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k8凯发-凯发官网入口考研课习题 正文

1.1数值天气预报的概念

1、【单选题】(单选)数值天气预报的思想由( )首次提出。
    a、vilhelm bjerknes
    b、lewis fry richardson
    c、carl-gustaf rossby
    d、jule charney

2、【单选题】(单选)( )首次尝试了数值天气预报。
    a、vilhelm bjerknes
    b、lewis fry richardson
    c、carl-gustaf rossby
    d、jule charney

3、【单选题】(单选)1950年,( )和von neuman等利用准正压滤波模式,首次成功地做出历史上第一个1天的数值天气预报。
    a、vilhelm bjerknes
    b、lewis fry richardson
    c、carl-gustaf rossby
    d、jule charney

4、【多选题】(多选)首次数值天气预报失败的原因有( )。
    a、观测资料的匮乏
    b、模拟区域地形复杂
    c、使用了完全的原始方程组
    d、计算能力有限

5、【判断题】数值天气预报指的是在给定初始和边界条件下，通过数值方法求解大气运动方程组，预报未来时刻大气状态的方法。

1.2数值天气预报的发展

1、【多选题】(多选)当今的数值模式中包含了( )等重要过程。
    a、化学
    b、生态
    c、海洋
    d、大气

2、【多选题】(多选)求解大气运动方程组需要( )
    a、合理的算法设计
    b、计算稳定
    c、初边界条件
    d、满足守恒定律

3、【判断题】支配大气运动的方程有:水平动量方程,垂直动量方程,热力学方程,状态方程。( )

4、【判断题】2000年以后北半球和南半球预报技巧快速提高的重要原因是卫星观测资料的大量使用。( )

5、【判断题】在模式设计中,有时为了模式计算稳定,需要滤除大气中的快波,从而保留具有天气意义的慢波,常用滤波技术:动力学滤波和技术性滤波。( )

2.1旋转坐标系下的大气运动方程组

1、【多选题】(多选)大气运动遵循的物理规律有( ):
    a、牛顿第二定律
    b、质量守恒定律
    c、能量转化和守恒定律
    d、理想气体实验定律
    e、水汽守恒定律。

2、【判断题】大气的研究对象是针对旋转坐标系下的流体微团。( )

3、【判断题】气块的绝对速度等于该气块相对速度与牵连速度之和。( )

4、【判断题】大气运动所受的外力包括:气压梯度力,摩擦力,万有引力,重力;而惯性离心力不属于外力。( )

5、【判断题】研究大气运动的两种方法是拉格朗日法和欧拉法。

2.2球坐标及局地直角坐标系中的大气基本方程组

1、【判断题】大气研究中常用的曲面正交坐标系有:球坐标系,柱坐标系,局地直角坐标系。( )

2、【判断题】局地直角坐标系的主要特点是不考虑地球的球面曲率效应。( )

3、【判断题】数值天气预报的定解条件仅包括初始条件。( )

4、【判断题】笛卡尔坐标系中x, y, z是近似独立变量;局地直角坐标系中x, y, z是完全独立变量。( )

5、【判断题】球坐标系方程组的简化过程中略除有关地球曲率项是为了方程组满足能量守恒和绝对角动量守恒。( )

2.3大气运动基本方程组的简化

1、【判断题】大气根据水平尺度大体可以分为大尺度,中尺度,小尺度三种尺度。( )

2、【判断题】尺度分析中,尺度指的是物理量具有代表意义的量值。( )

3、【判断题】大气运动方程的零级近似方程组称为预报方程组。( )

4、【判断题】一级简化方程与原方程组最大的差异在于采用了静力平衡,它滤除了垂直方向发展的声波。( )

5、【判断题】大尺度运动中温度的局地变化主要是由温度水平平流和垂直运动决定的。( )

2.4普遍的正交曲线坐标系中的方程组

1、【单选题】正交曲线坐标系中,当p点沿某一坐标线移动时,其对应矢径的变化是沿着曲线的( )。
    a、切线方向
    b、径向方向

2、【判断题】正交曲面坐标系中单位矢量的方向不随空间点位置的变化而变化。( )

3、【判断题】拉密系数指的是矢径沿正交曲线坐标线的变化的大小。( )

4、【判断题】坐标线元指的是空间点沿坐标线所移动的距离。( )

5、【判断题】正交曲线坐标系中坐标线元不等于坐标变元而是等于拉密系数与坐标变元的乘积。( )

2.5地图投影

1、【单选题】(填空并单选)映像面与地球表面相交的纬度称为__标准纬度__;映像面上的距离和地球表面上相应距离的比值定义为( )。
    a、地图投影放大系数
    b、比例尺
    c、圆锥常熟

2、【单选题】已知标准纬度的余纬为，该纬度上点到北极点的距离为，则圆锥常数k可以表示为：
    a、
    b、

3、【多选题】(多选)地图投影误差主要有( ):
    a、距离误差
    b、面积误差
    c、角度误差
    d、形状误差。

4、【多选题】(多选)以下关于等角投影表述正确的是( )
    a、投影后地球表面的任意两条交线的夹角保持不变
    b、投影面任意一点在各个方向上长度放大或缩小的倍数相等
    c、没有角度或形状的误差,但有面积误差
    d、没有面积误差,但有形状误差

5、【判断题】常用的整形投影有:兰勃脱投影,极射赤面投影,麦卡托投影。( )

2.6普遍的地图投影坐标系中的方程组

1、【单选题】(单选)对中纬度地区,一般采用( )作为地图投影
    a、极射赤面投影
    b、麦卡托投影
    c、兰勃脱投影
    d、等经纬度投影

