中尺度气象学习题集

中尺度气象学习题集一、填空题1．中尺度气象学主要包括以下学科：（1）、（2）、（3）和（4）。【答案】：（1）中尺度气象学包括中尺度天气学（2）中尺度动力学与数值模拟（3）中尺度天气的短期和甚短期预报（4）中尺度大气物理学。2．在Orlanski对中尺度运动进行的分类中，依照水平尺度由小到大分别为（1）、（2）、（3），对应的水平尺度为（4）、（5）、（6）。【答案】：（1）γ中尺度（2）β中尺度（3）α中尺度（4）2～20km（5）20～200km（6）200～2000km3．中尺度运动的基本特征有（1）、（2）、（3）、（4）。【答案】：（1）空间尺度小，生命期短（2）气象要素梯度大（3）非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动（4）小概率和频谱宽、大振幅事件4．滞弹性近似与包辛内斯克近似的比较，滞弹性近似的连续性方程形式为(1)无辐散，而包辛内斯克近似的连续性方程形式为(2)无辐散；滞弹性近似中密度的变化不仅考虑热膨胀效应，而且也考虑（3）效应；对于适用范围，滞弹性近似可应用于（4）对流运动，而包辛内斯克近似只能应用于（5）对流运动。【答案】：（1）质量（2）速度（3）压缩（4）深（5）浅5．对称不稳定，从物理上看，就是在垂直方向上为(1)和水平方向上为(2)的环境中，空气作倾斜上升运动时仍然可能发生的一种不稳定。其不稳定判据等(3)面斜率小于等(4)面斜率。【答案】：（1）对流稳定（2）惯性稳定（3）绝对动量（4）位温6．在CISK过程中，大尺度流场通过(1)的抽吸作用，对积云对流提供了必须的水汽辐合和上升运动，积云对流释放的(2)又为驱动大尺度扰动提供了能量，于是小尺度积云对流与大尺度流场演变相互作用互为因果共同发展。如(3)提供了CISK过程中启动积云对流的上升运动，则称之为波型第二类条件不稳定（Wave—CISK）。【答案】：（1）摩擦边界层（2）凝结潜热（3）大气中的内波尤其是重力内波7．中纬度地区常见的中尺度对流系统有三类：(1)（普通单体雷暴和局地强风暴），(2)（如飑线）及近于圆形团状结构的(3)（MCC）。【答案】：（1）局地对流系统（2）二维线状（带状）对流系统（3）中尺度对流复合体8．局地强风暴被认为是大气中最重要的中尺度环流，其环境场最重要的特征是强(1)和强(2)。【答案】：（1）位势不稳定（2）垂直风切变9.中尺度天气现象分为二类，一类是(1)，如(2)、(3)等；另一类是(4)，如(5)、(6)、(7)、(8)等。【答案】：(1)稳定性天气(2)局地低云(3)浓雾(4)对流性天气(5)雷暴(6)大风(7)下击暴流(8)冰雹10．中尺度天气系统，就其产生的基本原因可分为(1)和(2)两类，其中地形性环流有(3)，和(4)等，强对流天气系统有(5)，(6)，(7)和(8)等。【答案】：（1）非均匀性质下垫面强迫（2）大气的内部过程（3）背风波（4）海陆风环流（5）雷暴单体（6）飑线（7）中尺度对流复合体（8）龙卷11．在有基本气流条件下，重力波发展的条件是(1),它们表示了这样的物理意义，即(2)和(3)是有利于重力波发展的。【答案】：（1）Ri<1/4（2）弱的静力稳定度（3）强的垂直风切变12．中尺度大气运动遵循以下物理原理：(1)、(2)、(3)、（4）以及其它气体和气溶胶物资守恒。【答案】：（1）质量守恒（2）能量守恒（3）动量守恒（4）水物质守恒(了解)13．