《动力气象学》考试大纲

本《动力气象学》考试大纲适用于中国科学院研究生院气象学等专业的硕士研究生入学考试。动力气象学是大气科学的重要分支，是许多学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括大气运动的基本方程组及基本动力特征、涡旋运动与准地转模式、大气中的波动、大气不稳定理论、热带大气动力学以及大气环流及其数值模拟。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握大气运动的基本方程及其变形，掌握大气中的主要波动类型和小扰动方法，掌握大气中存在的主要的不稳定现象及其产生的条件，掌握热带大气动力学的特征及其与中、高纬度的差异，熟悉大气环流的主要特征并了解大气环流的数值模拟，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）大气运动的基本方程组

1．地球和大气的基本特征

2．运动方程

3．连续性方程

4．状态方程、热力学方程和水汽方程

5．球坐标系中的大气运动方程组

6．局地直角坐标系中的大气运动方程组

7．β平面近似

8． 能量守恒定律

9． 尺度分析和基本方程组的简化

10．地转风与热成风

11．静力平衡

（二）涡旋运动与准地转模式

1．环流与环流定理

2．涡度方程、位涡度方程

3．浅水模型中的涡度方程

4．散度方程与平衡方程

5．准地转模式与准地转位涡度守衡定律

6．准地转位势倾向方程和ω方程

（三）大气中的波动

1．小扰动的波动方程式

2．声波

3．重力波

4．惯性内波与惯性振荡

5．重力惯性外波和重力惯性内波

6．罗斯贝波

7．群速度和上游效应

（四）不稳定理论

1．不稳定的概念

2．惯性不稳定

3．正压不稳定

4．斜压不稳定

5．开尔文-赫姆霍兹不稳定

（五）热带大气动力学

1．热带大气运动的主要特征及其尺度分析

2．混合罗斯贝-重力波和开尔文波

3．积云对流加热参数化

4．第二类条件不稳定（CISK）和台风的发展

（六）大气环流及其数值模拟

1．大气环流

2．角动量平衡和输送

3．热量和水分平衡

4．能量循环

5．大气环流的模拟

6．平流层大气环流

二、考试要求

（一）大气运动的基本方程组

1．熟悉并掌握地球自转角速度、地球的平均半径、标准大气压和标准大气密度的数值。

2．理解并掌握重力、气压梯度力、Coriolis力和β平面近似的概念，熟悉运动方程及其在球坐标下的形式，熟练掌握局地直角坐标系下的大气运动的基本方程组。

3．理解并掌握位温的概念，了解连续性方程、状态方程和热力学方程。

4．了解并掌握大气中主要的能量形式，熟悉能量守恒定律。

5．了解并掌握大气运动的分类及其特征量；理解地转风、热成风和静力平衡的概念，并熟练掌握其公式。

（二）涡旋运动与准地转模式

1．了解环流的物理意义和环流定理；深入理解并掌握涡度、位涡度的概念，能够熟练掌握浅水模型中的涡度方程和位涡度守恒的推导。

2．了解散度方程和平衡方程，掌握准地转模式和准地转位涡度守衡，了解准地转位势倾向方程和ω方程。

（三）大气中的波动

1．理解并熟练掌握小扰动方法，并能灵活运用于方程组的线性化。

2．了解并掌握大气波动的基本类型、特性及其形成的物理条件。

3．深入理解罗斯贝波的基本概念及其动力学性质，掌握经典的罗斯贝长波公式及其频散理论。

4．深入理解并区分波动的相速度和群速度，掌握上游效应的概念。

（四）不稳定理论

1．理解并掌握波动不稳定的概念。

2．了解并掌握大气波动不稳定的基本类型、成因及其不稳定的判据。

3．掌握正压不稳定判据的推导、机理及其与基本气流分布的关系。

4．了解斜压不稳定的Eady模式和两层模式，掌握斜压不稳定的机理。

（五）热带大气动力学

1．了解并掌握热带大气运动的主要特征，了解赤道β平面近似下的大气运动方程。

2．了解并掌握低纬大气混合罗斯贝-重力波和开尔文波的基本特性及其形成的物理条件。

3．理解低纬小尺度对流与大尺度扰动间的相互作用，掌握积云对流加热参数化的概念并了解其方法。

4．深入理解并掌握第二类条件不稳定（CISK）的概念，了解台风的发展理论。

（六）大气环流及其数值模拟

1．掌握大气环流的基本概念和北半球大气环流的主要观测事实，了解大气环流演变过程中角动量、热量和水分的平衡和输送以及能量的循环。

2．了解大气环流的数值模式和数值模拟。

3．了解平流层和中间层大气运动的基本特征，了解平流层大气运动中准两年振荡和爆发性增温现象。

