南京信息工程大學2018年碩士研究生招生入學考試

1、<p>　　南京信息工程大學2018年碩士研究生招生入學考試</p><p>　　《動力氣象學（含數(shù)值預報）》考試大綱</p><p><b>　　科目代碼：F04</b></p><p>　　科目名稱：動力氣象學（含數(shù)值預報）</p><p>　　第一部分 目標與基本要求</p><p

2、><b>　　目標：</b></p><p>　　應用物理學定律研究大氣運動的動力過程、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)律和機理。數(shù)值天氣預報的基礎知識、基本原理和基本方法。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　要求學生掌握有關內容的基本概念、基本理論和基本方法，

3、理解天氣系統(tǒng)演變的基本規(guī)律和機理，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。系統(tǒng)地理解數(shù)值天氣預報的基本概念、基本理論和基本方法；掌握制作數(shù)值天氣預報的方法和初步具備設計數(shù)值天氣預報模式的能力。</p><p>　　第二部分 內容與考核目標</p><p>　　描寫大氣運動的基本方程組</p><p>　　理解描寫大氣運動的基本物理

4、過程。</p><p>　　掌握旋轉參照系、科氏力、壓力梯度力的概念。</p><p>　　了解球坐標系中的基本方程組。掌握局地直角坐標系中的基本方程組。</p><p>　　了解求解大氣運動閉合方程組的定解問題。</p><p>　　尺度分析與自由大氣中的風場</p><p>　　掌握尺度分析的基本概念和方法<

5、/p><p>　　掌握Ro數(shù)的定義，理解其重要性。</p><p>　　掌握靜力平衡的概念與p－坐標系的物理基礎。</p><p>　　掌握地轉運動、地轉偏差的概念。</p><p>　　掌握斜壓大氣、正壓大氣、熱成風的概念。</p><p><b>　　大氣渦旋動力學</b></p>

6、<p>　　掌握環(huán)流定理與渦度方程。</p><p>　　掌握大氣中渦旋系統(tǒng)演變的主要物理機制。</p><p>　　理解位渦的概念，了解位渦方程的推導，會初步應用位渦守恒定律解釋實際過程。</p><p><b>　　大氣行星邊界層</b></p><p>　　掌握湍流運動的特性，理解湍流運動的一般處理方法，

7、了解平均運動方程的推導。</p><p>　　掌握邊界層的特點及大氣分層。</p><p>　　理解混合長理論，掌握湍流輸送通量與湍流粘性力的概念。</p><p>　　掌握近地面層中風隨高度分布的特點及求解方法。</p><p>　　掌握Ekman層中風隨高度分布的特點，了解其求解過程。</p><p>　　掌握Ek

8、man抽吸、二級環(huán)流的概念，掌握大氣旋轉減弱的物理機制。</p><p><b>　　大氣能量學</b></p><p>　　掌握大氣能量的基本形態(tài)，掌握大氣位能與內能關系及全位能的概念。</p><p>　　會推導質點動能方程，掌握閉合系統(tǒng)動能與全位能轉換的條件與機制。</p><p>　　掌握有效位能的概念，了解有效

9、位能的計算過程。</p><p>　　掌握緯向平均運動與渦旋運動的概念，了解緯向平均運動動能和有效位能方程、渦旋運動動能和有效位能方程的推導過程。</p><p>　　掌握實際大氣中能量循環(huán)過程及物理機制。</p><p><b>　　大氣波動學</b></p><p>　　掌握波動的基本概念，掌握單波與群波的概念，掌握

10、群速度的概念和求法。</p><p>　　掌握微擾動的概念和線性化方法。</p><p>　　掌握聲波產生的物理機制，了解其求解過程。</p><p>　　掌握重力、慣性波產生和傳播的物理機制與性質，掌握重力外波的求解，掌握浮力振蕩的概念，了解重力內波和慣性波的求解過程。</p><p>　　掌握Rossby波產生的機制、性質、物理模型及求解

11、過程。</p><p>　　理解波動濾波的概念及濾波條件。</p><p>　　大氣運動的穩(wěn)定性理論</p><p>　　掌握波動穩(wěn)定性的概念及數(shù)學表述。</p><p>　　掌握慣性穩(wěn)定度與靜力穩(wěn)定度的概念。</p><p>　　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)的推導過程。</p><

12、;p>　　掌握斜壓不穩(wěn)定的概念及條件，理解斜壓二層模式，了解不穩(wěn)定條件的推導過程。</p><p><b>　　地轉適應過程</b></p><p>　　掌握地轉適應過程與準地轉演變過程的概念及大氣運動階段性特點。</p><p>　　掌握地轉適應過程與準地轉演變過程的不同點。</p><p>　　掌握地轉適應過程

13、的物理機制，適應的結果與初始非地轉擾動尺度的關系。</p><p>　　了解斜壓大氣中的適應過程。</p><p><b>　　熱帶大氣動力學</b></p><p>　　理解熱帶大氣運動與中高緯度大氣運動過程的不同點。</p><p><b>　　掌握CISK機制。</b></p>

