【MOOC】數值天氣預報-南京信息工程大學中國大學慕課MOOC答案引言隨堂測驗1、【單選題】第一個提出數值預報思想的是（）本題答案：【挪威氣象學家Bjerknes】2、【單選題】世界上第一個成功建立的數值天氣預報模式是（）本題答案：【準地轉正壓模式】1.1隨堂測驗1、【判斷題】對于干空氣或未飽和濕空氣，大氣運動方程組包括運動方程、連續方程、熱力學方程、狀態方程和水汽方程。本題答案：【錯誤】2、【判斷題】摩擦力僅在邊界層需要考慮，在自由大氣中可以忽略不計。本題答案：【正確】球坐標、局地直角坐標和p坐標系的方程組隨堂測驗1、【單選題】研究全球大氣運動，適合選取的坐標系是（）本題答案：【球坐標系】2、【判斷題】局地直角坐標系和p坐標系都不適合用來研究地形對大氣運動的影響。本題答案：【正確】1.3隨堂測驗1、【單選題】SIGMA坐標系方程組中的水平氣壓梯度力項是由（）組成。本題答案：【地面氣壓水平梯度和等SIGMA面的位勢梯度二者之和】2、【判斷題】SIGMA坐標系是為了研究地形對大氣運動的影響而提出的。本題答案：【正確】數值模式的分類隨堂測驗1、【判斷題】數值模式可根據水平運動方程采取的形式將其分為正壓模式和斜壓模式兩類。本題答案：【錯誤】大氣運動方程組及垂直坐標變換單元作業大氣運動方程組及垂直坐標變換單元測驗1、【單選題】第一個提出數值預報思想的是（）本題答案：【挪威氣象學家Bjerknes】2、【單選題】世界上第一個成功建立的數值天氣預報模式是（）本題答案：【準地轉正壓模式】3、【單選題】當需要考慮（）時，大氣運動方程組才需要另外加入水汽方程。本題答案：【飽和濕空氣】4、【單選題】以下屬于次網格尺度的物理量的是（）本題答案：【摩擦力】5、【單選題】一般在邊界層才需要考慮的力是（）本題答案：【摩擦力】6、【單選題】過濾模式由于濾去了（），所以不能模擬地轉適應過程。本題答案：【重力慣性波】7、【單選題】表示坐標系連續方程的是（）本題答案：【】8、【單選題】狀態方程是根據（）定律建立起來的。本題答案：【氣體試驗定律】9、【單選題】若要研究地形問題，垂直坐標一般選擇（）？本題答案：【坐標系】10、【多選題】大氣運動方程組中次網格尺度的物理量有（）本題答案：【摩擦力#非絕熱加熱率】11、【多選題】非絕熱加熱率的來源有（）本題答案：【太陽輻射#感熱通量#潛熱通量#水汽相變為水#液態水溫度降低】12、【多選題】對于干空氣和未飽和濕空氣，大氣運動方程組包括（）本題答案：【運動方程#連續方程#狀態方程#熱力學方程】13、【多選題】表示水平氣壓梯度力的公式是（）本題答案：【##】14、【多選題】下面的方程是靜力平衡方程的是（）本題答案：【##】15、【多選題】下面的方程是狀態方程的是（）本題答案：【#】16、【填空題】對于研究全球大氣運動，適合選取的坐標系是（）坐標系。本題答案：【球】17、【填空題】球坐標系的曲率項是由于地球的（）性質造成的。本題答案：【球面##%_YZPRLFH_%##曲面##%_YZPRLFH_%##球面曲率】18、【填空題】水汽方程是根據（）定律建立的。本題答案：【水汽守恒##%_YZPRLFH_%##水汽質量守恒##%_YZPRLFH_%##水汽守恒定律##%_YZPRLFH_%##水汽質量守恒定律】19、【填空題】大氣運動的熱力學方程是根據（）定律建立的。本題答案：【能量守恒##%_YZPRLFH_%##熱力學第一##%_YZPRLFH_%##能量守恒定律##%_YZPRLFH_%##熱力學第一定律】20、【填空題】由p坐標系構成的坐標系，它們一般需要滿足（）條件本題答案：【靜力平衡】21、【填空題】熱力學方程本題答案：【非絕熱加熱率】22、【填空題】水汽方程本題答案：【水汽源匯項】2.1隨堂測驗1、【單選題】（）按地圖比例尺縮小后的圖是地圖。