2026年人工影响天气综合测试题库

2026年人工影响天气综合测试题库一、单项选择题（每题1分，共20分）1.人工影响天气科学最主要的理论基础是（）。A.大气动力学B.云和降水物理学C.大气化学D.大气边界层物理学答案：B2.在过冷云中，冰晶效应（贝吉龙过程）发生作用的温度条件通常要求云中过冷水滴与冰晶共存，且环境温度低于（）。A.0°CB.-5°CC.-10°CD.-20°C答案：A3.常用的冷云人工增雨催化剂中，成冰效率最高的是（）。A.碘化银（AgI）B.干冰（固体CO₂）C.液氮D.碘化铅答案：A4.利用高炮、火箭等工具向云中播撒碘化银焰剂进行人工增雨作业，主要针对的云型是（）。A.暖性层积云B.发展旺盛的过冷积状云C.晴空积云D.所有类型的云答案：B5.人工防雹作业的主要原理是（）。A.促进云中所有冰雹迅速长大并提前降落B.通过“争食”过冷水，抑制个别大冰雹的生长C.使云体消散D.改变上升气流方向答案：B6.在暖云人工增雨过程中，通常使用吸湿性巨核（如食盐、氯化钙等）来（）。A.促进冰晶生成B.促进云滴碰并增长过程C.增强云中上升气流D.降低云底高度答案：B7.用于人工消雾（冷雾）的常用方法是播撒（）。A.吸湿性颗粒B.碘化银C.干冰或液氮D.表面活性剂答案：C8.下列哪项是人工影响天气作业效果统计检验中常用的方法？（）A.随机化区域历史回归试验B.单一作业点前后对比C.仅凭主观感受评估D.无条件接受作业方报告答案：A9.机载云物理探测中，用于测量云滴谱和粒子相态的仪器是（）。A.微波辐射计B.粒子测量系统（PMS）探头C.气象雷达D.风廓线雷达答案：B10.我国《人工影响天气管理条例》规定，实施人工影响天气作业必须具备的条件不包括（）。A.适宜的天气气候条件B.飞行空域申请批准C.任何个人均可申请作业D.使用经鉴定合格的专用设备答案：C11.碘化银作为成冰核，其成冰机制主要为（）。A.凝华核化B.凝结-冻结核化C.接触核化D.以上都是答案：D12.在人工增雨作业中，催化剂的播撒剂量计算主要依据（）。A.云体的水平尺度B.云中过冷水含量、云体体积和催化剂的成核率C.地面降雨量D.作业人员经验答案：B13.用于监测作业云系宏观结构、判断适宜作业区域和时机的首选遥感设备是（）。A.天气雷达B.激光云高仪C.微波辐射计D.雨量计答案：A14.人工影响天气中，“过冷水”指的是（）。A.温度高于0°C的液态水B.温度低于0°C但仍保持液态的水C.温度低于0°C的冰D.温度变化剧烈的水答案：B15.暖云降水机制的关键过程是（）。A.冰晶效应B.云滴的凝结增长C.云滴的碰并增长D.云滴的蒸发答案：C16.一次完整的对流云人工增雨作业流程，通常起始于（）。A.催化剂播撒B.作业效果评估C.天气条件监测与预警、作业条件识别D.作业装备准备答案：C17.碘化银焰剂在燃烧时，其成冰核的生成效率与燃烧温度密切相关，最佳温度范围约为（）。A.500-700°CB.800-1000°CC.1200-1500°CD.2000°C以上答案：B18.人工消雨（减雨）的主要思路是（）。A.在上游地区实施过量播撒，使云降水提前或改变分布B.直接驱散目标区上空的全部云系C.阻止所有水汽向目标区输送D.没有可行的方法答案：A19.根据《人工影响天气安全管理规定》，作业点射界图必须确保火箭发射架仰角在（）范围内无城镇、村落和重要设施。A.0°-45°B.发射架前方扇形区域C.360°全范围D.仅限正前方答案：B20.云室实验是研究催化剂性能的重要手段，其可以测定催化剂的（）。A.成冰阈温与成核率B.化学纯度C.燃烧速度D.颗粒大小分布答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.