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 科目代碼:
考試方式:閉卷筆試 考試時長:150分鐘
一、科目的總體要求
《數(shù)值天氣預(yù)報》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)報是利用大氣動力學(xué)、大氣熱力學(xué)、流體力學(xué)、天氣學(xué)等的基本原理,采用數(shù)值計算的方法,通過計算機做出天氣預(yù)報地一門科學(xué)。數(shù)值天氣預(yù)報不僅能作天氣形勢預(yù)報,也能作具體天氣和氣象要素的預(yù)報;不僅能作一個地區(qū)、一個國家的預(yù)報,也能作半球和全球預(yù)報;不僅能作短臨預(yù)報和中期預(yù)報,也能進行長期的氣候預(yù)測。目前數(shù)值天氣預(yù)報已經(jīng)是業(yè)務(wù)天氣預(yù)報和氣候預(yù)測不可或缺的重要手段和工具,數(shù)值天氣預(yù)報的相關(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,并且與計算機技術(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、專業(yè)知識與計算機技能和方法結(jié)合起來綜合應(yīng)用的一門課程,所以數(shù)值天氣預(yù)報是一門非常重要課程。
科目的總體要求包括兩個方面:第一,掌握數(shù)值天氣預(yù)報的基本原理和方法,理解一些不同的數(shù)值預(yù)報模式的基本原理,了解數(shù)值預(yù)報模式的設(shè)計原理和大氣中物理過程處理的基本方法。第二,通過一個簡單數(shù)值天氣預(yù)報模式的設(shè)計實踐,加深數(shù)值天氣預(yù)報的基本原理和方法理解,同時也學(xué)會能運用所學(xué)知識進行數(shù)值計算。
二、考核內(nèi)容與考核要求
1 大氣運動的基本方程組
1.1 大氣運動遵守的基本定律和大氣運動的基本方程(掌握)
1.2 不同垂直坐標(biāo)系的特點及其大氣運動的基本方程組(了解)
1.3 大氣運動基本方程的簡化(理解)
1.4 數(shù)值天氣預(yù)報模式及其分類(掌握)
1.5 數(shù)值預(yù)報、數(shù)值模擬和數(shù)值試驗的聯(lián)系和區(qū)別(了解)
2 地圖投影坐標(biāo)系中的大氣運動基本方程組
2.1 地圖投影的概念(理解)
2.2 正形(等角)投影的概念及其性質(zhì)(掌握)
2.3 地圖放大系數(shù)(因子)的概念和計算(掌握)
2.4 三種常用的地圖投影及其適用地區(qū)(理解)
2.5 地圖投影坐標(biāo)系的概念及其大氣運動基本方程組(了解)
3 數(shù)值計算方案
3.1 最簡單的有限差分方法和差分方程的構(gòu)造方法(掌握)
3.2 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)
3.3 幾種基本的時間積分格式的性質(zhì)(掌握)
歐拉格式、后差格式、歐拉-后差格式、中央差分格式
3.4 非線性計算不穩(wěn)定的概念(理解)
3.5 克服非線性計算不穩(wěn)定的方法(了解)
3.6 平滑的概念和方法(掌握)
4 正壓原始方程模式
4.1 正壓原始方程模式(正壓大氣的基本特征)(掌握)
4.2 正壓原始方程組的積分性質(zhì)(掌握)
4.3 一維的線性形式的正壓原始方程模式計算穩(wěn)定性判據(jù)(了解)
4.4 守恒的空間差分格式的概念,平流方程和通量方程的一次、二次守恒差分格式(掌握)
4.5 正壓原始方程模式的守恒空間差分格式(掌握)
4.6 空間差分格式與地轉(zhuǎn)適應(yīng)(掌握)
4.7 簡單的時間積分方案及其特點(掌握)
“三步法”積分方案、“歐拉-后差”積分方案
5 斜壓原始方程模式
5.1 正壓模式的問題(局限性)及實際大氣的特點(掌握)
5.2 斜壓原始方程組及其積分性質(zhì)(理解)
5.3 垂直差分格式(了解)
6 初始條件和邊界條件
6.1 初值處理的概念(掌握)
6.2 初值處理方法的類型和原理(理解)
6.3 四維同化的概念和四維同化的目的(理解)
6.4 幾種常用的(水平側(cè))邊界條件及其特點(了解)
7 譜模式
7.1 譜模式簡介(了解)
7.2 正壓渦度方程全球譜模式(了解)
8 模式中物理過程的處理方法簡介
8.1 大氣中物理過程概述(了解)
8.2 次網(wǎng)格物理過程的概念(理解)
8.3 大尺度凝結(jié)降水的計算方法(理解)
8.4 積云對流參數(shù)化(理解)
三、題型結(jié)構(gòu)
考試題型包括:填空題、選擇題、判斷題、簡答題、證明題等。
四、其它要求
具體考試時間以《準(zhǔn)考證》為準(zhǔn)。
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原文標(biāo)題:2021年復(fù)試考試科目大綱下載
原文鏈接:http://yjsc.cuit.edu.cn/NewsCont.asp?bm=00&type=918&id=21377