三、主要参考书目

1 小仓义光著，黄荣辉译. 大气动力学原理．北京：科学出版社，1981

2 叶笃正，李崇银，王必魁．动力气象学．北京：科学出版社，1988

3 刘式适，刘式达．大气动力学．北京：北京大学出版社，1999

编制日期：2004年7月10日

《天气学》考试大纲

本《天气学》考试大纲适用于中国科学院研究生院气象专业的硕士研究生入学考试。天气学是现代气象的重要内容，是许多学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括气象天气学的基本概念，如气团、锋面、气旋与反气旋、低槽、切变、高压等，天气基本过程，如寒潮天气过程、降水天气过程、对流性天气过程等，大尺度环流特征，如大气平均环流、低纬度和高原环流系统、东亚季风环流等。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够准确地掌握基本概念，深入理解天气过程，总体了解大气环流特征，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）基本概念

1．气团、锋面

2．气旋与反气旋

3．高低空急流

4．切变线与低涡

5．阻塞高压与副热带高压

6．赤道辐合带与东风波

7．南压高压

8．台风与对流复合体

9．高空槽与高压脊

10．极涡

11．Walker 环流

12．Hadley 环流

13．ENSO事件

（二）天气系统和过程

1．中高纬天气系统

2．低纬天气系统

3．寒潮天气过程

1）寒潮爆发路径

2）不同路径对我国天气的影响

3）寒潮预报

4．大型降水天气过程

1）大范围降水的环流特征

2）降水的天气尺度天气系统

3）暴雨的中尺度系统

4）不同高度急流对暴雨的作用

5）降水的形成与诊断

5．对流性天气过程

1）雷暴的结构及雷暴天气的成因

2）中小尺度天气系统

3）对流性天气预报的物理基础

4）对流性天气的预报方法

6．江淮梅雨天气过程

1）形成江淮梅雨的东亚大气环流形势

2）江淮梅雨对流层中低层的天气系统特征

3）江淮梅雨锋的基本特征

（三）环流特征

1．大气环流特征

1）大气平均环流特征与季节转换

2）控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型

3）极地环流概况

4）热带环流概况

5）西风带大型扰动

6）急流

7）东亚环流基本特征

2．低纬度和高原环流特征

1）低纬度环流的基本特征

2）高原上空环流的基本特征

3．季风环流特征

1）冬、夏东亚季风环流特征

2）东亚季风的形成

4．东亚季风与低频振荡

（四）大气运动的基本特征

1．大尺度系统的控制方程

1）影响大气运动的作用力

2）控制大气运动的基本定律及方程

3）“p”坐标系中的基本方程组

4）涡度方程、位势倾向方程与方程

5）风场和气压场的关系

2．低纬度大气运动特征

1）低纬度大气运动的基本特征

2）云团、台风、热带波动和热带气旋运动的基本特征

二、考试要求

（一）准确地掌握基本概念；

（二）了解并掌握东亚天气过程和大气环流演变特征；

（三）深入理解和掌握大气运动的基本特征和控制方程；

（四）具有综合运用所学知识及分析问题和解决问题的能力。

三、主要参考书目

1　　　  朱乾根等编著．天气学原理与方法．第3版．北京：气象出版社，2000

2 伍荣升主编．现代天气学原理．北京：高等教育出版社，2000

编制日期：2004年6月10日

《大气化学》考试大纲

本《大气化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院大气物理与大气环境学等专业的硕士研究生入学考试。大气化学是大气科学的重要分支，是大气污染、大气环境等学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括大气化学的基本概念；控制大气成分浓度的物理、化学、生物过程；大气微量成分的循环过程；大气气溶胶；大气臭氧；云雾降水化学；大气化学成分变化及其气候环境效应。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握大气化学的基本知识，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）　 大气化学的基本概念