2、【单选题】(单选)设纬度 的余纬为,标准纬度 的余纬为,圆锥常数为k,则正形投影中映像面某纬度上任一点到北极点的距离为( ):
    a、
    b、
    c、
    d、

3、【单选题】(单选)设圆锥常数为k,纬度 的余纬为,标准纬度 的余纬为,则正形投影任一纬度处的地图放大系数为( ):
    a、
    b、
    c、
    d、

4、【单选题】(单选)设地图投影坐标系中的三个坐标分量为 ,相应的风速分量为 ,密度为,x 、y 和 z 方向的地图放大系数分别为 m 、n 和1。则地图投影坐标系下的连续方程可以表示为( ):
    a、
    b、
    c、
    d、

5、【判断题】确定x,y和z方向的拉密系数 h 和地球自转角速度 在地图投影坐标系中的三个分量,是得到地图投影坐标系中方程组的关键。( )

2.7大气运动方程组的垂直坐标变换

1、【判断题】p坐标系成立的物理基础是非静力平衡。( )

2、【判断题】θ坐标系成立的物理基础是静力平衡和层结稳定。( )

3、【判断题】气象上常用的垂直坐标系有p,z,σ等。( )

4、【判断题】垂直坐标变换仅需要要考虑数学变换,即可,不必考虑物理基础。( )

5、【判断题】p坐标系可以研究中小尺度强对流系统。( )

6、【判断题】p坐标系和σ坐标系具有相同的物理约束。( )

7、【判断题】采用p坐标系和z坐标系均会出现垂直坐标面和地形相交的问题。( )

8、【判断题】η坐标系也是一种追随地形的坐标系。( )

2.8p坐标和坐标系下的大气基本方程组

1、【单选题】(单选)p坐标系中的连续方程是一个( )方程。
    a、预报
    b、诊断

2、【单选题】(单选)和p坐标系相比,σ坐标系的最大优点是( ):
    a、节省计算量
    b、上边界十分简单
    c、方程组形式简单
    d、下边界十分简单

3、【多选题】(多选)克服σ坐标系中气压梯度力难于准确计算的方法主要有( ):
    a、插值法
    b、扣除法
    c、构造精确的差分格式
    d、p- σ混合坐标。

4、【判断题】采用p坐标系允许的地形坡度大约为0.001,这意味着等压面可以近似看成一个水平面。( )

5、【判断题】σ坐标系的最大缺点是在地形陡峭地区气压梯度力计算存在较大误差。( )

3.1数值离散化方法

1、【单选题】对二元函数f(x,t)，记为，其时间前差，空间中央差格式为（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

2、【多选题】数值求解大气运动基本方程组通常有（ ）：
    a、有限差分法
    b、谱方法
    c、有限元法

3、【判断题】在二维空间中的常用网格有：正方形，三角形，正六边形。（ ）

4、【判断题】数值离散化的要点是：用差商代替微商，降低微分的阶数，从而将微分方程（组）变成代数方程（组）求解。（ ）

5、【判断题】前差、后差和中央差分格式均具有一阶精度。（ ）

3.2平流方程的离散化

1、【单选题】对一维线性平流方程，在给定初值条件：t=0，u(x,0)=f(x)，其解析解为 （ ）：
    a、u(x,t) = f(x -ct) t >0
    b、u(x,t) = f(x ct) t >0
    c、u(x,t) = f(x -2ct) t >0
    d、u(x,t) = f(x 2ct) t >0

2、【单选题】一维线性平流方程，其时间前差，空间中央差格式为（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

3、【单选题】在设计差分格式时，需要首先考察差分格式的（ ）。
    a、稳定性
    b、精确性
    c、收敛性
    d、相容性

4、【单选题】对二元函数f(x,t)，其一阶偏微分f/x的四阶精度表示为（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

5、【判断题】一阶精度差分格式比二阶精度差分格式精度高。（ ）

3.3差分格式设计的原则及分析

1、【单选题】(单选)定义微分方程的真解为,差分方程实际求出的数值解为的,差分方程的准确解为。则称为(b),为(a),为( )。
    a、截断误差
    b、实际误差
    c、随机误差
    d、舍入误差

2、【单选题】(单选)对于一个线性微分方程的适定初值问题,若其差分方程是相容的,稳定性条件是收敛性的( )条件。
    a、充分
    b、充分必要
    c、必要
    d、无法判定

3、【判断题】根据lax等价定理，若差分格式满足相容性，就一定满足收敛性。（）

4、【判断题】差分方程和微分方程的差别大小与步长的某一次方同阶，当时间和空间步长等趋于零时，差分方程无限逼近微分方程，满足这一要求的差分格式，称为与相应的微分方程是相容的（或一致的）。（）

5、【判断题】对充分小的δt，如果数值解一直是初值的有界函数，则称其是稳定的。（）

3.4计算稳定性分析的基本方法

1、【单选题】(单选)对一维线性平流方程为常数,若其离散化的差分方程为,那么该格式稳定的充分条件是( ):
    a、
    b、
    c、
    d、

2、【多选题】(多选)分析差分格式的稳定性主要有( )方法:
    a、直接测试差分格式的有界性
    b、用能量法来证明差分格式的稳定性
    c、谐波分析法
    d、矩阵法

