大氣物理與大氣環(huán)境基礎(chǔ)綜合_百度文庫

1、中國科學(xué)院大氣物理研究所碩士研究生入學(xué)考試大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境基礎(chǔ)綜合考試大綱本大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境基礎(chǔ)綜合考試大綱適用于中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣科學(xué)學(xué)科有關(guān)專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。大氣物理學(xué)、大氣環(huán)境學(xué)和大氣化學(xué)是大氣科學(xué)的重要分支,是許多專業(yè)學(xué)科的基礎(chǔ)理論課程。本考試大綱由3個(gè)部分組成:大氣物理學(xué)考試大綱、大氣化學(xué)考試大綱和大氣環(huán)境學(xué)考試大綱,考試內(nèi)容各占三分之一。第一部分大氣物理學(xué)考試大綱大氣物理學(xué)考試內(nèi)容主要包括大氣組成與物理特性及其垂直結(jié)構(gòu)、大氣探測(cè)與遙感的方法和技術(shù)、大氣輻射學(xué)、云霧和降水物理學(xué)等幾大部分。要求考生對(duì)這幾部分的基本概念有較深入的了解,掌握描述大氣狀態(tài)和變化的基

2、本原理和公式及其應(yīng)用,了解現(xiàn)代大氣物理學(xué)的一些前沿問題及與其他學(xué)科交叉的發(fā)展動(dòng)向,具有一定的綜合運(yùn)用大氣物理學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。一、考試內(nèi)容(一大氣的組成與垂直結(jié)構(gòu)1.地球大氣的主要組成成分與來源2.描述大氣狀態(tài)及其變化的主要物理量3.一些微量但在天氣、氣候和環(huán)境變化中起重要作用的大氣成分4.大氣的垂直結(jié)構(gòu)(分層及其形成的主要原因5.大氣靜力學(xué)及壓-高公式的應(yīng)用6.太陽及其他行星大氣的組成與特征(二大氣探測(cè)和遙感的方法與技術(shù)1.氣象要素(溫度、濕度、氣壓、風(fēng)和降水的常規(guī)測(cè)量方法和技術(shù)2.氣象雷達(dá)(常規(guī)和Doppler雷達(dá)探測(cè)的基本原理和探測(cè)內(nèi)容(對(duì)象3.氣象衛(wèi)星遙感探測(cè)大氣的基本原理4

3、.激光雷達(dá)探測(cè)大氣的基本原理(非重點(diǎn)5.全球大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)的組成與作用(三大氣輻射學(xué)1.大氣分子吸收(譜2.大氣粒子對(duì)輻射的散射理論3.大氣輻射傳輸理論4.大氣輻射加熱或冷卻率的計(jì)算5.大氣輻射學(xué)在大氣化學(xué)中的基本應(yīng)用(非重點(diǎn)6.大氣輻射學(xué)在氣候變化中的基本應(yīng)用(四云霧和降水物理學(xué)1.云、霧和降水的分類及其主要特征2.云和霧形成的主要物理機(jī)制3.降水形成的微物理機(jī)制4.閃電形成的機(jī)制5.人工增雨和消雹的基本原理及其物理基礎(chǔ)6.強(qiáng)風(fēng)暴的簡(jiǎn)單模型(非重點(diǎn)二、考試要求(一大氣的組成與垂直結(jié)構(gòu)1.認(rèn)識(shí)大氣的主要組成成分及其來源2.理解和掌握描述大氣狀態(tài)及其變化的主要物理量3.認(rèn)識(shí)一些微量但在天氣、氣候和環(huán)