1.　　　  地球系统和大气运动的基本特征

2.　　　  地球大气的形成和演化过程

3.　　　  大气成分及其物理化学性质

4.　　　  大气化学的研究意义

5.　　　  大气辐射过程、能量过程、动力过程对大气成分的分布和转化的影响

（二）　 控制大气成分浓度的物理、化学、生物过程

1.　　　  源及其分类

2.　　　  地表源的特点

3.　　　  生物源的物理化学过程

4.　　　  非生物源的物理化学过程

5.　　　  地表源排放的测量技术

6.　　　  微量成分的长距离输送

7.　　　  均相和非均相化学过程

8.　　　  清除与沉降过程

（三）大气微量成分的循环过程

1.　　　  水循环

2.　　　  氢循环

3.　　　  碳循环

4.　　　  氮循环

5.　　　  硫循环

（四）大气气溶胶

1.　　　  大气气溶胶的基本概念

2.　　　  气溶胶粒子的寿命

3.　　　  粒子尺度

4.　　　  尺度范围及性质

5.　　　  粒子浓度

6.　　　  粒度谱分布

7.　　　  谱分布经验函数

8.　　　  气溶胶粒子的产生过程

9.　　　  大气气溶胶的化学组成及元素浓度谱分布

10.　  气溶胶的来源的判定与分析

11.　  气溶胶的观测实验方法

（五）大气臭氧

1.　　　  大气光化学理论

2.　　　  氮-氧大气的Chapman光化学平衡理论

3.　　　  对流层臭氧

4.　　　  平流层臭氧

5.　　　  南极臭氧洞问

6.　　　  臭氧的环境效应

7.　　　  臭氧观测仪器及技术手段

（六）云雾降水化学

1．云化学

2．雾化学

3．降水化学

4．酸雨问题

5. 酸雨的环境效应

6. 酸雨的观测

（七）大气化学成分变化及其气候环境效应

1．大气化学成分的变化及其成因

2．大气化学成分变化的证据

3．大气化学成分变化的势态

4．大气成分在气候环境系统中的作用及其引起的气候环境效应

5．温室气体与温室效应

6．气溶胶的阳伞效应

二、考试要求

（一） 大气化学的基本概念

（1）了解地球系统和大气的基本运动特征和地球大气的形成演化过程。熟悉地球大气的结构。掌握大气组成成分的物理化学性质，特别是微量气体的物理化学性质。能够运用这些知识解释基本的大气化学现象。

（2）了解大气化学的研究内容、研究方法以及研究意义。

（3）掌握大气辐射过程、能量过程和动力过程对大气成分的分布和转化的影响。

（二） 控制大气成分浓度的物理、化学、生物过程

（1）了解大气成分的源及其分类。认识地表源的特点。熟悉并掌握生物源和非生物源的物理化学过程。

（2）熟悉地表源排放的测量方法，掌握箱方法和微气象学方法，并会使用这些方法求解排放通量。

（3）了解大气微量成分的长距离输送模式，了解欧拉方法、拉格朗日方法、半欧拉半拉格朗日方法。

（4）理解并掌握均相非均相的化学过程。

（5）熟悉大气化学物质的清除与沉降过程。掌握沉降速率、干沉降过程的阻力模式（空气动力阻力、准薄层阻力、冠层表面阻力及三者关系）、云中清除与云下清除等概念。掌握湿清除过程的实验研究和干沉降的测量。