以下哪些是人工影响天气的主要科学目的？（）A.增加降水量（增雨雪）B.抑制冰雹（防雹）C.消除闪电D.削弱台风E.消除雾（消雾）答案：A,B,E2.云降水形成的微观过程主要包括（）。A.水汽凝结（或凝华）形成云滴（或冰晶）B.云滴通过碰并增长形成雨滴C.冰晶通过凝华、碰冻等过程增长形成降水粒子D.太阳辐射加热云顶E.地形抬升触发对流答案：A,B,C3.人工影响天气作业中常用的催化工具包括（）。A.飞机（安装播撒装置）B.地面碘化银燃烧炉C.高炮和火箭D.气球携带焰弹E.卫星答案：A,B,C,D4.人工防雹的“利益竞争”学说（又称“过量播撒”学说）认为，通过向云中冰雹生长区（累积带）播撒大量人工冰核，可以（）。A.产生大量的小冰雹胚胎B.这些小胚胎共同竞争有限的过冷水资源C.导致没有一个胚胎能长成危害性大冰雹D.最终形成更多、更大的冰雹E.使所有冰雹在云中完全蒸发答案：A,B,C5.影响人工增雨作业效果的关键因素有（）。A.云中是否存在足量的过冷水或可催化的云水B.云的持续时间和动力条件C.催化剂的种类、剂量和播撒位置D.作业区的风向和风速E.作业人员的熟练程度答案：A,B,C,D6.天气雷达在人工影响天气业务中的应用主要包括（）。A.监测和识别适合催化的云系（如对流云、层状云）B.反演云中液态水含量、垂直积分液态水等物理量C.跟踪作业后云系的宏微观变化D.为作业指挥提供实时决策依据E.直接测量地面雨强答案：A,B,C,D7.人工影响天气作业可能引发的环境问题关注点包括（）。A.催化剂（如碘化银）的环境残留与毒性B.作业对下游地区降水分布的潜在影响C.高炮、火箭残骸的坠落安全D.对航空器飞行安全的影响E.长期作业对区域气候的干扰答案：A,B,C,D,E8.下列属于暖云催化剂的物质有（）。A.食盐（NaCl）B.氯化钙（CaCl₂）C.尿素D.碘化银（AgI）E.干冰（固体CO₂）答案：A,B,C9.一个完整的人工影响天气业务技术系统通常包括（）。A.综合监测子系统（雷达、卫星、探空等）B.信息传输与通信子系统C.作业指挥与催化作业子系统D.效果评估与检验子系统E.装备保障与安全监管子系统答案：A,B,C,D,E10.在进行人工增雨作业决策时，需要分析的气象资料有（）。A.天气图和高低空形势B.卫星云图C.多普勒天气雷达产品D.数值预报产品E.地面自动站温压湿风数据答案：A,B,C,D,E三、填空题（每空1分，共15分）1.云中水汽达到饱和时，相对湿度为______%。答案：1002.根据云的温度分类，完全由温度低于0°C的冰晶组成的云称为______云。答案：冰云3.在混合云中，由于冰面饱和水汽压______于水面饱和水汽压，会导致水汽从过冷水滴向冰晶转移。答案：低4.人工影响天气中，催化剂的播撒方式主要分为两类：在云底以下播撒，依靠上升气流将催化剂带入云内的______播撒；以及将催化剂直接投入云中合适部位的______播撒。答案：地基，空基（或：直接）5.碘化银的晶体结构与冰相似，都属于______晶系，这是其高效成冰的重要物理基础。答案：六方6.我国用于人工防雹作业的“三七”高炮，其“三七”指的是炮弹口径为______毫米。答案：377.用于暖云催化的吸湿性焰剂，其燃烧产生的吸湿性颗粒物主要通过促进云滴的______过程来引发或加速降水。答案：碰并（或：碰撞并合）8.人工影响天气效果统计检验中，为了尽可能排除自然变化的干扰，常采用______试验设计，将潜在作业日随机分为作业组和对照组。答案：随机化9.机载PMS探头中的FSSP主要用于测量______的粒子谱。答案：云滴（或：小粒子）10.根据《人工影响天气管理条例》，作业单位之间转让人工影响天气作业设备，必须报经有关省、自治区、直辖市______主管部门批准。答案：气象11.