中国大学数值天气预报_1章节答案(mooc完整答案)

第1单元大气运动基本方程组及垂直坐标变换

1.1 旋转参考系中的中国章节大气运动方程组随堂测验

1、对于干空气或未饱和湿空气，大学答案答案大气运动方程组包括运动方程、数值连续方程、天气热力学方程、预报状态方程和水汽方程。完整

2、中国章节摩擦力仅在边界层需要考虑，大学答案答案在自由大气中可以忽略不计。数值

1.2 球坐标、天气局地直角坐标和p坐标系的预报大气运动方程组随堂测验

1、研究全球大气运动，完整适合选取的中国章节坐标系是（）
A、球坐标系
B、大学答案答案局地直角坐标系
C、数值p坐标系
D、SIGMA坐标系

2、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。

1.3 SIGMA坐标系的大气运动方程组随堂测验

1、SIGMA坐标系方程组中的水平气压梯度力项是由（）组成。
A、地面气压水平梯度和等SIGMA面的位势梯度二者之和
B、地面位势梯度和等SIGMA面的气压梯度二者之和
C、等压面位势梯度和等SIGMA面的气压梯度二者之和
D、等压面位势梯度和等SIGMA面的位势梯度二者之和

2、SIGMA坐标系是为了研究地形对大气运动的影响而提出的。

1.4 数值模式的分类随堂测验

1、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。

第3单元数值计算方案

3.1 差分方法和差分格式随堂测验

1、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
A、一阶
B、二阶
C、三阶
D、四阶

2、
A、
B、
C、
D、

3.2 差分格式的基本性质随堂测验

1、泰勒展开法建立的差分格式一定满足（）
A、稳定性
B、收敛性
C、精确性
D、一致性

3.3 时间积分方法和积分格式随堂测验

1、下列时间积分格式中，（）为隐式格式。
A、
B、
C、
D、

2、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。

3.5 非线性计算稳定性随堂测验

1、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
A、110km
B、300km
C、800km
D、3000km

2、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。

第4单元正压原始方程模式

4.1 正压原始方程模式引言随堂测验

1、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。

2、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。

4.2 正压原始方程组随堂测验

1、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（）
A、重力惯性内波
B、重力惯性外波
C、Rossby波
D、声波

2、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。

4.3 正压原始方程组的积分性质随堂测验

1、正压原始方程组满足全球大气总角动量守恒。

2、表示水平气压梯度力对全球模式大气做功的功率。

4.4 正压原始方程组的线性计算稳定性随堂测验

1、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（）
A、100秒
B、120秒
C、200秒
D、12秒

2、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。

4.5 正压原始方程组的空间差分格式随堂测验

1、通量方程的一次守恒格式为（）
A、
B、
C、
D、

2、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。

3、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。

4.6 空间平滑和滤波随堂测验

1、空间平滑的目的是什么？
A、滤短波
B、滤高频波
C、抑制非线性不稳定
D、抑制线性不稳定

2、边界平滑是对区域模式的最外一圈格点的平滑。

4.7 正压原始方程组的时间积分格式随堂测验

1、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？
A、欧拉后差
B、后差
C、梯形
D、三步法起步的中央差

2、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。

第5单元斜压原始方程模式

5.1 斜压原始方程模式引言随堂测验

1、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？
A、垂直坐标的选取
B、垂直空间差分格式的建立
C、物理过程的处理
D、如何抑制非线性不稳定

5.2 斜压原始方程组及其积分性质随堂测验

1、斜压原始方程模式描述了大气平均层上的运动。

2、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。

5.3 斜压原始方程模式的空间（垂直）差分格式随堂测验

1、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。

2、空间中央差格式可以保证一次守恒。

5.4 斜压原始方程模式的数值解法及模拟试验随堂测验

1、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。

中国大学数值天气预报

中国大学数值天气预报是一项为人们提供准确天气预报信息的服务。该服务是基于数值天气预报模型，通过数学计算、物理分析、模拟等方法，预测未来数天的天气变化情况。

中国大学数值天气预报模型是由中国科学院大气物理研究所、中国气象局和中国气象科学研究院联合研发的。该模型依据大气物理学原理和多年的观测数据，能够对全球范围内的天气变化进行预测。

数值天气预报的优势

相对于常规天气预报，数值天气预报具有以下优势：

高精度：数值天气预报利用数学模型和计算机技术进行预报，预报结果更加精确。
长时效性：数值天气预报可以预报未来数天的天气变化，为人们做出长期决策提供依据。
空间覆盖范围广：数值天气预报可以预报全球范围内的天气变化。