3、【判断题】差分格式的解尽管在稳定性的保证下能收敛于源方程的真解，但是在真解剧变的位置常常呈现光滑或振幅减小的现象，这种格式称为具有耗散性。（ ）

4、【判断题】在真解剧烈变化的地方还常常呈现微小的“高频振荡”，这种格式称为具有色散性。（ ）

5、【判断题】谐波分析法分析差分格式的稳定性时，关键是证明振幅放大因子∣g∣≤1。（ ）

3.5二时间层非迭代时间积分格式

3.6二时间层迭代时间积分格式

1、【单选题】(单选)欧拉-后差格式和赫恩格式均属于( )格式。
    a、显式
    b、隐式

2、【单选题】(单选)赫恩格式是( )的。
    a、绝对稳定
    b、条件稳定
    c、绝对不稳定
    d、中性稳定

3、【多选题】(单选)欧拉-后差格式是( )的,稳定性条件为( )。
    a、绝对稳定
    b、条件稳定
    c、绝对不稳定
    d、中性稳定
    e、
    f、
    g、

4、【填空题】二时间层迭代时间积分格式有： 格式、 格式。

5、【判断题】迭代格式的目的是为了获得更高的计算精度，即构造一种预测—校正系统进行时间积分。（ ）

3.7三时间层时间积分格式

1、【单选题】设一维变量可表示为如下的谐波：，式中 、、和分别为谐波的振幅、波数、圆频率和初位相，而c为一常数。则当平滑系数s取（ ）时，应用时间平滑运算可以完全滤除中周期为2△t的高频振动。
    a、0.5
    b、1.0
    c、0.8
    d、1.2

2、【多选题】下列时间积分格式中，（ ）是条件稳定的
    a、
    b、
    c、
    d、

3、【多选题】按照下面要求的差分格式写出一维线形平流方程的有限差分格式： （1）（单选）时间积分采用欧拉格式、空间差分用前差格式（ ）： （2）（单选）时间积分采用后差格式（隐式格式）、空间差分用后差格式（ ）： （3）（单选）时间积分采用中央差格式、空间差分用中央差格式（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

4、【判断题】跳背格式时间精度为二阶。（ ）

5、【判断题】跳背格式 的增幅因子有2个，是条件稳定格式，计算稳定的条件为 。（ ）

3.8显式和隐式差分

1、【单选题】(单选)对线性扩散方程,其隐式差分格式为( ):
    a、
    b、
    c、
    d、,其中

2、【多选题】(多选)以下关于显式差分格式说法正确的是( ):
    a、不联立解方程
    b、需要联立解方程组
    c、时间步长和空间步长的选择受限制,通常要求时间步长足够小
    d、时间步长和空间步长的选择不受限制

3、【多选题】(多选)以下关于隐式差分格式说法正确的是( ):
    a、不联立解方程
    b、需要联立解方程组
    c、时间步长和空间步长的选择受限制,通常要求时间步长足够小
    d、时间步长和空间步长的选择不受限制

4、【多选题】(多选)对线性扩散方程,其显式差分格式为( ):
    a、
    b、
    c、
    d、,其中

5、【判断题】对线性扩散方程,若其时空离散化格式为,则该格式时间和空间精度均为二阶（）

3.9半隐式时间积分格式

1、【多选题】(单选)对线性平流方程,crank-nicolson的差分格式为:。该格式增幅因子g的表达式为( ),属于( )格式。时间和空间截断误差分别是( )。
    a、
    b、
    c、
    d、绝对稳定
    e、绝对不稳定
    f、中性稳定
    g、

2、【多选题】(单选)半隐式时间积分格式对大气中的快波过程采用( )格式,慢波过程采用 ()格式,从而对快波和慢波过程采用( )时间步长,达到节省计算时间的目的。( )
    a、不同的
    b、相同的
    c、隐式
    d、显式

3、【多选题】对于线性平流方程,c为平流速度,采用lax-wendroff差分方案得到如下的差分方程: 该差分格式的增幅因子为( ),当( )时lax-wendroff格式稳定。( )
    a、
    b、
    c、
    d、

4、【判断题】半隐式格式是综合显式格式与隐式格式的优点而设计的一种时间积分格式。（ ）

5、【判断题】时间分离格式对大气适应过程和演变过程采用不同的时间步长分别积分。（ ）

3.10时间分离积分格式

1、【单选题】一维线性平流方程，采用如下差分格式： （单选）上述差分格式属于（ ）格式，此处
    a、显式
    b、隐式

2、【单选题】一维线性平流方程，采用如下差分格式： （单选）上述差分格式的振幅放大因子为（ ），此处
    a、
    b、
    c、
    d、

3、【单选题】一维线性平流方程，采用如下差分格式： （单选）差分格式的稳定性为（）。此处
    a、中性稳定
    b、条件性稳定
    c、绝对稳定
    d、绝对不稳定

4、【单选题】对线性平流方程，其空间差分近似表示为： 时间差分格式写成蛙跳格式，则上式表示为（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

5、【单选题】对线性平流方程，其空间差分近似表示为： 时间差分格式写成蛙跳格式。现在假设最大的c值为10 m/s，格距为300 km，则时间步长为（）时可保证计算稳定
    a、
    b、
    c、
    d、

3.11一维空间差分方案与地转适应

1、【单选题】(单选)对线性方程:,它的差分格式为: 则当( )时,该差分格式计算稳定。
    a、
    b、
    c、
    d、

2、【单选题】(单选)由浅水方程组导出的频率和波数的关系为( ):
    a、
    b、。
    c、。
    d、。

3、【单选题】(单选)在一维空间中,浅水方程中的变量以空间格式c交错排列,则频率和波数的关系为( ):
    a、
    b、
    c、
    d、

4、【多选题】(单选)由浅水方程组导出的频率ω 是波数k 的( )函数,群速度( )零。
    a、单调递增
    b、单调递减
    c、等于
    d、不等于

5、【多选题】一维空间下变量的空间配置有( )方案。对浅水方程,( )由于差分解和微分方程中的解析解的频散关系最接近,因此最好。( )
    a、五种
    b、四种
    c、格式b
    d、格式c

