2022年南京信息工程大學(xué)805天氣動力學(xué)考研大綱

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南京信息工程大學(xué)碩士研究生招生入學(xué)考試

考試大綱

科目代碼：805

科目名稱：天氣動力學(xué)

第一部分 目標(biāo)與基本要求

《天氣動力學(xué)》主要涵蓋了《天氣學(xué)原理》、《中國天氣》及《動力氣象學(xué)》三部分內(nèi)容。《天氣學(xué)原理》和《中國天氣》主要以天氣學(xué)理論揭示大氣運(yùn)動的基本特征并闡述天氣系統(tǒng)及天氣過程生、消演變規(guī)律以及影響中國的主要天氣過程。《動力氣象學(xué)》在熱力學(xué)和流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，研究大氣運(yùn)動的動力過程、熱力過程，從理論上探討大氣環(huán)流、天氣系統(tǒng)演變的過程、規(guī)律和機(jī)理。

要求學(xué)生掌握系統(tǒng)掌握天氣學(xué)和大氣動力學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法，理解天氣系統(tǒng)演變的基本規(guī)律和機(jī)理，并理解各理論、學(xué)說之間的有機(jī)聯(lián)系，提高分析問題、解決問題的能力，能理論聯(lián)系實際并提高自己吸收新知識的能力。

第二部分 具體內(nèi)容

第一章 大氣運(yùn)動的基本特征

1. 了解大氣運(yùn)動各作用力含義、表達(dá)式及理解其物理意義

2. 了解個別變化、局地變化、平流變化含義

3. 掌握連續(xù)方程推導(dǎo)，了解質(zhì)量散度、速度散度含義、表達(dá)式及其物理意義

4. 了解尺度分析含義、掌握并理解自由大氣中大尺度系統(tǒng)運(yùn)動的特征

5. 掌握Ro數(shù)的定義、物理意義和重要性

6. 理解大尺度系統(tǒng)熱力學(xué)能量方程的物理意義

7. 了解P坐標(biāo)系的優(yōu)越性

8. 了解位勢、位勢高度、位勢米、幾何米的概念

9. 理解等高面上水平氣壓梯度力可以用等壓面上位勢梯度或等壓面坡度表示

10. 理解并掌握地轉(zhuǎn)風(fēng)、梯度風(fēng)、熱成風(fēng)、地轉(zhuǎn)偏差的含義、表達(dá)式、討論及應(yīng)用

11. 了解正壓大氣、斜壓大氣的概念及物理意義

第二章 氣團(tuán)與鋒

1. 了解鋒、鋒面、鋒線、鋒區(qū)含義及鋒傾斜的原因

2. 了解冷性錮囚鋒、暖性錮囚鋒含義，要求會畫出剖面圖中鋒位置及等溫線分布

3. 了解馬古列斯鋒面坡度公式的物理意義

4. 理解鋒附近溫度分布特征及密度零級不連續(xù)面模擬鋒面時，鋒面附近要素場特征

5. 理解以密度一級不連續(xù)面模擬鋒面時，鋒面附近要素場特征

6. 掌握鋒面分析中，高空測風(fēng)資料應(yīng)用

7. 了解鋒生、鋒消概念及概況;了解鋒生帶(線)、鋒生函數(shù)、鋒生條件概念

8. 理解鋒生、鋒消的運(yùn)動學(xué)特點

9. 了解鋒生、鋒消的動力學(xué)特點

第三章 氣旋與反氣旋

1. 了解氣旋和反氣旋特征及分類

2. 理解絕對渦度、相對渦度和行星渦度概念、表達(dá)式、物理含義及含義

 

