2026年天气预报技能竞赛试题附答案

2026年天气预报技能竞赛试题附答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.关于温带气旋发展阶段的判定，以下哪项特征符合锢囚阶段？A.中心气压持续下降，暖区范围扩大B.冷锋追上暖锋，地面出现锢囚锋C.高空槽与地面气旋中心重合，斜压性最强D.气旋中心气压开始回升，云系消散答案：B。锢囚阶段的典型特征是冷锋追上暖锋，形成锢囚锋，地面气压不再明显下降，暖区被抬升，云系呈现螺旋状。2.利用FY-4C卫星的快速成像仪监测强对流时，识别中尺度对流系统（MCS）的关键通道组合是？A.红外1（10.8μm）与红外2（12.4μm）B.可见光（0.47μm）与红外3（3.7μm）C.水汽（6.25μm）与红外1（10.8μm）D.短波红外（2.25μm）与近红外（0.65μm）答案：A。红外1（10.8μm）反映云顶温度，红外2（12.4μm）可区分水云与冰云，两者差值可突出对流云顶的纹理特征，是识别MCS的常用组合。3.某时次ECMWF细网格模式（0.1°×0.1°）预报24小时后850hPa温度平流为-5×10⁻⁵℃·s⁻¹，若该层平均温度垂直递减率为6℃·km⁻¹，不考虑非绝热因子，地面温度变化主要受以下哪种过程主导？A.暖平流引起的绝热增温B.冷平流引起的绝热降温C.垂直运动引起的绝热增温D.垂直运动引起的绝热降温答案：B。温度平流公式ΔT/Δt=-V·∇T，负值表示冷平流；850hPa约1500m高度，地面温度变化需考虑垂直递减率，但主导因子是平流项，冷平流导致降温。4.当雷达基数据显示组合反射率（CR）≥65dBZ，且径向速度图上出现中气旋（M）特征，垂直积分液态水含量（VIL）≥50kg·m⁻²时，最可能发生的灾害性天气是？A.短时强降水（≥50mm·h⁻¹）B.雷暴大风（≥17.2m·s⁻¹）C.冰雹（直径≥2cm）D.龙卷（EF2级以上）答案：C。组合反射率≥65dBZ、VIL≥50kg·m⁻²是大冰雹的典型指标，中气旋是强对流旋转上升的标志，三者结合更倾向于冰雹而非龙卷（需更小尺度涡旋）。5.全球变暖背景下，北半球中高纬度西风带波动的典型变化趋势是？A.振幅减小，移动速度加快B.振幅增大，移动速度减慢C.振幅减小，移动速度减慢D.振幅增大，移动速度加快答案：B。全球变暖导致极地与中纬度温差减小，斜压性减弱，西风急流强度降低，波动振幅增大且移动减慢（Rossby波速与急流强度正相关）。二、填空题（每空1分，共20分）1.地面气象观测中，自动站风向传感器的分辨率为______度，风速传感器的启动风速不大于______m·s⁻¹。答案：2.5；0.52.数值预报模式中，边界层参数化方案的核心是处理______与______之间的动量、热量、水汽交换。答案：大气；下垫面3.强对流天气潜势预报中，沙氏指数（SI）≤______℃时，大气处于不稳定状态；抬升指数（LI）≤______℃时，有利于强雷暴发展。答案：-3；-54.卫星云图中，积雨云（Cb）的典型特征是：云顶温度______（填“高”或“低”），云顶纹理______（填“光滑”或“不均匀”），在可见光通道表现为______（填“亮白”或“灰暗”）。答案：低；不均匀；亮白5.台风路径预报的关键影响系统包括______、______和双台风互旋效应，其中______的位置和强度是主导因素。答案：副热带高压；西风带槽；副热带高压6.冬季强寒潮过程中，500hPa环流特征通常表现为______发展，极涡分裂南下，地面冷高压中心气压可达______hPa以上。答案：大槽大脊；1070三、简答题（每题8分，共40分）1.简述锋面附近气象要素的突变特征及其形成机制。答案：锋面附近气象要素突变表现为：（1）温度：暖锋前冷后暖，冷锋前暖后冷，温差显著（≥5℃/100km）；（2）气压：锋线附近气压梯度增大，常出现气压槽；（3）风：风向切变明显（暖锋多偏东风转偏南风，冷锋多偏南风转偏北风），风速增大；（4）湿度：暖区湿度高，冷区湿度低，露点温度梯度大。机制：锋是冷暖气团交界面，密度差异导致气团间水平温度梯度大，斜压性强，地转风随高度变化显著（热成风原理），同时锋面附近垂直运动剧烈（暖空气抬升、冷空气下沉），加剧要素梯度。2.说明多普勒雷达径向速度图中“牛眼”（双眼）特征的含义及其对应的天气意义。答案：“牛眼”特征指径向速度图上同一高度层出现两个相邻的极值中心，一侧为负（向雷达）极大值，另一侧为正（离雷达）极大值，中心间距通常小于10km。天气意义：“牛眼”是中气旋（M）的典型表现，反映强对流云中存在强烈的旋转上升气流。中气旋的直径（2-10km）和垂直伸展高度（≥3km）决定了对流的强度，当“牛眼”出现在中低层（0.5-3km）且持续时间≥3个体扫时，预示可能出现冰雹、雷暴大风甚至龙卷。3.对比分析ECMWF（欧洲中期天气预报中心）和GFS（美国全球预报系统）模式在降水预报中的典型差异。