雷达第二阶段考题答案(1)

1单位:姓名:《多普勒天气雷达原理与业务应用》第二阶段考试题（1）一、填空题（每空1分，共30分）1、传统上，将比较强的（湿对流系统）称为对流风暴。2、根据对流云强度回波的结构特征，风暴分为（单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴和线风暴（飑线））四类。3、超级单体风暴具有强烈（旋转上升气流）的发展和持续特征，而在非超级单体风暴中不存在。4、多单体风暴是有（多个处于不同生命时期的单体）构成、且团状分布的对流风暴。5、产生对流风暴的环境条件包括（大气热力层结、垂直风切变、水汽分布和触发机制）。6、对流有效位能（CAPE）是气块在给定环境中绝热上升时的（正浮力所产生的能量）的垂直积分。7、对流风暴倾向于在边界层辐合线（附近或两条辐合线的交点附近）生成。8、风暴运动是由（平流和传播）运动合成。9、风暴相对螺旋度的大小与速度失端图上两个层次之间（相对风暴所扫过的区域面积）成比例；10、剧烈龙卷通常伴随着强风暴（相对螺旋度）的发展而产生。11、当CAPE（减弱（增强））时，0-2km之间相对风暴螺旋度的（增加（减小）），有利剧烈龙卷的发展；12、风暴的传播运动是指（在风暴某侧由新生单体所引发）的风暴运动。传播方向常常是（新上升气流发展）的方向。213、通常情况下，当环境为强气流所控制时，风暴运动主要取决于（平流），而当对流层环境风场较弱时，（传播）对于风暴运动起着主导作用。14、深厚持久的（中气旋）是超级单体风暴最本质的特征。超级单体只产生在中等到强的（垂直风切变）环境中。15、经典超级单体风暴产生的主要灾害性天气包括（地面大风、冰雹和龙卷、超过5cm直径的冰雹和F2级以上的龙卷）。16、中气旋的水平尺度一般不超过（10km），垂直厚度超过相应对流风暴厚度的(三分之一)，垂直涡度的量级为(10-2s-1)，持续时间为（两个立扫时间）。17、龙卷分（超级单体龙卷和非超级单体龙卷）两类。18、龙卷漏斗内层为（下沉运动），外层为（上升运动）。19、在环境垂直风切变较弱的时，主要的直线型风害是（脉冲风暴）产生的下击暴流。20、中层径向辐合MARC特征被假定为代表由前向后的（强上升气流）和（后侧入流急流）之间的过渡区。21、大片下沉气流区中（集中的强下沉气流）叫做下击暴流。二、单项选择题（每题1分，共15分）1、雷暴初始阶段，回波强度最强一般在云体的(b)。a、上部b、中上部c、中下部d、下部2、对流风暴倾向于在边界层辐合线（d）生成。a、北侧b、南侧c、之上d、附近生成，尤其在两条辐合线的交点附近33、相对风暴气流使得阵风锋不能远离风暴，这就加强了风暴下方的（a），从而导致更强的上升气流；a、气流辐合b、气流辐散c、水平涡度d、垂直涡度4、如果沿流线方向的水平涡度足够大，那么风暴的上升气流将产生明显的（a）。a、旋转b、辐合c、垂直运动d、垂直涡度5、有时在弱降水超级单体风暴的后侧，可探测到一个与中气旋相联系的（b）。a、V型槽口b、弱回波区WERc、钩状回波d、有界弱回波区BWER6、对强对流风暴而言，前侧V型槽口回波表明强的（d）进入上升气流。a、相对水平涡度b、相对垂直涡度、c、倾斜垂直涡度d、入流气流7、超级单体风暴中的上升气流变成基本是竖直的，导致回波顶移过低层反射率因子的高梯度区而位于一个持续的（c）之上。a、钩状回波b、V型槽口c、有界弱回波区BWERd、无界弱回波区WER8、BWER（有界弱回波区）对应是一个（b）区。a、强下沉气流b、强上升气流c、强水平涡度d、强相对气流9、非超级单体强风暴的低层入流区通常位于其（d）。a、前侧b、后侧c、右前侧d、右后侧410、旋转诱发产生的沿上升气流两侧的（c）是风暴分裂过程的基础。