2018年南京信息工程大学2001大气动力学考博大纲博士研究生入学考试大纲

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南京信息工程大学博士研究生招生入学考试
《大气动力学》考试大纲
考试科目代码：2001
考试科目名称：大气动力学
一．必须掌握：
1．准地转平衡的概念，准地转运动的形成原理；涡度和散度的相对大小；准地
转近似的适应范围；
2．位势涡度的概念；位势涡度方程的解释；
2．自由 Rossby 波形成的基本解释和自由 Rossby 波动形成过程中流体微团的受
力特点；
3．热带大气中，Kelvin 波、混合 Rossby-重力波的基本性质、特点，波的频散关
系式的物理意义；
4．β 平面 Rossby 波和 f 平面（地形）Rossby 波的基本性质、特点；地形 Rossby
波在翻越山脉时波速变化特点；
5．正压过程中地转适应的方向取决于什么？斜压过程中高低空的适应过程有何
不同？
6．均匀介质和非均匀介质中波动有何不同？
7．条件不稳定概念和第二类条件不稳定理论（CISK）。
二．需要理解：
1．如何用小参数法推导准地转方程组？如何理解“地转退化”？
2．准地转理论的内涵。并由准地转位涡方程与浅水方程组比较，进一步解释准
地转理论。
3．多尺度方法中多种尺度的物理意义，多尺度方法的物理内涵和多尺度方法的
用途与局限性。如何使用多尺度方法将浅水方程组化为准地转涡度方程。
4．理解自由大气中辐散辐合运动中心位置与无辐散运动中心（环流中心）位置
的基本关系；
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5．波包的数学定义，位相与时空坐标（ t , x , y ）的微分关系式，波包的波数
和频率随时间变化的守恒式。
6．理解 Rossby 波动的形成与基本气流的关系；
7．已知群速度时求出波射线；Rossby 波的波射线理论；波作用量的概念；
8．在 Rossby 波的频散关系式
222 


Rlk
k

中说明散度对波速的影响；并将地形 Rossby 波和上式相比较，说明地形
Rossby 波是由地球旋转和地形倾斜共同作用形成的。
9．缓变介质的概念；在缓变介质中二维 Rossby 波的传播方向及 Rossby 波的固
有群速度与流体无辐散扰动纬向伸长或经向伸长的关系；
10．波导的概念；了解大气中 Rossby 波波导与急流关系密切的事实；
11．Kelvin 波的存在条件、在 x、y 两个方向上尺度和性质不同点、振幅的特点
以及为何是非地转的。
12．如何理解波流相互作用和三波共振相互作用？
13．解释引起局地气温变化的物理因子。
三、需要懂得：
1．位涡思想在天气学中的应用；高空位涡异常和地面位温异常，会引起天气系
统的哪些变化？
2．Rossby 波的转向和反射；Rossby 波动能量传播的诊断工具；利用波动能量传
播解释遥相关波列；
3．Gill 模式的特点和大气对热带非绝热强迫响应的基本特征；尝试解释信风的
形成；
4．解释季风与沙漠的形成和维持的关系；
5．ENSO 循环过程中的 Bjerkness 机制和时滞振子理论；
6．用大气动力学理论，解释台风、龙卷等中尺度强对流系统形成机理。