中国气象科学研究院2009年研究生考试复习大纲

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(大气化学)

　　一、基本要求
　　掌握大气化学的基本概念和基本理论，熟悉基本的大气化学过程和反应机制，具有利用物理化学基本原理分析和解决相关问题的能力。

　　二、主要复习内容
　　1． 大气的组成和结构，大气中重要温室气体、反应性气体和气溶胶的主要源和汇，及它们的全球循环过程和寿命。
　　2． 大气光化学和化学动力学。熟悉基本的大气光化学反应机理，能根据化学方程式写出反应速率表达式，掌握光化学反应准稳态近似处理方法。
　　3． 对流层臭氧和光化学。了解对流层臭氧主要的动力输送和光化学过程，熟悉有关对流层臭氧的光化学反应，能写出有关臭氧生成和消耗过程的关键反应方程式和速率表达式，能根据臭氧光化学机理做光化学烟雾的实例分析。
　　4． 平流层臭氧和光化学。了解平流层臭氧的主要光化学过程，能写出最基本的平流层臭氧光化学循环反应方程式，熟悉南极臭氧洞的形成机制，能根据有关化学反应机理解释平流层臭氧损耗机制。
　　5． 大气气溶胶及其物理化学过程。了解大气气溶胶的种类和主要来源，熟悉大气气溶胶的基本物理化学特征，特别是主要化学成分和粒径分布特征，熟悉硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶的主要生成反应，了解二次有机气溶胶的气-粒转化过程，掌握并能熟练应用气-粒平衡的基本原理和热力学定律。
　　6． 大气液相化学。了解云雾形成的微物理过程，了解大气成分、气溶胶与云相互作用的基本概念，熟悉云滴中有关的液相化学反应，掌握有关液滴水气平衡的热力学定律，掌握水溶液酸碱度的定义。
　　7． 大气化学研究的基本内容和方法。理解大气化学研究的内涵，了解目前世界上哪些重大环境问题与大气化学有关以及大气化学研究的重要性，了解大气化学发展的历史和趋势，了解大气化学研究的基本方法。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　高等数学A(微积分、微分方程、数理方程)

　　一、极限
　　1.定义;  2.序列的极限;  3.函数的极限;  4.极限的运算。

　　二、函数
　　1.连续;  2.奇函数和偶函数;  3.复合函数; 
　　4.函数的几种表示方法;
　　5.常用的几种初等函数及其性质;    6.隐函数。

　　三、导数与微分、偏导数与全微分
　　1.导数与偏导数的计算; 
　　2.复合函数和隐函数的导数与偏导数的计算;
　　3.微分与全微分的计算;  4.一阶微分的形式不变性。

　　四、矢量分析和场论
　　1.梯度、散度、旋度的定义及计算；  2.矢量的导数。

　　五、导数与微分的应用
　　1.切线方程;  2.函数的增减、凸凹及拐点;  3.极值、最值;
　　4.曲率;      5.条件极值;                6.渐近线。

　　六、Taylor级数
　　1.Taylor级数公式;  2.函数的级数展开; 
　　3.级数的收敛性及收敛半径;  4.级数的求和;
　　5.常用的Taylor级数。

　　七、不定积分
　　1.不定积分的基本性质;  2.分部积分法;  3.换元积分法;
　　4.简单的不定积分公式。

　　八、 定积分
　　1.定积分的定义及几何意义;  2.定积分的基本性质;
　　3. 分部积分法;             4.换元积分法;  
　　5.奇函数与偶函数在对称区间上的积分。
　　6.积分号F的微商;   7.广义积分;   8.积分的应用。

　　九、曲线积分、曲面积分和重积分
　　1.定义;  2.性质;  3.计算;  4.应用。

　　十、Fourier级数
　　1.正弦级数与余弦级数;        2.复数形式的Fourier级数; 
　　3.任意函数的Fourier级数;    4.解析延拓。

　　十一、常微分方程
　　1.一阶线性常微分方程;  2.二阶常系数线性常微分方程;　3.Euler方程。

　　十二、偏微分方程
　　1.二阶线性偏微分方程的分类;  2.分离变量法;
　　3.本征值问题;
　　4.球坐标系,柱坐标系和平面极坐标系中的Laplace算子。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　高等数学B(微积分、微分方程)