（三）大气微量成分的循环过程

（1）了解大气水的源汇，水汽的输送与分布以及水汽在大气中的化学变化。

（2）掌握大气中氢的源和汇，浓度分布及化学转化。

（3）掌握大气二氧化碳的循环、大气甲烷的循环、大气一氧化碳的循环、大气中非甲烷碳氢和颗粒有机碳的循环。

（4）掌握大气氧化亚氮的循环、大气氮氧化物NOx的循环、氮化物的化学转化过程。

（5）掌握大气硫化氢的循环、大气氧硫化碳的循环、大气二硫化碳的循环、大气二甲基硫的循环、大气二氧化硫的循环、大气硫酸盐粒子的循环。

（四）大气气溶胶

（1）了解大气气溶胶的基本概念，掌握光学等效直径、空气动力学等效直径和体积等效直径等概念。认识粒子的尺度范围和性质。了解粒子浓度的描述方法。

（2）掌握粒子尺度谱分布的概念，了解浓度谱、质量谱、体积谱和表面积谱的概念。

（3）掌握粒度谱分布的经验描述，熟悉谱分布经验函数：积聚态粒子的负指数谱分布、粗粒子的伍德科克谱分布、伽马谱分布、对数正态分布、对数二次曲线分布。

（4）掌握气溶胶粒子的产生过程：破碎过程、气粒转化过程、光化学烟雾过程。

（5）掌握大气气溶胶的化学成分组成以及元素浓度谱分布规律以及富积因子的概念和作用。

（6）了解大气气溶胶的有关观测实验方法以及相关的观测仪器。

（五）大气臭氧

（1）了解光化学反应、选择性吸收、量子效应、感光反应等大气光化学的基本理论，理解光化学平衡的概念。

（2）掌握氮-氧的大气光化学平衡理论，了解氧分子对太阳辐射的吸收、臭氧的产生与破坏、氮-氧大气中的臭氧光化学平衡

（3）对于对流层，掌握臭氧前体物对臭氧的生消作用、臭氧的全球分布与季节变化分布规律；对于平流层臭氧，掌握其生消机制、物理化学特性、时空变化规律

（4）认识南极臭氧洞问题，掌握其产生机制、环境气候效应，了解臭氧的环境效应、臭氧的观测仪器及技术手段

（六）云雾降水化学

（1）了解云化学、雾化学、降水化学的基本知识，

（2）充分认识酸雨问题，了解酸雨判别标准、空间分布特征、主要化学过程

（3）掌握酸雨的环境效应

（4）了解酸雨的观测

（七）大气化学成分变化及其气候环境效应

（1）了解大气化学成分的变化及其成因，掌握大气化学成分变化的证据及大气化学成分变化的势态

（2）系统掌握大气成分在气候环境系统中的作用及其引起的气候环境效应

（3）掌握温室气体与温室效应

（4）掌握气溶胶的阳伞效应

三、主要参考书目

1 王明星，《大气化学（第二版）》，北京：气象出版社，1999

编制日期：2004年6月10日

《大气物理学》考试大纲

本《大气物理学》考试大纲适用于中国科学院研究生院“大气物理与环境”等专业的硕士研究生入学考试。大气物理学是大气科学的重要分支，是许多专业学科的基础理论课程；主要内容包括大气组成与物理特性及其垂直结构、大气探测与遥感的方法和技术、大气辐射学、云雾和降水物理学、大气动力学（注：不作为考试主要内容）、大气电学和大气化学（注：不作为考试主要内容）等几大部分。要求考生对这几部分的基本概念有较深入的了解，系统地掌握大气物理学中的主要内容，掌握描述大气状态和变化的基本原理和公式及其应用，了解现代大气物理学的一些前沿问题及与其他学科交叉的发展动向，具有一定的综合运用大气物理学知识分析和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）大气的组成与垂直结构