a、相对气流入流b、垂直涡度c、气压梯度力d、水平涡度11、最强的风或下级暴流一般发生在弓形回波的（a）。a、顶部b、前部c、后部d、任何地方12、超级单体中深厚的辐合区DCZ的探测和识别可以用来预警（b）。a、冰雹b、极端的地面大风c、短时强降水d、龙卷13、中气旋是超级单体风暴的特征，观测到中气旋，出现强烈天气（灾害性大风、冰雹、暴洪）和龙卷的情况分别占（b）。a、80%和30%b、90%和20%c、30%和80%d、20%和90%14、大多数龙卷风警报是建立在探测到较强（a）基础上的。a、中气旋b、龙卷涡旋特征TVSc、低层辐合高层辐散d、辐合系统15、对中层径向辐合MARC的研究表明，利用MARC预报（c）的提前时间大约在10—30分钟之间。a、冰雹b、龙卷c、地面大风d、暴洪三、多向选择题（每题1分，共15分）1、影响对流风暴类型和结构的环境因子有（a、b、c、d）。a、热力不稳定（浮力）b、上升气流强度c、环境垂直风切变d、水汽的垂直分布52、在业务中，利用速度矢端图可以研究分析（c、d）对风暴发展的影响以及区别风暴的强弱和类型。a、风暴相对气流b、风暴相对螺旋度c、垂直风廓线d、垂直风切变3、经典超级单体风暴的雷达回波特征有（a、c、d、e、f）。a、钩状回波b、前侧V型槽口c、低层WER或BWERd、后侧V型槽口e、悬挂回波f、穹隆4、强降水（HP）超级单体风暴通常能在（a、b、c）的环境中得以发展和维持的。a、低层具有丰富水汽b、较低LFC（抬升凝结高度）c、弱的对流前逆温层顶盖d、强的对流前逆温顶盖5、强对流天气易发生在飑线的（a、b、d、），在飑线和边界的交汇处附近）。a、断裂处b、飑线移近某些低层边界处c、前侧d、飑线和边界的交汇处附近6、大冰雹的产生与(a、b、c、d)有关。a、风暴上升气流的强度b、风暴上升气流的尺度c、跨越上升气流的相对风暴气流d、融化层的高度7、下击暴流按尺度可分为两种（a、b）。a、微下击暴流b、宏下击暴流c、干的微下击暴流d、湿的微下击暴流8、与下击暴流相伴的反射率因子回波特征有（a、b、c）。a、弓形回波b、钩状回波c、豆状回波d、BWERe、V型缺口69、大冰雹形成和增长的环境特征是（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、e）。a、上升气流的速度大小；b、上升速度最强的核心区周围的中等强度的上升气流区域的大小；c、风暴相对气流；d、上升气流和下沉气流特别强；e、中气旋；10、三体散射现象是指由于雷达能量在强反射率因子（回波很强）区向前散射而形成的异常回波。具有的特征是（）。a、强度通常≤20dBZ；b、呈类似细长的钉子状（“spike”）从强回波区沿径向伸展，简称TBSS；c、它的径向速度很小；d、谱宽很大；11、暴洪发生的前提条件是短时内（48小时）降暴雨，要求有（a、b）。a、较大的降水率b、一定的持续时间c、强的不稳定性d、大的垂直风切变12、判断大冰雹的有效指标是（a、b、c、d）。a、≥45dBz的反射率因子高度扩展-20℃等温线高度以上b、具有宽大的WER或BWER的回波特征c、风暴顶辐散d、大VIL值f、高的融化层高度713、脉冲风暴产生于（a、b、d）的环境中。a、弱的垂直风切变b、低层较深的湿层c、弱的垂直不稳定性d、强的垂直不稳定性的14、经典超级单体风暴产生的环境条件为（b、c、d）。a、垂直风切变b、低层丰富水汽c、大的垂直不稳定度d、对流前的逆温顶盖15、雷达所探测到的强降水超级单体风暴低层回波特征有（a、b、c、d）。