【MOOC】数值天气预报-南京信息工程大学 中国大学慕课MOOC答案

【MOOC】数值天气预报-南京信息工程大学中国大学慕课MOOC答案引言随堂测验1、【单选题】第一个提出数值预报思想的是（）本题答案：【挪威气象学家Bjerknes】2、【单选题】世界上第一个成功建立的数值天气预报模式是（）本题答案：【准地转正压模式】1.1随堂测验1、【判断题】对于干空气或未饱和湿空气，大气运动方程组包括运动方程、连续方程、热力学方程、状态方程和水汽方程。本题答案：【错误】2、【判断题】摩擦力仅在边界层需要考虑，在自由大气中可以忽略不计。本题答案：【正确】球坐标、局地直角坐标和p坐标系的方程组随堂测验1、【单选题】研究全球大气运动，适合选取的坐标系是（）本题答案：【球坐标系】2、【判断题】局地直角坐标系和p坐标系都不适合用来研究地形对大气运动的影响。本题答案：【正确】1.3随堂测验1、【单选题】SIGMA坐标系方程组中的水平气压梯度力项是由（）组成。本题答案：【地面气压水平梯度和等SIGMA面的位势梯度二者之和】2、【判断题】SIGMA坐标系是为了研究地形对大气运动的影响而提出的。本题答案：【正确】数值模式的分类随堂测验1、【判断题】数值模式可根据水平运动方程采取的形式将其分为正压模式和斜压模式两类。本题答案：【错误】大气运动方程组及垂直坐标变换单元作业大气运动方程组及垂直坐标变换单元测验1、【单选题】第一个提出数值预报思想的是（）本题答案：【挪威气象学家Bjerknes】2、【单选题】世界上第一个成功建立的数值天气预报模式是（）本题答案：【准地转正压模式】3、【单选题】当需要考虑（）时，大气运动方程组才需要另外加入水汽方程。本题答案：【饱和湿空气】4、【单选题】以下属于次网格尺度的物理量的是（）本题答案：【摩擦力】5、【单选题】一般在边界层才需要考虑的力是（）本题答案：【摩擦力】6、【单选题】过滤模式由于滤去了（），所以不能模拟地转适应过程。本题答案：【重力惯性波】7、【单选题】表示坐标系连续方程的是（）本题答案：【】8、【单选题】状态方程是根据（）定律建立起来的。本题答案：【气体试验定律】9、【单选题】若要研究地形问题，垂直坐标一般选择（）？本题答案：【坐标系】10、【多选题】大气运动方程组中次网格尺度的物理量有（）本题答案：【摩擦力#非绝热加热率】11、【多选题】非绝热加热率的来源有（）本题答案：【太阳辐射#感热通量#潜热通量#水汽相变为水#液态水温度降低】12、【多选题】对于干空气和未饱和湿空气，大气运动方程组包括（）本题答案：【运动方程#连续方程#状态方程#热力学方程】13、【多选题】表示水平气压梯度力的公式是（）本题答案：【##】14、【多选题】下面的方程是静力平衡方程的是（）本题答案：【##】15、【多选题】下面的方程是状态方程的是（）本题答案：【#】16、【填空题】对于研究全球大气运动，适合选取的坐标系是（）坐标系。本题答案：【球】17、【填空题】球坐标系的曲率项是由于地球的（）性质造成的。本题答案：【球面##%_YZPRLFH_%##曲面##%_YZPRLFH_%##球面曲率】18、【填空题】水汽方程是根据（）定律建立的。本题答案：【水汽守恒##%_YZPRLFH_%##水汽质量守恒##%_YZPRLFH_%##水汽守恒定律##%_YZPRLFH_%##水汽质量守恒定律】19、【填空题】大气运动的热力学方程是根据（）定律建立的。