经典的对流发展的三要素是：(1)、(2)和(3)。【答案】：（1）水汽（2）不稳定（3）抬升机制14．只有与(1)力联系的项中保留了密度扰动，而在(2)力项中，则略去了密度扰动的影响，这样的近似称为对流近似。【答案】：（1）重（2）气压梯度15．弹性流体方程组包含的四种重力波解，分别是一对（1）重力波，一对（2）重力波；而弹性近似之后的中尺度运动方程组则滤去了（3）重力波，而保留了（3）重力波。【答案】：（1）高频（2）低频（3）高频（4）低频二、简答题16．简述对流近似的含义。【答案】只有与重力联系的项中保留了密度扰动，而在气压梯度力项中，则略去了密度扰动的影响，这样的近似称为对流近似。17．简述中尺度运动的基本特征。【答案】：（1）空间尺度小，生命期短（2）气象要素梯度大（3）非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动（4）小概率和频谱宽、大振幅事件（了解）18．写出Orlanski对中尺度运动的分类标准。【答案】：Orlanski把中尺度运动分为γ中尺度、β中尺度和、中尺度，对应的水平尺度分别为：2～20km、20～200km、200～2000km19．简述大气标高和扰动垂直尺度的区别。【答案】：大气标高描述的是基本热力学变量的垂直尺度，用表示，它表征的是基本热力学变量垂直方向变化达到本身量级的尺度，而常用H表示扰动的特征垂直尺度，它表征的是扰动在垂直方向的伸展范围，一般情况下，显然H≤，对于浅对流运动来说，H<<。20．中尺度气象学主要的研究对象是什么？【答案】：中尺度天气学研究两类中尺度天气现象：一类是雷暴、暴雨、冰雹、大风、下击暴流等对流性天气；另一类是局地低云、浓雾等稳定性天气。19．包辛内斯克近似的主要内容是什么。【答案】：（1）在连续性方程中不考虑密度的个别变化，是完全非弹性，因此是速度无辐散的；（2）与重力相联系的方程中要部分考虑密度的影响，状态方程或热流量方程中也要考虑密度变化的影响；（3）所需考虑的密度变化主要由受热不均匀即温度变化引起的，不考虑压力效应对密度变化的影响。21．滞弹性近似的主要内容是什么。【答案】：（1）连续性方程中虽然不考虑密度的个别变化，但保留了平均密度的垂直变化，因而是滞弹性的，或称之为质量无辐散；（2）在与重力相联系的方程及状态方程和热流量方程中要同时考虑压缩效应和热膨胀效应引起的密度变化。22．常用的热力不稳定判据有那些？【答案】：γ＞，对于未饱和大气及饱和大气都是不稳定的，称为“绝对不稳定”；，对于未饱和和饱和大气都是稳定的，“称为绝对稳定”；＜，对于未饱和大气是静力稳定的，而对饱和湿空气来说是静力不稳定。23．阻挡层（逆温层）对对流发展有何作用？【答案】：一方面阻挡层具有稳定层结，抑制了对流发展；另外一方面它把低空湿层与对流层上部的干层分开，使风暴发展所需要的高静力能量得以储存，对于大气低层不稳定能量有积累作用。24．说明在大尺度运动、积云对流运动和中尺度运动中，地转偏向力和浮力的不同作用。【答案】：（1）大尺度运动中，地转偏向力相对重要，浮力可以略去；（2）积云对流运动中，浮力相对重要，地转偏向力可以忽略；（3）中尺度运动中，地转偏向力和浮力都需要考虑。25．说明CISK的发展过程。【答案】：在CISK过程中，大尺度流场通过摩擦边界层的抽吸(Ekmanpumping)作用，对积云对流提供了必需的水汽辐合和上升运动，反过来积云对流凝结释放的潜热，又成为驱动较大尺度扰动所需要的能量，于是小尺度积云对流和大尺度流场演变相互作用互为因果，相辅相成均得到了发展。