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南京信息工程大學博士研究生招生入學考試
《大氣動力學》考試大綱
考試科目代碼:2001
考試科目名稱:大氣動力學
一.必須掌握:
1.準地轉平衡的概念,準地轉運動的形成原理;渦度和散度的相對大?。粶实?br/>轉近似的適應范圍;
2.位勢渦度的概念;位勢渦度方程的解釋;
2.自由 Rossby 波形成的基本解釋和自由 Rossby 波動形成過程中流體微團的受
力特點;
3.熱帶大氣中,Kelvin 波、混合 Rossby-重力波的基本性質、特點,波的頻散關
系式的物理意義;
4.β 平面 Rossby 波和 f 平面(地形)Rossby 波的基本性質、特點;地形 Rossby
波在翻越山脈時波速變化特點;
5.正壓過程中地轉適應的方向取決于什么?斜壓過程中高低空的適應過程有何
不同?
6.均勻介質和非均勻介質中波動有何不同?
7.條件不穩定概念和第二類條件不穩定理論(CISK)。
二.需要理解:
1.如何用小參數法推導準地轉方程組?如何理解“地轉退化”?
2.準地轉理論的內涵。并由準地轉位渦方程與淺水方程組比較,進一步解釋準
地轉理論。
3.多尺度方法中多種尺度的物理意義,多尺度方法的物理內涵和多尺度方法的
用途與局限性。如何使用多尺度方法將淺水方程組化為準地轉渦度方程。
4.理解自由大氣中輻散輻合運動中心位置與無輻散運動中心(環流中心)位置
的基本關系;
2
5.波包的數學定義,位相與時空坐標( t , x , y )的微分關系式,波包的波數
和頻率隨時間變化的守恒式。
6.理解 Rossby 波動的形成與基本氣流的關系;
7.已知群速度時求出波射線;Rossby 波的波射線理論;波作用量的概念;
8.在 Rossby 波的頻散關系式
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Rlk
k?
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中說明散度對波速的影響;并將地形 Rossby 波和上式相比較,說明地形
Rossby 波是由地球旋轉和地形傾斜共同作用形成的。
9.緩變介質的概念;在緩變介質中二維 Rossby 波的傳播方向及 Rossby 波的固
有群速度與流體無輻散擾動緯向伸長或經向伸長的關系;
10.波導的概念;了解大氣中 Rossby 波波導與急流關系密切的事實;
11.Kelvin 波的存在條件、在 x、y 兩個方向上尺度和性質不同點、振幅的特點
以及為何是非地轉的。
12.如何理解波流相互作用和三波共振相互作用?
13.解釋引起局地氣溫變化的物理因子。
三、需要懂得:
1.位渦思想在天氣學中的應用;高空位渦異常和地面位溫異常,會引起天氣系
統的哪些變化?
2.Rossby 波的轉向和反射;Rossby 波動能量傳播的診斷工具;利用波動能量傳
播解釋遙相關波列;
3.Gill 模式的特點和大氣對熱帶非絕熱強迫響應的基本特征;嘗試解釋信風的
形成;
4.解釋季風與沙漠的形成和維持的關系;
5.ENSO 循環過程中的 Bjerkness 機制和時滯振子理論;
6.用大氣動力學理論,解釋臺風、龍卷等中尺度強對流系統形成機理。

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