本題答案：【映像平面】2、【判斷題】若22.5oN和22.5oS是某種投影的標準緯度，該投影我們一般稱為蘭勃托投影。本題答案：【錯誤】2.2隨堂測驗1、【判斷題】正交曲線坐標系的坐標軸必須都是曲線。本題答案：【錯誤】2、【判斷題】我們推的正交曲線坐標系的方程組是適用于任何正交曲線坐標系的方程組。本題答案：【錯誤】地圖投影坐標系的大氣運動方程組隨堂測驗1、【單選題】地圖投影Z坐標系的水平氣壓梯度力的公式是（）本題答案：【】2、【判斷題】地圖投影Z坐標系三個方向的拉密系數正好等于地圖放大系數。本題答案：【錯誤】地圖投影坐標系中的大氣運動方程組單元作業地圖投影坐標系中的大氣運動方程組單元測驗1、【單選題】對于球面上的微分圓形，投影后哪個為正形投影（）本題答案：【】2、【單選題】對于數值預報最重要的比例尺是（）本題答案：【映像比例尺】3、【單選題】光源放在極點的地圖投影是（）本題答案：【極射赤面投影】4、【單選題】只有一個標準緯度的地圖投影是（）本題答案：【極射赤面投影】5、【單選題】下面對地圖放大系數理解錯誤的是（）本題答案：【地圖放大系數隨緯度變化，不隨經度變化】6、【單選題】下面對北半球的極射赤面投影理解錯誤的是（）本題答案：【它是一種正形切投影】7、【單選題】滿足地圖投影Z坐標系的水平氣壓梯度力的公式是（）本題答案：【】8、【單選題】下面哪個公式是蘭勃脫投影地圖放大系數的計算公式（）本題答案：【】9、【單選題】對于正交曲線坐標系，理解錯誤的是（）本題答案：【正交曲線坐標系三個坐標軸的坐標線元和坐標變元一定不等。】10、【多選題】氣象上常用的地圖投影有（）本題答案：【蘭勃脫投影#麥卡托投影#極射赤面投影】11、【多選題】下面對距離l的理解正確的是（）本題答案：【影像平面上網格點到北極點的距離#影像面上緯度處一點到北極點的距離】12、【多選題】下面關于圓錐常數k的理解正確的是()本題答案：【單位經度圓錐面所張的平面角#它僅取決于圓錐的幾何特征#若一圓錐鋪平展開的扇形角為270度，則其圓錐常數為0.75】13、【多選題】下面對于標準緯度的理解正確的是()本題答案：【它是投影面和地球表面相交的緯度#在該處，影像面的距離和地球表面相應的距離相等#在該處，影像比例尺為1】14、【多選題】對于拉密系數理解錯誤的是()本題答案：【拉密系數不隨空間點位置的改變而改變，即其是常數#在地圖投影坐標系中，拉密系數即是地圖放大系數】15、【判斷題】地圖投影坐標系的方程組不存在曲率項。本題答案：【錯誤】16、【判斷題】在標準緯度處，地圖放大系數等于1本題答案：【正確】17、【判斷題】麥卡托投影主要用于做中緯度地區的大氣研究。本題答案：【錯誤】18、【判斷題】地球表面按地圖比例尺縮小后的圖是地圖。本題答案：【錯誤】19、【判斷題】正形投影能夠保證投影過后微小地理區域的形狀不變形。本題答案：【正確】差分格式的建立及其精度隨堂測驗1、【單選題】一維線性平流方程中，空間導數的前差差分格式的精度是（）的本題答案：【一階】2、【多選題】本題答案：【#】差分格式的基本性質隨堂測驗1、【單選題】泰勒展開法建立的差分格式一定滿足（）本題答案：【一致性】時間積分格式的特點隨堂測驗1、【單選題】下列時間積分格式中，（）為隱式格式。本題答案：【】2、【判斷題】歐拉-后差格式因為無計算解的干擾，所以比中央差格式精度高。