26.局地强风暴最主要的环境特征是什么？【答案】：局地强风暴是在特定的大气环境中发展起来的强大对流系统，环境的最主要特征是强位势不稳定和强垂直风切变。三、问答题27．说明云外下沉气流对一般对流和强风暴天气的作用。【答案】：（1）由于云内上升气流和云外下沉气流是对流环流的统一整体，因此上升空气从不稳定层结中所取得的能量，并不完全都用在加强上升运动的本身，其中有一部分是消耗在维持下沉运动上的。从这个意义上讲，云外补偿下沉气流是上升气流的一种阻力。普通积云对流的云外下沉运动的出现，使对流运动的发展受到不利的影响。（2）强风暴天气系统的中尺度环流有一个明显的特征，即中尺度环流的准二维剖面上是一支由边界层开始倾斜上升直到对流层顶的暖湿气流和另一支中空干冷空气的下沉运动气流。这一支干冷空气的下沉运动，将与云中饱和空气混合，使云中雨滴或雹粒的蒸发而冷却，有蒸发冷却的下沉气流对于强风暴系统的强度和维持具有十分重要的作用，有可能使强对流组织化。这是因为一方面由于暖湿上升气流和蒸发冷却下沉气流的最后结果是局地大气稳定化；另一方面，下沉气流能形成近地面的冷空气堆或强烈的向外流出的辐散气流，可抬升雷暴前方低层暖湿空气上升形成新的单体，并且由于在风切变环境下，下沉气流又把高空水平动量带到地面，在低空加强了与暖空气的辐合作用，就更强烈地把暖空气上抬。因而常观测到新的对流单体在下沉气流前方形成，如果这样造成的上升气流得到充分发展，并在强切变环境下不断再生下沉和上升运动，就可维持强对流系统。28．以水平尺度将中尺度大气运动进行分类，并说明中尺度大气用的基本特点。【答案】：（1）γ中尺度、β中尺度和、中尺度，对应的水平尺度分别为：2～20km、20～200km、200～2000km；（2）特点：空间尺度小，生命期短；气象要素梯度大；非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动；小概率和频谱宽、大振幅事件。29．中尺度天气预报的方法有那些？并分别说明其思路。【答案】：（1）线性外推①质心跟踪法：这是对单块雷达回波的外推，采用了对回波质心在相继时刻的位置，作线性最小二乘拟合的方法。②交叉相关法:交叉相关法是在整体稳态条件下，前两个雷达回波图之间，一边移动位置，一边计算交叉相

关系数，在所有可能的位移中，逐点计算交叉相关系数，把取得最大值时所需的位移看作回波图形移动速度，然后以此速度进行外推预报。③引导气流法:这个方法是以空中环境气流作为引导气流，以气流的外推值预报雷达回波的移动，同时根据回波的大小和发展情况，对移向移速加以修正。它也可以利用卫星资料，外推卫星图象推算出来的降水区的移动。（2）模式预报①概念模式是对观测现象的结构、机制和生命周期了解的概括。在许多情况下，它可以用来改进外推预报。根据对雷达、卫星以及气象资料的分析，建立各种概念模式。②落区预报:将某预报对象出现时，反映预报因子的一些特征线表示在天气图上，根据综合这些特征线的范围来确定预报对象未来可能出现的区域就是落区预报方法。结构化预报①列表法:根据预报员的经验，按对预报问题的重要程度，将反映预报因子的物理参数顺序列表，并通过历史资料确定预报对象是否出现的物理参数阈值，作为日常业务预报的依据。②决策(判断)树:决策树预报系统是由揭示大气过程本质的预报因子，按照预报过程组成一系列的逻辑判断，并能在计算机上运行的预报系统，因而它也是一种简易的专家系统。