3.12二维空间差分方案与地转适应

1、【单选题】在研究一维地转适应与空间网格配置问题，以下变量空间配置属于格式a的示意图为（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

2、【单选题】在研究一维地转适应与空间网格配置问题，以下变量空间配置属于格式b的示意图为（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

3、【判断题】在一维空间中,浅水方程中的变量以空间格式a交错排列,则频率和波数的关系为,此时群速度为0或零。（ ）

4、【判断题】二维空间下变量的空间配置有五种方案。对浅水方程，格式c得到的差分解和微分方程中的解析解的频散关系最接近。（ ）

5、【判断题】研究二维适应问题一般采用格式c构造空间差分方案。（ ）

3.13一次守恒差分格式的构造

3.14二次守恒差分格式的构造

1、【单选题】(单选)能引起计算解误差的时间积分格式是( )
    a、梯形格式
    b、后差格式
    c、欧拉-后差格式
    d、中央差格式

2、【多选题】(单选)所谓“三步法”时间积分方式,指的是:在时间积分初始时刻用时间步长为( ),再用时间步长为( ),以后一直用时间步长为( )。( )
    a、△t/2向前差分
    b、△t/2中央差分
    c、△t作中央差分
    d、2△t作中央差分

3、【判断题】一次通量方程的守恒差分格式为:,其中。（ ）

4、【判断题】一次平流方程的守恒差分格式为:,其中。（ ）

5、【判断题】二次通量方程的守恒差分格式为:,其中。（ ）

3.15差分方程的计算解

1、【单选题】差分计算结果不可能出现波长为（ ）的波动。
    a、2δx
    b、20δx
    c、6δx
    d、δx

2、【单选题】用有限网格上的函数值只能分解有限的波数，其最短波长为（ ）。
    a、4δx
    b、δx
    c、3δx
    d、2δx

3、【多选题】(多选)用时间差商来代替时间微商时会引起的误差为( )
    a、相速度误差
    b、频率误差
    c、计算解误差
    d、波数误差

4、【填空题】如果非线性作用产生波长小于2δx的分量，则网格系统不能正确的分辨，而把它错误的表示成某一种波长大于2δx的波，这样产生的误差称为 。

5、【判断题】任何时间积分格式都会产生频率误差。（ ）

3.16混淆误差与非线性计算不稳定

1、【单选题】(单选)在数值求解过程中,为滤除短波扰动,抑制非线性计算不稳定,可穿插进行( )。
    a、空间平滑
    b、时间平滑

2、【多选题】(多选)以下属于克服非线性不稳定方法的是( ):
    a、采用时间或空间的平滑,滤除短波分量
    b、增加人工水平扩散项r▽2a,r为扩散系数,决定扩散作用大小,人为添加的水平扩散项不能超过大气物理过程中的扩散项
    c、构造具有选择性衰减功能或隐式平滑的格式
    d、构造守恒的差分格式,以保证原连续函数的一些物理规律和守恒关系

3、【多选题】(多选)非线性不稳定具有以下特点( ):
    a、非线性计算不稳定不像线性计算不稳定那样,振幅一开始就按指数规律增长
    b、非线性计算不稳定中,计算不稳定在经过一段时间后才出现急剧的增长
    c、非线性计算不稳定的产生和初值有关
    d、非线性计算不稳定的产生和差分格式也有关

4、【判断题】在线性稳定性条件下，由于非线性作用引起的不稳定称为非线性不稳定。（ ）

5、【判断题】实际的大气预报方程为非线性方程，将非线性方程线性化后可以给出相应的稳定性判据，但是即使满足这种线性稳定性条件，对于非线性方程仍然还会出现计算不稳定的现象。这种现象称为非线性计算不稳定。（ ）

4.1观测资料及误差

1、【单选题】(单选)统一仪器的规格指标,安装方法和操作步骤,可使系统性误差的数值比较稳定,使观测资料在时间和空间上具有( )。
    a、准确性
    b、可靠性
    c、代表性
    d、可比较性

2、【单选题】(单选)下面哪个资料类型表示无线电探空观测( )
    a、synop
    b、buoy
    c、temp
    d、atovs

3、【单选题】(单选)随机误差一般假设为( ):
    a、正态分布
    b、f分布
    c、t分布
    d、威布尔分布

4、【判断题】数值天气预报问题是一个初/边值问题。（ ）

5、【判断题】探空仪是以遥感方式测量一个区域或体积要素的仪器。（ ）

4.2观测资料的质量控制

1、【单选题】(单选)下列哪个不属于垂直检查( )
    a、极值检验
    b、伙伴检查
    c、静力学关系检查
    d、垂直稳定度检查

2、【判断题】如果一个观测值与其周围的观测值相差很大可认为有重大误差这是利用合理性原则。（ ）

3、【判断题】对同一个时刻的不同要素的观测值可以利用是否满足诊断方程来进行检验。（ ）

4、【判断题】垂直检查和水平检验是常见的质量控制方法（ ）

5、【判断题】复杂质量控制的基本思想是估计几个独立的残差然后应用于由所有独立残差所提供的信息的决策算法，像最优插值（oi）质量控制一样把所有的信息一次用进去。（ ）