本题答案：【能量守恒##%_YZPRLFH_%##热力学第一##%_YZPRLFH_%##能量守恒定律##%_YZPRLFH_%##热力学第一定律】20、【填空题】由p坐标系构成的坐标系，它们一般需要满足（）条件本题答案：【静力平衡】21、【填空题】热力学方程本题答案：【非绝热加热率】22、【填空题】水汽方程本题答案：【水汽源汇项】2.1随堂测验1、【单选题】（）按地图比例尺缩小后的图是地图。本题答案：【映像平面】2、【判断题】若22.5oN和22.5oS是某种投影的标准纬度，该投影我们一般称为兰勃托投影。本题答案：【错误】2.2随堂测验1、【判断题】正交曲线坐标系的坐标轴必须都是曲线。本题答案：【错误】2、【判断题】我们推的正交曲线坐标系的方程组是适用于任何正交曲线坐标系的方程组。本题答案：【错误】地图投影坐标系的大气运动方程组随堂测验1、【单选题】地图投影Z坐标系的水平气压梯度力的公式是（）本题答案：【】2、【判断题】地图投影Z坐标系三个方向的拉密系数正好等于地图放大系数。本题答案：【错误】地图投影坐标系中的大气运动方程组单元作业地图投影坐标系中的大气运动方程组单元测验1、【单选题】对于球面上的微分圆形，投影后哪个为正形投影（）本题答案：【】2、【单选题】对于数值预报最重要的比例尺是（）本题答案：【映像比例尺】3、【单选题】光源放在极点的地图投影是（）本题答案：【极射赤面投影】4、【单选题】只有一个标准纬度的地图投影是（）本题答案：【极射赤面投影】5、【单选题】下面对地图放大系数理解错误的是（）本题答案：【地图放大系数随纬度变化，不随经度变化】6、【单选题】下面对北半球的极射赤面投影理解错误的是（）本题答案：【它是一种正形切投影】7、【单选题】满足地图投影Z坐标系的水平气压梯度力的公式是（）本题答案：【】8、【单选题】下面哪个公式是兰勃脱投影地图放大系数的计算公式（）本题答案：【】9、【单选题】对于正交曲线坐标系，理解错误的是（）本题答案：【正交曲线坐标系三个坐标轴的坐标线元和坐标变元一定不等。】10、【多选题】气象上常用的地图投影有（）本题答案：【兰勃脱投影#麦卡托投影#极射赤面投影】11、【多选题】下面对距离l的理解正确的是（）本题答案：【影像平面上网格点到北极点的距离#影像面上纬度处一点到北极点的距离】12、【多选题】下面关于圆锥常数k的理解正确的是()本题答案：【单位经度圆锥面所张的平面角#它仅取决于圆锥的几何特征#若一圆锥铺平展开的扇形角为270度，则其圆锥常数为0.75】13、【多选题】下面对于标准纬度的理解正确的是()本题答案：【它是投影面和地球表面相交的纬度#在该处，影像面的距离和地球表面相应的距离相等#在该处，影像比例尺为1】14、【多选题】对于拉密系数理解错误的是()本题答案：【拉密系数不随空间点位置的改变而改变，即其是常数#在地图投影坐标系中，拉密系数即是地图放大系数】15、【判断题】地图投影坐标系的方程组不存在曲率项。本题答案：【错误】16、【判断题】在标准纬度处，地图放大系数等于1本题答案：【正确】17、【判断题】麦卡托投影主要用于做中纬度地区的大气研究。本题答案：【错误】18、【判断题】地球表面按地图比例尺缩小后的图是地图。本题答案：【错误】19、【判断题】正形投影能够保证投影过后微小地理区域的形状不变形。本题答案：【正确】差分格式的建立及其精度随堂测验1、【单选题】一维线性平流方程中，空间导数的前差差分格式的精度是（）的本题答案：【一阶】2、【多选题】本题答案：【#】差分格式的基本性质随堂测验1、【单选题】泰勒展开法建立的差分格式一定满足（）本题答案：【一致性】时间积分格式的特点随堂测验1、【单选题】下列时间积分格式中，（）为隐式格式。本题答案：【】2、【判断题】欧拉-后差格式因为无计算解的干扰，所以比中央差格式精度高。