（3）局地条件气候学（4）统计学方法①相似预报:按照一定标准客观描述这些特征，即可从众多的历史资料中，找到场型、场强等方面均为相似的个例集。在这一工作的基础上，对实时天气用等效模拟的方法作逐时预报。这种方法称为相似模拟法。也可从大量样本中，把相似个例分类，对每类起始时刻的一些因子(参数)确定数值，在预报时用实时因子加以判断，这就称为相似判别法。②极值剔除法:极值剔除法中，衡量因子优劣，是用“极值剔除数”这个参数来表示。极值剔除数是对非强对流天气样本集而言，它是指非强对流天气样本集中不满足极值条件的样本数，极值剔除数越大，表明因子预报能力越强。极值剔除数(K)的计算，因判别条件形式不同而不同。（5）中尺度数值预报30．比较研究中尺度问题常用的滞弹性近似方程组和Boussinesq近似方程组的异同。【答案】：方程组中可以看出包辛内斯克近似的主要特征：在连续性方程中不考虑密度的个别变化，是完全非弹性，因此是速度无辐散的；但与重力相联系的方程中要部分考虑密度的影响，状态方程或热流量方程中也要考虑密度变化的影响，所需考虑的密度变化主要由受热不均匀即温度变化引起的，不考虑压力效应对密度变化的影响。对于滞弹性近似而言，它比包辛内斯克流体在弹性近似方面更接近实际流体，即连续性方程中虽然不考虑密度的个别变化，但保留了平均密度的垂直变化，因而是滞弹性的，或称之为质量无辐散，在与重力相联系的方程及状态方程和热流量方程中要同时考虑压缩效应和热膨胀效应引起的密度变化，31．简述低空急流、高空急流对于对流运动的影响。【答案】：（1）低空急流有三个方面的作用：一是通过低层暖湿平流的输送产生位势不稳定层结；二是在急流最大风速中心的前方有明显的水汽辐合和质量辐合或强上升运动，这对强对流活动的连续发展是有利的；三是在急流轴的左前方是正切变涡度区，有利于对流活动发生。（2）高空急流对于对流运动的影响：在许多情况下，高空急流是产生高空辐散的机制之一。在中纬度，强雷暴或飑线最常出现的地点是在高空急流(或中空急流)影响区。高空辐散机制具有两个作用：一是抽气作用；二是通风作用。32.说明超级单体风暴的雷达回波特征和形成的环境条件。【答案】：典型的超级单体有以下主要特征：①在风暴移动的右边有一个持续的有界弱回波区(BWER)，在RHI(距离高度显示器)上有穹窿，它的水平尺度5～10km，弱毁波区经常呈园锥形，伸展到整个风暴的一半到三分之服的高度，穹窿是风暴强上升气流处，上升速度达25～40m/s，由于上升气流强，水滴尚未来得及增长便被携带到高空，形成弱回波区。②在平面上，超级单体是一个单一的细胞状结构，其外形呈圆到椭圆形。它的水平特征尺度20～30km，垂直伸展12～15km。③最强的回波位于BWER的左边，在紧靠BWER的一侧有夹杂大冰雹的降水。④风暴中存在从中心向下游伸展的大片卷云羽，长度达60～150km。与其相伴的是100～300km的可见云砧。33.简述用极值剔除法进行因子筛选的基本步骤。【答案】：因子选取分粗选和精选两步进行。①粗选只是考虑单个因子的预报能力，一般可按下列步骤进行：第一步：列出可供选择的因子，并对所有样本查算这些因子的值；第二步：确定因子x在样本集A中的极值xmax和xmin；第三步：对样本集B，计算落在因子极值外x＞xmax和x＜xmin的样本数Kmax和Kmin；第四步：根据因子的Kmax、Kmin的大小及其物理意义，选取适当的判别条件，确定极值剔除数；第五步：确定极值剔除数的临界值Kc第六步：如果满足条件K≥Kc，因子即可入选。