4、境變化中起重要作用的成分4.了解大氣的垂直結(jié)構(gòu)(分層及其形成的主要原因5.理解并掌握大氣靜力學(xué)的概念,掌握壓力-高度公式的推導(dǎo)和應(yīng)用6.了解現(xiàn)代大氣物理學(xué)研究中的一些問題(二大氣探測(cè)和遙感的方法與技術(shù)1.了解氣象要素(溫度、濕度、氣壓、風(fēng)和降水的常規(guī)測(cè)量方法和技術(shù)2.理解并掌握氣象雷達(dá)(常規(guī)和Doppler雷達(dá)探測(cè)的基本原理和探測(cè)內(nèi)容(對(duì)象,掌握雷達(dá)氣象方程3.理解并掌握氣象衛(wèi)星遙感探測(cè)大氣的基本原理,重點(diǎn)掌握垂直溫度廓線衛(wèi)星遙感探測(cè)的原理4.理解并掌握激光雷達(dá)探測(cè)大氣的基本原理5.認(rèn)識(shí)和理解全球大氣監(jiān)測(cè)(網(wǎng)的作用(三大氣輻射學(xué)1.理解并掌握大氣分子吸收(譜2.了解太陽和地氣系統(tǒng)輻射(譜的基本

5、特征3.理解并掌握大氣粒子對(duì)輻射的散射理論4.理解并掌握大氣輻射傳輸理論和求解過程5.理解大氣輻射加熱或冷卻率的概念,掌握其計(jì)算公式6.一般性地了解大氣輻射學(xué)在大氣化學(xué)中的基本應(yīng)用7.了解大氣輻射學(xué)在氣候變化中的基本應(yīng)用,理解并掌握輻射強(qiáng)迫的概念及其一般性表達(dá)式(四云霧和降水物理學(xué)1.認(rèn)識(shí)并掌握云、霧和降水的主要類型及其特征2.了解云凝結(jié)核、凍結(jié)核的作用及水汽凝結(jié)和過飽和的概念3.熟悉并掌握云和霧形成的主要條件和物理機(jī)制4.熟悉并掌握降水、降雹形成的微物理機(jī)制及微物理過程與動(dòng)力過程的相互作用5.熟悉并掌握貝吉隆(Bergeron過程6.理解并掌握人工增雨和消雹的基本原理及其理論基礎(chǔ)三、主要參考

6、書目1. 周秀驥等編著. 高等大氣物理學(xué). 北京:氣象出版社,19912. 鄒進(jìn)上等編著. 大氣物理基礎(chǔ). 北京:氣象出版社,19823. Murry L. Salby, Fundamentals of Atmospheric Physics, Academic Press, 1996第二部分大氣化學(xué)考試大綱大氣化學(xué)考試內(nèi)容主要包括大氣化學(xué)的基本概念;控制大氣成分濃度的物理、化學(xué)、生物過程;大氣微量成分的循環(huán)過程;大氣氣溶膠;大氣臭氧;云霧降水化學(xué);大氣化學(xué)成分變化及其氣候環(huán)境效應(yīng)。要求考生對(duì)其基本概念有較深入的了解,能夠系統(tǒng)地掌握大氣化學(xué)的基本知識(shí),并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的

7、能力。一、考試內(nèi)容(一大氣化學(xué)的基本概念1. 地球系統(tǒng)和大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征2. 地球大氣的形成和演化過程3. 大氣成分及其物理化學(xué)性質(zhì)4. 大氣化學(xué)的研究意義5. 大氣輻射過程、能量過程、動(dòng)力過程對(duì)大氣成分的分布和轉(zhuǎn)化的影響(二控制大氣成分濃度的物理、化學(xué)、生物過程1. 源及其分類2. 地表源的特點(diǎn)3. 生物源的物理化學(xué)過程4. 非生物源的物理化學(xué)過程5. 地表源排放的測(cè)量技術(shù)6. 微量成分的長(zhǎng)距離輸送7. 均相和非均相化學(xué)過程8. 清除與沉降過程(三大氣微量成分的循環(huán)過程1. 水循環(huán)2. 氫循環(huán)3. 碳循環(huán)4. 氮循環(huán)5. 硫循環(huán)(四大氣氣溶膠1. 大氣氣溶膠的基本概念2.氣溶膠粒子的壽命3

