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2022年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

科目代碼：F1101 科目名稱：動力氣象學

一、考試要求

主要考查學生對大氣運動方程組及其簡化、大氣中的平衡運動和渦旋性質、大氣能量學、行星邊界層以及大氣波動相關知識的理解與掌握，考查學生對地轉適應、準地轉理論和穩定性理論的理解，以及運用這些基本理論和方法，分析解決實際問題的能力。

二、考試內容

1.大氣運動的基本方程組及其簡化

各種作用力的性質、導出大氣運動的方程組的方法、薄層近似、大尺度運動中特征尺度間的基本關系、利用尺度分析簡化方程的方法、無量綱方程和動力學參數、β平面近似、建立P坐標系的物理基礎和坐標轉換關系。

2.大氣中的平衡運動

自然坐標系、平衡流場的基本性質、正壓和斜壓概念，熱成風概念及其數學表達、地轉偏差、環流定理及其意義、渦度概念、渦度方程和平衡方程的導出及其意義、泰勒—普勞德曼定理、位渦概念、位渦守恒定律及應用。

3.大氣能量學

大氣中各種基本能量形式和各種能量間轉換的物理過程、推導能量平衡方程的方法、靜力平衡大氣中能量及其轉換的特點、有效位能的概念。

4.大氣行星邊界層

近地面層、埃克曼層風隨高度變化的規律、埃克曼抽吸、旋轉衰減、湍流對熱量及水汽輸送的意義、Ri數的意義。

5.大氣中的波動

各種波參數的意義、群速和能量頻散、微擾動方法和標準波型法、求解大氣波動的思路和方法、大氣中各種基本波動和混合波的求解及波動性質及傳播的物理機制、包辛內斯克近似、濾波的概念與方法。

6.地轉適應和準地轉理論

適應過程與演變過程的含義和特征、正壓大氣中地轉適應過程的物理機制、適應結果與初始擾動尺度的關系、斜壓適應過程的特點、第一類和第二類準地轉運動的特點、小參數展開方法的要點、準地轉方程組的性質、準地轉位勢傾向方程、ω方程的推導及天氣學意義。

7.大氣運動的穩定性理論

擾動不穩定性概念、處理長波正壓與斜壓不穩定的方法、斜壓不穩定波的結構及應用意義。

三、考試形式

考試形式為閉卷、筆試，考試時間為2小時，滿分 100 分。

題型包括：填空題(約20分)、名詞解釋(約20分)、簡答題(約30分)和分析推導類題目(約30分)等。

四、參考書目

1.《動力氣象學》，呂美仲等 編著，氣象出版社，2004年，第一版。