最后，可得粗选入选因子；②精选因子。因子初选后，由于数量较多，某些因子又具有相关性，因而不能将所有因子作为预报因子，而必须对它们进行适当组合，找出使预报效果最好的一组最佳因子。第一步：从粗选因子选取极值剔除数最大的因子作为第一个因子，假设极值剔除数为S,则将这S个样本剔除第二步：对新样本集B，重新计算其它因子的极值剔除数。选取极值剔除数最大的因子作为第二个因子，其剔除数为S1。再将这S1个样本从样本集B中取出，如此重复下去，直至样本集B中样本不能剔除为止(K=0)。最后可共得10个因子及其判别条件，34.什么叫雷暴？它的发展、成熟和消散阶段的主要标志是什么？【答案】：（1）雷暴是指伴有强风骤雨，雷电的积云系统的统称。它是有强烈的大气对流引起的中小尺度天气系统。它的生命周期分为发展、成熟和消散阶段。其主要特征如下：（2）发展阶段：积云开始形成，云内为上升气流。云中主要成份是由水滴组成，但没有闪电和雷声发生。（3）成熟阶段：这一阶段上升气流特别强，云顶以达到对流层顶。在0℃层以上有冰晶出现。0℃层以下有水滴。闪电和雷声越来越频繁。开始出现降水，云中上升气流不断的发展。但降水云中开始出现下沉气流。（4）消散阶段：降水和阵风减弱，云从底部开始消散，下沉气流也开始逐步扩大。35.产生35.超级单体风暴的一般天气尺度环境是什么？【答案】：一般产生超级单体风暴的天气尺度环境是：（1）强的不稳定层结;(2)强的云下层平均环境风；（3）强的环境风垂直切变；（4）风向随高度强烈顺转。36.什么叫多单体风暴？简述段单体风暴的主要特点。【答案】：多单体风暴是指多个发展阶段不同的单体组成得强雷暴集合体。其特点是：多个不同阶段的单体在风暴内横向排列，不断在雷暴集合体前侧发生，后部消亡，使风暴宛如一个整体向前运动。他的平均尺度约30∽50km，垂直伸展能达整个对流层，有的还能穿入平流层几千米。虽然组成风暴的每个单体生命周期不长，但通过单体的连续更替，整个风暴可以存在很长的时间。37.简述飑线与锋面的异同点。【答案】：飑线与锋面都是冷暖空气的分界面。但飑线和冷锋有明显的区别，首先，锋面是气团的分界面，而飑线则是同一气团中形成的中系统；其次，从要素变化的激烈程度来看，飑线比锋面更为剧烈；再其次，飚线是中尺度系统，其长度一般只有二三百千米，生命期约十几小时，而锋面是大尺度系统，其长度可延伸达千数千米，生命期可达几天。因此，飑线既与锋面相像，但又不全像，故有假（伪）冷锋之称。38.强雷暴发生、发展的有利因子有哪些？【答案】：强雷暴发生、发展的有利因子是逆温层，前倾槽，低层有辅合，高层有辐散，存在高、低空急流，中小系统的配合等。39.什么叫MCC？他的物理特征是什么？【答案】：MCC是中尺度对流复合体。它的物理特征可从云团的云顶温度，冷云区面积和满足此条件的时间等方面表述。尺度A．红外温度≤-32℃的云罩面积必须>100000B.内部≤-52℃的冷云区面积必须≥50000开始A和B的尺度条件首先满足持续期符合A和B尺度定义的时间必须≥6h最大范围领近的冷云罩（红外温度≤-32℃）达到最大尺度形状最大范围时的偏心率（短轴/长轴）≥0.7结束A和B的定义不再满足40.地形影响对流天气的主要作用是什么？【答案】：地形影响对流天气的主要作用是抬升作用、辐合作用和云物理作用。41.地形引起的云物理作用有哪些？【答案】：地形的作用在于当降水天气系统移进山区时，由于抬升和辐合作用，使对流云和高层云得到充分发展，因而形成播种云。