2022年南京信息工程大學T10雷達與衛星氣象學考研大綱

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南京信息工程大學碩士研究生招生入學考試大綱

科目代碼：T10

科目名稱：雷達與衛星氣象學

《雷達氣象學》占50%，《衛星氣象學》占50%

第一部分 目標與基本要求

一、 課程目標

《雷達氣象學》與《衛星氣象學》是大氣探測專業學生的兩門重要專業課。《雷達氣象學》主要包括雷達探測基礎理論和回波信息分析與應用兩大部分，系統地講述雷達探測氣象目標的基礎理論，即回波的產生、電磁波在大氣中的衰減和折射，雷達定量測量降水原理和方法，脈沖多普勒天氣雷達工作原理，回波信息的分析原則及其應用，等等。《衛星氣象學》主要包括衛星遙感基礎理論和衛星云圖資料的分析應用技術和衛星探測資料處理的一些概念。

通過雷達氣象學和衛星氣象學的學習，為從事雷達、衛星氣象遙感研究提供理論基礎,并掌握雷達、衛星資料在天氣預報及相關學科的一些應用。

二、基本要求

要求學生掌握雷達回波的產生、電磁波在大氣中的衰減和折射，雷達定量測量降水原理和方法，雷達回波信息的分析原則及其應用;要求學生掌握衛星遙感基本概念、衛星軌道特征、衛星輻射遙感理論和方法，衛星資料處理和分析的基本原則，衛星云圖在天氣分析中的應用，了解由衛星資料定量估算氣象參數，并不斷提高自學能力。

第二部分 具體內容

《雷達氣象學》部分

第一章 引言

了解雷達氣象學的相關基礎知識，如：雷達氣象學的主要研究內容、天氣雷達的發展史、中國天氣雷達的發展概況、天氣雷達的應用領域、天氣雷達的基本工作原理，天氣雷達的主要設備。

第二章 散射

了解散射現象及散射的分類，掌握并理解散射方向函數，雷達散射截面、雷達反射率、雷達反射率因子。

第三章 衰減

掌握衰減系數，了解實際大氣的衰減問題，理解衰減截面、吸收截面、標準化截面、云雨粒子的散射和衰減截面、云雨粒子的衰減系數等。

第四章 雷達氣象方程

掌握單目標雷達氣象方程、云和降水的雷達氣象方程以及考慮充塞程度和衰減因子的雷達氣象方程的推導，理解雷達氣象方程相關問題的討論(包括雷達探測能力與精度)。

第五章 折射

了解射線的曲率，理解等效地球半徑、訂正折射指數、折射指數隨高度變化的五種形式，能夠分析地球球面和大氣折射對雷達探測距離的影響。

第六章 雷達定量測量降水

掌握Z-I關系法測量降水的原理與技術，能夠分析誤差來源和校準方法等。

第七章 多普勒雷達探測

掌握多普勒雷達探測基本原理，理解速度模糊、多普勒兩難等。

第八章 熟悉和掌握典型雷達回波(強度，速度) 特征和分析。

第九章 雙偏振雷達基本原理

熟悉和掌握雙偏振雷達測得的物理量，熟悉雙偏振雷達在定量測量降水應用上的優勢。

《衛星氣象學》部分

第一章 緒論

了解衛星遙感的基本特點

第二章 衛星運動規律和氣象衛星軌道

掌握衛星軌道傾角、升交點、周期等參數的意義;理解太陽同步衛星軌道和地球同步衛星軌道及實現的原理;了解目前的主要氣象衛星系列及其軌道特點。了解極軌衛星軌道報的含義和直接用途。