本題答案：【錯誤】混淆誤差隨堂測驗1、【單選題】大氣中某一波動的波長為50公里，在水平網格距為40公里的預報模式中，由于混淆誤差的作用，會將其誤認為波長為（）波動本題答案：【200km】2、【判斷題】因為混淆誤差是引起非線性不穩定的原因之一，所以只要產生混淆誤差，就一定會產生非線性不穩定。本題答案：【錯誤】數值計算方案單元作業數值計算方案單元測驗1、【單選題】一維線性平流方程中，空間導數的中央差分格式的精度是（）的。本題答案：【二階】2、【單選題】本題答案：【四階】3、【單選題】在時間積分過程中，由于舍入誤差的影響，差分解的誤差是否隨時間增長的問題，是差分格式的（）問題。本題答案：【穩定性】4、【單選題】泰勒展開法建立的差分格式一定滿足（）。本題答案：【相容性】5、【單選題】本題答案：【絕對不穩定】6、【單選題】下列時間積分格式中，（）為隱式格式。本題答案：【】7、【單選題】能引起計算解誤差的時間積分格式是（）本題答案：【中央差格式】8、【單選題】差分計算結果不可能出現波長為（）的波動本題答案：【】9、【單選題】大氣中某一波動的波長為60公里，在水平網格距為50公里的預報模式中，由于混淆誤差的作用，會將其誤認為波長為（）波動本題答案：【300km】10、【多選題】本題答案：【#】11、【多選題】下列時間積分格式中，（）是條件穩定的。本題答案：【#】12、【多選題】用時間差商來代替時間微商時會引起的誤差為（）本題答案：【計算解誤差#頻率誤差】13、【多選題】實際工作中通常采用（）來抑制和減小計算解帶來的影響。本題答案：【減小時間積分步長#縮小網格距】14、【多選題】若將研究區間12等分，下面哪2個波非線性相互作用會產生能量的自反饋從而可能引起非線性計算不穩定（選項中的數字表示波數）（）本題答案：【5和2#6和3】15、【判斷題】因為混淆誤差是引起非線性不穩定的原因之一，所以只要產生混淆誤差，就一定會產生非線性不穩定。本題答案：【錯誤】16、【判斷題】歐拉-后差格式因為無計算解的干擾，所以比中央差格式精度高。本題答案：【錯誤】17、【判斷題】根據LAX等價定理，若差分格式滿足穩定性，就一定滿足收斂性。本題答案：【錯誤】18、【判斷題】一階精度差分格式比二階精度差分格式精度高。本題答案：【錯誤】19、【判斷題】隱式時間積分格式一般是絕對穩定的。本題答案：【正確】20、【判斷題】任何時間積分格式都會產生頻率誤差。本題答案：【正確】21、【判斷題】本題答案：【錯誤】22、【判斷題】當時間步長趨于0時，若差分方程的數值解始終是有界值，則差分方程滿足穩定性。本題答案：【正確】23、【填空題】當空間步長Dx和時間步長Dt很小時，差分方程的準確解是否逼近微分方程的解，稱之為差分格式的（）問題。本題答案：【收斂性】24、【填空題】對于線性方程，在有限網格區域下差分格式引起的常見誤差有計算解誤差，頻率誤差，波數誤差，相速度和（）誤差。本題答案：【群速度】25、【填空題】在線性穩定性條件下，由于而引起的不穩定是非線性不穩定。本題答案：【非線性作用】26、【填空題】歐拉-后差格式是階精度的。本題答案：【一##%_YZPRLFH_%##1】4.1隨堂測驗1、【判斷題】原始方程模式因為保留了重力慣性波，所以易發生非線性不穩定。本題答案：【正確】2、【填空題】實際大氣運動包含的兩種最基本的動力學過程為準地轉演變過程和過程。本題答案：【地轉適應】4.2隨堂測驗1、【多選題】正壓原始方程模式的均勻不可壓假定，意味著濾去了大氣中的（）本題答案：【重力慣性內波#聲波】2、【判斷題】正壓原始方程模式可以用于做自由面的風場和位勢高度場的預報。