本题答案：【错误】混淆误差随堂测验1、【单选题】大气中某一波动的波长为50公里，在水平网格距为40公里的预报模式中，由于混淆误差的作用，会将其误认为波长为（）波动本题答案：【200km】2、【判断题】因为混淆误差是引起非线性不稳定的原因之一，所以只要产生混淆误差，就一定会产生非线性不稳定。本题答案：【错误】数值计算方案单元作业数值计算方案单元测验1、【单选题】一维线性平流方程中，空间导数的中央差分格式的精度是（）的。本题答案：【二阶】2、【单选题】本题答案：【四阶】3、【单选题】在时间积分过程中，由于舍入误差的影响，差分解的误差是否随时间增长的问题，是差分格式的（）问题。本题答案：【稳定性】4、【单选题】泰勒展开法建立的差分格式一定满足（）。本题答案：【相容性】5、【单选题】本题答案：【绝对不稳定】6、【单选题】下列时间积分格式中，（）为隐式格式。本题答案：【】7、【单选题】能引起计算解误差的时间积分格式是（）本题答案：【中央差格式】8、【单选题】差分计算结果不可能出现波长为（）的波动本题答案：【】9、【单选题】大气中某一波动的波长为60公里，在水平网格距为50公里的预报模式中，由于混淆误差的作用，会将其误认为波长为（）波动本题答案：【300km】10、【多选题】本题答案：【#】11、【多选题】下列时间积分格式中，（）是条件稳定的。本题答案：【#】12、【多选题】用时间差商来代替时间微商时会引起的误差为（）本题答案：【计算解误差#频率误差】13、【多选题】实际工作中通常采用（）来抑制和减小计算解带来的影响。本题答案：【减小时间积分步长#缩小网格距】14、【多选题】若将研究区间12等分，下面哪2个波非线性相互作用会产生能量的自反馈从而可能引起非线性计算不稳定（选项中的数字表示波数）（）本题答案：【5和2#6和3】15、【判断题】因为混淆误差是引起非线性不稳定的原因之一，所以只要产生混淆误差，就一定会产生非线性不稳定。本题答案：【错误】16、【判断题】欧拉-后差格式因为无计算解的干扰，所以比中央差格式精度高。本题答案：【错误】17、【判断题】根据LAX等价定理，若差分格式满足稳定性，就一定满足收敛性。本题答案：【错误】18、【判断题】一阶精度差分格式比二阶精度差分格式精度高。本题答案：【错误】19、【判断题】隐式时间积分格式一般是绝对稳定的。本题答案：【正确】20、【判断题】任何时间积分格式都会产生频率误差。本题答案：【正确】21、【判断题】本题答案：【错误】22、【判断题】当时间步长趋于0时，若差分方程的数值解始终是有界值，则差分方程满足稳定性。本题答案：【正确】23、【填空题】当空间步长Dx和时间步长Dt很小时，差分方程的准确解是否逼近微分方程的解，称之为差分格式的（）问题。本题答案：【收敛性】24、【填空题】对于线性方程，在有限网格区域下差分格式引起的常见误差有计算解误差，频率误差，波数误差，相速度和（）误差。本题答案：【群速度】25、【填空题】在线性稳定性条件下，由于而引起的不稳定是非线性不稳定。本题答案：【非线性作用】26、【填空题】欧拉-后差格式是阶精度的。本题答案：【一##%_YZPRLFH_%##1】4.1随堂测验1、【判断题】原始方程模式因为保留了重力惯性波，所以易发生非线性不稳定。本题答案：【正确】2、【填空题】实际大气运动包含的两种最基本的动力学过程为准地转演变过程和过程。本题答案：【地转适应】4.2随堂测验1、【多选题】正压原始方程模式的均匀不可压假定，意味着滤去了大气中的（）本题答案：【重力惯性内波#声波】2、【判断题】正压原始方程模式可以用于做自由面的风场和位势高度场的预报。