层状云人工增雨作业中，催化剂的播撒常采用飞机在云顶或云中播撒______线的方式。答案：碘化银焰条12.微波辐射计通过接收大气和云发射的微波辐射，可以反演得到大气中从地面到高空的______廓线，是判断可降水量的重要设备。答案：水汽和液态水13.在冷雾中播撒干冰，干冰（固体CO₂）升华时吸收大量热量，使周围空气急剧冷却，产生大量______，促使雾滴转化为冰晶并沉降，从而达到消雾目的。答案：冰晶胚胎14.人工影响天气火箭弹在空中完成催化剂播撒后，其残骸通常通过______装置安全降落。答案：降落伞15.数值模式在人工影响天气中的应用主要包括：作业条件的______、作业方案的模拟优化、以及物理效果的数值模拟评估。答案：预报识别四、简答题（每题5分，共25分）1.简述“静力催化”和“动力催化”的基本原理及主要区别。答案：“静力催化”主要基于云降水微物理学原理，通过引入人工冰核或吸湿性颗粒，改变云的微物理结构，促进云滴或冰晶向降水粒子的转化效率，从而增加降水。其不刻意改变云的宏观动力场。“动力催化”则侧重于通过催化释放潜热（如在过冷云中大量引入冰核，促使过冷水冻结释放潜热），从而增强云内上升气流，延长云体寿命，扩大云体尺度，最终通过增强云的动力过程来增加降水。两者的主要区别在于：静力催化关注微观过程的优化，动力催化旨在通过微观过程触发宏观动力的增强。2.列举并简要说明人工影响天气飞机作业前需要获取的主要空管保障环节。答案：（1）飞行计划申报与审批：向空管部门提交详细的作业飞行计划，包括作业区域、高度、时间、航线等。（2）作业空域申请与批复：确保作业时段内目标空域被批准用于人工影响天气作业，避免与其他航空活动冲突。（3）实时飞行指挥与调配：在作业过程中，飞行员需与空管保持通信，听从指挥，确保在指定空域和高度层安全作业。（4）特殊情况处置预案：如遇天气突变、机械故障或误入其他空域，需有空管协调的应急程序。3.简述人工防雹作业中“提前降水”或“雨胚竞争”概念的原理。答案：该原理主要针对雹云中过冷水的分布。作业旨在云体的早期发展阶段（通常在上升气流区的前部或中部），通过播撒适量的人工冰核，促使过冷水提前转化为冰晶和霰粒。这些提前形成的降水粒子（雨胚）在下落过程中，会消耗云中低层和中部的大量过冷水。当这些粒子进入冰雹主要生长区（通常位于云中上部强上升气流区）时，由于可用的过冷水资源已经减少，从而抑制了冰雹胚胎的进一步增长，使其难以长成危害性的大冰雹。4.说明碘化银地面发生器（燃烧炉）的工作原理及其适用场景和局限性。答案：工作原理：通过燃烧含碘化银的丙酮溶液或焰剂，产生高温烟气，使碘化银气化后在随气流上升冷却过程中凝结成极细的碘化银气溶胶颗粒，这些颗粒可作为人工冰核。适用场景：适用于地形云或具有稳定、持续上山气流（如迎风坡）的天气条件。催化剂依靠自然气流输送至云中，运行成本低，可长时间连续作业。局限性：催化剂输送路径和剂量难以精确控制，依赖特定的风向风速条件；催化效率受大气扩散、输送过程影响大；不适用于无地形抬升或风向不利的平坦地区和对流快速移动的云系。5.什么是人工影响天气作业的“作业时机”和“作业部位”？选择它们的主要依据是什么？答案：作业时机：指最适合开始实施催化作业的时间点。作业部位：指在云体中实施催化剂播撒的具体空间位置（如云顶、云中过冷水区、上升气流区等）。选择依据：主要基于对云系的实时监测和诊断分析。（1）宏观依据：天气雷达、卫星云图显示的云系发展阶段、强度、移动路径和结构特征。（2）微观依据（理想情况下）：飞机探测或微波辐射计等反演的云中过冷水含量区域、冰晶浓度、云水路径等。（3）动力条件：云中上升气流的强度和位置，确保催化剂能被有效输送并驻留在云中起作用。目标是确保催化剂在云中过冷水含量丰富、云体有发展潜力的阶段，被投放到能最有效参与云降水物理过程的位置。