1．地球大气的主要组成成分与来源

2．描述大气状态及其变化的主要物理量

3．一些微量但在天气、气候和环境变化中起重要作用的成分

4． 大气的垂直结构（分层）及其形成的主要原因

5．大气静力学及压-高公式的应用

6．太阳其他行星大气的组成与特征

（二）大气探测和遥感的方法与技术

1．气象要素（温度、湿度、气压、风和降水）的常规测量方法和技术

2．气象雷达探测的基本原理和探测内容（对象）

3．气象卫星遥感探测大气的基本原理

4．激光雷达探测大气的基本原理（非重点）

5．全球大气监测网的组成与作用

（三）大气辐射学

1．大气分子吸收（谱）

2．大气粒子对辐射的散射理论

3．大气辐射传输理论

4．大气辐射加热或冷却率的计算

5．大气辐射学在大气化学中的基本应用 （非重点）

6．大气辐射学在气候变化中的基本应用

（四）云雾和降水物理学

1．云、雾和降水的主要特征及分类

2．云和雾形成的主要物理机制

3．降水形成的物理机制

4．闪电形成的机制

5．人工增雨和消雹的物理机制

6．强风暴的简单模型 （非重点）

（五）大气化学（非重点）

1．大气臭氧层的形成与作用

2．大气气溶胶的源汇

3．其他 （不作要求）

（六）大气电学（非重点）

1．大气静电场与垂直分布

2． 大气中的方电现象

3．全球大气电平衡

4．天电信号

5．其他 （不作要求）

（七）大气动力学（非重点）

1．大气层结与作用于气块上的主要力

2．大气中的波动

3．大气环流

4．其他 （不作要求）

二、考试要求

（一）大气的组成与垂直结构

1．认识大气的主要组成成分及其来源

2．理解和掌握描述大气状态及其变化的主要物理量

3．认识一些微量但在天气、气候和环境变化中起重要作用的成分

4．了解大气的垂直结构（分层）及其形成的主要原因

5．理解并掌握大气静力学的概念，掌握压力-高度公式的推导和应用

6．了解现代大气物理学研究中的一些问题

（二）大气探测和遥感的方法与技术

1．了解气象要素（温度、湿度、气压、风和降水）的常规测量方法和技术

2．理解并掌握气象雷达探测的基本原理和探测内容（对象），掌握雷达气象方程

3．理解并掌握气象卫星遥感探测大气的基本原理，重点掌握垂直温度廓线卫星遥感探测的原理

4．理解并掌握激光雷达探测大气的基本原理

5．认识和理解全球大气监测（网）的作用

 （三）大气辐射学

1．理解并掌握大气分子吸收（谱）

2．了解太阳和地气系统辐射（谱）的基本特征

3．理解并掌握大气粒子对辐射的散射理论

4．理解并掌握大气辐射传输理论和求解过程

5．理解大气辐射加热或冷却率的概念，掌握其计算公式

6．一般性地了解大气辐射学在大气化学中的基本应用

7．了解大气辐射学在气候变化中的基本应用，理解并掌握辐射强迫的概念及其一般性表达式

 （四）云雾和降水物理学

1．认识并掌握云、雾和降水的主要特征及其分类

2．了解云凝结核、冻结核的作用及水汽凝结和过饱和的概念

3．熟悉并掌握云和雾形成的主要条件和物理机制

4．熟悉并掌握降水形成的物理机制

5．熟悉并掌握贝吉隆（Bergeron）过程

6．理解并掌握人工增雨和消雹的主要物理机制

（五）大气化学（非重点）

1．了解大气中辐射活泼主要气体成分

2．理解并掌握大气臭氧层的形成机制与作用

3．了解大气气溶胶的源汇

4．其他（不作要求）

（六）大气电学（非重点）

1．了解晴天平均大气静电场及垂直分布的特征

2．理解全球大气电场的图像和维持机制

3．了解天电信号的特征及闪电定位原理

4．其他(不作要求)

（七）大气动力学（非重点）

1．了解大气层结概念及作用于气块上的主要力，掌握其表达式和大气运动方程

2．了解大气运动的尺度和大气中的主要波动的特征， 包括行星波、重力波、声波（可略）和湍流

3．理解全球大气环流的图像和成因

4．其他(不作要求)

三、主要参考书目

1 周秀骥等编著. 高等大气物理学. 北京：气象出版社，1991

2　　　  邹进上等编著. 大气物理基础. 北京：气象出版社，1982

3　　　  J.T. Hougton. The Physics of Atmsophere. London: Cambridge University Press, 1977

编制日期：2004年6月10日

《数理方程》考试大纲

本《数理方程》考试大纲适用于中国科学院研究生院气象学等专业的硕士研究生入学考试。数学物理方程是一门现代数学基础课，考试的目的是考察学生对三类典型方程（弦振动方程、波动方程和拉普拉斯方程）的定解问题和常用解法的掌握情况。这是学习大气科学有关后继课程必要的数学基础。

