2019年碩士研究生入學(xué)考試自命題科目

20佃年碩士研究生入學(xué)考試自命題科目

考試大綱考試階段：復(fù)試 科目滿分值：100考試科目：數(shù)值天氣預(yù)報(bào) 科目代碼：考試方式：閉卷筆試 考試時(shí)長(zhǎng)：180分鐘一、 科目的總體要求《數(shù)值天氣預(yù)報(bào)》是大氣科學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)核心課程之一。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是利用大氣動(dòng)力學(xué)、大氣熱力學(xué)的基本原理，采用數(shù)值計(jì)算的方法，通過計(jì)算機(jī)做出天氣預(yù)報(bào)地一門科學(xué)。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)不僅能作天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)，也能作天氣和氣象要素的預(yù)報(bào)；不僅能作一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家的預(yù)報(bào)，也能作半球和全球預(yù)報(bào)；不僅能作短期預(yù)報(bào)，也能作中期和長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的相關(guān)內(nèi)容幾乎涉及大氣科學(xué)學(xué)專業(yè)所學(xué)的大多數(shù)課程，并且與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)密切相聯(lián)系，是使學(xué)生把所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)與計(jì)算機(jī)技能和方法結(jié)合起來(lái)綜合應(yīng)用的一門課程，所以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是一門非常重要課程?？颇康目傮w要求包括包括兩個(gè)方面：第一，掌握數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基本原理和方法，理解一些不同的數(shù)值預(yù)報(bào)模式，了解數(shù)值預(yù)報(bào)模式的設(shè)計(jì)和處理大氣中物理過程的基本方法。第二，通過一個(gè)簡(jiǎn)單數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的設(shè)計(jì)實(shí)踐，加深數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基本原理和方法理解的同時(shí)，也學(xué)會(huì)能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。二、 考核內(nèi)容與考核要求一、大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程組大氣運(yùn)動(dòng)遵守的基本定律和大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程（掌握）不同的垂直坐標(biāo)系的特點(diǎn)及其中的大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程組（了解）大氣運(yùn)動(dòng)基本方程的簡(jiǎn)化（理解）數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式及其分類（掌握）數(shù)值預(yù)報(bào)、數(shù)值模擬和數(shù)值試驗(yàn)的聯(lián)系和區(qū)別（了解）二、地圖投影坐標(biāo)系中的大氣運(yùn)動(dòng)基本方程組地圖投影的概念（理解）正形（等角）投影的概念及其性質(zhì)（掌握）地圖放大系數(shù)（因子）的概念和計(jì)算（掌握）三種常用的地圖投影及其適用地區(qū)（理解）地圖投影坐標(biāo)系的概念及其中的大氣運(yùn)動(dòng)基本方程組（了解）三、數(shù)值計(jì)算方案最簡(jiǎn)單的有限差分方法和差分方程的構(gòu)造方法（掌握）差分格式相容性、收斂性和穩(wěn)定性的概念及其關(guān)系，差分格式穩(wěn)定性的證明（掌握）幾種基本的時(shí)間積分格式的性質(zhì)（掌握）歐拉格式、后差格式、歐拉-后差格式、中央差分格式非線性計(jì)算不穩(wěn)定的概念（理解）克服非線性計(jì)算不穩(wěn)定的方法（了解）平滑的概念和方法（掌握）四、正壓原始方程模式正壓原始方程模式（正壓大氣的基本特征）（掌握）正壓原始方程組的積分性質(zhì)（掌握）一維的線性形式的正壓原始方程模式計(jì)算穩(wěn)定性判據(jù)（了解）二次守恒的空間差分格式的概念，平流方程和通量方程的一次、守恒差分格式（掌握）二次正壓原始方程模式的守恒空間差分格式（掌握）空間差分格式與地轉(zhuǎn)適應(yīng)（掌握）簡(jiǎn)單的時(shí)間積分方案及其特點(diǎn)（掌握）“三步法”積分方案、“歐拉-后差”積分方案五、斜壓原始方程模式正壓模式的問題（局限性）及實(shí)際大氣的特點(diǎn)（掌握）斜壓原始方程組及其積分性質(zhì)（理解）垂直差分格式（了解）六、初始條件和邊界條件初值處理的概念（掌握）初值處理方法的類型和原理（理解）四維同化的概念和四維同化的目的（理解）幾種常用的（水平側(cè)）邊界條件及其特點(diǎn)（了解）七、譜模式譜模式簡(jiǎn)介（了解）正壓渦度方程全球譜模式（了解）八、模式中物理過程的處理方法簡(jiǎn)介1大氣中物理過程概述（了解）2次網(wǎng)格物理過程的概念（理解）大尺度凝結(jié)降水