本题答案：【错误】4.3随堂测验1、【判断题】正压原始方程组满足全球大气总角动量守恒。本题答案：【错误】2、【判断题】本题答案：【错误】4.4随堂测验1、【单选题】对于二维的正压原始方程模式，若空间分辨率d取60公里，重力外波波速c取300m/s,最大风速u取50m/s，为了保证计算稳定性，则时间积分步长需不超过（）本题答案：【120秒】2、【判断题】推导线性稳定性判据的目的实质是为了选取时间积分步长。本题答案：【正确】4.5随堂测验1、【多选题】通量方程本题答案：【#】2、【判断题】一次守恒格式可以保证正压原始方程模式对区域内总质量守恒的特性。本题答案：【正确】3、【判断题】二次守恒格式可以保证正压原始方程模式对区域内总能量守恒的特性。本题答案：【错误】4.6随堂测验1、【多选题】空间平滑的目的是什么？本题答案：【滤短波#抑制非线性不稳定】2、【判断题】边界平滑是对区域模式的最外一圈格点的平滑。本题答案：【错误】4.7随堂测验1、【多选题】正压原始方程模式的显式时间积分方案用了（）时间积分格式？本题答案：【欧拉后差#三步法起步的中央差】2、【判断题】采用隐式格式做预报的缺点是数值计算容易发生非线性不稳定。本题答案：【错误】正压原始方程模式单元作业正压原始方程模式单元测验1、【单选题】对于二维的正压原始方程模式，若空间分辨率d取50公里，重力外波波速c取300m/s,最大风速u取50m/s，为了保证计算稳定性，则时间积分步长需不超过（）本题答案：【100秒】2、【单选题】通量方程本题答案：【】3、【单选题】中央差时间积分格式的计算精度是（）的本题答案：【二阶】4、【单选题】欧拉-后差时间积分格式是（）本题答案：【显示格式】5、【单选题】在平滑滤除大气短波的过程中，为了减小对大气长波的影响，通常采用（）本题答案：【正逆平滑】6、【单选题】已知一周的日平均气温为10.5，11.5，10.4，9.3，9.4，10.1，9.9度，若采用三点滑动平均，平滑系数S取2/3，则平滑后的结果为11.0，（），10.0本题答案：【10.8,10.4,9.7,9.6,9.8】7、【多选题】正压原始方程模式具有哪些重要的积分性质（）本题答案：【总质量守恒#总能量守恒#总涡度守恒#总绝对角动量守恒】8、【多选题】推导出正压原始方程模式的基本假定包括（）本题答案：【大气正压#均匀不可压#静力平衡#大气上界为自由面#绝热无摩擦】9、【多选题】正压原始方程中含有的波动包括（）本题答案：【重力惯性外波#Rossby波】10、【多选题】正压原始方程模式不能预报（）本题答案：【气温#降水】11、【多选题】三步法时间积分方案用了下面那些时间积分格式（）本题答案：【欧拉格式#中央差格式】12、【多选题】构造正压原始方程模式需要考虑的问题包括（）本题答案：【动力框架#差（积）分方案#初、边条件#如何抑制非线性不稳定】13、【填空题】对于非线性的正压原始方程组，研究其线性形式的计算稳定性的最主要目的是为确定提供依据。本题答案：【时间步长##%_YZPRLFH_%##时间积分步长】14、【填空题】正压原始方程组本质上应该用于作面的预报本题答案：【自由面】15、【填空题】实际工作中我们把正压原始方程模式用于作面的预报。本题答案：【500百帕等压面】16、【填空题】中央差格式在起步时，为了减小初始积分时计算解的振幅，可采用积分方案本题答案：【三步法起步的时间积分方案】5.1随堂测验1、【多选题】设计斜压原始方程模式比设计正压原始方程模式多考虑哪些问题？本题答案：【垂直坐标的选取#垂直空间差分格式的建立#物理过程的处理】5.2随堂测验1、【判断题】斜压原始方程模式描述了大气平均层上的运动。