另外，天气系统内的低层云，由于山坡上持续的抬升运动提供了源源不断的水分而得到维持，当上层冰晶或雪粒落入山区低云，对其播撒和冲刷，捕捉大量的小水滴，使两层云的造雨过程得到充分发展，形成地形暴雨，所以当地形迎风破出现不同层次的降水云或不同种类的云同时出现的地区要特别警惕出现强降水的可能。42.地形波主要有几类，造成差别的原因是什么，它对天气预报的启示是什么？【答案】：（1）气流过山引起的波动称为地形波。大气中的不连续面是形成地形波的主要物理作用。许多观测事实表明，逆温层或至少是稳定层（600hpa）几乎是地形波产生的必要条件。（2）地形波气流分为四种类型，分别是片状气流、定常涡旋气流、波状气流和旋子气流。这四种不同类型之间的差别是由风速垂直分布不同形成的。（3）我国的实际天气分析表明，有些地方在地形背风面的降水比迎风面还要多，而冰雹现象又往往产生在地形背风面，这说明在地形背风面的中小尺度天气系统活动对局地暴雨和强对流天气起着重要的作用。43.什么叫热岛效应？它对天气通常有哪些影响。【答案】：（1）在一定范围内，当某区域的温度比周围其他区域的温度明显偏高时，我们称该区域为一个热岛。因热岛存在对局部天气产生的影响称为热岛效应。（2）在城市中由于人类的活动频繁，而且大气污染严重，热岛效应非常明显。热岛效应对天气影响主要是造成恶劣的能见度、一定的降水和影响雷暴分布等。44.什么叫下坡风？产生下坡风的机制中主要应考虑什么【答案】：（1）自山上向山下吹得局地强风，称为下坡风。（2）产生下坡风的机制中主要应考虑下坡风相对冷暖的原因和下坡气流产生的原因。45.什么叫中小尺度分析，简述它的主要特点。【答案】：（1）对中小尺度天气系统的描述分析，称为中小尺度天气分析。（2）它的主要特点是：分析中会使用大量的非常规观测资料或经过处理的常规资料；分析方法和采用的参数都要考虑时空分辨率高，分析的要素和物理量变化大，不满足地转平衡等约束关系，对一些强烈天气系统，静力平衡关系也不适用。46.中小尺度天气系统简述Shuman-Shapiro滤波方法的基本思路。【答案】：这种方法的基本思路是：选取适当的滤波系数S，用一定的滤波算子滤去n倍格局的波动，再用原始场减去滤波后的平滑场，就可以分离出n倍格局的波长的扰动场。47.简述用，和（空气饱和时的）的垂直分布表征大气层结稳定度的判据。【答案】：判据如下：绝对不稳定：0条件不稳定：0或绝对稳定：对流不稳定：48.简述常用的热力稳定度指数的表达式和判据。【答案】：(1)抬升指数：LI：LI=-.LI正值愈大，表示愈不稳定。（2）沙瓦特指数：SI:SI=,SI0表示不稳定，负值愈大，表示愈不稳定。（3）简化沙氏指数：SSI：SSI=,正值越小，表示气层愈不稳定。（4）总指数：TT：TT=,TT越大，表示气层越不稳定。（5）A指数：A=()+[+],A值越大，层结越不稳定。（6）K指数：K=()+-,K值越大，层结越不稳定。（7）里查森数：:()/,当0.25-1易发生中纬度系统性对流；当-1易发生气团性雷暴；当-2易发生热带性积雨云。（8）能量——螺旋指数：EHI:EHI=,当EHI较大时，出现超级单体和龙卷风的可能性较大49.简述计算高分辨率不稳定能量方法的设计思路。【答案】：通常，大气不稳定能量都是使用探空资料进行计算。但常规高空探测资料对生命使仅几小时的强对流系统来说，其时间和空间分辨率都是不足的。在高分辨不稳定能量的计算中，采用二次曲面拟合方法，由区域附近的高空观测站的探空资料算出某地面测站上空的高空气象要素值，从而得到地面测站密度的高分辨的不稳定能量分布。