答案：（1）分辨率：ECMWF业务模式水平分辨率约9km（HRES），GFS约13km，ECMWF对中小尺度系统的捕捉更精细；（2）物理参数化：ECMWF采用更复杂的微物理方案（如双参数方案），对降水粒子谱的描述更准确；GFS在边界层方案中更侧重海气相互作用，对海洋性降水的预报更稳定；（3）集合预报：ECMWF集合成员多（51+1），扰动方法（随机动态扰动+奇异向量）更全面，降水概率预报的可靠性更高；GFS集合（31+1）对极端降水的漏报率略高；（4）误差特征：ECMWF在中高纬度长波系统预报中优势明显，降水落区误差较小；GFS在低纬度（如台风、季风降水）的路径预报有时更接近实际，但强度易偏强。4.解释“列车效应”对暴雨的贡献机制，并列举3个监测“列车效应”的关键指标。答案：“列车效应”指多个对流单体沿同一方向依次经过同一区域，导致累计降水量显著增加的现象。机制：（1）稳定的引导气流（如低空急流）使对流单体移动方向一致；（2）前一个单体的出流边界与暖湿入流交汇，触发新单体在其前方提供；（3）多个单体的降水在同一区域叠加，形成“雨团接力”。监测指标：（1）雷达回波移动方向与单体提供方向的一致性（相关系数≥0.8）；（2）单体提供间隔时间（≤30分钟）；（3）小时降水量≥20mm的持续时间（≥3小时）；（4）垂直风切变（0-6km切变≥15m·s⁻¹，维持一致方向）。5.冬季预报我国东部沿海大范围平流雾时，需重点分析哪些气象条件？答案：（1）暖湿气流：低层（850hPa以下）存在偏南或东南风，风速2-7m·s⁻¹，将暖湿空气输送至冷海面或冷陆面；（2）层结稳定：近地面逆温（温度露点差≤2℃），边界层内气温直减率≤0.6℃·100m⁻¹，抑制对流发展；（3）湿度条件：近地面相对湿度≥90%，850hPa比湿≥8g·kg⁻¹（南方）或≥5g·kg⁻¹（北方）；（4）海气温差：暖空气与下垫面（海/陆）温差≥3℃，促使水汽凝结；（5）风场辐合：地面图上弱气压梯度（≤2hPa·100km⁻¹），避免强风破坏雾层。四、综合分析题（共20分）【背景资料】2026年6月15日08时（北京时），我国江淮地区出现强对流天气。以下为关键气象资料：500hPa图：河套地区有冷涡（中心温度-32℃），江淮上空为西北气流，温度-28℃，风速20m·s⁻¹；850hPa图：江南地区存在西南急流（风速18m·s⁻¹），江淮地区温度20℃，比湿14g·kg⁻¹，假相当位温（θse）80℃；地面图：江淮中部有中尺度辐合线，气压梯度3hPa·100km⁻¹，气温30℃，相对湿度85%；探空资料（合肥站）：CAPE=3200J·kg⁻¹，CIN=10J·kg⁻¹，0-6km垂直风切变22m·s⁻¹，抬升凝结高度（LCL）800m；雷达回波：合肥西南30km处有块状回波（反射率55dBZ），移向东北（30°），移速40km·h⁻¹，径向速度图显示0.5km高度有中气旋（直径5km，旋转速度15m·s⁻¹）。问题：1.分析江淮地区强对流发生的热力、动力和水汽条件。（8分）2.预测未来3小时强对流天气的主要类型及影响区域。（6分）3.说明使用AI模式（如GraphCast）辅助预报时需重点关注的输出产品。（6分）答案：1.（1）热力条件：CAPE=3200J·kg⁻¹（强不稳定），CIN=10J·kg⁻¹（抬升抑制弱），θse=80℃（高能舌），地面气温30℃（暖垫明显），500hPa温度-28℃（冷平流强），形成上冷下暖的不稳定层结；（2）动力条件：500hPa西北气流（高空辐散）、850hPa西南急流（低空辐合），0-6km垂直风切变22m·s⁻¹（有利于对流组织化），地面中尺度辐合线（触发抬升）；（3）水汽条件：850hPa比湿14g·kg⁻¹（充沛水汽），地面相对湿度85%（近饱和），LCL=800m（抬升容易凝结），水汽垂直输送条件好。2.未来3小时主要灾害类型：（1）冰雹：雷达反射率55dBZ（≥50dBZ），中气旋（旋转速度15m·s⁻¹≥12m·s⁻¹），0℃层高度（需结合探空，假设约4km，-20℃层高度约6km，冰雹生长区厚度2km），符合大冰雹条件；（2）雷暴大风：垂直风切变强，对流下沉气流受环境风加速（850hPa急流18m·s⁻¹），可能出现≥20m·s⁻¹的大风；（3）短时强降水：CAPE高、水汽充沛，回波移速40km·h⁻¹（中等移速），可能出现≥60mm·h⁻¹的降水。影响区域：回波向东北（30°）移动，3小时后影响合肥东北方向60-120km区域（滁州、扬州西部），结合地面辐合线位置，重点在北纬32°-33.5°、东经117°-119°之间。3.AI模式辅助需关注：（1）高分辨率降水落区：GraphCast可输出0.025°（约2.8km）分辨率的1小时降水，需对比雷达外推结果，验证中尺度辐合线附近的降水中心；（2）中气旋演变：AI模式对涡旋的识别能力（如0-3