一、考试内容

（一）数学物理中的偏微分方程

1．偏微分方程的一些基本概念

2．三个典型方程

3．数学物理方程的导出

4．数学物理方程的导出

（二）行波法

1．行波法导出一维波动方程的达朗贝尔公式（限于齐次方程）

2．弦振动问题的“依赖区间”、“决定区域”和“影响区域”的概念

3．三维波动方程的泊松公式

4．降维法

5．定解问题的公式解

6．三维波的惠更斯原理

（三）分离变量法

1．有界弦的自由振动

2．圆柱体稳态温度的第一边值问题

3．固有值问题的斯图模一刘维尔理论

4．非齐次情形

（四）积分变换方法

1．用富里叶变换解题

2．用拉普拉斯变换解题

3．用积分变换方法解题的一般原理

（五）格林函数法

1．拉普拉斯方程两种定解问题（狄里克莱问题和诺依曼问题）

2．高斯公式和格林公式

3．拉普拉斯方程的基本解

4．调和函数的一些基本性质（边界性质平均值原理、极值原理）

5．格林函数的物理意义和泊松公式

6．定解问题的公式解法

7．源象法

（六）方程的分类和适定性问题

1．两自变数的情况

2．一维波动方程初始问题的适定性

3．一维波动方程混合问题的适定性

4．调和函数的基本性质和场位方程狄氏问题的适定性

5．热传导方程混合问题的适定性

6．不适定的例子

二、考试要求

（一）典型方程和定解条件的推导

1．理解三类典型方程的物理背景和导出步骤。

2．理解定解条件所反映的物理意义。

3．了解三种定解问题（初值问题、边值问题、混合问题）的区别。知道不同方程有不同的定解问题的提法。

4．掌握线性偏微分方程解的叠加性质。

（二）分离变量法

1．掌握分离变量法，能应用于振动方程、传导方程的混合问题和特殊区域上拉普拉斯方程的狄里克莱问题。

2．掌握求解非齐次方程的固有函数法和齐次化原理。

3．了解对于非齐次边界条件的处理方法。

（三）行波法与积分变换法

1．会用行波法导出一维波动方程的达朗贝尔公式（限于齐次方程）。

2．一般了解弦振动问题的“依赖区间”、“决定区域”和“影响区域”的概念。

3．了解三维波动方程的泊松公式的导出方法。

4．理解降维法从三维波动方程的泊松公式导出二维波动方程的泊松公式以及一维波动方程的达朗贝尔公式。

5．掌握用上述三种公式求解定解问题方法。

6．根据上述三种公式了解三维波的惠更斯原理（无后效现象）和一维、二维波的弥散现象。

7．掌握付里叶变换和拉普拉斯变换求解一些定解问题方法。

（四）格林函数法

1．了解拉普拉斯方程两种定解问题（狄里克莱问题和诺依曼问题）的提法。

2．会从高斯公式导出格林第一、第二公式。

3．知道三维（二维）拉普拉斯方程的基本解，会借助基本解从格林第二公式导出调和函数的积分表达式。

4．掌握调和函数的一些基本性质（边界性质平均值原理、极值原理）。

5．理解引进格林函数的目的，及格林函数的物理意义。

6．掌握上半空间和球域的格林函数及相应的泊松公式。会用公式求解定解问题。

7．掌握用源象法写出一些特殊区域的格林函数的方法。

三、主要参考书目

1　　　  南京工学院编．数学物理方程与特殊函数．第2版．北京：高等教育出版社

2　　　  潘祖梁等编．数学物理方程．杭州：浙江大学出版

3　　　  严镇军编．数学物理方程．合肥：中国科技大学出版社

编制日期：2004年6月10日

《气候学》考试大纲

本《气候学》考试大纲适用于中国科学院研究生大气科学、气候学和大气物理学专业的硕士生入学考试。气候学是大气科学的一个主要分支，属于全球变化科学研究的范畴，它包括气候系统的基本概念、气候变化的基本特征及表征、气候变化的成因、人类活动对气候变化的影响等一系列基本概念及理论。考生需深入理解和掌握大纲所要求的基本概念和原理，熟悉其研究方法，并具备运用所学知识进行分析和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）气候系统