4.3客观分析方法

1、【单选题】(单选)下列不属于多项式函数拟合插值方法的是( )。
    a、全局
    b、局部
    c、两点
    d、单点

2、【判断题】逐步订正法的权重函数是由最小方差确定的。（ ）

3、【判断题】最优插值方法是基于最小方差估计理论得出的。（ ）

4、【判断题】全局多项式拟合函数的权重大小与观测的量值无关。（ ）

5、【判断题】函数拟合中多项式展开幂次越高，拟合效果越好。（ ）

4.4初始化的提出

1、【单选题】(单选)下列关于rossby数说法中,错误的一项是( )
    a、可以定义为惯性时间尺度和平流时间尺度二者之比
    b、大气中的rossby数通常较小
    c、通常情况下,中纬度的惯性时间尺度为1天,平流时间尺度则为几个小时
    d、由此可以定义大气中的两类时间尺度不同的运动,例如惯性重力波属于第一类运动,其时间尺度≤ 惯性时间尺度

2、【多选题】(多选)资料初始化的方法有( )
    a、静处理
    b、动处理
    c、平滑处理
    d、变分处理

3、【多选题】(多选)静处理的具体方法包括( )
    a、平衡方程
    b、地转关系
    c、数字滤波
    d、四维变分

4、【判断题】采用原始方程模式作预报时，直接采用未经任何处理的观测值或分析值作为模式的初始场，容易导致高频振荡，产生计算不稳定。（ ）

5、【判断题】变分初始化处理是指通过变分原理，初始资料在一定动力约束下调整，达到各种初始场之间协调一致的方法。（ ）

4.5静力初始化（地转风初值和平衡初值）

1、【单选题】(单选)利用平衡方程进行初始化时,错误的一项是( )
    a、引入流函数ψ后,平衡方程是一个二阶线性混合型偏微分方程
    b、平衡初值采用平衡方程作为风场和气压场之间的协调关系
    c、可以将方程中非线性项的风用地转风代替,可得半地转平衡方程
    d、可以略去非线性项得到线性平衡方程

2、【多选题】(多选)地转风初始化中,不同纬度地带采用的方法是( )
    a、中高纬度地区,采用地转风关系由位势高度场确定风场
    b、中高纬度地区,采用地转风关系由风场确定位势高度场
    c、低纬度地区,采用地转风关系由风场确定位势高度场
    d、低纬度地区,采用地转风关系由位势高度场确定风场

3、【多选题】(多选)将风的辐散部分引入初始风场时需要的方程有( )
    a、ω方程
    b、连续方程
    c、平衡方程
    d、质量守恒方程

4、【判断题】在应用地转风公式和平衡方程等诊断关系确定初值时，丢掉了许多可用的信息，不能充分地考虑地转偏差对天气发展的重要作用。（ ）

5、【判断题】在低纬度地区的实际工作中，地转参数无须按经验修改。（ ）

4.6 动力初始化（nitts-hovermale法）

4.7三维变分同化

1、【单选题】(单选)三维变分中b矩阵是一个( )的矩阵
    a、107×107
    b、105×105
    c、103×103
    d、102×102

2、【多选题】(多选)三维变分的优点( )
    a、非常规观测资料的信息的直接同化
    b、不同观测资料的同时同化
    c、b矩阵不随时间变化
    d、加入动力和数学附加约束条件的灵活性

3、【判断题】变分是将问题表述为求一个目标函数的极小值问题。（ ）

4、【判断题】通过nmc方法统计得到b矩阵，其核心是用对同一时刻不同时效的预报值之间的差作为预报误差的近似。（ ）

5、【判断题】利用变分方法对资料进行客观分析的过程与最小二乘估计理论有紧密联系，主要考虑的是在某种动力约束下如何将不同气象要素之间达到协调一致。（ ）

4.8四维变分同化

1、【多选题】(多选)四维变分的优点包括( )
    a、不考虑模式误差
    b、利用完整的模式方程约束,同化场动力上协调
    c、可以同时同化多时刻资料
    d、b矩阵随时间变化,容易加入其它约束。

2、【判断题】四维变分在寻求一个使得预报最好地拟合整个同化区间内的观测的初始条件。（ ）

3、【判断题】4dvar的一个显著特点是利用了过去时间的观测资料，而且同化后的场是模式的一个预报场，不会出现不协调的问题。（ ）

4、【判断题】四维变分伴随模式程序编写维护工作量较小。（ ）

5、【判断题】四维变分中假设模式是不完美的。（ ）

4.9水平侧边界条件

1、【单选题】(单选)下面哪种边界条件不属于水平侧边界条件( )
    a、固定的边界条件
    b、外推边界条件
    c、垂直边界条件
    d、对称反对称边界条件

2、【多选题】(多选)在预报区域的水平侧边界上必须人为地给出边界条件,要求所给定的边界条件满足:( )
    a、尽量和大气实况相接近,并在预报过程中也相近
    b、计算量较少
    c、使问题得提法是适定的
    d、与模式方程结合能反映原来方程在全球范围内的重要物理特性

3、【判断题】法向速度为0的边界条件，对于质量和动量来说，没有通过边界的交换。（ ）

4、【判断题】如果边界附近有较大的水平梯度，使用固定边界条件，不会造成计算不稳定。（ ）

5、【判断题】对于海绵边界条件，在过渡带外边取固定边界条件，在过渡带内边等于预报值。（ ）

4.10嵌套网格的边界处理

1、【多选题】(多选)常用的单向侧边界条件有( )
    a、海绵边界条件
    b、松弛边界条件
    c、辐射边界条件
    d、倾向边界条件

2、【多选题】(多选)初始扰动的产生方法有( )。
    a、随机扰动法(mcf)
    b、滞后平均法(laf)
    c、增长模培育法(bgm)
    d、奇异向量法(svs)