采用的计算公式为=g()式中为与间的不稳定能量，g为重力加速速度，为与等压面间的厚度。50.按预报时效，简述天气预报的分类。【答案】：天气预报按时效分为长期（>10d）、中期（3~10d）和短期（<3d）预报，其中短期预报内含0~2h的临近预报和0~12h的甚短期预报。51.简述中小尺度天气预报的时效和预报对象。【答案】：中小尺度天气预报主要包括临近预报0~2h和甚短期预报0~12h两种时效的预报。预报对象主要为各种中小尺度系统以及它们所伴随的天气现象，特别是各种对流风暴以及它们所引起的雷暴、冰雹、暴雨、大风、下击暴流、风切变以及龙卷风等灾害性天气现象。52.简述临近预报和甚短期预报的定义和预报重点。【答案】：世界气象组织（WMO）定义为当时的天气检测和2h以内的简单外推预报为临近预报。甚短期预报是指0~12h以内的天气预报，而临近预报只是VSRF中的一种特定内容。由于预报时限的增加，需要考虑系统的发展变化，预报不能仅靠线形外推，还需依赖于其它预报技术。甚短期预报的内容，既有中小尺度天气的时空分布预报，也包括详细地提供降水、温度、湿度、风、云和能见度等的具体预报，以便尽可能满足军事气象保障和各类经济部门的特殊气象服务要求，但它的预报对象，重点还是中尺度灾害天气，因而它与制作一般的短期天气预报相比，对观测、处理和传递天气情报等有完全不同的新要求。53.简述领近，甚短期和短期预报与作中小尺度天气预报的关系。【答案】：临近预报，甚短期预报和短期预报等三种时效的预报对于作中小尺度天气的预报来说都是重要的。首先要依靠常规的短期预报方法作未来12~24h内中小尺度天气系统发生的可能性和发生地区的笼统的预报。然后便要依靠甚短期预报和临近预报方法来定时、定点、定量（定强度）地做出确切的天气预报。其中甚短期预报一般是在事件发生前作出的，而临近预报通常是在事件已经在进展时做出的。54.什么叫线性外推法和有效线性外推期。【答案】：线形外推法是假定天气系统的发展将保持其过去的演变趋势，因而便可按其过去的演变情况推论它未来的状态（位置和强度）的预报方法。有效线形外推期的长短取决于不同的天气现象和天气系统。一般来说某种天气现象和天气系统的有效线形外推期的长短相当于该现象和系统生命期的1/4~1/10。大尺度系统（如锋、台风等）有较长的有效线形外推期。但中小尺度系统的有效线形外推期却是很短的，一般都在0~2h之内。55.什么叫数值预报法？简述其预报能力。【答案】：数值预报法是根据流体力学和热力学原理作出的非线性天气预报方法。大尺度数值天气预报模式已充分表现其对短期天气过程的预报能力，而且随着每次对模式作出改进后，预报正确率都出现一定提高。然而大尺度数值模式对中小尺度运动及其物理变化的考虑是粗糙的，而且由于测站密度、观测精度的不足造成初始条件的不确定和较大误差。因此大尺度模式的预报能力一般随着预报对象的尺度减小而下降。根据预报实验表明，就目前的水平而言，全球数值模式对0~12h的预报准确率低于气候预报的正确率。中尺度模式要稍好些，但其0~8h的预报正确率也低于气候预报正确率。56.正在发展的两种中尺度预报模式是什么？目前与中尺度模式分辨率相适应的观测资料是什么？【答案】：两种正在发展的中尺度数值预报模式分别是详细考虑各种物理过程的复杂的数值模式和适用于各种特殊的简化的数值模式。雷达和卫星图像是目前可得到的唯一能和中尺度模式分辨率相适应的观测资料。但是把雷达和卫星图像中所包含的有价值的信息直接用于数值天气预报模式是一个正在研究的问题。