2025年大学《大气科学》专业题库- 风暴对大气影响的研究

2025年大学《大气科学》专业题库——风暴对大气影响的研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填在括号内）1.下列哪种天气系统通常以中心气压最低、风力最强为特征？A.温带气旋B.热带气旋C.冷锋D.高压脊2.热带气旋眼壁附近的风速最大，其主要原因是：A.地转偏向力最大B.气压梯度力最大C.环流辐合最强，上升气流旺盛D.地表摩擦力最小3.雷暴云中，冰雹的增长主要依赖以下哪种过程？A.水滴与冰晶的碰并（淞附）B.过冷水滴对冰晶的碰并C.冰雹在上升气流中反复升降，与环境液态水混合增长D.冰雹吸收周围热量加速增长4.风暴过境时，通常在暖锋后和冷锋前出现风向突变、风力增大的现象，这主要反映了：A.地转偏向力的显著变化B.气压梯度力的急剧增强C.边界层受迫抬升和摩擦作用增强D.大气稳定性的突然改变5.对热带气旋发展至关重要的大气环境条件之一是：A.高层有强烈的下沉气流B.垂直风切变小C.地表温度低于0℃D.气压梯度力非常小6.风暴引起的强降水对大气环流的影响包括：A.增加局地水汽含量，导致气压升高B.消耗低层水汽，使大气变得干燥稳定C.通过潜热释放加热大气，可能引发或加强波动D.直接导致全球平均气温下降7.卫星云图是监测和研究风暴的重要工具，其主要优势在于：A.能提供风暴内部精细的气压结构B.能直接测量风暴中心的风速大小C.能连续追踪风暴的移动路径和演变形态D.能精确测量风暴降水的具体强度8.风暴过境导致的近地面风切变（水平风速梯度）增大，通常会：A.抑制强对流天气的发生B.有助于热带气旋的快速加强C.削弱风暴的垂直发展D.减少风暴的降水效率9.温带气旋的发展和加强通常与：A.单一气团的控制有关B.暖湿气流的强烈辐合有关C.地转偏向力的减小有关D.地表摩擦力的增大有关10.风暴研究中的数值模拟方法，其主要优势在于：A.可以完全精确地复现所有观测事实B.能够探索观测中难以实现的物理过程C.不受观测数据时空分布不均的限制D.可以直接提供风暴未来的确切预报时间二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）1.热带气旋按中心附近最大风力（风速）划分为不同的等级，例如_______、台风、飓风等。2.风暴内部的上升气流和下沉气流区域通常呈_______状分布。3.水汽在风暴云中通过_______过程释放潜热，是风暴发展和维持的重要能量来源。4.风暴过境时，常伴随的灾害性天气现象包括强风、_______、雷暴、冰雹、龙卷风等。5.大气中的_______过程对风暴的触发、发展和组织有重要影响。6.研究风暴需要综合运用多种观测手段，如_______、雷达、探空等。7.风暴对大气环流的影响不仅限于局地，可以通过生成的_______向更大范围传播。8.评估风暴灾害风险需要考虑风暴的_______、影响区域的_______以及脆弱性等因素。9.数值天气预报模式在风暴预报中发挥着关键作用，其核心是求解描述大气运动的_______方程组。10.风暴研究的前沿方向之一是利用卫星遥感技术反演风暴的_______和_______。三、名词解释（每题3分，共15分）1.风暴眼2.惯性上传播动3.潜热释放4.对流降水5.风暴影响评估四、简答题（每题5分，共20分）1.简述热带气旋形成的基本条件。2.解释风暴过境时，近地面风向和气压之间通常存在的定性关系。3.风暴对局地气候（如温度、湿度）可能产生哪些短时影响？4.简述雷暴云中冰雹增长的两种主要机制。五、论述题（10分）结合你所学的动力学知识，论述风暴（以热带气旋为例）是如何通过正反馈机制加强其自身的。试卷答案一、选择题1.B2.B3.C4.C5.B6.C7.C8.C9.B10.B二、填空题1.热带低压2.圆环3.液化、凝固、升华4.暴雨5.波动6.卫星云图7.罗斯贝波/重力波8.强度；特征9.边界层/大气动力学10.三维结构；时空演变特征三、名词解释1.风暴眼：位于热带气旋或强温带气旋中心，一个相对平静、天空晴朗、风力微弱的区域，其形成与深厚的下沉气流有关。2.惯性上传播动：指在水平气流中，空气parcel在受到垂直扰动后（如遇到上升或下沉气流），由于惯性作用倾向于保持其原来的水平运动方向而产生的水平运动分量，对风暴结构有重要影响。3.潜热释放：水汽凝结（液化、凝华）或冻结（过冷水滴冻结）成云和降水粒子时，所释放的潜热，对维持和发展风暴系统至关重要。4.对流降水：主要由积云对流发展上升过程中，水汽凝结形成的降水，常伴有雷电，是雷暴和阵性降水的主要形式。5.风暴影响评估：对风暴（如强风、暴雨、洪水、海啸等）造成的物理、环境、社会、经济等方面的损害和风险进行量化和定性分析的过程。四、简答题1.热带气旋形成的基本条件：*充足的热湿力资源：海面温度至少达到26.5℃以上，且暖水层有足够的深度（至少50米），提供水汽和潜热。*一定的初始扰动：如热带低压、东风波等，作为风暴发展的“种子”。*较小的垂直风切变：高低空风向风速差异小，有利于垂直空气柱的维持和对流发展。*地球的自转效应（地转偏向力）：至少在赤道纬度以外，提供使气流围绕中心旋转的力。2.风暴过境时，近地面风向和气压的定性关系：*在低压系统（如风暴中心）控制下，通常刮风。当风从四周吹向中心时（辐合），空气被迫上升，近地面气压会降低，风力增大。当上升空气到达高空散开（辐散），近地面气压也会偏低，并伴有下沉气流补充。*风向在低压中心附近通常呈顺时针旋转（北半球，南半球逆时针）。气压与风的关系遵循梯度风平衡和地转平衡原理，高气压区近地面风从高压指向低压，低气压区相反。3.风暴对局地气候的短时影响：*温度：强风加速地表热量交换，可能致冷；降水和云层覆盖削弱太阳辐射，导致气温下降；下沉气流（如眼区）则会导致气温升高。*湿度：风暴带来大量水汽，降水过程和云的存在会使空气湿度显著增加，相对湿度接近饱和。*降水：直接带来强降水，改变局地水循环。*能见度：降水、风沙、霾等可能降低能见度。4.雷暴云中冰雹增长的两种主要机制：*淞附（Accretion）：冰雹核心（通常较小）在云中下降时，与过冷水滴（0℃以下的水滴）碰撞并冻结附着在其表面，逐渐增大。这是冰雹增长的主要方式。*碰并（Collision-Coalescence）：在云的暖云部分，大小水滴（包括过冷水滴和冰晶）因碰撞合并而增长。当冰雹核心增长到足够大，进入云中温度低于0℃的区间，便主要通过淞附增长。五、论述题结合所学的动力学知识，热带气旋是通过一系列正反馈机制加强其自身的。首先，温暖潮湿的空气从海面吹向风暴中心，形成强烈的辐合。这导致空气被迫剧烈上升，促进水汽凝结，释放大量潜热。潜热释放使风暴中心及其周围低层大气增温、增湿，密度减小，导致中心气压进一步降低。中心气压的降低又产生了更强的气压梯度