《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

周秀骥等编著. 高等大气物理学. 北京：气象出版社，1991

邹进上等编著. 大气物理基础. 北京：气象出版社，1982

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