3、【判断题】区域预报模式要求给出的边界条件需使问题的提法是适定的。（ ）

4、【判断题】嵌套网格中的细网格可以实现对天气系统进行追踪。（ ）

5、【判断题】单向方案嵌套网格是是粗、细网格预报相互影响的方案。（ ）

4.11集合预报

1、【单选题】(单选)集合预报的优势在于( )
    a、计算量大
    b、给出确定性预报结论
    c、预报时效短
    d、概率预报

2、【多选题】(多选)初始扰动的产生方法有( )。
    a、随机扰动法(mcf)
    b、滞后平均法(laf)
    c、增长模培育法(bgm)
    d、奇异向量法(svs)

3、【多选题】(多选)集合预报产品常用的图表有( )。
    a、“面条”图
    b、饼图
    c、柱形图
    d、“邮票”图

4、【判断题】集合预报的结果是实现几个不同初始条件或模式预报的集合值。（ ）

5、【判断题】扰动场特征与实际分析资料可能的误差分布较一致，且每个初始扰动场在模式中的演变方向尽可能大地发散。（ ）

5.1正压大气模式方程组的构造

5.2正压原始方程模式的数值解法

1、【判断题】正压原始方程模式的初始场可以由地转风关系或平衡风关系给出。（ ）

2、【判断题】使用二次平流守恒格式构造的考虑地图投影的正压原始方程模式的有限差分格式可以表示为以下方程组。（ ） 式中：

3、【判断题】对差分形式的正压原始方程组进行时间积分时，先采用欧拉-后差格式，其优点是：有效抑制高频振荡，使数值积分稳定。（ ）

4、【判断题】数值求解正压原始方程组过程中，为阻尼高频振荡，抑制计算解的增长，须穿插进行空间平滑。（ ）

5、【判断题】数值求解正压原始方程组过程中，为滤除短波扰动，抑制非线性计算不稳定，须穿插进行时间平滑。（ ）

5.3斜压通量形式的大气方程组（坐标系下的通量方程）

1、【判断题】通量形式的方程组具有易于构造守恒的差分格式和便于讨论大气中的动量转换关系的特点。（ ）

2、【判断题】大气中守恒性是一个积分的概念，是针对系统而不是流体微团而言的。（ ）

3、【判断题】守恒性对于数值计算中克服非线性计算不稳定有重要作用。（ ）

4、【判断题】从拉格朗日观点看，连续方程意味着流体微团密度的个别变化率等于流体微团体积的相对变化率。（ ）

5、【判断题】从euler观点看，连续方程意味着固定空间密度的局地变化率可以不等于单位时间单位空间体积内流体质量的流出流入量。（ ）

5.4斜压模式方程组的积分性质

1、【多选题】以下关于正压大气的表述正确的是（ ）
    a、等温面和等压面重合
    b、无法描述大气中的温度平流
    c、无法描述动能与位能的相互转化
    d、等温面和等压面相交

2、【判断题】斜压大气指的是等温面和等压面相交；需要考虑斜压大气中由于水平温度分布不均匀而导致的动能和位能的相互转化。（ ）

3、【判断题】保守量的任一函数对全球大气不一定是守恒的。（ ）

4、【判断题】由于山脉两侧同一高度上气压不一定相等，从而使得山脉对大气有力矩，引起大气的角动量变化。（ ）

5、【判断题】绝热、无摩擦条件下，全球大气总能量守恒。（ ）

5.5斜压模式方程组的数值求解

1、【多选题】斜压原始方程组进行数值积分时可以采用的时间方案包括（ ）：
    a、显式
    b、隐式
    c、半隐式
    d、显式分离

2、【判断题】动能的产生是气压梯度力做功的结果。（ ）

3、【判断题】为了保证全球总能量守恒，运动方程和热力学方程中的动能转化项必须协调。（ ）

4、【判断题】斜压原始方程组进行空间离散化时为了保证离散化后的差分方程组能够较好的描述大气中有关的物理过程，一般采用跳点网格配置方案。（ ）

5、【判断题】斜压原始方程组进行空间离散化时可以不用考虑模式方程组之间的协调性。（ ）

6.1球面谱模式的展开函数和因变量的选择

1、【判断题】谱模式的基本思想是把预报方程中的预报量（因变量）展开成某一基函数的截断级数，从而把对因变量的求解转化为求解因变量展开函数的谱系数；把偏微分方程转化为常微分方程组。（ ）

2、【判断题】谱模式中因变量用展开函数表示，选取原则为：能够适合于球坐标，可使方程组中的微分或积分运算简化。（ ）

3、【判断题】球谐函数被广泛地选作球面谱模式中的展开函数。（ ）

4、【判断题】设计球面谱模式时，选择因变量应避免球面上出现间断情形，这点对温度场尤为重要。（ ）

5、【判断题】球谐谱模式中，在选择垂直坐标时，垂直坐标面与大气下边界可以相截或相交。（ ）

6.2任意函数的球谐函数及其性质

1、【多选题】(多选)以下属于球谐函数性质的是( ):
    a、对称性
    b、球谐函数是纬向微分算子的特征函数
    c、球谐函数不是经向微分算子的特征函数
    d、球谐函数是球坐标系中二维拉普拉斯算子的特征函数

2、【判断题】球谐函数可具有正交性。（ ）

3、【判断题】球谐函数应构成希尔伯特空间的一组基底。（ ）

4、【判断题】球谐函数应具有对称性。（ ）

5、【判断题】球谐函数不是经向微分算子的特征函数。（ ）

6.3波数截断

1、【单选题】以下不属于三角形截断特点的是( ):
    a、各向同性
    b、能更好的描述平均纬向环流和超长波
    c、计算量较菱形截断小
    d、低纬度东西向分辨率减小

