简述气象卫星云图在短临天气预报中的作用。3.简述卫星遥感数据在农业气象监测中的主要应用方面。4.简述卫星遥感在环境监测（如火灾探测）方面的主要优势。五、论述题（每小题10分，共20分）1.试述地球同步轨道气象卫星在天气监测中的优势及其局限性。2.结合实例，论述气象卫星遥感数据在防灾减灾（如洪水、干旱、台风）中的应用价值。试卷答案一、名词解释1.气象卫星：围绕地球运行，专门用于获取大气探测数据、进行气象观测和服务的航天器。2.大气窗口：指大气对某些特定波段的电磁波辐射具有很小的吸收和散射效应，使得电磁波可以较容易地穿透大气层到达地面传感器或从地面传感器发射到空间，是气象卫星遥感的主要探测窗口。3.可见光云图：利用可见光传感器拍摄的，反映云层外貌、形态和地表面特征的图像，主要显示云的亮暗、颜色和纹理。4.红外云顶亮温：卫星红外传感器接收到的云层顶部的有效辐射温度，它反映了云层顶部的实际温度，是分析云层高低、性质和运动的重要参数。5.辐射定标：将传感器测得的原始电压或数字信号转换为对应的物理量（如辐射亮度或辐照度）的过程，是确保卫星遥感数据定量准确性的关键步骤。二、填空题1.地球静止轨道，太阳同步轨道2.GOES，METEOSAT3.电磁波理论，大气辐射传输理论4.传播，吸收，散射5.毫米波6.云层底部（或大气）7.暖，冷8.天气系统位置，云状云顶高度，灾害性天气发生发展9.完好性，精度，有效性10.作物播种面积，作物长势，干旱程度三、选择题1.C2.B3.C4.C5.B6.C7.B8.C9.B10.C四、简答题1.简述气象卫星遥感大气温度的基本原理。解析思路：卫星遥感测量的是大气某层的辐射亮度或辐照度，该辐射是大气本身及其与外界辐射交换的平衡结果。通过测量特定大气窗口波段的辐射，利用普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律或兰伯特-比尔定律等物理定律，结合大气辐射传输模型，反演出该层的温度或温度廓线。例如，红外通道测量云顶或大气窗口层的辐射亮度，根据其与温度的函数关系反演温度；微波辐射计测量大气水汽和液态水含量的辐射，结合温度廓线可反演温度。2.简述气象卫星云图在短临天气预报中的作用。解析思路：卫星云图可以提供大范围、高频次的云层动态信息。通过观测云的生成、发展、移动和消亡，可以实时追踪天气系统的位置、强度和移动速度，为短时天气预报（如小时到几天）提供关键依据。例如，识别急流云带预示着强对流天气，分析云顶亮温梯度判断系统发展潜力，追踪台风眼壁结构评估其强度变化等。3.简述卫星遥感数据在农业气象监测中的主要应用方面。解析思路：卫星遥感数据可用于监测作物生长环境（如土壤水分、温度），评估作物长势和覆盖度，估算播种面积和生物量，监测病虫害和杂草分布，以及识别和评估干旱、霜冻、冰雹等农业气象灾害。这些信息有助于农业决策者进行精准灌溉、施肥、病虫害防治和管理，提高农业生产效率和抗风险能力。4.简述卫星遥感在环境监测（如火灾探测）方面的主要优势。解析思路：气象卫星（特别是带有红外传感器的卫星）能够全天候、大范围地监测地球表面。其红外通道可以探测到高温物体，火灾发生时，燃烧产生的热量会使火灾点温度远高于周围环境，在红外图像上表现为明显的亮区或热点，易于识别和定位。这种监测方式覆盖范围广、响应速度快，能及时发现大范围或偏远地区的火灾，为火灾的早期发现和应急管理提供重要支持。五、论述题1.试述地球同步轨道气象卫星在天气监测中的优势及其局限性。解析思路：优势方面，强调其相对于太阳同步轨道卫星的固定视点优势，能够连续、定点监视同一区域天气系统的发生、发展和演变，对于台风、暴雨、大雾等持续性天气过程的监测和预报非常有价值；覆盖范围广，可观测整个半球或大区域。局限性方面，强调其过顶时间固定，对于需要高频次观测的快速变化天气（如强对流天气）来说，观测时间间隔较长，可能错过关键时刻；受地球曲率限制，观测幅宽有限，对于纬度较低的区域，地面分辨率较低，细节信息难以捕捉；轨道高度较高，导致空间分辨率相对较低。2.结合实例，论述气象卫星遥感数据在防灾减灾（如洪水、干旱、台风）中的应用价值。解析思路：应用价值体现在多个方面。例如，洪水监测：利用微波卫星图像（如AMSR-E/2）可以全天候探测大面积地表积水，即使云层覆盖也能有效监测；结合可见光和红外图像分析水汽输送和降雨云系，预测洪水发生区域和范围；红外图像可评估洪水影响范围和程度。干旱监测：利用热红外卫星图像监测地表温度，干旱区域通常植被覆盖差、土壤干燥，地表温度较高，可通过异常高