8、. 粒子尺度4. 尺度范圍及性質(zhì)5. 粒子濃度6. 粒度譜分布7. 譜分布經(jīng)驗(yàn)函數(shù)8. 氣溶膠粒子的產(chǎn)生過程9. 大氣氣溶膠的化學(xué)組成及元素濃度譜分布10. 氣溶膠的來源的判定與分析11. 氣溶膠的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)方法(五大氣臭氧1. 大氣光化學(xué)理論2. 氮-氧大氣的Chapman光化學(xué)平衡理論3. 對(duì)流層臭氧4. 平流層臭氧5. 南極臭氧洞問6. 臭氧的環(huán)境效應(yīng)7. 臭氧觀測(cè)儀器及技術(shù)手段(六云霧降水化學(xué)1.云化學(xué)2.霧化學(xué)3.降水化學(xué)4.酸雨問題5. 酸雨的環(huán)境效應(yīng)6. 酸雨的觀測(cè)(七大氣化學(xué)成分變化及其氣候環(huán)境效應(yīng)1.大氣化學(xué)成分的變化及其成因2.大氣化學(xué)成分變化的證據(jù)3.大氣化學(xué)成分變化的勢(shì)態(tài)

9、4.大氣成分在氣候環(huán)境系統(tǒng)中的作用及其引起的氣候環(huán)境效應(yīng)5.溫室氣體與溫室效應(yīng)6.氣溶膠的陽傘效應(yīng)二、考試要求(一大氣化學(xué)的基本概念(1了解地球系統(tǒng)和大氣的基本運(yùn)動(dòng)特征和地球大氣的形成演化過程。熟悉地球大氣的結(jié)構(gòu)。掌握大氣組成成分的物理化學(xué)性質(zhì),特別是微量氣體的物理化學(xué)性質(zhì)。能夠運(yùn)用這些知識(shí)解釋基本的大氣化學(xué)現(xiàn)象。(2了解大氣化學(xué)的研究?jī)?nèi)容、研究方法以及研究意義。(3掌握大氣輻射過程、能量過程和動(dòng)力過程對(duì)大氣成分的分布和轉(zhuǎn)化的影響。(二控制大氣成分濃度的物理、化學(xué)、生物過程(1了解大氣成分的源及其分類。認(rèn)識(shí)地表源的特點(diǎn)。熟悉并掌握生物源和非生物源的物理化學(xué)過程。(2熟悉地表源排放的測(cè)量方法,掌

10、握箱方法和微氣象學(xué)方法,并會(huì)使用這些方法求解排放通量。(3了解大氣微量成分的長(zhǎng)距離輸送模式,了解歐拉方法、拉格朗日方法、半歐拉半拉格朗日方法。(4理解并掌握均相非均相的化學(xué)過程。(5熟悉大氣化學(xué)物質(zhì)的清除與沉降過程。掌握沉降速率、干沉降過程的阻力模式(空氣動(dòng)力阻力、準(zhǔn)薄層阻力、冠層表面阻力及三者關(guān)系、云中清除與云下清除等概念。掌握濕清除過程的實(shí)驗(yàn)研究和干沉降的測(cè)量。(三大氣微量成分的循環(huán)過程(1了解大氣水的源匯,水汽的輸送與分布以及水汽在大氣中的化學(xué)變化。(2掌握大氣中氫的源和匯,濃度分布及化學(xué)轉(zhuǎn)化。(3掌握大氣二氧化碳的循環(huán)、大氣甲烷的循環(huán)、大氣一氧化碳的循環(huán)、大氣中非甲烷碳?xì)浜皖w粒有機(jī)碳的