2、【填空题】常用波数截断的方法有： 、 。

3、【判断题】球面上任一连续函数的谱展开式其包含了无穷多个谱分量。（ ）

4、【判断题】谱模式在实际计算中只能考虑有限个谱分量。因此，需要对无穷项展开式进行波数截断。（ ）

5、【判断题】三角形截断展开的所有的波都限制在波数平面（m，n）的一个三角形区域内。（ ）

6.4正压涡度方程及其谱截断方程

1、【单选题】(单选)三角形截断所保留的谱分量为( ):
    a、
    b、

2、【单选题】(单选)菱形截断所保留的谱分量为( ):
    a、
    b、

3、【多选题】(多选)菱形截断的特点主要有( ):
    a、各向异性
    b、低纬度东西向分辨率减小
    c、纬度地区中等纬向波数分辨率增加
    d、计算量比同自由度的三角形截断的计算量大

4、【多选题】(单选)三角形截断适用于( )模式,菱形截断适用于( )模式。( )
    a、低分辨率
    b、高分辨率
    c、中分辨率

5、【多选题】(多选)选择波数截断方式的原则是( ):
    a、最充分地利用给定的自由度,即在一定的计算量下(保留一定数目的谱分量)获得最精确的计算结果
    b、在一定精度的要求下花费最小的计算量
    c、对甚低分辨率(仅取5-10个纬向波数)模式,菱形截断可使500 hpa旋转流场的动能保留最大的方差
    d、中等分辨率的模式应采用三角形截断方式
    e、当预报时效超过两天以后,尤其对于高层的预报,三角形截断具有明显的优点

6.5正压涡度谱截断方程中非线性项的计算

1、【判断题】常用波数截断的方法有三角形截断和菱形截断。

2、【判断题】在谱模式的数值计算中，可以不需要进行离散傅氏变换或其逆变换。

3、【判断题】勒让德变换的目的之一是由已知的各谱系数合成该物理量在各等距离格点上的数值。

4、【判断题】正压涡度方程的谱截断方程中包含了流函数的空间微分项的乘积，是线性项。

5、【判断题】谱模式中计算非线性项的方法有：相互作用系数法和变换法。

6.6正压涡度方程谱模式的数值求解

1、【多选题】(多选)谱模式的优点主要有( ):
    a、对空间微商计算精确
    b、消除了由于非线性项产生的混淆误差,避免由此引起的计算不稳定
    c、适用于全球或者半球模式
    d、易于使用半隐式时间积分格式,节省计算时间
    e、能够自动彻底滤除短波分量
    f、对于模式方程组种的水平扩散项计算简单方便,不需要进行迭代计算

2、【多选题】(多选)谱模式的缺点主要有( ):
    a、运算量和存储较大,当分辨率提高时,谱模式的计算量增加比格点模式要快
    b、对于连续性较差的物理量,容易发生gibbs现象
    c、高纬度地区展开地形时容易出现较大误差
    d、制作有限区域或者嵌套网格预报不如差分法方便

3、【判断题】当预报时效超过两天以后，尤其对于高层的预报，三角形截断具有明显的优点。

4、【判断题】变换法计算谱截断方程中的非线性项过程中，需要把非线性项中的每一项分别由谱空间变换到几何空间。

5、【判断题】数值计算求解正压涡度方程的谱截断方程最后一步需要把流函数的谱系数合成为流函数的格点值。

7.1次网格尺度过程和参数化

1、【单选题】(单选)将所有不能被模式网格显式分辨的过程称为( )过程。
    a、次网格尺度
    b、网格尺度
    c、大尺度
    d、小尺度

2、【判断题】把未知物理过程用模式格点的可知变量或已有观测值表示出来,这种过程和方法称作参数化处理。（ ）

3、【判断题】积云对流过程用云周围环境变量表示出来称为积云对流参数化;陆面过程中的一些过程,用常规气象观测资料计算得到,称为陆面参数化。（ ）

4、【判断题】次网格尺度过程不仅依赖于大尺度背景,同时还影响着数值模式能显示分辨的大尺度场和过程。（ ）

5、【判断题】如果发生在实际大气中且不能被模式分辨的重要物理过程没有被参数化,它将在模式积分时“混淆”进入可分辨尺度。（ ）

7.2辐射参数化（i）

1、【判断题】如参数化过程的尺度接近网格距的大小,会引起另一个难题:可分辨的物理过程与要参数化不可分辨的物理过程不能很好地被分开。（ ）

2、【判断题】通常采用雷诺平均得到大气运动方程组中的次网格尺度项。（ ）

3、【判断题】大气的辐射过程可分为太阳短波辐射加热率和大气长波辐射冷却率两部分来计算。（ ）

4、【判断题】在晴空情况下,对流层中的辐射冷却过程仅决定于温度层结。（ ）

5、【判断题】若考虑云层对短波的散射作用,可以在计算短波辐射时,按经验公式,把云顶以下部分的光程放大1.66倍。（ ）

7.3辐射参数化（ii）

1、【判断题】如参数化过程的尺度接近网格距的大小,会引起另一个难题:可分辨的物理过程与要参数化不可分辨的物理过程不能很好地被分开。（ ）

2、【判断题】通常采用雷诺平均得到大气运动方程组中的次网格尺度项。（ ）

3、【判断题】大气的辐射过程可分为太阳短波辐射加热率和大气长波辐射冷却率两部分来计算。（ ）

4、【判断题】在晴空情况下,对流层中的辐射冷却过程仅决定于温度层结。（ ）

5、【判断题】若考虑云层对短波的散射作用,可以在计算短波辐射时,按经验公式,把云顶以下部分的光程放大1.66倍。（ ）

7.4湿物理过程参数化（i 微物理参数化）

1、【多选题】(多选)云微物理过程涉及的粒子有( ):
    a、水汽
    b、云滴
    c、雨滴
    d、冰晶
    e、雪晶
    f、霰粒
    g、冰雹