五、计算与分析题（每题10分，共20分）1.计算题：计划对一块发展中的过冷层积云进行飞机碘化银焰条催化增雨作业。已知：目标云体催化区的体积估算为V=飞机探测反演该区域平均过冷水含量=0.3拟使用的碘化银焰条，在-10°C时每克碘化银可产生约1×设计催化目标：希望引入人工冰核后，云中冰晶总浓度达到=10个/L（即1×（1）计算需要增加的人工冰核总数ΔN（2）计算理论上需要燃烧的碘化银质量（单位：克）。（3）若单根焰条含碘化银20克，需要播撒多少根焰条？答案：（1）需要增加的人工冰核总数：Δ（2）需要燃烧的碘化银质量：=（3）需要播撒的焰条数：焰计算结果表明，理论上只需很少量的碘化银。但在实际作业中，考虑到催化剂扩散不均匀、输送损失、成核率随温度变化等因素，实际播撒剂量会远大于此理论值，可能需播撒数根至数十根焰条。本题展示了剂量计算的基本原理。2.分析题：下图为一次对流云人工增雨作业前后，天气雷达观测到的反射率因子（dBZ）垂直剖面演变示意图（简化为概念图）。实线等值线表示作业前，虚线等值线表示作业后约30分钟。作业方式为在云体上升气流区中上部（图中“+”号位置）播撒碘化银焰剂。（注：本题为文字描述图意）作业前，云体反射率因子核心（>45dBZ）较高，位于6-7km高度（温度约-15°C至-20°C），云顶高度约10km。作业后，原强反射率核心强度减弱、高度降低，在4-5km高度出现一个新的、范围更广的较强反射率区（35-40dBZ），云体水平范围略有扩大，云顶高度变化不大。请根据人工影响天气原理，分析可能发生的物理过程，并推断这次催化作业可能产生的影响。答案：根据雷达回波演变特征，可做如下分析：（1）作业前，强回波核心高悬，表明云中可能有大量过冷水聚集，并可能存在较大的冰雹胚胎或霰粒。（2）在上升气流区中上部播撒碘化银，引入了大量人工冰核。这些冰核在过冷水丰富的环境中迅速活化并增长。（3）可能发生的物理过程：a.冰晶效应与粒子增长：人工冰核消耗过冷水，通过凝华和碰冻迅速增长，形成更多的小冰晶、雪和霰粒。b.潜热释放：过冷水冻结过程释放潜热，可能局部增强了上升气流（动力效应），这可以解释云体水平范围略有扩大。c.粒子下落与再循环：增长后的粒子质量增加，开始下落。下落过程中可能进一步碰并云滴或与其他粒子聚合。d.强回波核心变化：原高高在上的强回波核心减弱和降低，可能是因为过冷水被消耗，大冰雹生长受到抑制，或大粒子提前开始下落。e.中层新回波区形成：在4-5km高度出现的新强回波区，很可能对应着大量增长后的降水粒子（雪、霰）聚集区，它们在下落过程中部分融化为雨滴，导致该层反射率增强。（4）可能影响推断：此次催化作业可能实现了：a.微物理转化加速：促进了过冷水向降水粒子的转化，启动了或加速了降水过程。b.动力效应：可能产生了轻微的云体动力增强。c.降水提前或再分布：使降水粒子的形成和下落高度降低，可能导致地面降水提前开始，或改变降水分布。d.潜在的防雹效果：原高悬强回波核心减弱，表明可能抑制了大冰雹的生长。总体来看，雷达回波演变符合一次成功的对流云“过冷水转化”催化后可能出现的特征。六、综合应用题（共20分）题目：某省人工影响天气中心计划在夏季干旱期，针对境内一座大型水库的汇水区组织实施一次飞机人工增雨作业，以增加水库蓄水。汇水区面积约2000平方公里，主要为山区。现有资料和条件如下：1.气候背景：夏季主要降水天气系统为西风槽配合西南暖湿气流触发的对流性降水或混合性降水。2.监测设备：覆盖该区域的新一代多普勒天气雷达1部，微波辐射计1部，地面自动气象站网。3.作业装备：高性能增雨作业飞机1架，可装载碘化银焰弹、焰条和液氮。飞机具备基本的云物理探测能力（粒子探头、温度湿度传感器）。4.