本題答案：【錯誤】4.3隨堂測驗1、【判斷題】正壓原始方程組滿足全球大氣總角動量守恒。本題答案：【錯誤】2、【判斷題】本題答案：【錯誤】4.4隨堂測驗1、【單選題】對于二維的正壓原始方程模式，若空間分辨率d取60公里，重力外波波速c取300m/s,最大風速u取50m/s，為了保證計算穩定性，則時間積分步長需不超過（）本題答案：【120秒】2、【判斷題】推導線性穩定性判據的目的實質是為了選取時間積分步長。本題答案：【正確】4.5隨堂測驗1、【多選題】通量方程本題答案：【#】2、【判斷題】一次守恒格式可以保證正壓原始方程模式對區域內總質量守恒的特性。本題答案：【正確】3、【判斷題】二次守恒格式可以保證正壓原始方程模式對區域內總能量守恒的特性。本題答案：【錯誤】4.6隨堂測驗1、【多選題】空間平滑的目的是什么？本題答案：【濾短波#抑制非線性不穩定】2、【判斷題】邊界平滑是對區域模式的最外一圈格點的平滑。本題答案：【錯誤】4.7隨堂測驗1、【多選題】正壓原始方程模式的顯式時間積分方案用了（）時間積分格式？本題答案：【歐拉后差#三步法起步的中央差】2、【判斷題】采用隱式格式做預報的缺點是數值計算容易發生非線性不穩定。本題答案：【錯誤】正壓原始方程模式單元作業正壓原始方程模式單元測驗1、【單選題】對于二維的正壓原始方程模式，若空間分辨率d取50公里，重力外波波速c取300m/s,最大風速u取50m/s，為了保證計算穩定性，則時間積分步長需不超過（）本題答案：【100秒】2、【單選題】通量方程本題答案：【】3、【單選題】中央差時間積分格式的計算精度是（）的本題答案：【二階】4、【單選題】歐拉-后差時間積分格式是（）本題答案：【顯示格式】5、【單選題】在平滑濾除大氣短波的過程中，為了減小對大氣長波的影響，通常采用（）本題答案：【正逆平滑】6、【單選題】已知一周的日平均氣溫為10.5，11.5，10.4，9.3，9.4，10.1，9.9度，若采用三點滑動平均，平滑系數S取2/3，則平滑后的結果為11.0，（），10.0本題答案：【10.8,10.4,9.7,9.6,9.8】7、【多選題】正壓原始方程模式具有哪些重要的積分性質（）本題答案：【總質量守恒#總能量守恒#總渦度守恒#總絕對角動量守恒】8、【多選題】推導出正壓原始方程模式的基本假定包括（）本題答案：【大氣正壓#均勻不可壓#靜力平衡#大氣上界為自由面#絕熱無摩擦】9、【多選題】正壓原始方程中含有的波動包括（）本題答案：【重力慣性外波#Rossby波】10、【多選題】正壓原始方程模式不能預報（）本題答案：【氣溫#降水】11、【多選題】三步法時間積分方案用了下面那些時間積分格式（）本題答案：【歐拉格式#中央差格式】12、【多選題】構造正壓原始方程模式需要考慮的問題包括（）本題答案：【動力框架#差（積）分方案#初、邊條件#如何抑制非線性不穩定】13、【填空題】對于非線性的正壓原始方程組，研究其線性形式的計算穩定性的最主要目的是為確定提供依據。本題答案：【時間步長##%_YZPRLFH_%##時間積分步長】14、【填空題】正壓原始方程組本質上應該用于作面的預報本題答案：【自由面】15、【填空題】實際工作中我們把正壓原始方程模式用于作面的預報。本題答案：【500百帕等壓面】16、【填空題】中央差格式在起步時，為了減小初始積分時計算解的振幅，可采用積分方案本題答案：【三步法起步的時間積分方案】5.1隨堂測驗1、【多選題】設計斜壓原始方程模式比設計正壓原始方程模式多考慮哪些問題？本題答案：【垂直坐標的選取#垂直空間差分格式的建立#物理過程的處理】5.2隨堂測驗1、【判斷題】斜壓原始方程模式描述了大氣平均層上的運動。