1．传统气候学的定义、研究内容和发展历史

2．当代气候学和经典气候学的差异及其各自的研究方法

3．气候系统的概念、研究内容及所包含的主要过程

4．气候系统各组成部分（大气圈、岩石圈、水圈、冰雪圈和生物圈）

5．气候系统的基本特性（反馈性和敏感性）和可预报性

6．基本气候统计变量的计算及表征

（二）气候系统的能量平衡

1．太阳短波辐射所包括的内容，太阳常数、总辐射、直接辐射、散射辐射、反射率和反射辐射等基本概念

2．地面长波辐射、大气逆辐射和地面有效辐射

3．大气中的辐射传输过程和大气透明系数

4．大气对辐射吸收的主要特点

5．地面辐射平衡方程、大气辐射平衡方程和地气系统辐射平衡方程

6．地－气系统的热量平衡

7．全球能量平衡示意图

（三）气候系统的水分循环

1．气候系统水循环的主要过程

2．地表水分收支方程

3．地气系统的水分平衡

4．全球水循环的示意图

（四）大气环流

1．大气环流形成的物理机制

2．大气环流的基本特征

3．季风的基本概念和形成原因

4．东亚季风的基本特征

（五）地－气相互作用

1．陆地表面过程对气候的作用

2．海洋对气候变化的作用

3．地形对气候变化的作用

4．青藏高原对气候变化的作用

5．冰雪对气候变化的作用

（六）气候变化和模拟

1．气候变化的定义与时期的划分

2．气候变化的原因及与时间尺度的关系

3．气候研究的方法

4．当前气候数值模拟的现状和发展趋势

（七）人类活动和气候变化

1．人类活动对气候变化影响的途径

2．当前主要的温室气体

3．人类活动对气候变化的影响

4．气候变化对人类活动的影响

二、考试要求

（一）气候系统

1．熟练掌握传统气候学的定义、研究内容和发展历史。

2．了解当代气候学和经典气候学的差异及其各自的研究方法。

3．熟悉气候系统的概念、研究内容及所包含的主要过程。

4．理解气候系统各组成部分（大气圈、岩石圈、水圈、冰雪圈和生物圈）的基本特性和各圈层之间的相互作用。

5．了解和掌握气候系统的基本特性（反馈性和敏感性）和可预报性。

6．熟悉和掌握基本气候统计变量的计算及表征的意义。

（二）气候系统的能量平衡

1．准确理解和掌握总辐射、直接辐射、散射辐射、反射率和反射辐射的基本概念。

2．理解和掌握地面长波辐射、大气逆辐射和地面有效辐射；能熟练应用和计算地面有效辐射。

3．了解大气中的辐射传输过程，理解大气透明系数的基本概念。

4．了解大气对辐射的吸收主要特点、温室效应的基本原理。

5．熟知地面辐射平衡方程、大气辐射平衡方程和地气系统辐射平衡方程及各分支过程的物理意义。

6．熟练掌握地表热量平衡方程、大气热量平衡方程和地气系统热量平衡方程。

7．了解全球能量平衡示意图。

 （三）气候系统的水分循环

1．掌握气候系统水循环的主要过程，了解当前蒸发计算的几种方法。

2．了解和掌握地表、大气水分收支方程及其各分支过程。

3．熟悉地气系统的水分平衡。

4．了解全球水循环的示意图中的各主要过程。

 （四）大气环流

1．理解和掌握大气环流形成的物理因子。

2．清楚的了解大气环流的基本特征。

3．掌握季风的基本概念和形成原因。

4．了解东亚季风的概念、基本特征和形成原因。

（五）陆地、海洋对气候变化的作用

1．掌握陆地表面所包括的主要物理过程，理解和掌握陆地表面过程对气候的作用主要途径，了解陆面影响气候变化的主要因子。

2．掌握海洋的基本特性，了解陆地和海洋在物理特性上的差异，了解海洋对气候变化影响的机理，掌握几个海气相互作用的典型个例。

3．地形对气候变化的作用：了解地形对辐射、温度、气流和降水的影响。

4．理解并掌握青藏高原大地形对气候的动力和热力作用。

5．了解冰雪对气候变化影响的主要物理过程，特别是冰雪异常与气候变化相互作用的反馈机制。

（六）气候变化和模拟

1．气候变化的定义与时期的划分：掌握气候变化、气候趋势、气候变动、气候振动、气候波动、气候的周期性、气候不连续性、气候变迁等基本概念，了解气候时间尺度的划分。

2．了解气候变化的原因及与时间尺度的关系。

3．简单了解气候研究的方法，包括地质时期气候变化的研究方法、历史时期气候变化的研究方法、近代气候变化的研究方法、现代气候研究方法。

4．简单了解当前气候数值模拟的现状和发展趋势。

（七）人类活动和气候变化

1．人类活动对气候变化的影响

1）深入理解下垫面变化对气候变化的影响，包括植被状况的改变、城市化的发展等对气候变化的影响

2）熟悉当前温室气体的种类，了解大气成分的改变对气候变化的影响，特别是工业排放对气候变化的影响，掌握温室效应、全球增暖等基本概念。

2．气候变化对人类活动的影响，主要了解气候与能源、水资源和粮食生产的关系，土地沙漠化与气候的关系等。

三、主要参考书目

1 高国栋，陆渝蓉编著．气候学．北京：气象出版社，1988

2　　　  缪启龙，刘雅芳，周锁铨编著．气候学．北京：气象出版社，1995

3　　　  大学一般统计学教程中的时间序列分析部分.

编制日期：2004年6月10日