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：F05

科目名稱：云降水物理學

第一部分    課程目標與基本要求

云、霧、降水物理過程是大氣水循環的核心組成部分，是地球大氣的熱量、水份和動量平衡的關鍵因素，它不僅影響到局地的和短期的天氣過程，也影響到大氣環流和全球氣候的變化。此外，云和降水還會影響大氣污染、大氣雷電和電磁輻射的傳播。

本課程以大氣熱力學和大氣動力學為基礎，研究大氣中水分在各階段所經歷的物理過程，即研究云、霧和降水和形成、發展和消散的物理規律，是大氣科學中最為重要的分支學科之一，是雷達氣象學、天氣導變、強風暴等物理氣象學的核心，與《云動力學》、《云降水物理實驗》等課程相配合，共同構筑專業知識結構的核心框架。

課程教學目標是使學生掌握云降水形成的基本原理，培養學生從微物理角度分析和解決大氣科學問題的能力。

第二部分    課程內容與考核目標

1．緒論

（1）掌握云降水物理學的學科性質和研究意義；

（2）熟悉研究方法體系；

（3）理解學科發展與社會經濟進步的關系；

（4）了解主要研究對象；

（5）了解學科發展歷史；

2．云降水宏觀特征

（1）掌握濕空氣達到飽和的主要途徑

（2）掌握云內濕度和含水量的一般特征、積狀云和層狀云的宏觀特征、熱泡理論、氣團雷暴的結構與生命史；

（3）熟悉鋒面氣旋中的雨帶結構；

（4）了解大氣水循環過程、霧的形成過程與結構特征、卷云的宏觀特征、熱帶氣旋的云系結構特征；

（5）初步了解全球云、霧、降水分布和云的日、季變化；

3．云降水微觀特征

（1）掌握云降水粒子相態和尺度譜分布、云的膠體穩定性；

（2）熟悉云降水粒子譜分布數據處理方法及微物理特征量的計算；

（3）理解不同云降水粒子的尺度譜分布差異；

4．云的形成—核化理論

（1）了解水汽、液水、冰的結構及其與空氣之間的界面特性

（2）掌握核化的概念、可溶性核上的凝結核化過程、柯拉方程及其意義；

（2）熟悉云凝結核和大氣冰核的性質和特點、冰核起核化作用的條件；

（3）理解同質核化的基本性質、同質凍結核化和異質凍結核化的差異；

（4）了解離子和不可溶粒子表面凝結核化的基本特點；

（5）初步了解由化學勢概念導出開爾文公式；

5．云霧粒子的擴散增長

（1）掌握Maxwell方程的推導、擴散系數、導熱系數、擴散增長基本規律、貝吉龍理論及基本規律；

（2）熟悉云滴群凝結增長過程基本規律；

（3）理解冰晶凝華增長處理方法；

（4）了解單滴凝結增長方程的推導過思路、冰晶的形狀與溫度和濕度的關系；

（5）初步了解云滴的起伏凝結增長理論；額

6．暖云降水理論

（1）掌握微滴下落末速度規律、碰撞效率概念及規律、雨滴繁生機制；

（2）熟悉Stokes末速定律推導、連續碰并增長方程的推導及應用；

（3）理解凝結增長與碰并增長的共同作用過程；

（4）了解隨機碰并增長模型、凝結增長過渡到碰并增長的可能機制；

7．冷云降水理論

（1）掌握冷云降水的主要機制、冰質粒繁生機制、“播種云—供應云”降水機制；

（2）熟悉連續碰并增長方程對冰相粒子碰并增長過程的應用；

（3）理解成云致雨的物理總過程；

（4）初步了解大氣冰相粒子的運動特性；

8．冰雹物理基礎

（1）掌握冷雹分層結構的形成機制、干增長和濕增長概念；

（2）熟悉冰雹云結構與冰雹形成過程的關系；

（3）理解干增長和濕增長判據；

（4）了解雹胚與云體溫度的關系；

9．人工影響天氣原理

（1）掌握暖云和冷云增雨、人工抑雹、人工消霧的基本原理；

（2）熟悉人工影響天氣主要催化劑的性質；

第三部分    有關說明與實施要求

1、考試目標的能力層次的表述

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：基礎知識和基本概念；

一般要求—理解：基本原理和物理規律；

較高要求—掌握：理論分析與定量計算。

2、命題考試的若干規定

(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)各章考題所占分數大致如下：

第1-2章：           10%

第3-4章：           20%

第5-6章：           30%

第7-8章：           30%

第 9 章：            10%

(3)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。

(4)試卷中對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“了解”占10%，理解”占20%，“掌握”占70%。

(5)試題可出現的題型有選擇題、名詞解釋、簡答題、分析論述題、計算題等多種類型。

(6)考試方式為閉卷筆試?？偡?50分，考試時間為180分鐘，試題主要測驗考生對本學科的基礎理論、基本知識和基本技能掌握的程度，以及運用所學理論分析、解決問題的能力。試題要有一定的區分度，難易程度要適當。

(7)題型舉例

●名詞解釋：冰晶效應

●簡答題：平水面和平冰面飽和水汽壓差的最大值位于什么溫度？這是冰晶效應進行最有效的環境溫度嗎？簡述其理由。

●分析論述題：試述云滴群凝結增長的規律。