2023年硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲

科目代码：F1101   科目名称：动力气象学

一、考试要求

主要考查学生对大气运动方程组及其简化、大气中的平衡运动和涡旋性质、大气能量学、行星边界层以及大气波动相关知识的理解与掌握，考查学生对地转适应、准地转理论和稳定性理论的理解，以及运用这些基本理论和方法，分析解决实际问题的能力。

二、考试内容

1．大气运动的基本方程组及其简化

各种作用力的性质、导出大气运动的方程组的方法、薄层近似、大尺度运动特征尺度间的基本关系、利用尺度分析简化方程的方法、无量纲方程和动力学参数、β平面近似、建立P坐标系的物理基础和垂直坐标转换关系。

2．大气中的平衡运动

自然坐标系、平衡流场的基本型式和基本性质，正压大气和斜压大气概念，地转偏差。

3. 大气涡旋运动

环流定理及其意义、涡度概念、涡度方程和平衡方程的导出及其意义、泰勒—普劳德曼定理、位涡概念、位涡守恒定律及应用。

4．大气能量学

大气中各种基本能量形式和各种能量间转换的物理过程、推导能量平衡方程的方法、静力平衡大气中能量及其转换的特点、有效位能的概念。

5．大气行星边界层

近地面层、埃克曼层风随高度变化的规律、埃克曼抽吸、旋转衰减、湍流对热量及水汽输送的意义、Ri数的意义。

6．大气中的波动

各种波参数的意义、群速和能量频散、微扰动方法和标准波型法、求解大气波动的思路和方法、大气中各种基本波动和混合波的求解及波动性质及传播的物理机制、包辛内斯克近似、滤波的概念与方法。

7．地转适应和准地转理论

适应过程与演变过程的含义和特征、正压大气中地转适应过程的物理机制、适应结果与初始扰动尺度的关系、斜压适应过程的特点、第一类和第二类准地转运动的特点、小参数展开方法的要点、准地转方程组的性质、准地转位势倾向方程、ω方程的推导及天气学意义。

8．大气运动的稳定性理论

动力不稳定性概念、惯性不稳定、处理长波正压与斜压不稳定的方法、斜压不稳定波的结构及应用意义。

三、考试形式

考试形式为闭卷、笔试，考试时间为2小时，满分 100 分。

题型包括：填空题（约20分）、名词解释（约20分）、简答题（约30分）和分析推导类题目（约30分）等。

四、参考书目

1．《动力气象学》，吕美仲等 编著，气象出版社，2004年，第一版。