11、循環(huán)。(4掌握大氣氧化亞氮的循環(huán)、大氣氮氧化物NOx的循環(huán)、氮化物的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。(5掌握大氣硫化氫的循環(huán)、大氣氧硫化碳的循環(huán)、大氣二硫化碳的循環(huán)、大氣二甲基硫的循環(huán)、大氣二氧化硫的循環(huán)、大氣硫酸鹽粒子的循環(huán)。(四大氣氣溶膠(1了解大氣氣溶膠的基本概念,掌握光學(xué)等效直徑、空氣動(dòng)力學(xué)等效直徑和體積等效直徑等概念。認(rèn)識(shí)粒子的尺度范圍和性質(zhì)。了解粒子濃度的描述方法。(2掌握粒子尺度譜分布的概念,了解濃度譜、質(zhì)量譜、體積譜和表面積譜的概念。(3掌握粒度譜分布的經(jīng)驗(yàn)描述,熟悉譜分布經(jīng)驗(yàn)函數(shù):積聚態(tài)粒子的負(fù)指數(shù)譜分布、粗粒子的伍德科克譜分布、伽馬譜分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、對(duì)數(shù)二次曲線分布。(4掌握氣溶膠粒子的

12、產(chǎn)生過程:破碎過程、氣粒轉(zhuǎn)化過程、光化學(xué)煙霧過程。(5掌握大氣氣溶膠的化學(xué)成分組成以及元素濃度譜分布規(guī)律以及富積因子的概念和作用。(6了解大氣氣溶膠的有關(guān)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)方法以及相關(guān)的觀測(cè)儀器。(五大氣臭氧(1了解光化學(xué)反應(yīng)、選擇性吸收、量子效應(yīng)、感光反應(yīng)等大氣光化學(xué)的基本理論,理解光化學(xué)平衡的概念。(2掌握氮-氧的大氣光化學(xué)平衡理論,了解氧分子對(duì)太陽輻射的吸收、臭氧的產(chǎn)生與破壞、氮-氧大氣中的臭氧光化學(xué)平衡(3對(duì)于對(duì)流層,掌握臭氧前體物對(duì)臭氧的生消作用、臭氧的全球分布與季節(jié)變化分布規(guī)律;對(duì)于平流層臭氧,掌握其生消機(jī)制、物理化學(xué)特性、時(shí)空變化規(guī)律(4認(rèn)識(shí)南極臭氧洞問題,掌握其產(chǎn)生機(jī)制、環(huán)境氣候效應(yīng),了

13、解臭氧的環(huán)境效應(yīng)、臭氧的觀測(cè)儀器及技術(shù)手段(六云霧降水化學(xué)(1了解云化學(xué)、霧化學(xué)、降水化學(xué)的基本知識(shí),(2充分認(rèn)識(shí)酸雨問題,了解酸雨判別標(biāo)準(zhǔn)、空間分布特征、主要化學(xué)過程(3掌握酸雨的環(huán)境效應(yīng)(4了解酸雨的觀測(cè)(七大氣化學(xué)成分變化及其氣候環(huán)境效應(yīng)(1了解大氣化學(xué)成分的變化及其成因,掌握大氣化學(xué)成分變化的證據(jù)及大氣化學(xué)成分變化的勢(shì)態(tài)(2系統(tǒng)掌握大氣成分在氣候環(huán)境系統(tǒng)中的作用及其引起的氣候環(huán)境效應(yīng)(3掌握溫室氣體與溫室效應(yīng)(4掌握氣溶膠的陽傘效應(yīng)三、要參考書目王明星,大氣化學(xué)(第二版,北京:氣象出版社,1999第三部分大氣環(huán)境學(xué)考試大綱大氣環(huán)境學(xué)考試內(nèi)容主要包括大氣環(huán)境學(xué)概述;大氣環(huán)境污染;大氣污染

14、的氣象過程;大氣環(huán)境評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及管理;酸雨及大氣環(huán)境酸化;沙塵暴等。要求考生對(duì)其基本概念有較深入的了解,能夠系統(tǒng)地掌握大氣環(huán)境學(xué)的基本知識(shí),并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力。一、考試內(nèi)容(一大氣環(huán)境學(xué)概述1. 大氣環(huán)境學(xué)研究對(duì)象和內(nèi)容2. 大氣環(huán)境學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系3. 大氣環(huán)境學(xué)展望(二大氣環(huán)境污染1. 大氣環(huán)境的自然狀態(tài)2. 大氣環(huán)境污染的種類和來源3. 大氣污染概況4. 大氣污染的影響和危害(三大氣污染的氣象過程1. 大氣邊界層的特征2. 大氣湍流擴(kuò)散的理論處理3. 大氣污染物濃度分布的模式計(jì)算4. 復(fù)雜地形上的大氣污染 5. 城市和區(qū)域大氣擴(kuò)散 （四）大氣環(huán)境評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及

