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22 道气象与 METAR/TAF 报文练习题及答案

FAA Part 107 无人机驾驶员考试练习的全部气象与 METAR/TAF 报文练习题,附正确答案和简短解析。

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  1. 1. 一份地面观测报告开头为:METAR KXYZ 121755Z AUTO 21016G24KT …… 其中 121755Z 这一组告诉遥控驾驶员什么?

    • A.该观测自当地时间 1755 起有效 12 小时
    • B.该观测于当月 12 日、协调世界时(Z/祖鲁时)1755 时作出✓ 答案
    • C.该观测于 12 月 12 日某小时后 17 分 55 秒作出
    • D.该观测于 12 日测站当地标准时 1755 时作出

    METAR 的日期/时间组固定为六位数字,格式为 DDHHMMZ:前两位是当月日期,后四位是时间,结尾的 Z 表示协调世界时(祖鲁时),绝不是当地时间。所有航空天气报告与预报统一使用 UTC,以便不同时区的观测可以直接比较。(注意:FAA 正式知识考试每题只有三个选项,而非四个。)

    编号 QB-B3QY4X依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, METAR date/time group (DDHHMMZ, always UTC)报告此题的问题

  2. 2. 在报文 METAR KXYZ 121755Z AUTO 21016G24KT 10SM FEW035 24/12 A3005 中,风组应如何解读?

    • A.风向 216°(真方位),风速 10 节,最大阵风 24 节
    • B.风向 210°(磁方位),风速 16 节,阵风 24 节
    • C.风向 210°(真方位),风速 16 英里/小时,阵风 24 英里/小时
    • D.风向 210°(真方位),风速 16 节,阵风 24 节✓ 答案

    风组为五位数字加 KT:前三位是风的来向(度数),后两位是持续风速(节);G 后跟两位数字表示最大阵风。像 METAR、TAF 这类书面编码报文中的风向以“真北”为基准,而塔台或 ATIS 语音播报的风向以“磁北”为基准——FAA 会刻意考查这一区别。

    编号 QB-VJ8GVY依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, METAR wind group; coded reports referenced to true north报告此题的问题

  3. 3. 某 METAR 中出现 18012KT 150V210。像 150V210 这样的“风向变化组”在什么情况下才会被编报?

    • A.变化超过 30°,与风速无关
    • B.风向变化且总风速低于 3 节
    • C.变化达到或超过 60°,且风速大于 6 节✓ 答案
    • D.只要阵风超过 10 节,风向有任何变化即编报

    风向变化组(两个风向以 V 连接)只有在风向摆动达到或超过 60° 且风速大于 6 节时才编报;风速更低时风向直接编为 VRB。这一规定的原因是:微弱而游移的风在运行上意义不大,而在可观风速下的大幅摆动,则提示遥控驾驶员在起降阶段会遇到不断变化的侧风。

    编号 QB-C33BAY依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, METAR variable wind direction group criteria (60° or more and speed greater than 6 knots)报告此题的问题

  4. 4. 某 METAR 报告:3/4SM +TSRA BR BKN007 OVC012CB 18/17 A2970。其中 BKN007 与 OVC012CB 表示什么?

    • A.700 英尺 AGL 的裂云层,以及 1,200 英尺 AGL、含积雨云的满天云层✓ 答案
    • B.距机场 7 英里的裂云层,以及距机场 12 英里的满天云层
    • C.7,000 英尺 MSL 的裂云层,以及 12,000 英尺 MSL 的满天云层
    • D.700 英尺 MSL 的裂云云幕,以及 1,200 英尺 MSL 的满天云层

    云况编码由三个字母的云量缩写加三位数字组成,数字表示以“百英尺”为单位的云底高度(地面以上 AGL):007 即 700 英尺 AGL,012 即 1,200 英尺 AGL;后缀 CB 表示该层含积雨云。把这些高度误读为“千英尺”或误当作海平面高度(MSL)是知识考试中最常见的错误之一——而此处真实的 700 英尺云底正落在小型无人机常用的作业高度内。

    编号 QB-WJKT22依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, METAR sky condition group (height in hundreds of feet AGL)报告此题的问题

  5. 5. 某 METAR 报告云况为 FEW008 SCT015 BKN025 OVC060。所报告的云幂(ceiling)是多少?