本题答案：【错误】2、【判断题】证明斜压原始方程组的积分性质是为了构造守恒的空间差分格式做准备。本题答案：【正确】5.3随堂测验1、【判断题】斜压原始方程模式中，关于变量的放置可以根据研究问题的需要设计，但是垂直速度一般放在各层的中间面上。本题答案：【错误】2、【判断题】空间中央差格式可以保证一次守恒。本题答案：【正确】5.4随堂测验1、【判断题】斜压原始方程组中有几个变量，就必须准备这几个变量的观测值作为模式预报的初始场。本题答案：【错误】斜压原始方程模式单元测验1、【单选题】以下关于斜压原始方程模式正确的是（）。本题答案：【模式方程组包含了热力方程和水汽方程】2、【单选题】以下关于斜压原始方程模式错误的是（）。本题答案：【模式不考虑摩擦和非绝热加热作用】3、【单选题】以下（）表示斜压原始方程模式中的水平气压梯度力项。本题答案：【】4、【单选题】将斜压原始方程模式构建在SIGMA坐标系中，使得（）。本题答案：【下边界条件简单】5、【单选题】斜压原始方程模式垂直速度本题答案：【层和层的交界面】6、【多选题】以下（）为斜压原始方程模式中的基本方程。本题答案：【#】7、【多选题】斜压方程模式中的垂直边界条件为（）。本题答案：【#】8、【多选题】在设计模式的差分格式时，通常需要满足（）。本题答案：【总质量守恒#总动量守恒#总能量守恒#总绝对角动量守恒】9、【多选题】为了抑制模式计算中的非线性计算不稳定，常在模式中采用（）。本题答案：【时空平滑#构造守恒的差分格式】10、【多选题】一个考虑了边界层摩擦作用和对流潜热释放的有限区域斜压原始方程模式必须要考虑（）本题答案：【边界条件处理#资料初始化#如何抑制非线性不稳定#物理过程参数化】11、【判断题】将斜压方程原始模式建立在SIGMA坐标系下，能够描述地形引起的爬坡和绕流等动力作用。本题答案：【正确】12、【判断题】通常将实际观测得到的压强、风速、温度等气象要素值作为模式的初始场进行运算。本题答案：【错误】13、【判断题】一个有限区域模式给定固定边界条件，可以用来预报较长时间尺度（如月、年）上的气象要素变化。本题答案：【错误】14、【判断题】若斜压原始方程模式垂直方向分为13层，则本题答案：【错误】15、【判断题】斜压原始方程模式描述了大气平均层上的运动。本题答案：【错误】16、【判断题】用斜压原始方程模式可以做降水预报，而正压原始方程模式不能。本题答案：【正确】6.1随堂测验1、【多选题】静处理的具体方法包括（）本题答案：【平衡方程#地转关系】2、【多选题】资料初始化的方法有（）本题答案：【静力初始化#动力初始化#变分初始化】6.2随堂测验1、【多选题】影响预报质量的可能因子包括（）本题答案：【初始条件#边界条件#物理过程#模式的分辨率】2、【判断题】固定边界条件只适合做1-2天短时间的模拟。本题答案：【正确】6.3随堂测验1、【判断题】对于不同网格距的大气模式来说，其包含的参数化过程是一样的。本题答案：【错误】2、【判断题】大气模式通常将参数化的物理过程包含在大尺度运动的源汇项中。本题答案：【正确】3、【判断题】地形作用所引起的大气动力过程通常在模式中进行参数化处理。本题答案：【错误】6.4随堂测验1、【多选题】资料同化的方法包括（）本题答案：【逐步订正#变分法#最优插值#卡尔曼滤波】2、【多选题】关于混合资料同化方案的描述正确的是（）本题答案：【可以直接利用变分同化的框架#可以直接利用变分同化的观测算子#可以直接利用变分同化的物理约束和动力平衡关系#混合同化的背景误差协方差结构与变分同化的背景误差协方差完全一致】初边条件及物理过程参数化单元测验1、【单选题】数字滤波的关键核心是（）本题答案：【低频波的振幅保持基本不变，而高频波的振幅将大幅度减小。】