　　一、极限
　　1.定义;  2.序列的极限;  3.函数的极限;  4.极限的运算。

　　二、函数
　　1.连续;  2.奇函数和偶函数;  3.复合函数;
　　4.函数的几种表示方法;
　　5.常用的几种初等函数及其性质;  6.隐函数。

　　三、导数与微分、偏导数与全微分
　　1.导数与偏导数的计算;
　　2.复合函数和隐函数的导数与偏导数的计算;
　　3.微分与全微分的计算;  4.一阶微分的形式不变性。

　　四、矢量分析和场论
　　1.梯度、散度、旋度的定义及计算；  2.矢量的导数。

　　五、导数与微分的应用
　　1.切线方程;  2.函数的增减、凸凹及拐点;  3.极值、最值;
　　4.曲率;      5.条件极值;              6.渐近线。

　　六、Taylor级数
　　1.Taylor级数公式;  2.函数的级数展开;
　　3.级数的收敛性及收敛半径;
　　4.级数的求和;      5.常用的Taylor级数。

　　七、不定积分
　　1.不定积分的基本性质;  2.分部积分法;  3.换元积分法;
　　4.简单的不定积分公式。

　　八、 定积分
　　1.定积分的定义及几何意义;  2.定积分的基本性质;
　　3. 分部积分法;             4.换元积分法;
　　5.奇函数与偶函数在对称区间上的积分。
　　6.积分号F的微商;   7.广义积分;   8.积分的应用。

　　九、曲线积分、曲面积分和重积分
　　1.定义;  2.性质;  3.计算;  4.应用。

　　十、Fourier级数
　　1.正弦级数与余弦级数;        2.复数形式的Fourier级数; 
　　3.任意函数的Fourier级数;    4.解析延拓。

　　十一、常微分方程
　　1.一阶线性常微分方程;  2.二阶常系数线性齐次和非齐次常微分方程;
　　3. Euler方程。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(海洋学)

　　一、试题内容及范围
　　试题内容主要考察对海洋学基础理论以及学科发展现状的认识水平，考察考生对学科的熟知程度和理解水平，以物理海洋学为主。主要范围包括：海洋科学的研究对象、方法和特点，海洋科学的分支，海水的物理性质，海洋环流，海洋中的波动现象，潮汐，风暴潮，大气与海洋，中国近海的区域海洋学等。

　　二、建议参考书
　　1.《海洋科学导论》，冯士筰，李凤岐，李少菁主编，高等教育出版社，1999
　　2.《物理海洋学》，叶安乐，李凤岐编著，青岛海洋大学出版社，1992

　　三、复习大纲
　　1、绪论
　　海洋科学的研究对象、方法和特点；海洋科学的分支；世界海洋学的发展简史；中国海洋科学的发展现状和前景。
　　2、海水的物理特性和世界大洋的层化结构
　　海水位温的定义；世界大洋的盐度、温度和密度空间分布基本特征；大洋主温跃层和季节温跃层；海水主要热力学性质；海冰的主要物理性质；海洋水团；海洋混合的概念及引起混合的主要原因。
　　3、海洋环流
　　海流的形成原因及表示方法；海水运动的驱动力；重力势、等势面、位势高度和位势深度的定义；压强梯度力和科氏力的定义；海水运动方程的基本形式；地转流及动力计算方法；EKMAN无线深海漂流理论；经典风生大洋环流理论的主要结论；热盐环流的基本内涵；全球风生环流的主要结构等。
　　4、海洋中的波动现象
　　海洋中波动现象的成因；描述波动的基本物理量；驻波的成因及基本特征；波群的成因及基本特征；开尔文波和罗斯贝波的定义；风浪和涌浪的成因；海浪谱的定义；海洋内波。
　　5、潮汐
　　潮汐现象的解释；引潮力的定义及分布特征；潮汐静力理论的基本思想；潮汐动力理论的基本思想；风暴潮及风暴潮预报。
　　6、大气与海洋
　　气压场及其与风场的基本关系；东风带、西风带定义及成因；季风；海洋上的天气系统；台风及其基本结构；海气相互作用；ENSO及其对气候变化的影响；海洋在全球气候变化中的重要地位等。
　　7、中国近海的区域海洋学
　　中国近海海域气候特征；中国近海海域水温、盐度的分布及变化特征；中国海水团和水平环流的分布；渤海的海冰分布；中国近海潮汐、潮流、风浪和风暴潮的特征；中国近海的海洋环境保护的现状和任务。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(环境科学综合)