预报产品：每日可获得区域数值天气预报模式（WRF）输出的未来72小时预报产品，包括水汽、垂直运动、云水、雨水等物理量场。5.需求：希望在一次天气过程中，通过催化作业使汇水区面雨量净增加15%（相对于自然降水），并尽可能延长增雨效果。请根据以上背景，完成以下任务：（1）作业方案设计：请设计一个完整的、可操作的飞机人工增雨作业方案框架。方案需包括但不限于以下环节：作业条件预报识别、实时监测与作业决策、催化技术设计（催化剂选择、播撒剂量估算、播撒部位与时机）、作业实施流程、安全保障措施。（12分）（2）效果评估思路：提出一套用于评估此次作业效果（是否达到净增雨15%目标）的统计与物理相结合的评估思路。请说明具体方法和所需数据。（8分）答案：（1）作业方案设计A.作业条件预报识别：利用数值预报产品，提前24-48小时关注可能影响汇水区的天气过程，重点识别：有西南暖湿气流输送、大气可降水量大、具有明显抬升运动（如槽线、切变线、地形抬升）的区域和时段。预报分析重点：寻找云系发展深厚（云顶高度>-20°C等温线）、云中过冷水含量预报值较高（如>0.1g/m³）、云体生命期较长的时段作为“潜在作业日”。B.实时监测与作业决策：综合监测网启动：在潜在作业日，启动雷达、微波辐射计、地面站网进行连续监测。雷达监测：实时识别进入或发展于汇水区上空的降水云系，分析其类型（对流单体、对流云团、层状云区）、结构（反射率因子、垂直液态水含量VIL、回波顶高）、强度、移动方向和速度。寻找具有“过冷水丰富”（如存在明显悬挂回波、弱回波区，或高VIL值）特征的云体作为候选作业目标。微波辐射计监测：提供汇水区上空大气柱总水汽量和云液态水路径的连续变化，辅助判断云中可催化的云水资源多寡。飞机探测：作业飞机提前升空，在安全条件下对候选云体进行穿云探测，直接测量云内温度、过冷水含量、云滴谱和冰晶浓度，确认是否存在足量过冷水（如>0.2g/m³）和冰晶浓度是否偏低，这是决定是否实施催化以及如何调整催化方案的关键决策依据。C.催化技术设计：催化剂选择：主要选用碘化银焰弹或焰条。针对山区对流云，焰弹可定点在关键位置（如上升气流区）爆炸播撒，精度较高；焰条适合在云顶或过冷水层中线性播撒。可备用液氮，用于温度较高（接近-5°C）的过冷云区域快速催化。播撒剂量估算：基于飞机实测的过冷水含量、目标云体体积和预设的人工冰核增加浓度（如参考计算题原理），结合催化剂成核率曲线，估算总需求量。例如，针对一个中等对流单体，碘化银用量可能在几十克至几百克之间。播撒部位与时机：部位：首选云中过冷水含量高、上升气流持续的区域。对于对流云，通常在云体中上部（-5°C至-15°C层）、上升气流区侧翼播撒，避免被迅速抛出云外。时机：选择在云体处于发展阶段或成熟早期进行催化，此时过冷水丰富，云体有发展潜力。避免在云体消散阶段作业。作业策略：采用“区域目标催化”策略，指挥作业飞机在汇水区上游或上空，对符合条件的多个云体或云团依次进行催化作业，以扩大影响范围，延长增雨时段。D.作业实施流程：1.空域申请：提前向空管部门申报作业飞行计划，获取批准。2.飞机准备：检查飞机、播撒装置、探测仪器，加装催化剂。3.起飞与探测：在预报的作业窗口期前起飞，抵达预定区域进行环境探测和云系侦察。4.指挥决策：地面指挥中心根据雷达、飞机实时回传数据，与机组会商，确定具体作业目标、播撒方案。5.实施催化：飞机按指令进入目标云体预定部位，启动播撒设备进行催化。6.效果监测：催化后，飞机可进行再次探测，雷达密切监测云系宏微观变化。7.返航与报告：作业结束后，飞机返航，整理探测和作业数据，形成作业报告。E.安全保障措施：飞行安全：严格遵守航空管制，恶劣天气（强颠簸、雷电）下禁止作业；机组具备丰富的气象飞行经验。地面安全：作业航线避开人口稠密区；焰弹发射或残骸坠落区