南京信息工程大學(xué)2018年碩士研究生招生入學(xué)考試

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

2、><b>　　目標(biāo)：</b></p><p>　　應(yīng)用物理學(xué)定律研究大氣運(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。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)知識、基本原理和基本方法。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　要求學(xué)生掌握有關(guān)內(nèi)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(jī)理，提高分析問題、解決問題的能力，能理論聯(lián)系實(shí)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(yù)報(bào)的基本概念、基本理論和基本方法；掌握制作數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的方法和初步具備設(shè)計(jì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的能力。</p><p>　　第二部分 內(nèi)容與考核目標(biāo)</p><p>　　描寫大氣運(yùn)動的基本方程組</p><p>　　理解描寫大氣運(yùn)動的基本物理

4、過程。</p><p>　　掌握旋轉(zhuǎn)參照系、科氏力、壓力梯度力的概念。</p><p>　　了解球坐標(biāo)系中的基本方程組。掌握局地直角坐標(biāo)系中的基本方程組。</p><p>　　了解求解大氣運(yùn)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(fēng)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(biāo)系的物理基礎(chǔ)。</p><p>　　掌握地轉(zhuǎn)運(yùn)動、地轉(zhuǎn)偏差的概念。</p><p>　　掌握斜壓大氣、正壓大氣、熱成風(fēng)的概念。</p><p><b>　　大氣渦旋動力學(xué)</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(jī)制。</p><p>　　理解位渦的概念，了解位渦方程的推導(dǎo)，會初步應(yīng)用位渦守恒定律解釋實(shí)際過程。</p><p><b>　　大氣行星邊界層</b></p><p>　　掌握湍流運(yùn)動的特性，理解湍流運(yùn)動的一般處理方法，

7、了解平均運(yùn)動方程的推導(dǎo)。</p><p>　　掌握邊界層的特點(diǎn)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(fēng)隨高度分布的特點(diǎn)及求解方法。</p><p>　　掌握Ekman層中風(fēng)隨高度分布的特點(diǎn)，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(zhuǎn)減弱的物理機(jī)制。</p><p><b>　　大氣能量學(xué)</b></p><p>　　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。</p><p>　　會推導(dǎo)質(zhì)點(diǎn)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。</p><p>　　掌握有效位能的概念，了解有效

9、位能的計(jì)算過程。</p><p>　　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。</p><p>　　掌握實(shí)際大氣中能量循環(huán)過程及物理機(jī)制。</p><p><b>　　大氣波動學(xué)</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(chǎn)生的物理機(jī)制，了解其求解過程。</p><p>　　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。</p><p>　　掌握Rossby波產(chǎn)生的機(jī)制、性質(zhì)、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(yùn)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(xué)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(dǎo)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(dǎo)過程。</p><p><b>　　地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程</b></p><p>　　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(diǎn)。</p><p>　　掌握地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程與準(zhǔn)地轉(zhuǎn)演變過程的不同點(diǎn)。</p><p>　　掌握地轉(zhuǎn)適應(yīng)過程

13、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。</p><p>　　了解斜壓大氣中的適應(yīng)過程。</p><p><b>　　熱帶大氣動力學(xué)</b></p><p>　　理解熱帶大氣運(yùn)動與中高緯度大氣運(yùn)動過程的不同點(diǎn)。</p><p><b>　　掌握CISK機(jī)制。</b></p>

14、<p>　　第十章、 大氣運(yùn)動的基本方程組及垂直坐標(biāo)變換 </p><p>　　1、了解各種形式的大氣運(yùn)動方程組及其物理意義。</p><p>　　2、理解坐標(biāo)系的定義及其坐標(biāo)系方程組的優(yōu)缺點(diǎn)；</p><p>　　3、掌握有關(guān)大氣運(yùn)動方程組垂直坐標(biāo)變換的有關(guān)概念、基本方法和技巧，重點(diǎn)掌握P坐標(biāo)向坐標(biāo)系的坐標(biāo)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(biāo)系中的大氣運(yùn)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(diǎn)；</p><p>　　3、理解正交曲線坐標(biāo)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(biāo)變換的基本方法。</p><p>　　5、理解地圖投影坐標(biāo)系中拉密系數(shù)和地圖放大系數(shù)的關(guān)系。</p><p>　　第十二章、 數(shù)值計(jì)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(gòu)造方法；</p><p>　　2、熟悉并能夠應(yīng)用常用

17、的差分格式。</p><p>　　3、了解差分格式的基本性質(zhì)；</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(jìn)行分析；</p><p>　　5、掌握構(gòu)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(diǎn)。</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(jì)算不穩(wěn)定和混淆誤差的概念；</p><p>　　9、理解非線性計(jì)算不穩(wěn)定產(chǎn)生的原因，并熟悉其常用的抑制方法。</p><p>　　10、掌握三點(diǎn)平滑、五點(diǎn)平滑和九點(diǎn)平滑的方法；</p><p>　　11、理解響應(yīng)函數(shù)的物理意義；</p><p>　　12、了解平

19、滑公式的應(yīng)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(shè)計(jì)思想、模式的基本特點(diǎn)；</p><p>　　2、會應(yīng)用有關(guān)假設(shè)，導(dǎo)出模式的預(yù)報(bào)方程；</p><p>　　3、了解正壓原始方程模式具有的積分性質(zhì)。</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(gòu)造方法，熟悉正壓原始方程模式二次守恒格式的構(gòu)造方法；</p><p>　　8、掌握三步法時間積分格式的構(gòu)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(shè)計(jì)方法；</p><p>　　10、了解半隱式格式的構(gòu)造方法及其特點(diǎn)。</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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(zhì)。</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(gòu)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(nèi)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(diǎn)模式的差別。</p><p>　　4、掌握球諧函數(shù)的定義和性質(zhì)、兩種基本的波數(shù)截?cái)喾椒ǎ?lt;/p><p>　　5、熟悉球諧函數(shù)的性質(zhì)的數(shù)學(xué)內(nèi)涵、兩種波數(shù)截?cái)喾绞降奶攸c(diǎn)；</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(xué)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(guān)說明：本課程對各