　　一、试题内容及范围
　　试题内容以环境学基础理论以及对学科发展现状的认识水平为主，考察考生对学科的熟知程度和理解水平。主要范围包括：地球环境与生态系统的基本认识；当代主要环境问题；水、大气、土壤的污染机制、环境保护措施和治理理论；环境保护与经济发展等。

　　二、建议参考书
　　1.《环境学导论》，何强、井文涌等编 (第二版)，清华大学出版社，1991年
　　2.《环境学基础》，鞠美庭主编，化学工业出版社，2004年

　　三、复习大纲
　　一、绪论
　　环境的概念，环境要素，环境的分类，环境的功能特性；环境问题的特点、分类和发展阶段；当前人类面临的主要环境问题；环境科学的定义、研究内容、分科、特点；环境工程学的定义、研究内容、分科、特点。
　　二、生态系统及其组成
　　生态学的定义及发展阶段；生态系统的定义、组成、结构和类型，生态系统的功能；生态平衡的概念和影响因素；生态平衡及其破坏。
　　三、大气环境
　　大气的组成和结构，大气污染源及其分类，主要大气污染物；大气边界层；影响大气污染的气象因素；大气中污染物的扩散模式；大气污染的类型与危害；全球大气污染问题(全球气候变化、酸雨、臭氧层破坏)产生机理；大气污染综合防治对策。
　　四、水环境
　　水循环、水体的概念，水污染源和污染物，水体污染物及其在水体中的迁移转化；水体污染的类型与危害；水环境污染控制及管理水质标准项目；水中污染物的运动特征；废水处理方法。
　　五、土壤环境
　　土壤的组成，物理化学性质，土壤污染，土壤净化；土壤污染源和污染物；土壤中污染物的迁移转化过程，重金属元素在土壤中的迁移和转化，化学农药在土壤中的迁移和转化；土壤污染源的控制方法，土壤污染的防治措施。
　　六、固体废物与环境
　　固体废物的定义、来源、分类及危害；固体废物的处理技术；综合处理系统的类型和原则；固体废物资源化的概念；固体废物的最终处置技术。
　　七、环境噪声及其控制
　　噪声的来源、特征、类型及危害；噪声的物理度量、评价与测量；环境噪声标准，噪声防治的基本途径，噪声控制的基本技术。
　　八、环境管理
　　环境管理概念和特点；中国的环境管理制度；中国环境法体系及其构成；环境管理的经济手段；环境标准；环境质量评价。
　　九、人口、资源、环境与发展
　　人口增长对资源、环境的压力；环境对人口的承载能力；自然资源、类型及与人类社会发展的关系；资源价值观；中国的资源开发与利用及其对环境的影响；中国及世界水资源的形势及其保护；环境保护和经济发展；可持续发展战略和循环经济。

　　中国气象科学研究院硕士生入学考试流体力学复习大纲

　　一 、流体力学的基本概念
　　流线和轨迹，正压和斜压，旋度、散度和梯度，理想流体和粘性流体，局地微商和随体微商，流函数和速度势，连续性方程，不可压缩流体，复位势和复速度，柯利奥里力i，层流和湍流，雷诺数，马赫数。

　　二、流体力学基本方程
　　1. Eular方程和Navier-Stokes方程中每一项的物理含义；
　　2. 伯努利积分每一项的物理含义；
　　3. 亥姆霍兹方程的物理含义；
　　4. 平面运动速度场的流函数和速度势的表示方法；
　　5. 各种平衡运动(气压梯度力和柯里奥利力平衡，气压梯度力和重力平衡等)；
　　6. 定常运动