15、管理 大氣環(huán)境評(píng)價(jià)、 1. 大氣環(huán)境評(píng)價(jià) 2. 大氣污染預(yù)報(bào) 3. 大氣環(huán)境質(zhì)量管理 （五）酸雨及大氣環(huán)境酸化 1. 酸雨概況 2. 酸雨的形成和來源 3. 酸雨的數(shù)值模擬 4. 酸雨對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和危害 5. 酸雨的防治對(duì)策 （六） 沙塵暴 1. 沙塵暴概況 2. 沙粒的特征及其運(yùn)動(dòng) 3. 沙塵暴的形成與天氣特征 4. 沙塵的遠(yuǎn)距離輸送 二、考試要求 （一）大氣環(huán)境學(xué)概述 1. 認(rèn)識(shí)大氣環(huán)境學(xué)的主要研究對(duì)象和內(nèi)容 2. 了解大氣環(huán)境學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系 3 .熟悉現(xiàn)代大氣環(huán)境學(xué)的一些研究方向 （二）大氣環(huán)境污染 1. 認(rèn)識(shí)并掌握大氣的結(jié)構(gòu)、組成、溫度及水汽分布 2. 了解大氣環(huán)境污染物的種類

16、和來源 3. 了解歷史上重大的大氣污染事件，了解國際及國內(nèi)大氣污染 經(jīng)歷的階段，熟悉中國大氣污染形成的主要原因 4. 了解大氣污染對(duì)人體健康、植物、建筑物、天氣及氣候的 影響 （三）大氣污染的氣象過程 1認(rèn)識(shí)大氣邊界層分層 2熟悉并掌握大氣邊界層溫度、穩(wěn)定度、風(fēng)以及大氣湍流的特 征 3了解大氣湍流擴(kuò)散的理論，理解湍流擴(kuò)散的梯度輸送理論、 統(tǒng)計(jì)理論、相似理論 4熟悉并掌握泰勒公式和高斯擴(kuò)散公式 5了解復(fù)雜地形上的大氣污染特征，包括局地建筑物，山地地 形以及水陸交界下墊面對(duì)擴(kuò)散的影響。 6熟悉城市和區(qū)域大氣擴(kuò)散特征，以及中尺度大氣擴(kuò)散模式的 分類。 （四）大氣環(huán)境評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及管理 大氣環(huán)境評(píng)價(jià)、

17、1了解大氣環(huán)境評(píng)價(jià)的意義和內(nèi)容 2認(rèn)識(shí)大氣污染源調(diào)查和評(píng)價(jià) 3熟悉大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià) 4熟悉大氣污染預(yù)報(bào)的方法 5了解大氣環(huán)境質(zhì)量管理的法規(guī)政策和制度 （五）酸雨及大氣環(huán)境酸化 1認(rèn)識(shí)酸雨及大氣酸沉降 2了解酸雨的形成，來源及基本化學(xué)過程 3了解酸雨的數(shù)值模擬研究，包括大氣氧化制影響過程，對(duì)流 云中形成酸雨的數(shù)值模擬，云下雨水酸化過程的數(shù)值模擬以及酸性 物的長(zhǎng)距離輸送。 4了解酸雨對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和危害。包括酸雨對(duì)農(nóng)作物的 影響和危害，酸雨對(duì)森林的影響和危害酸雨對(duì)土壤的影響和危害， 酸雨對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響和危害酸雨對(duì)建筑物和材料的影響和危 害，酸雨對(duì)人體健康的影響和危害。 5了解酸雨的防治對(duì)策 （六）沙塵暴 1. 了解沙塵暴危害、沙塵暴天氣主要特征、以及沙