3. 理解大尺度系統(tǒng)運(yùn)動中，固定點相對渦度變化可以用其位勢高度變化表示

4. 掌握環(huán)流定理與渦度方程的物理意義;掌握大氣中渦旋系統(tǒng)演變的主要物理機(jī)制

5. 理解位渦的概念，了解位渦方程的推導(dǎo)，了解“位渦思想”在天氣學(xué)中的應(yīng)用，會初步應(yīng)用位渦守恒定律解釋實際過程。

6. 掌握位勢傾向方程及ω方程各項的物理意義及討論

7. 掌握斜壓系統(tǒng)發(fā)展的物理過程及發(fā)展因子

8. 了解氣旋族、氣旋再生、熱低壓的概念

9. 了解北方氣旋、南方氣旋活動范圍及成員

10. 了解蒙古氣旋和江淮氣旋生成過程

11. 了解爆發(fā)性氣旋的概念及成因

第四章 天氣系統(tǒng)演變的環(huán)流背景

1. 了解大氣平均流場特征與季節(jié)轉(zhuǎn)換

2. 掌握控制大氣環(huán)流的基本因子、了解三圈環(huán)流的形成

3. 了解極鋒鋒區(qū)與副熱帶鋒區(qū)的概念

4. 了解海陸分布、大地形對大氣環(huán)流的影響

5. 了解信風(fēng)與季風(fēng)概念

6. 了解東亞夏、冬季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)的組成

7. 了解東亞季風(fēng)形成的原因

8. 了解沃克環(huán)流和El Nino的含義及關(guān)系

9. 了解急流的概念及基本特點;了解三類高空急流的特征

10. 了解我國各季環(huán)流概況及主要天氣天氣過程特點

第五章 天氣形勢預(yù)報

1. 了解外推法的概念及應(yīng)用

2. 理解運(yùn)動學(xué)公式中含義，掌握應(yīng)用運(yùn)動學(xué)方法推導(dǎo)天氣系統(tǒng)的移速公式并會討論

 

3. 高空形勢預(yù)報方程中，由于假設(shè)各層等溫線平行，因此各層熱成風(fēng)方向相同，這樣任意層風(fēng)速，理解系數(shù)A的取值

 

4. 理解自然坐標(biāo)系中的相對渦度平流，掌握曲率項及散合項在實際天氣圖中的應(yīng)用

5. 掌握應(yīng)用高空形勢預(yù)報方程，結(jié)合等高線等溫線分布解釋500hPa槽、脊變化

6. 掌握地面形勢預(yù)報方程，并會討論應(yīng)用

7. 了解引導(dǎo)氣流的概念及應(yīng)用

8. 掌握地形對天氣系統(tǒng)的移動及強(qiáng)度影響

9. 了解摩擦對天氣系統(tǒng)強(qiáng)度的影響

10. 了解鋒的移動預(yù)報及討論

第六章 寒潮天氣過程

1. 了解極渦、長波、上下游效應(yīng)、阻塞高壓、切斷低壓等概念的含義

2. 了解長波波速公式的推導(dǎo)及討論

3. 了解寒潮、寒潮天氣系統(tǒng)，掌握寒潮中期和短中期天氣過程，并會結(jié)合天氣學(xué)原理解釋“小槽發(fā)展型”、“低槽東移型”、“橫槽轉(zhuǎn)豎型”寒潮短中期過程的演變過程以及三類寒潮過程的異同

第七章 大型降水天氣過程

1. 了解一般降水和暴雨的形成條件

2. 理解降水率(降水強(qiáng)度)、可降水量、水汽通量、水汽通量散度等物理概念及其表達(dá)式

3. 了解我國東部雨帶活動的主要規(guī)律及其與東亞主要環(huán)流系統(tǒng)季節(jié)變化的關(guān)系

4. 掌握影響我國降水的三個主要天氣過程(華南前汛期、江淮梅雨、華北和東北雨季)的特點及其主要環(huán)流特征

5. 掌握產(chǎn)生降水的主要天氣尺度系統(tǒng)及其與暴雨的關(guān)系，了解行星尺度、天氣尺度系統(tǒng)對暴雨作用

第八章 對流性天氣過程

1. 掌握一般雷暴和強(qiáng)雷暴的結(jié)構(gòu)及其天氣

2. 了解颮、颮線、颮中系統(tǒng)含義以及及颮線與冷鋒的區(qū)別

3. 掌握對流性天氣形成的條件，理解對流性不穩(wěn)定與條件性不穩(wěn)定概念

4. 理解強(qiáng)雷暴發(fā)生發(fā)展有利條件

第九章 低緯度和高原環(huán)流系統(tǒng)

1. 了解低緯度大氣環(huán)流和大氣運(yùn)動的基本特征

2. 理解西太平洋副熱帶高壓變動與我國天氣關(guān)系

3. 掌握南亞高壓的特征及其西太平洋副熱帶高壓的區(qū)別

4. 了解赤道輻合帶、東風(fēng)波等熱帶天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征及其天氣

5. 掌握臺風(fēng)的含義，臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)特征及其移動

6. 掌握臺風(fēng)發(fā)生發(fā)展的必要條件和臺風(fēng)形成的機(jī)制

第十章 大氣行星邊界層

1.掌握湍流運(yùn)動的特性，理解湍流運(yùn)動的一般處理方法，了解平均運(yùn)動方程的推導(dǎo)

2.掌握邊界層的特點及大氣分層

3.理解混合長理論，掌握湍流輸送通量與湍流粘性力的概念

4.掌握近地面層中風(fēng)隨高度分布的特點及求解方法

5.掌握Ekman層中風(fēng)隨高度分布的特點，了解其求解過程

6.掌握Ekman抽吸、二級環(huán)流的概念，掌握大氣旋轉(zhuǎn)減弱的物理機(jī)制

第十一章 大氣能量學(xué)

