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南京信息工程大學碩士研究生招生入學考試考試大綱

科目代碼：806

科目名稱：大氣物理學

第一部分 課程目標與基本要求

一、課程目標

大氣物理學是研究大氣的物理現象、物理過程及其演變規律的大氣科學的分支學科。它既是大氣科學的基礎理論部分，又是環境科學的一個部分。該課程的學習，使學生系統掌握大氣物理學各方面的基礎理論知識，為以后的動力氣象學、云物理學及邊界層氣象學等專業課的學習奠定基礎。

二、基本要求

本課程主要講述：大氣中各種氣體成分的性質、各種氣象要素的定義與計算、大氣的垂直分層;大氣靜力學;大氣熱力學的基本概念和基本定律、各種熱力過程和溫濕參量;大氣層結穩定度;輻射的基本概念和基本定律、太陽短波輻射在大氣中的傳輸、地球長波輻射在大氣中的傳輸等大氣學科的基礎知識

第二部分 課程內容與考核目標

1.行星大氣和地球大氣的演化

(1)了解太陽系形成和行星大氣成分;

(2)理解地球大氣的演化過程。

2.地球大氣的成分及其分布

(1)了解空氣的主要成分和主要的氣象要素;

(2)了解大氣氣溶膠的來源、尺度和化學成分及其分布特征、在大氣中的滯留和清除過程。

(3)掌握濕度的表示法和狀態方程;

(4)理解虛溫的定義、水汽和大氣氣溶膠的作用。

3.大氣的分層和結構

(1)理解大氣分層的方法，大氣垂直結構、特點及大氣質量計算方法;

(2)了解大氣的主要下墊面海洋的物理特性。

4.大氣靜力學

(1)掌握大氣靜力學方程推導、適用范圍及應用;

(2)理解模式大氣和氣壓-高度/位勢高度公式;

(3)了解標準大氣和氣壓的時空分布;

5.大氣熱力學基礎

(1)掌握熱力學第一、第二定律，態函數及大氣中的能量;

(2)掌握描述大氣熱力學狀態的熱力學方程;

(3)掌握大氣熱力學過程和大氣靜力穩定度;

(4)掌握熱力學圖表并能用其描述大氣熱力學過程和靜力穩定度分析;

(5)了解絕熱混合過程和等壓冷卻過程;

(6)了解大氣熱力學中的溫濕參量;

(7)了解逆溫層的概念。

6.地面和大氣中的輻射過程

(1)掌握輻射基本概念和物理規律、比爾定律;

(2)掌握大氣吸收和散射基本概念、整層大氣吸收譜(主要的吸收帶);

(3)理解大氣對輻射的吸收和散射特性、基于大氣吸收和散射的輻射傳輸方程;

(4)理解地球、大氣及地氣系統的輻射平衡;

(5)了解氣溶膠輻射強迫、云層輻射特征。

7.大氣化學和大氣污染

(1)了解控制大氣化學成分的關鍵過程。

(2)掌握大氣微量成分的循環過程。

(3)了解大氣臭氧的生消過程及其隨高度的分布。

(4)了解云霧降水中的化學成分及酸雨的概念。

(5)掌握大氣污染的基本概念及污染物散布的影響因子。

(6)掌握理想條件下污染物濃度的計算模式。

第三部分 有關說明與實施要求

1、命題說明(可包含題型設計)：

本課程對各考核點的能力要求一般分為三個層次用相關詞語描述：

較低要求——了解;

一般要求——理解、熟悉、會;

較高要求——掌握、應用。

1) 本課程的命題考試是根據本大綱規定的考試內容來確定的，根據本大綱規定的各種比例(每種比例規定可有5分以內的浮動幅度)來組配試卷，適當掌握試題的內容、覆蓋面、能力層次和難易度。

2) 其難易度分為易、較易、較難、難四級，每份試卷中四種難易度，試題分數比例一般為2：3：3：2。

3) 試卷中對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“理解”占20%，“掌握”占80%。

4) 試題主要題型有名詞解釋、填空題、單向選擇題、簡答題、計算題、查圖題等多種類型。

5) 題型舉例

●名詞解釋：干潔大氣

●填空題：使空氣過飽和的途徑有 、 及既 又 。在自然界形成云霧的主要降溫過程有 、 、 、 。

●單項選擇題：下列各項中屬于大氣常定成分的是( )。

A、水汽(H2O) B、氧氣(O2) C、氯氟烴(CFCs) D、臭氧(O3)

●簡答題：按溫度的垂直分布特征可將地球大氣分成哪幾層?各層的主要特點是什么?

●計算題：計算氣壓為1000hPa，氣溫為27℃時的干空氣密度和在相同溫壓條件下，水汽壓為20 hPa時的濕空氣密度。(結果保留三位小數)

●查圖題：已知氣塊的氣壓P = 700 hpa, 氣溫t = -5℃, 露點td =-10℃,求氣塊的 Zc,θ, TV,θse ,Tse ,θsw , Tsw 及 q。

2、參考書目：

《大氣物理學》, 銀燕等編著, 氣象出版社, 2018;

《大氣物理學(第2版)》, 盛裴軒等編著, 北京大學出版社, 2013。

3、考試方式為閉卷筆試。總分150分，考試時間為180分鐘。

4、本科目考試不得使用計算器。