    • A.2,500 英尺 AGL✓ 答案
    • B.1,500 英尺 AGL
    • C.800 英尺 AGL
    • D.6,000 英尺 AGL

    云幂的定义是:报告为 broken(裂云)或 overcast(满天云)的最低云层的离地高度,或对遮蔽现象的垂直能见度;few 与 scattered 云层永远不构成云幂,因为其云量不足半天空。此处最低的 BKN 及以上云层是 BKN025,故云幂为 2,500 英尺 AGL,而其下的 FEW008 与 SCT015 只是干扰项。

    编号 QB-D3ENFZ依据: Pilot/Controller Glossary and FAA-H-8083-28A: ceiling = lowest broken or overcast layer, or vertical visibility报告此题的问题

  6. 6. 某 METAR 以 M02/M06 A3012 结尾。这些组表示什么?

    • A.气温 2 °C,露点 6 °C,高度表拨正值 3,012 毫巴
    • B.气温 −2 °F,露点 −6 °F,高度表拨正值 30.12 毫巴
    • C.气温 −2 °C,露点 −6 °C,高度表拨正值 30.12 英寸汞柱✓ 答案
    • D.最低气温 2 °C、最高露点 6 °C,本站气压 3.012 英寸汞柱

    气温与露点始终以整数摄氏度报告、以斜线分隔,前缀 M 表示负值;高度表拨正值编为 A 加四位数字,单位为英寸汞柱并省略小数点(A3012 = 30.12 inHg)。这里的低温具有运行意义:在 0 °C 或更低时遇到可见水汽,正是小型无人机产生结构积冰所需两个条件之一。

    编号 QB-XJX583依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, METAR temperature/dew point and altimeter groups报告此题的问题

  7. 7. 某 METAR 以 RMK AO2 PRESFR 结束。这向遥控驾驶员传达了什么信息?

    • A.自动云观测传感器失效,降水已结束
    • B.两个自动站数据一致,且气压正在快速上升
    • C.带降水识别器的自动站;气压快速下降✓ 答案
    • D.观测由人工观测员作出,且气压保持稳定

    在备注(RMK)栏中,AO1 表示不带降水类型识别器的自动观测站,AO2 表示带识别器(因而能区分液态与固态降水);PRESFR 意为气压快速下降(PRESRR 为快速上升)。气压快速下降预示天气正在恶化且常常变化迅速,是重新评估甚至推迟小型无人机飞行的理由。

    编号 QB-E3SYM2依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, METAR remarks contractions AO1/AO2, PRESFR/PRESRR报告此题的问题

  8. 8. 某产品内容为:TAF KXYZ 121130Z 1212/1312 22010KT P6SM SCT030。该产品提供的是什么?

    • A.机场在 1212Z 的实况观测,有效至 1312Z
    • B.1212Z 至 1312Z 之间观测到的最高与最低天气记录
    • C.机场 5 法定英里内的预报,12 至 13 日 1200Z✓ 答案
    • D.覆盖半径 25 法定英里的预报,自发布起有效 5 小时

    终端机场预报(TAF)是“预报”,不同于 METAR 的“实况观测”,其内容是机场周围 5 法定英里半径内的预期天气;有效时段组的格式为 DDHH/DDHH,故 1212/1312 表示自 12 日 1200Z 至 13 日 1200Z。由于它是对小范围的预测,遥控驾驶员在提前数小时规划飞行时使用 TAF,起飞前再用最新 METAR 加以确认。

    编号 QB-QJFTZS依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, TAF: 5 SM radius forecast, valid period group DDHH/DDHH报告此题的问题

  9. 9. 某 TAF 中包含:FM121800 24012KT P6SM SCT040 TEMPO 1220/1222 3SM TSRA BKN015。其中 TEMPO 组与 P6SM 分别是什么意思?

    • A.2000Z 至 2200Z 临时波动,每次不足 1 小时;P6SM 指能见度大于 6 英里✓ 答案
    • B.2000Z 后有 30% 概率出现雷暴;P6SM 表示气压 6 毫巴
    • C.预计 2000Z 至 2200Z 期间条件持续不变;P6SM 表示能见度恰为 6 法定英里
    • D.自 2000Z 起的永久性转变;P6SM 表示 6,000 英尺以下部分遮蔽

    TEMPO 表示在所述时段内出现的临时性波动,每次持续不足 1 小时,且累计不超过该时段的一半;而 FM 表示迅速且持续的转变,PROB30 表示 30% 的出现概率。P6SM 是 TAF 专用的编码方式,表示能见度大于 6 法定英里——TAF 不预报超过该阈值的具体数值。

    编号 QB-73ANES依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, TAF change groups (FM, TEMPO, PROB30) and P6SM报告此题的问题

  10. 10. 傍晚的 METAR 报告为 12/11,风静、天空晴朗。遥控驾驶员应如何预判次日清晨的飞行条件?