14、<p>　　第十章、 大氣運動的基本方程組及垂直坐標變換 </p><p>　　1、了解各種形式的大氣運動方程組及其物理意義。</p><p>　　2、理解坐標系的定義及其坐標系方程組的優(yōu)缺點；</p><p>　　3、掌握有關大氣運動方程組垂直坐標變換的有關概念、基本方法和技巧，重點掌握P坐標向坐標系的坐標變換和表示方法。</p><

15、p>　　4、了解數(shù)值模式的基本分類，理解過濾模式和原始方程模式的區(qū)別。</p><p>　　第十一章、 地圖投影坐標系中的大氣運動基本方程組 </p><p>　　1、掌握地圖投影的基本知識，尤其掌握正形投影的基本概念；</p><p>　　2、熟悉常見的三種正形投影的定義、特點；</p><p>　　3、理解正交曲線坐標系的基本概念，

16、理解拉密系數(shù)的物理意義；</p><p>　　4、掌握水平坐標變換的基本方法。</p><p>　　5、理解地圖投影坐標系中拉密系數(shù)和地圖放大系數(shù)的關系。</p><p>　　第十二章、 數(shù)值計算方案 </p><p>　　1、理解差分方法的主要思想，掌握差分格式的構造方法；</p><p>　　2、熟悉并能夠應用常用

17、的差分格式。</p><p>　　3、了解差分格式的基本性質；</p><p>　　4、掌握確定差分格式線性穩(wěn)定性判據(jù)的方法，能對不同類型差分格式的穩(wěn)定性進行分析；</p><p>　　5、掌握構造常用的時間積分格式的方法；</p><p>　　6、了解常用的時間積分格式的特點。</p><p>　　7、了解有限差分格

18、式所引起的各種誤差；</p><p>　　8、熟悉非線性計算不穩(wěn)定和混淆誤差的概念；</p><p>　　9、理解非線性計算不穩(wěn)定產生的原因，并熟悉其常用的抑制方法。</p><p>　　10、掌握三點平滑、五點平滑和九點平滑的方法；</p><p>　　11、理解響應函數(shù)的物理意義；</p><p>　　12、了解平

19、滑公式的應用。</p><p>　　第十三章、 正壓原始方程模式</p><p>　　1、了解正壓原始方程模式的設計思想、模式的基本特點；</p><p>　　2、會應用有關假設，導出模式的預報方程；</p><p>　　3、了解正壓原始方程模式具有的積分性質。</p><p>　　4、理解模式時間積分步長的選擇依據(jù)。

20、</p><p>　　5、理解守恒差分格式的概念；</p><p>　　6、掌握差分算符的表示方法；</p><p>　　7、熟悉一次守恒格式和二次守恒格式的概念及其構造方法，熟悉正壓原始方程模式二次守恒格式的構造方法；</p><p>　　8、掌握三步法時間積分格式的構造方法；</p><p>　　9、掌握正壓原始方

21、程模式顯式時間積分方案的設計方法；</p><p>　　10、了解半隱式格式的構造方法及其特點。</p><p>　　11、掌握模式數(shù)值求解的方法，能夠根據(jù)模式的基本原理和設計流程。</p><p>　　第十四章、 斜壓原始方程模式</p><p>　　1、理解斜壓原始方程模式與正壓原始方程模式的差別；</p><p>

22、;　　2、了解設計斜壓原始方程模式的基本思想；</p><p>　　3、熟悉斜壓原始方程模式所采用的基本方程組及其積分性質。</p><p>　　4、掌握斜壓模式的垂直分層和守恒的垂直差分格式的構造方法。</p><p>　　5、熟悉數(shù)值求解斜壓原始方程模式的主要內容。</p><p>　　第十五章、 正壓渦度方程譜模式</p>

23、<p>　　1、了解譜模式展開函數(shù)的選擇依據(jù)；</p><p>　　2、理解譜模式中因變量的選擇原則；</p><p>　　3、了解譜模式與格點模式的差別。</p><p>　　4、掌握球諧函數(shù)的定義和性質、兩種基本的波數(shù)截斷方法；</p><p>　　5、熟悉球諧函數(shù)的性質的數(shù)學內涵、兩種波數(shù)截斷方式的特點；</p>

24、<p>　　6、了解離散傅里葉變換DFT與勒讓德變換的基本數(shù)學過程；</p><p>　　7、掌握正壓渦度方程譜模式的求解步驟；</p><p>　　第十六章、 初邊界條件及模式的物理過程參數(shù)化</p><p>　　1、掌握模式初始化的基本概念、基本方法；</p><p>　　2、掌握資料同化的概念，了解資料同化的基本方法<

25、;/p><p>　　3、了解數(shù)值模式常用的邊界條件的給定方法；</p><p>　　4、掌握嵌套邊界條件的概念。</p><p>　　5、理解物理過程參數(shù)化的基本概念以及物理過程參數(shù)化在發(fā)展模式過程中的重要性。</p><p>　　6、了解大氣行星邊界層和濕熱力過程參數(shù)化的基本思路</p><p>　　有關說明：本課程對各