本題答案：【錯誤】2、【判斷題】證明斜壓原始方程組的積分性質是為了構造守恒的空間差分格式做準備。本題答案：【正確】5.3隨堂測驗1、【判斷題】斜壓原始方程模式中，關于變量的放置可以根據研究問題的需要設計，但是垂直速度一般放在各層的中間面上。本題答案：【錯誤】2、【判斷題】空間中央差格式可以保證一次守恒。本題答案：【正確】5.4隨堂測驗1、【判斷題】斜壓原始方程組中有幾個變量，就必須準備這幾個變量的觀測值作為模式預報的初始場。本題答案：【錯誤】斜壓原始方程模式單元測驗1、【單選題】以下關于斜壓原始方程模式正確的是（）。本題答案：【模式方程組包含了熱力方程和水汽方程】2、【單選題】以下關于斜壓原始方程模式錯誤的是（）。本題答案：【模式不考慮摩擦和非絕熱加熱作用】3、【單選題】以下（）表示斜壓原始方程模式中的水平氣壓梯度力項。本題答案：【】4、【單選題】將斜壓原始方程模式構建在SIGMA坐標系中，使得（）。本題答案：【下邊界條件簡單】5、【單選題】斜壓原始方程模式垂直速度本題答案：【層和層的交界面】6、【多選題】以下（）為斜壓原始方程模式中的基本方程。本題答案：【#】7、【多選題】斜壓方程模式中的垂直邊界條件為（）。本題答案：【#】8、【多選題】在設計模式的差分格式時，通常需要滿足（）。本題答案：【總質量守恒#總動量守恒#總能量守恒#總絕對角動量守恒】9、【多選題】為了抑制模式計算中的非線性計算不穩定，常在模式中采用（）。本題答案：【時空平滑#構造守恒的差分格式】10、【多選題】一個考慮了邊界層摩擦作用和對流潛熱釋放的有限區域斜壓原始方程模式必須要考慮（）本題答案：【邊界條件處理#資料初始化#如何抑制非線性不穩定#物理過程參數化】11、【判斷題】將斜壓方程原始模式建立在SIGMA坐標系下，能夠描述地形引起的爬坡和繞流等動力作用。本題答案：【正確】12、【判斷題】通常將實際觀測得到的壓強、風速、溫度等氣象要素值作為模式的初始場進行運算。本題答案：【錯誤】13、【判斷題】一個有限區域模式給定固定邊界條件，可以用來預報較長時間尺度（如月、年）上的氣象要素變化。本題答案：【錯誤】14、【判斷題】若斜壓原始方程模式垂直方向分為13層，則本題答案：【錯誤】15、【判斷題】斜壓原始方程模式描述了大氣平均層上的運動。本題答案：【錯誤】16、【判斷題】用斜壓原始方程模式可以做降水預報，而正壓原始方程模式不能。本題答案：【正確】6.1隨堂測驗1、【多選題】靜處理的具體方法包括（）本題答案：【平衡方程#地轉關系】2、【多選題】資料初始化的方法有（）本題答案：【靜力初始化#動力初始化#變分初始化】6.2隨堂測驗1、【多選題】影響預報質量的可能因子包括（）本題答案：【初始條件#邊界條件#物理過程#模式的分辨率】2、【判斷題】固定邊界條件只適合做1-2天短時間的模擬。本題答案：【正確】6.3隨堂測驗1、【判斷題】對于不同網格距的大氣模式來說，其包含的參數化過程是一樣的。本題答案：【錯誤】2、【判斷題】大氣模式通常將參數化的物理過程包含在大尺度運動的源匯項中。本題答案：【正確】3、【判斷題】地形作用所引起的大氣動力過程通常在模式中進行參數化處理。本題答案：【錯誤】6.4隨堂測驗1、【多選題】資料同化的方法包括（）本題答案：【逐步訂正#變分法#最優插值#卡爾曼濾波】2、【多選題】關于混合資料同化方案的描述正確的是（）本題答案：【可以直接利用變分同化的框架#可以直接利用變分同化的觀測算子#可以直接利用變分同化的物理約束和動力平衡關系#混合同化的背景誤差協方差結構與變分同化的背景誤差協方差完全一致】初邊條件及物理過程參數化單元測驗1、【單選題】數字濾波的關鍵核心是（）本題答案：【低頻波的振幅保持基本不變，而高頻波的振幅將大幅度減小。】