    • A.无法推断;气温与露点同能见度没有关系
    • B.气温与露点接近相等意味着雷暴即将来临
    • C.空气非常干燥,整夜能见度将持续转好
    • D.空气接近饱和,夜间可能出现雾和低云✓ 答案

    露点是空气冷却到饱和所需达到的温度,因此气温与露点差仅 1–3 °C 意味着只需很小的降温水汽就会凝结。在晴朗无风的夜晚,地面辐射散热并冷却贴近地面的空气,这正是辐射雾的形成机制——雾或低层层云可使能见度低于遥控驾驶员在控制站所必须具备的 3 法定英里。

    编号 QB-93TBHZ依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, temperature/dew point convergence and radiation fog formation报告此题的问题

  11. 11. 在同一起飞场地,下列哪种条件组合会产生最高的密度高度?

    • A.高温、低湿度、高气压
    • B.低温、低湿度、低气压
    • C.低温、高湿度、高气压
    • D.高温、高湿度、低气压✓ 答案

    空气密度随温度升高、气压降低和湿度增大而减小——即典型的“高、热、湿”组合——密度越小,密度高度越高。湿度是多数考生失分之处:水蒸气分子比其所置换的氮、氧分子更轻,因此在相同温度和气压下湿空气密度更小,会使密度高度升高而非降低。

    编号 QB-SJYG42依据: FAA-H-8083-25 PHAK, atmosphere and density altitude: effects of pressure, temperature, and humidity报告此题的问题

  12. 12. 在高海拔场地的炎热夏日午后,遥控驾驶员应预期多旋翼小型无人机会受到什么影响?

    • A.没有可测量的影响,因为小型无人机在 400 英尺 AGL 以下运行
    • B.升力增加,并被电池容量的等比例增加所抵消
    • C.效率下降,爬升变慢,载荷减少,续航缩短✓ 答案
    • D.螺旋桨效率提高,因为稀薄空气对桨叶的阻力更小

    螺旋桨和旋翼通过加速一定质量的空气来产生拉力,因此当高海拔与高温使空气变稀薄时,相同转速产生的拉力和升力都会减小。为维持高度,飞行器必须提高转速、更费力地工作,从而更快耗尽电池——最终表现为爬升率下降、可载荷能力降低、飞行时间缩短。

    编号 QB-A36PP2依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, effects of density altitude on sUAS performance报告此题的问题

  13. 13. 密度高度的最恰当定义是:

    • A.飞行器气压传感器所指示的离地高度
    • B.经非标准温度修正后的气压高度✓ 答案
    • C.将高度表拨正到当地拨正值时所显示的高度
    • D.按所载载荷密度修正后的真实高度

    密度高度是经非标准温度修正后的气压高度——即在标准大气(海平面 29.92 inHg、15 °C)中,空气密度与当前实际密度相同时所对应的高度。它不是飞行器可以测量或飞到的高度,而是一把性能标尺,告诉遥控驾驶员飞行器的电机与螺旋桨“感觉”自己在多高的高度上工作。

    编号 QB-TJBU93依据: FAA-H-8083-25 PHAK, definition of density altitude (pressure altitude corrected for nonstandard temperature)报告此题的问题

  14. 14. 下列哪一组特征与“不稳定”空气相关?

    • A.层状云、连续性降水、平稳气流,以及较差能见度
    • B.雾与霾,伴有持续毛毛雨且无垂直气流
    • C.晴空、静风,且气温随高度升高而升高
    • D.积状云、阵性降水、颠簸,以及良好能见度✓ 答案

    稳定度描述大气抵抗垂直运动的能力:不稳定空气使上升的气块继续上升,形成积状云并以阵性降水释放水汽,同时把空气搅动出颠簸;而这种垂直混合也会把霾冲散,带来良好能见度。稳定空气抑制抬升,因而摊开成层状云,伴随连续性降水、平稳气流,以及被困在近地面的霾或烟——考生最常把这张表中“能见度”一栏搞反。

    编号 QB-B3HZU3依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, stable vs. unstable air characteristics报告此题的问题

  15. 15. 近地面形成了一层浅薄的逆温层。遥控驾驶员应预期该层内出现什么条件?