　　三、 相似律和量纲
　　流体力学方程中各种物理量的量纲；
　　各种无量纲数的含义；
　　定理
　　参考书：1. 吴望一，流体力学(上、下) 北京大学出版社，1982
　　2. 余志豪，王彦昌，流体力学，气象出版社。1982

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(普通物理学)

　　一、基本要求：
　　掌握普通物理学的基本概念、基本定律和基本理论，具有分析和解决相关物理问题的能力。

　　二、主要内容：
　　1、 力学：物体运动状态描述方法，平动和转动物体动能的计算、物体势能的计算；牛顿三定律及其应用；能量守恒定律及其应用；相对论的基本概念。
　　2、 热学：理想气体状态方程；分子热运动的统计规律、内能；热力学第一、第二定律及其应用。
　　3、 电磁学：库仑定律和高斯定理及不同介质下的静电场；电流、电场和磁场的关系及相互感应；磁介质和磁场；电磁场的传播和麦克斯韦方程
　　4、 振动和波动理论：机械和电磁振动的描述；机械波和电磁波的波动方程、能量和传播过程，波的多普勒效应。
　　5、 光学：光的干涉、衍射及光的偏振特性。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(气象学)

　　一、基本要求：
　　掌握普通气象学的基本概念和基础理论，基本大气过程的计算和图解法。

　　二、主要内容；
　　1. 大气基本概况，包括大气的组成、垂直分层。
　　2. 基本气象要素(温、压、湿、风、云、降水、能见度)及其观测原理。
　　3. 静力学方程、压高公式及其应用。
　　4. 大气运动方程组，地转风、梯度风定义，自由大气及行星边界层中风的特点。
　　5. 大气中的干、湿绝热过程及大气静力稳定度。
　　6. 温度?对数压力图解及其应用。
　　7. 辐射能的基本定律，太阳辐射在大气中的削弱，地面和大气辐射过程的特点，辐射差额。
　　8. 地球表面和地气系统的热量平衡，地面温度及近地层气温变化的原因和规律。
　　9. 云雾的宏观和微观特征，云雾降水粒子(云滴、冰晶、雨滴)的形成及增长过程。人工影响云雾的基本原理。
　　10. 光在大气中的散射、折射及发生在大气和云雾中的光学现象(曙暮光、霞、虹、晕和华等)。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(生态学)

　　一、试题内容及范围

　　试题内容以生态学基础理论以及对学科发展现状的认识水平为主，考察考生对学科的熟知程度和理解水平。主要范围包括：生态学的基本认识；生物和环境；种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学和全球生态学的基本理论；全球变化和生态系统；生态建设与可持续发展等。

　　二、建议参考书

　　1. 《生态学》，李博主编，杨持、林鹏副主编，北京：高等教育出版社，2000年(2005重印)
　　2. 《普通生态学》，孙儒泳、李博、诸葛阳、尚玉昌编，北京：高等教育出版社，2001
　　3. 《现代生态学》，戈峰主编，北京：科学出版社, 2002

　　三、复习大纲
　　一、绪论
　　生态学的概念和发展过程；生态学研究对象、研究方法和分支学科；生态学的最新发展趋势；
　　二、生物与环境
　　环境和生态因子的概念、分类；生态因子作用的一般特征；生态因子的生态作用及生物的适应。
　　三、种群生态学
　　种群的概念和基本特征；种群的增长与调节；种群生活史与繁殖策略；种群的空间动态等。
　　四、群落生态学
　　生物群落的概念、特征与结构；生态位的概念和生态位理论的基本要点；生物群落内的种间关系；生物群落的演替及其影响因素；生物多样性的概念、影响因素及与稳定性的关系；世界上主要生物群落类型及分布。
　　五、生态系统生态学
　　生态系统概念、结构和分类；生态系统的物质循环和能量流；生态系统的发育；生态系统的多样性、变化规律和生态功能；生态系统的健康、稳定与生态平衡。
　　六、景观生态学和全球生态学
　　景观生态学的一般概念和理论、遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用、景观生态学与自然资源管理和保护；全球生态学的概念和理论。
　　七、全球变化和生态系统
　　生态系统C循环与全球变化；生态系统水循环与水资源安全；生物多样性与生物资源安全；生态系统退化与服务功能变化；生态系统演化、管理和调控；全球变化的概念、原因、后果和减缓途径。
　　八、生态建设与可持续发展
　　当代主要生态环境问题；生态安全、生态承载力的概念；生态恢复、生态工程的概念和遵循的生态学原理；生态经济与可持续发展概念的形成、发展过程。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(数理方程)

