2025年大学《大气科学》专业题库- 气象灾害预警机制研究

2025年大学《大气科学》专业题库——气象灾害预警机制研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、简述气象灾害预警系统的主要组成部分及其功能。二、试分析影响台风灾害预警准确性的主要因素，并提出提高预警精度的可能途径。三、论述数值天气预报模型在暴雨灾害预警中的应用原理及其局限性。四、比较地面气象观测站网、气象卫星和天气雷达在短临灾害预警监测中的各自优势和适用范围。五、结合实例，说明气象灾害预警信息发布渠道的选择应考虑哪些因素。六、阐述气象灾害风险评估的基本概念，并简述其在预警机制中的作用。七、试述气象灾害预警级别划分的基本原则，并举例说明不同预警级别所对应的典型气象灾害及其相应的防御措施。八、分析气象灾害预警机制中，监测、预报、发布、响应四个环节之间协调运作的重要性。九、论述气候变化对气象灾害预警带来的挑战，并提出相应的应对策略。十、简述公众对气象灾害预警信息的认知程度、接受习惯及其影响因素，并提出提高预警信息传播有效性的建议。十一、假设你所在地区即将发生一次强对流天气过程，请描述你会如何利用你所掌握的知识和工具进行监测、分析、评估，并制定相应的预警策略。试卷答案一、气象灾害预警系统主要由监测预警子系统和发布子系统中枢两部分组成。监测预警子系统负责对可能发生灾害的气象要素进行实时监测、信息收集、数据处理、模型分析、灾害评估和预警生成；发布子系统中枢负责接收预警信息，进行审核确认，并通过多种渠道将预警信息及时、准确地发布给相关单位和个人。二、影响台风灾害预警准确性的主要因素包括：台风本身的移动路径和强度变化的不确定性、初始资料的准确性和时空分辨率、数值预报模式的性能和技巧、对台风风雨潮等次生灾害演变规律的认识深度等。提高预警精度的可能途径有：加密高分辨率观测网络、发展更高性能的数值预报模式（如引入人工智能技术）、加强多尺度非静力模式应用、改进台风路径和强度变化预报技巧、提升对风雨潮耦合效应的模拟能力等。三、数值天气预报模型通过模拟大气物理过程的演变，结合地形、下垫面等因子，能够预测未来一段时间内雨量的时空分布。在暴雨灾害预警中，利用高分辨率数值模式输出的降水预报场，结合雷达或卫星观测进行验证和修正，可以提前数小时至数天对暴雨的发生、发展、强度和落区进行预报，为预警提供科学依据。其局限性在于：模式分辨率受计算资源限制，可能无法捕捉到小尺度强降水系统；模式物理参数化方案存在误差；对地形、城市热岛等下垫面影响的模拟可能不够精确；初始场误差的累积效应会随时间增加。四、地面气象观测站网提供连续的地面气象要素观测资料，能反映局部小尺度的天气变化，适用于大范围天气背景分析和灾害发生后的实况监测。气象卫星提供大范围、高频次的云图和大气参数遥感资料，适合用于监视天气系统的生消演变、大范围灾害（如大面积暴雨、干旱、台风）的监测和初步评估。天气雷达具有高时间分辨率和空间分辨率，能探测到降水回波的位置、强度、移动速度和结构，特别适用于短临强降水（雷暴、冰雹）的监测和预警。三者优势互补，结合使用效果最佳。五、气象灾害预警信息发布渠道的选择应考虑：预警信息的紧急程度（预警级别）、目标人群的特征（年龄、地域、接收习惯）、覆盖范围、发布时效性要求、传播成本、信息发布的权威性和可靠性、以及与其他发布渠道的协同性等因素。通常需要采用多种渠道组合发布，确保信息能够广泛、快速、有效地触达目标人群。六、气象灾害风险评估是在对气象灾害发生的可能性（频率、强度）和可能造成的损失（影响范围、危害程度）进行分析评估的基础上，对气象灾害风险进行定性和定量描述的过程。其在预警机制中的作用体现在：为预警级别的划分提供科学依据，使预警更具针对性和合理性；有助于资源优化配置和防灾减灾决策制定；能够评估预警效果和灾害损失，为预警机制的改进提供反馈。七、气象灾害预警级别划分的基本原则是依据灾害可能造成的危害程度和紧急程度。中国气象灾害预警信号通常划分为蓝色、黄色、橙色、红色四个级别，分别代表一般、较重、严重、特别严重。不同预警级别对应的典型气象灾害及其防御措施因灾害类型而异，例如：暴雨预警中，蓝色可能对应小时降雨量达到一定标准，防御措施为注意防范；橙色可能对应短时强降雨，防御措施为准备转移；红色则对应大暴雨，防御措施为立即转移。具体的灾害类型、指标和防御措施需参照国家相关标准。八、监测、预报、发布、响应是气象灾害预警机制的四个核心环节，缺一不可。监测是基础，提供准确及时的输入信息；预报是关键，依据监测信息进行预测分析；发布是桥梁，将预警信息有效传递给目标受众；响应是目的，相关部门和公众根据预警信息采取行动，减轻或避免灾害损失。四个环节必须紧密衔接、高效运转，信息流和指挥流通畅无阻，才能形成完整的闭环，最大限度地发挥预警系统的作用。九、气候变化导致极端天气事件（如强降水、高温热浪、干旱、台风等）的频率和强度增加，灾害发生的不确定性增大，给气象灾害预警带来挑战。例如：极端事件频发使得预警窗口期缩短，预报难度加大；气候变化改变了区域气候背景，需要更新预警标准和方法；海平面上升增加了风暴潮灾害的预警难度。应对策略包括：加强气候变化背景下极端事件规律的研究；发展适应气候变化的新一代预警技术（如基于机器学习的智能预警）；完善跨区域、跨部门的协同预警机制；加强气候变化适应型基础设施建设。十、公众对气象灾害预警信息的认知程度、接受习惯受多种因素影响，包括：预警信息的发布形式（文字、语音、图像、符号等）、发布渠道（电视、广播、手机、社交媒体、预警广播等）、信息发布的清晰度和易懂性、公众的年龄结构、教育水平、居住地环境（城乡）、过往灾害经历以及信息传播中的信任度等。提高预警信息传播有效性的建议有：采用公众熟悉的、简洁明了的符号和语言；利用多种渠道组合发布，特别是手机短信、电视预警画面等强制性或覆盖面广的渠道；加强公众预警知识科普教育，提高风险意识；建立有效的反馈机制，了解公众接收情况并改进。十一、针对即将发生的强对流天气过程，我会首先利用多普勒天气雷达进行实时监测，识别回波强度、移动方向、速度和垂直结构，特别关注是否存在强回波、钩状回波等不稳定天气系统的特征。同时，查阅数值天气预报模式（如WRF）的高分辨率输出，分析未来几小时该区域水汽条件、不稳定能量、垂直风切变等关键要素的演变趋势。结合地面气象观测资料，分析近地面层结稳定性和风场信息。根据监测和预报信息，利用气象灾害评估模型