a、宽广的钩状、逗点状和螺旋状b、前侧V型槽口c、低层WER或BWERd、后侧V型槽口四、简答题（共40分）1、简述脉冲风暴雷达回波结构特点和可能产生的强天气，以及雷达如何探测预警？（10分）脉动风暴的回波结构特点：（1）初始回波一般出现在6km~9km之间；（2）强回波中心值一般大于50dbz；（3）强中心所在的高度也较高，一般在-100C的高度左右；（4）有时会产生风暴顶辐散，和云低附近的强辐合；如果风暴能产生下击暴流，那么近地面强辐散信号对应于地面的强风，而且近地面最强外流气流的位置常常在高空最强辐合中心的下方。与脉动风暴相伴随的强烈天气现象通常包括短时暴雨、生命史较短（约5－15分钟）的下击暴流、小冰雹（通常直径小于2.5cm）以及龙卷。然而，强烈的微下击暴流和大冰雹有时也会发生。雷达探测脉冲风暴的较有效的方法是：注意出现初始回波的高度，最大回波强度值及其所在高度。同时，也可以应用VIL产品和CR产品来帮助识别这类风暴，当VIL值较大，CR产品中的最大回波强度值很大及其所在高度较高时，可以推断可能产生强脉冲单体风暴。82、经典超级单体风暴反射率因子回波的主要特征是什么？（8分）①低层反射率因子核心偏向一侧，导致该侧反射率因子梯度很大，还在风暴右后侧出现钩状回波；②中层反射率因子结构与非超级单体强风暴类似，导致低层弱回波区和中高层悬垂回波结构，同时还有有界弱回波区存在；③回波顶位于有界弱回波区之上；④产生的主要灾害性天气包括地面大风、冰雹和龙卷。超过5cn直径的冰雹和F2级以上的龙卷大部分都是由超级单体风暴产生的。3、简述中气旋的定义及其各生命史阶段的主要特征（8分）中气旋是与对流风暴的上升气流紧密相联的小尺度涡旋，它满足或超过一定的切变、垂直伸展、和持续性判据。其水平尺度一般不超过10km，垂直厚度超过相应对流风暴厚度的三分之一，垂直涡度的量级为10-2s-1。中气旋的生命史可分为生成阶段、成熟阶段和消亡阶段：生成阶段：中气旋的速度分布具有起源于中层（大概5km高度）并向上向下增长的特征。同时，在中气旋底部以下常伴有相应尺度的辐合现象。成熟阶段：是中气旋强度最强的阶段，具有最大的旋转速度和形成龙卷的最大潜势。此阶段中气旋核已到达最低层，并且其伸展的厚度已达到到最深。在这一阶段，中气旋速度分布特征显著：（1）在低层，上升气流下方的辐合和中气旋的旋转相结合，产生辐合旋转。（2）在中下层，为纯粹的旋转。（3）在中上层，风暴顶部的辐散和中气旋的旋转相结合，从而产生了辐散旋转。（4）中气旋顶以上的风暴顶部，只存在纯粹的辐散。消亡阶段：以中气旋的高度迅速降低为开始，且其旋转速度不断减小。最终，中气旋核只存在于一很浅薄的层内，并且低层通常伴有辐散气流。94、简述雷达所探测强降水超级单体风暴低层回波特征及其意义（5分）（1）宽广的钩状、逗点状和螺旋状的回波表明强降水包裹着（wraparound）中气旋。（2）前侧V型槽口回波表明强的入流气流进入上升气流（低层WER或BWER位置之上）。（3）后侧V型槽口回波表明强的下沉气流，并有可能引起破坏性大风（可能的后侧下沉气流或后侧入流急流）。5、龙卷的级别是如何划分的？（5分）在业务和研究中，多使用Fujita龙卷等级来确定龙卷风的级别。具体如下：Fujita龙卷等级FPP等级最大风速（m/s）最大风速（km/h）预期损害F018—3365—120轻微F133—50120—180中等F250—70180—252相当大F370—92252—331严重F492—117331—420巨大F5117—143420—514难以想象6、雷达为暴洪的探测和预警提供了什么线索？（4分）（1）雨强估计，即降水率的大小估计；（2）识别低空急流及其随时间的变化；（3）降水持续时间的估计；（4）每一次流域面积上累积降水的定量估计。