第三章 衛星遙感輻射基礎

1、理解輻亮度、亮溫度等基本輻射量的概念。

2、掌握輻射傳輸的基本概念，理解輻射傳輸方程中各因子的意義。

3、了解CO2、 O2、H2O等大氣成分以及云和常見地表等物質的輻射和吸收特征、它們與可見光、紅外、微波等波段電磁波的相互作用。

4、理解權重函數在衛星遙感輻射傳輸方程中的含意。

5、能利用輻射傳輸方程在一定的簡化條件下估算無云和有云時衛星接收到的輻射。

6、掌握衛星遙感觀測地球及其大氣的原理。

第四章 衛星資料的獲取、接收和處理

1、掌握中心波長、波段寬度、通道等星載儀器性能參數的含義及各通道的特點和用途，了解星載儀器的空間分辨率、時間分辨率、光譜分辨率和輻射分辨率等概念。

2、了解AVHRR， HIRS，AMSU，MODIS等當前一些重要的有代表性的極軌衛星觀測儀器(主要性能和用途)。

3、了解VISSR、S-VISSR等當前一些重要的有代表性的靜止衛星觀測儀器(主要性能和用途)。

4、了解極軌和靜止衛星對地掃描觀測地球大氣的工作方式。

5、了解衛星接收的主要工作，如，軌道升交點時間和精度的推算，大圓盤的制作和使用。

6、了解衛星接收處理系統的主要結構和處理系統的主要功能。

7、了解衛星云圖的增強顯示原理。

第五章 衛星圖象分析基礎

1、了解日常使用的云圖的主要類別(衛星、波段)。

2、掌握云圖上識別云的六個判據，會應用云的識別判據和衛星觀測通道特征區分卷云、積雨云、中云、積云濃積云，層積云、層云和霧，及多層云。

3、了解地表特征在衛星云圖上的表現，陸地、海洋、冰雪、沙塵的云圖特征。

第六章 中緯度天氣系統的衛星云圖分析

1、掌握衛星云圖上天氣尺度云系的主要特點，會分析衛星云圖分析天氣尺度云系，如逗點云系、細胞狀云系、斜壓葉狀云系和變形場云系。

2、了解水汽圖上的一些重要邊界的特點。

3、掌握衛星云圖上高空槽云系的主要特點，會應用衛星云圖確定確定高空槽線、脊線的位置。

4、掌握衛星云圖上冷鋒、暖鋒、錮囚鋒和靜止鋒等天氣系統的云圖特點，會應用衛星云圖確定冷鋒、暖鋒、錮囚鋒和靜止鋒的位置。

5、掌握衛星云圖上鋒面氣旋的各階段主要云圖特點，識別鋒面氣旋云系。

6、了解高空急流云系的主要特點，用衛星云圖確定高空急流軸的位置。

第七章 衛星云圖在熱帶天氣分析和預報中的應用

1、了解衛星云圖上的熱帶云團、熱帶渦旋云系、赤道輻合帶等。

2、掌握云圖上的臺風云系結構(眼、螺旋云帶、中心稠密云區)，會估計臺風的中心位置。

3、了解副熱帶高壓的衛星云圖特征。

第八章 夏季對流性云系的云圖分析

1、理解水汽、層云(霧)、積云濃積云、山地、海岸等對對流云的觸發作用。

2、了解颮鋒云系特點，會識別颮鋒云系。

3、了解暴雨云團、雹暴云團的特點，會區別這兩類云系。

第九章 由衛星資料定量估算氣象參數

了解利用衛星資料估算降水、衛星測風、衛星反演云參數、大氣溫度、水汽含量、臭氧、大氣氣溶膠等氣象參數的原理和方法

第十章 衛星遙感表面特性參數

1、了解衛星反演海面溫度、地面反照率

3、了解衛星資料在農業等其他領域的應用

4、了解氣象衛星資料監測森林火災、水災等

第三部分 有關說明

1、命題說明(可包含題型設計)：

(1)本課程的命題考試是根據本大綱規定的考試內容來確定的、組配試卷，適當掌握試題的內容、覆蓋面、能力層次和難易度。

(2)其難易度分為易、較易、較難、難四級，每份試卷中四種難易度，試題分數比例一般為2：3：3：2。

(3)試卷中對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“了解(知識”占15%，“理解(熟悉、能、會)”占40%，“掌握(應用)”占45%。

(4)試題主要題型有填空題、單項選擇題、簡單計算題、計算題、應用題等多種題型。

(5)試題主要測驗考生對本學科的基礎理論、基本知識和基本技能掌握的程度，以及運用所學理論分析、解決問題的能力。試題要有一定的區分度，難易程度要適當。一般應使本學科、專業本科畢業的優秀考生能取得及格以上成績。

(6)題型舉例

●名詞解釋

反照率

空間分辨率

●單項選擇題：

如果在可見光云圖上呈白色，紅外云圖上呈灰色，這目標物可能是

①卷云，②積雨云，③低云，④中云，⑤積云濃積云。

●填空題

太陽同步衛星軌道平面與太陽始終保持________取向，其傾角必須___________，為實現太陽同步衛星軌道，其軌道平面每天必須____________________________________

●計算題

風云1號氣象衛星的周期為102.08分鐘，求截距?若第N條衛星軌道的升交點經度為1750W，試求(1)N條軌道降交點經度?(2)N+1條軌道升交點經度?

●問答題

對下面紅外輻射遙感方程，說明其各項意義和衛星遙感中的用途?

● 應用題

定出下圖中的槽線、脊線、急流的位置和畫出流線

2、參考書目: 《雷達氣象學(第二版)》，張培昌等，氣象出版社，2001;《衛星氣象學(第三版)》，陳渭民，氣象出版社，2017。

3、其他規定：考試方式為閉卷筆試，總分100分(分值在考試科目列表內查詢)，考試時間為120分鐘(碩士初試、復試的考試科目考試時間均為180分鐘，同等學力加試科目的考試時間為120分鐘;博士初試的考試科目考試時間為120分鐘)。

4、本科目考試不得使用計算器。