    • A.迅速发展的积云和强上升气流
    • B.平稳、稳定的气流,并因雾、霾、低云或烟而能见度受限✓ 答案
    • C.颠簸的气流,伴有阵性降水和无限能见度
    • D.天空转晴、能见度稳步转好,并伴有阵性地面大风

    在逆温层中气温随高度升高而升高,因此从下方被抬升的气块立即比周围更冷、更重而下沉——该层极为稳定,气流平稳。这种稳定性同时像“盖子”一样把水汽与污染物困在下方,故当相对湿度较高时会出现雾、霾、低云或烟并造成能见度不良;典型的错误答案把逆温与颠簸和阵性降水配在一起。

    编号 QB-UJP6F4依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, temperature inversions报告此题的问题

  16. 16. “潮湿且不稳定”的气团通常会产生什么天气?

    • A.颠簸与阵性降水✓ 答案
    • B.近地面逆温并伴有毛毛雨
    • C.能见度差与平稳气流
    • D.大范围的霾和烟,伴有轻风

    气团会获得其源地的温度与湿度属性,而这两项属性决定其天气:水汽提供成云物质,不稳定提供垂直运动。因此“潮湿 + 不稳定”产生积状云、阵雨和颠簸;“潮湿 + 稳定”产生层云、雾、平稳气流和较差能见度;“干燥 + 稳定”则是晴朗平稳但被困住的烟尘造成霾。

    编号 QB-C3VB25依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, air mass characteristics (moisture and stability)报告此题的问题

  17. 17. 一条移动迅速的冷锋正在接近作业区域。其过境时通常伴随什么天气?

    • A.一条宽广的层状云带,伴有持续数小时的稳定连续小雨和平稳气流
    • B.风向不变,云底在整整一天内缓慢下降
    • C.狭窄的积状云带,伴阵雨、阵风、风向突变和颠簸,过后转冷干✓ 答案
    • D.锋后立即形成近地面逆温和浓辐射雾

    冷锋是密度更大的冷空气楔入并强行抬升暖空气;由于移动迅速,抬升陡峭而集中,因而在锋区形成狭窄的积状云带、阵雨或雷暴以及骤然的颠簸。明显的风向转变是判断锋面过境最可靠的单一指标;锋后天空转晴、空气更冷更干、能见度转好。相比之下,暖锋带来的才是“宽广的层状云带”那一项所描述的宽广层状云区和稳定降水。

    编号 QB-VJ2HM5依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, cold front and warm front weather characteristics报告此题的问题

  18. 18. 雷暴形成必须同时具备哪三个条件?

    • A.逆温、干燥空气,以及地面高压
    • B.稳定空气、高湿度,以及静风
    • C.充足的水汽、不稳定的温度递减率,以及抬升作用✓ 答案
    • D.冰点以下的温度、可见水汽,以及强高空风

    任何雷暴都需要三个条件:水汽以形成云和降水;不稳定的温度递减率,使被抬升的气块能够自行加速上升;以及某种触发机制——地面受热、地形或锋面——来启动气块上升。缺少其中任一条件雷暴都无法发展,这正是遥控驾驶员不仅要看云量、还要关注稳定度预报和露点的原因。

    编号 QB-53DZTU依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, thunderstorm formation requirements报告此题的问题

  19. 19. 什么现象标志着雷暴进入“成熟阶段”?为什么该阶段对小型无人机最危险?

    • A.风暴砧状云顶停止增长的时刻,因为颠簸只在上升气流结束后达到峰值
    • B.浓积云首次出现,因为降雨之前风暴发展最快
    • C.出现稳定的小雨,因为风暴已变得稳定且可预测
    • D.降水开始从云底降落,表明下沉气流已与上升气流并存✓ 答案

    雷暴经历三个阶段——积云阶段(以上升气流为主)、成熟阶段、消散阶段(以下沉气流为主)。成熟阶段始于降水自云底落到地面的那一刻,因为下落的雨滴拖曳空气下沉,从而在原有上升气流旁形成下沉气流。上升与下沉气流并存时,闪电、冰雹、阵性外流大风和剧烈颠簸全部达到最强,垂直气流速度可超过每分钟 3,000 英尺,远超小型无人机的操纵能力。

    编号 QB-NJJ6EV依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, thunderstorm life cycle (cumulus, mature, dissipating stages)报告此题的问题

  20. 20. 飞行器遭遇下击暴流时,会依次经历怎样的风效应?