57.什么是相似离度，简述其定义。【答案】：相似离度是用于衡量两个样本i与j之间相似程度的一个量。它的定义是其中=式中=式中H是任意物理因子；表示两样本间某物理因子的差值；表示i样本对j样本所有因子之间的总平均差值；描述的是形相似，则表示值相似；α和β分别为它们对总相似程度的贡献系数，m为所计算的相似场的格点数（或测站数）。58.什么叫局地条件气候学？举例说明如何应用局地田间气候学作天气预报。【答案】：在一定条件下，对长期重复出现的局地天气的统计研究，称为局地条件气候学。地形作用是产生局地天气的重要方面，它主要依赖于低层风和大气稳定度。在有利的天气学的条件下，统计得出的气候学结果，对预报也有相当的帮助。例如湖泊影响的雷暴，在一定条件下，易发生在某些地区；在临近高地处，在某些风向条件下，由于地形强迫作用，冰雹、龙卷会经常发生在一定的地区等。由于播撒机制对锋面降水地形增幅后的中尺度系统分布预报，都是应用局地条件气候学方法的实例。59.简述长江流域暴雨标准。【答案】：“暴雨”一般泛指降水强度很大的降水事件，在业务工作中通常以24h降水量（）为标准来定义。对长江流域而言，≥50mm称为暴雨，进一步细分为四个等级：暴雨（为50.0~99.9mm）；大暴雨（为100.0~199.9mm）；特大暴雨（为200.0~399.9mm）和危害性暴雨（>400.0mm）。60.简述暴雨预报中的“落区法”。【答案】：暴雨“落区法”即暴雨“综合叠套法”，它是通过对暴雨成因分析，找到各种有利于暴雨发生发展的有利因子，将其叠加在同一张天气图上，并分析出有利因子集中得最多的地区，这个地区便是暴雨最可能发生的地区。这种预报暴雨的方法称为“综合叠套法”，或称为“围区法”，“落区法”。61.简述用MOS法作暴雨预报的难点和修订技术。【答案】：MOS预报制作暴雨预报面临的难点是暴雨属小概率事件，统计方法用于小概率事件的预报其效果不佳；而且暴雨的发生往往是次天气尺度和中小尺度系统直接造成的，而目前的数值预报产品，尚不能反映次天气尺度以下的天气系统。为此，我国在用MOS方法作暴雨预报时，常采用以下技术来克服和弥补上述缺陷：①消空处理；②对天气形式分类；③挑选好的预报因子；④适当处理预报对象。62.什么是强对流？简述强对流天气发生发展的典型形势特征。【答案】：强对流天气一般是指伴随雷暴发生的大雹、强风、龙卷风等剧烈天气。强对流天气发生发展的典型形势特征是高低层有高空急流和低空急流，在低层有暖湿舌伸展，中层有干舌叠加在低层湿舌之上，层结不稳定度很大。63.如何预报雷暴大风？【答案】：观测证明，雷暴大风通常是同强雷暴相联系的，尤其是下击暴流，它是超级单体强对流风暴的产物。当天气形势为可能出现雷暴时，在预报工作实践中常用以下方法预报大风：①使用雷达资料；②使用卫星云图资料；③使用探空资料；④使用经验指标；⑤使用诊断指标。64.简述冰雹预报的关注要点。【答案】：冰雹预报的关注要点是：①是否有强上升气流；②0℃和-20℃层高度是否适宜于冰雹胚胎不断增大。-20℃层高度常在7.5km（400hPa）附近或以下，0℃层高度高度在4km（600hPa）左右；③雹粒在通过冻结高度到地面这一气层时的融化作用（冻结高度到地面的距离；这个距离内的平均气温；雹粒尺寸）；④使用多普勒雷达垂直累积液态含水量（VIL）资料，判断雷暴云是否为冰雹云和出现冰雹的大小。65.什么叫CSI指标？【答案】：CSI指标即临界成功指数。它是对预报准确率或对一种预报方法和技术进行客观评估