2、【單選題】基于統計的資料同化方案的理論基礎是（）。本題答案：【貝葉斯估計理論】3、【單選題】郭曉蘭參數化方案中沒有考慮（）。本題答案：【積云單體對大尺度環境場的作用】4、【多選題】常用的單向側邊界條件有（）本題答案：【輻射邊界條件#海綿邊界條件#松弛邊界條件#傾向邊界條件】5、【多選題】常見的次網格參數化有（）本題答案：【積云對流參數化#邊界層參數化#地形參數化】6、【多選題】對逐步訂正方法描述正確的是（）本題答案：【單變量分析#引入背景場】7、【多選題】混合資料同化與變分資料同化的區別是（）本題答案：【背景誤差協方差結構不同#分析質量不同】8、【多選題】混合資料同化方案中，正確的是（）本題答案：【背景誤差協方差具有流依賴屬性#對中小尺度天氣系統的描述更加準確#理論上分析質量更加準確#集合預報擾動的質量對其分析質量具有重要影響】9、【多選題】背景誤差協方差具有流依賴屬性的資料同化方案有（）本題答案：【四維變分#EnKF】10、【判斷題】海綿邊界條件方案中，過渡帶對于向外傳播的慣性重力波相當于一個能量吸收帶，其質量好壞與過渡帶寬度有關，而與系數的變化無關。（）本題答案：【錯誤】11、【判斷題】區域預報模式要求給出的邊界條件需使問題的提法是適定的。（）本題答案：【正確】12、【判斷題】最優插值方案中的觀測誤差與背景場誤差相關。（）本題答案：【錯誤】13、【判斷題】三維變分同化方案尋求單個時刻全部觀測資料的整體最優。（）本題答案：【正確】14、【判斷題】四維變分同化方案中，所有觀測資料都會影響相關尺度范圍內每個格點的分析。（）本題答案：【正確】15、【判斷題】積云對流參數化的干對流調整方案僅調整溫度。（）本題答案：【正確】16、【判斷題】當前，資料同化只可以提供模式初值。（）本題答案：【錯誤】數值天氣預報期末客觀題試卷1、【單選題】下面對地圖放大系數理解錯誤的是（）本題答案：【在整張映像平面圖上，地圖放大系數是常數】2、【單選題】一維線性平流方程中，空間導數的前差差分格式的精度是（）的。本題答案：【一階】3、【單選題】泰勒展開法建立的差分格式一定滿足（）本題答案：【相容性】4、【單選題】能引起計算解誤差的時間積分格式是（）本題答案：【中央差格式】5、【單選題】平流方程本題答案：【】6、【單選題】若三點平滑算子中系數S取2/3，則可以完全濾除波長為（）的波動本題答案：【3】7、【單選題】第一個提出數值預報思想的是（）本題答案：【挪威氣象學家Bjerknes】8、【單選題】對于球面上的微分圓形，投影后哪個為正形投影（）本題答案：【】9、【單選題】以下屬于次網格尺度的物理量的是（）本題答案：【摩擦力】10、【單選題】若要研究地形問題，垂直坐標一般選擇（）本題答案：【坐標系】11、【單選題】過濾模式由于濾去了（），所以不能模擬地轉適應過程。本題答案：【重力慣性波】12、【單選題】對于正交曲線坐標系，理解錯誤的是（）本題答案：【正交曲線坐標系三個坐標軸的坐標線元和坐標變元一定不等】13、【單選題】光源放在極點的地圖投影是（）本題答案：【極射赤面投影】14、【單選題】對于非線性差分方程計算過程中才會出現的誤差是（）本題答案：【混淆誤差】15、【多選題】下面關于圓錐常數k的理解正確的是()本題答案：【單位經度圓錐面所張的平面角#它僅取決于圓錐的幾何特征】16、【多選題】對于拉密系數理解正確的是()本題答案：【它是坐標線元與坐標變元的比