2、【单选题】基于统计的资料同化方案的理论基础是（）。本题答案：【贝叶斯估计理论】3、【单选题】郭晓兰参数化方案中没有考虑（）。本题答案：【积云单体对大尺度环境场的作用】4、【多选题】常用的单向侧边界条件有（）本题答案：【辐射边界条件#海绵边界条件#松弛边界条件#倾向边界条件】5、【多选题】常见的次网格参数化有（）本题答案：【积云对流参数化#边界层参数化#地形参数化】6、【多选题】对逐步订正方法描述正确的是（）本题答案：【单变量分析#引入背景场】7、【多选题】混合资料同化与变分资料同化的区别是（）本题答案：【背景误差协方差结构不同#分析质量不同】8、【多选题】混合资料同化方案中，正确的是（）本题答案：【背景误差协方差具有流依赖属性#对中小尺度天气系统的描述更加准确#理论上分析质量更加准确#集合预报扰动的质量对其分析质量具有重要影响】9、【多选题】背景误差协方差具有流依赖属性的资料同化方案有（）本题答案：【四维变分#EnKF】10、【判断题】海绵边界条件方案中，过渡带对于向外传播的惯性重力波相当于一个能量吸收带，其质量好坏与过渡带宽度有关，而与系数的变化无关。（）本题答案：【错误】11、【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。（）本题答案：【正确】12、【判断题】最优插值方案中的观测误差与背景场误差相关。（）本题答案：【错误】13、【判断题】三维变分同化方案寻求单个时刻全部观测资料的整体最优。（）本题答案：【正确】14、【判断题】四维变分同化方案中，所有观测资料都会影响相关尺度范围内每个格点的分析。（）本题答案：【正确】15、【判断题】积云对流参数化的干对流调整方案仅调整温度。（）本题答案：【正确】16、【判断题】当前，资料同化只可以提供模式初值。（）本题答案：【错误】数值天气预报期末客观题试卷1、【单选题】下面对地图放大系数理解错误的是（）本题答案：【在整张映像平面图上，地图放大系数是常数】2、【单选题】一维线性平流方程中，空间导数的前差差分格式的精度是（）的。本题答案：【一阶】3、【单选题】泰勒展开法建立的差分格式一定满足（）本题答案：【相容性】4、【单选题】能引起计算解误差的时间积分格式是（）本题答案：【中央差格式】5、【单选题】平流方程本题答案：【】6、【单选题】若三点平滑算子中系数S取2/3，则可以完全滤除波长为（）的波动本题答案：【3】7、【单选题】第一个提出数值预报思想的是（）本题答案：【挪威气象学家Bjerknes】8、【单选题】对于球面上的微分圆形，投影后哪个为正形投影（）本题答案：【】9、【单选题】以下属于次网格尺度的物理量的是（）本题答案：【摩擦力】10、【单选题】若要研究地形问题，垂直坐标一般选择（）本题答案：【坐标系】11、【单选题】过滤模式由于滤去了（），所以不能模拟地转适应过程。本题答案：【重力惯性波】12、【单选题】对于正交曲线坐标系，理解错误的是（）本题答案：【正交曲线坐标系三个坐标轴的坐标线元和坐标变元一定不等】13、【单选题】光源放在极点的地图投影是（）本题答案：【极射赤面投影】14、【单选题】对于非线性差分方程计算过程中才会出现的误差是（）本题答案：【混淆误差】15、【多选题】下面关于圆锥常数k的理解正确的是()本题答案：【单位经度圆锥面所张的平面角#它仅取决于圆锥的几何特征】16、【多选题】对于拉密系数理解正确的是()本题答案：【它是坐标线元与坐标变元的比