1.掌握大氣能量的基本形態(tài)，掌握大氣位能與內(nèi)能關(guān)系及全位能的概念

2.會推導(dǎo)質(zhì)點動能方程，掌握閉合系統(tǒng)動能與全位能轉(zhuǎn)換的條件與機(jī)制

3.掌握有效位能的概念，了解有效位能的計算過程

4.掌握緯向平均運(yùn)動與渦旋運(yùn)動的概念，了解緯向平均運(yùn)動動能和有效位能方程、渦旋運(yùn)動動能和有效位能方程的推導(dǎo)過程

5.掌握實際大氣中能量循環(huán)過程及物理機(jī)制

第十二章 大氣波動學(xué)

1.掌握波動的基本概念，掌握單波與群波的概念，掌握群速度的概念和求法。

2.掌握微擾動的概念和線性化方法

3.掌握聲波產(chǎn)生的物理機(jī)制，了解其求解過程

4.掌握重力、慣性波產(chǎn)生和傳播的物理機(jī)制與性質(zhì)，掌握重力外波和重力慣性外波的求解，掌握浮力振蕩的概念，了解重力內(nèi)波和慣性波的求解過程

5.掌握Rossby波產(chǎn)生的機(jī)制、性質(zhì)、物理模型及求解過程

6.理解波動濾波的概念及濾波條件

第十三章 大氣運(yùn)動的穩(wěn)定性理論

1.掌握波動穩(wěn)定性的概念及數(shù)學(xué)表述

2.掌握慣性穩(wěn)定度與靜力穩(wěn)定度的概念及判據(jù)

3.掌握正壓不穩(wěn)定的概念及判據(jù)，理解正壓不穩(wěn)定判據(jù)的推導(dǎo)過程

4.掌握斜壓不穩(wěn)定的概念及條件，理解斜壓二層模式和斜壓大氣結(jié)構(gòu)，了解不穩(wěn)定條件的推導(dǎo)過程

第十四章 地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程與準(zhǔn)地轉(zhuǎn)演變過程

1.掌握地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程與準(zhǔn)地轉(zhuǎn)演變過程的概念及大氣運(yùn)動階段性特點

2.掌握地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程與準(zhǔn)地轉(zhuǎn)演變過程的不同點

3.掌握地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程的物理機(jī)制，適應(yīng)的結(jié)果與初始非地轉(zhuǎn)擾動尺度的關(guān)系

4.解斜壓大氣中適應(yīng)過程的物理機(jī)制

第三部分 有關(guān)說明

1、基本要求：

本課程對各考核點的能力要求一般分為三個層次用相關(guān)詞語描述:

較低要求——了解

一般要求——理解、會

較高要求——掌握、應(yīng)用

一般來說,對概念、原理、理論知識等,可用“了解”、“理解”、“掌握”等詞表述;對應(yīng)用方面，可用“會”、“應(yīng)用”、“掌握”等詞。

2、命題說明：

(1)本課程的命題考試是根據(jù)本大綱規(guī)定的考試內(nèi)容來確定的，根據(jù)本大綱規(guī)定的各種比例組配試卷。

(2)《天氣學(xué)原理》、《中國天氣》及《動力氣象學(xué)》的比例約為1:1:1

(3)難易度分為易、較易、較難、難四級，在試卷中四種難易度分?jǐn)?shù)比例約為3：3：2：2。

(4)試題主要題型：名詞解釋、填空題、綜合題(包括應(yīng)用題)。

(5)試題主要測驗考生對本學(xué)科的基本理論、基本知識和基本技能掌握的程度，以及運(yùn)用所學(xué)理論分析、解決問題的能力。試題有一定的區(qū)分度，難易度適當(dāng)。一般應(yīng)使本學(xué)科、專科本科畢業(yè)的優(yōu)秀考生能取得及格以上成績。

(6)題型舉例

● 名詞解釋：

信風(fēng)與季風(fēng)

● 填空題：

真實作用于大氣的力包括_______、_______和_______。

● 綜合題：

以密度零級不連續(xù)面模擬鋒時，用鋒面坡度公式畫圖解釋鋒面附近氣壓分布特征。

3、參考書目:

《天氣學(xué)原理和方法》，氣象出版社，朱乾根等編著，2007年出版，第四版。

《動力氣象學(xué)》，氣象出版社，呂美仲等編者，2004年出版，第一版。

4、其他規(guī)定：考試方式為閉卷筆試，總分150分，考試時間為180分鐘。本科目考試不得使用計算器。