2、【判断题】暖云方案只包含云水和雨水两类水凝物。（）

3、【判断题】混合相云方案包含了水汽、云滴、雨滴、冰晶、雪晶、霰粒和冰雹等粒子。（）

4、【判断题】描述小尺度积云对流和大尺度运动的相互作用的两种方法是：直接法和间接法。（）

5、【判断题】积云对流参数化要解决的问题简单的归结为：确定对流过程使加热大气、变干效应的垂直分布；估算对流降水量。（）

7.5湿物理过程参数化（ii 积云对流参数化）

1、【填空题】微物理过程参数化，根据云的相态可分为： 方案和 方案。

2、【判断题】暖云方案只包含云水和雨水两类水凝物。（）

3、【判断题】混合相云方案包含了水汽、云滴、雨滴、冰晶、雪晶、霰粒和冰雹等粒子。（）

4、【判断题】描述小尺度积云对流和大尺度运动的相互作用的两种方法是：直接法和间接法。（）

5、【判断题】积云对流参数化要解决的问题简单的归结为：确定对流过程使加热大气、变干效应的垂直分布；估算对流降水量。（）

7.6边界层参数化

1、【判断题】积云对流参数方案,从云内物理过程的调整方面,可概括为:干、湿对流调整方案,以及质量通量方案。（ ）

2、【判断题】积云对流参数方案,从是否形成降水,可分为:浅对流方案,以及深对流方案。（ ）

3、【判断题】边界层中,动量、热量和水汽的垂直梯度远大于其水平梯度,故边界层中垂直次网格尺度通量比水平次网格尺度通量重要。（ ）

4、【判断题】描述边界层中垂直次网格尺度输送通量的方案有经验输送公式方案和基于阻尼定律和热量水汽输送定律的总体参数化方案。（ ）

5、【判断题】可以用二阶形式,四阶形式和非线性形式描述边界层中的水平次网格尺度输送通量。（ ）

7.7陆面参数化

1、【判断题】陆面过程应包含发生在陆面上所有的物理、化学、生物过程。（ ）

2、【判断题】陆面过程模式主要利用能量和质量平衡方程,对土壤温度、湿度、积雪量等陆面状态参量,以及地气之间的能量[辐射通量、感热通量、潜热通量]、质量通量[水汽通量、生物气体通量等]和动量通量进行描述.（ ）

3、【判断题】面过程是天气和环境系统的重要组分。（ ）

4、【判断题】陆面表面反照率、粗糙度和土壤含水量的大尺度变化可能导致陆-气相互反馈机制。（ ）

5、【判断题】陆面过程模型只包括大气模型下边界条件,水文模型的上边界条件。（ ）

8.1 中尺度wrf模式简介

1、【多选题】(多选)wrf模式支持的地图投影有( ):
    a、兰勃脱投影
    b、极射赤面投影
    c、麦卡托
    d、等经纬度投影

2、【判断题】wrf模式可用于全球和区域的天气模拟，不可以用于气候预测。（ ）

3、【判断题】wrf模式采用了完全可压的通量形式的包含水汽作用的非静力方程组。（ ）

4、【判断题】目前，wrf模式支持地形追随坐标系，但不支持地形追随—气压混合坐标系。（ ）

5、【判断题】wrf模式采用二阶或三阶龙格—库塔的时间分离积分方案，低频（慢）过程采用较长的时间步长，高频（快）过程采用较短的时间步长。为保证积分的稳定性，时间积分方案需要满足柯朗稳定性约束条件。（ ）

8.2中尺度wrf模式的敏感性试验个例

1、【多选题】(单选)wrf模式的上边界条件为( ),并考虑了大气高层虚假重力波的( )。
    a、固定边界条件
    b、周期边界条件
    c、海绵边界条件
    d、阻尼作用
    e、非线性作用

2、【多选题】wrf模式支持的嵌套网格方案是（ ）：
    a、
    b、
    c、
    d、

3、【判断题】wrf-arw模式的变量在空间上使用arakawa-e跳点网格方案配置。（ ）

4、【判断题】wrf模式的下边界条件通常来自于陆面和海洋方案，包括地/海表的动量、热量和水汽通量等。（ ）

5、【判断题】wrf模式中提供的侧边界条件有：动力松弛边界条件，周期边界条件，开边界条件，不支持对称边界条件。（ ）

8.3雷达资料同化及应用

1、【多选题】雷达资料同化过程中，需要做以下步骤（ ）：
    a、生成背景场文件
    b、制作背景误差统计文件
    c、准备雷达观测数据文件
    d、运行wrfda
    e、更新侧边界条件
    f、将分析场作为新的初始场和更新的边界条件做新的预报

2、【判断题】wrf模式中包含的资料同化方案有：三维变分，四维变分，混合资料同化，模式不支持动力张弛逼近。（ ）

3、【判断题】wrf模式支持单向嵌套（one-way interactive）和双向嵌套（two-way interactive），但不支持移动嵌套（moving nest）。（ ）

4、【判断题】雷达资料中径向风的间接同化指的是：基于多普勒雷达观测，利用径向速度资料或反射率资料，在一定的时间或空间假设基础上建立风场模型，由各种方法反演风场信息，然后同化反演到的风场信息。（ ）

5、【判断题】wrf模式中的动力内核有两种，分别是arw和nmm，前者主要用于业务预报，后者主要用于研究。

6、【判断题】若不运行wrfda模块，则运行wrf过程中必须执行文件有：geogrid.exe，ungrib.exe，metgrid.exe，real.exe，wrf.exe