    • A.先是逆风增强、性能提升,接着是强烈的下沉气流,随后顺风迅速增强、性能下降✓ 答案
    • B.先是顺风增强,接着是持续的上升气流,随后转为稳定逆风
    • C.纯粹的下沉气流,水平风在任何阶段都不发生变化
    • D.约 30 分钟内缓慢反转的渐变侧风

    下击暴流是一股集中的下沉气流柱,触地后向四周辐散。因此穿越其中的飞行器先迎着外流(逆风增强、性能提升),随后进入下沉核心,最后遇到与其飞行方向一致的外流(顺风增强、性能下降)。典型下击暴流水平尺度仅 1–2 英里、持续 5–15 分钟,下沉气流可达每分钟 6,000 英尺,小型无人机几乎没有时间和动力余量来改出——可见征兆包括强降雨柱、雨幡以及地面扬起的尘环。

    编号 QB-YHV7BB依据: FAA-H-8083-28A Aviation Weather Handbook, microburst characteristics and wind shear encounter sequence报告此题的问题

  21. 21. 遥控驾驶员计划在一排大型建筑物附近飞行,横向吹过建筑的风稳定在 20 节。应预期怎样的风况?

    • A.建筑物整个下风侧形成平静的遮蔽区
    • B.仅上风侧有颠簸,下风侧各处气流平稳
    • C.没有可测量的影响,因为障碍物不会扰动 400 英尺 AGL 以下的风
    • D.下风侧出现迅速变化的阵风和湍流转子,同时风在建筑之间的空隙中加速✓ 答案

    气流越过并绕过实体障碍物时会被撕裂成涡旋,其强度随障碍物尺寸和风速的增大而增强,从而在背风侧产生机械湍流和翻滚倒转的“转子”气流。与此同时,同样体积的空气挤过狭窄通道时必然加速,因此楼间通道的风速可远高于所报告的自由气流风速——这两种效应恰好发生在小型无人机运行的低空高度带内。

    编号 QB-F2Q2RA依据: FAA-G-8082-22 Remote Pilot sUAS Study Guide, effect of obstructions on wind (mechanical turbulence)报告此题的问题

  22. 22. 拟定作业地点的报告天气为能见度 4 法定英里、1,000 英尺 AGL 有满天云层。按照成文的小型无人机天气最低标准,遥控驾驶员必须保持的最低云距与能见度是多少?

    • A.飞行能见度 3 法定英里,云上 300 英尺、水平距云 2,000 英尺
    • B.飞行能见度 3 法定英里,云下 500 英尺、水平距云 1,000 英尺
    • C.飞行能见度 1 法定英里,云下 500 英尺、水平距云 2,000 英尺
    • D.飞行能见度 3 法定英里,云下 500 英尺、水平距云 2,000 英尺✓ 答案

    该规则只规定了两个云距——云下 500 英尺、水平距云 2,000 英尺——以及自控制站位置观测的最低飞行能见度 3 法定英里;小型无人机没有“云上”距离要求,那是从有人驾驶目视飞行最低标准借来的数值,是常见陷阱。在 1,000 英尺满天云的条件下,为满足云距要求飞行器必须保持在 500 英尺 AGL 及以下;而 4 法定英里的能见度满足 3 英里的要求。

    编号 QB-ZH8JGC依据: 14 CFR 107.51(c) and 107.51(d), minimum flight visibility and cloud clearance报告此题的问题

本考试的其他主题

练习题依据美国联邦法规 14 CFR Part 107 及 FAA《远程驾驶员——小型无人机系统等级》航空人员合格审定标准编写。本网站与美国联邦航空管理局(FAA)无关联,也未获其认可。法规会不时修订,空域授权流程也会变化;请向 FAA 确认现行规定,并在每次飞行前查阅 NOTAM 和临时飞行限制(TFR)。 关于 Part 107 远程驾驶员证书 →