　　一、通解与特解
　　二、二阶线性偏微分方程的分类和化为标准形式
　　三、定解条件与定解问题
　　四、行波法与D＇Aembert公式
　　五、分离变量法
　　六、本征值问题及其求解
　　七、积分变换法(Fourier变换和Laplace变换)
　　八、简单方程的基本解或Green函数
　　九、Legendre方程和连带Legendre方程
　　十、Bessel方程和变形Bessel方程

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(天气—动力气象学)

　　一、基本要求
　　1． 掌握基本概念，尤其是各种物理量、关系式和方程式以及天气系统的物理意义。
　　2． 对于一些基本的物理量和关系式应能写出其数学表达式及单位。
　　3． 理解基本方程式并能够推导一些主要的方程式。
　　4． 能应用基本理论和方程式解释东亚重要天气过程与现象。
　　二、主要复习内容
　　1． 大气热力学的物理基础。
　　(1) 写出表征大气热力过程的各种物理量，应注意温度与湿度参数之间的转换关系，并能说明这些物理量的物理意义。
　　(2) 热力学第一定律和第二定律的意义与应用。
　　(3) 说明大气中主要的热力过程以及相关的不变量。
　　(4) 说明大气中的辐射热量传输过程。重点是：辐射的种类，放射和吸收定律，辐射传输方程及辐射平衡理论。
　　2． 说明大气静力稳定度的种类(条件不稳定，对流不稳定和位势不稳定)，判据和应用。
　　3． 大气运动基本方程，注意P坐标和θ坐标系中的形式。尺度分析及基本方程组的简化。注意几个主要的动力学参数表达式和物理意义。
　　4． 自由大气动力学。重点是地转风的得到、性质、基本形式以及梯度风和非地转偏差的性质与表达式以及地转适应过程的意义，阶段性的推导、物理意义。
　　5． 环流定理、涡度方程、位势涡度方程、准地转位势倾向方程和ω方程及其应用，注意方程推导，物理意义和应用(尤其是用于解释中纬度天气尺度系统的发生发展机制)。
　　6． 大气中动量、热量和水汽的湍流输送，湍流运动发展的判据，输送通量及边界层中风随高度的分布规律。
　　7． 大气中的波动。大气波动的种类与基本特征，Rossby波的频散(纬向和经向频散)。
　　8． 大气运动的不稳定性理论。正压不稳定、斜压不稳定、惯性不稳定和对称不稳定。
　　9． 大气能量学。主要形式、能量方程及能量循环和能量转换过程。
　　10．控制大气环流的基本因子和基本环流特征，重点：季节转换特征(尤其是东亚地区)，高空急流、西风带大型扰动、热带环流、经圈环流等。
　　11．主要天气过程的成因。重点是东亚地区，包括寒潮天气过程和成因，降水(包括暴雨)天气过程及成因；季风的活动和低频振荡过程；台风的形成和天气过程。
　　12．数值预报中的一些基本概念(与动力气象有关的)。了解准地转模式、初始条件、边界条件、物理参数化问题以及谱模式的基本概念。

　　中国气象科学研究院研究生考试复习大纲
　　(自然地理学)

　　主要参考教材：
　　1、自然地理学；作者：伍光和；出版社：高等教育出版社；版次：2000年版；
　　2、现代自然地理学；作者：王建；出版社：高等教育出版社；版次：2001年版。

　　自然地理学是大气科学、水文学、生物学、地质学、土壤学和天文学的交叉学科。现代自然地理学注重对地球表层岩石圈、大气圈、水圈、生物圈、冰冻圈的组成、结构运动与特征以及各个圈层之间相互作用的研究。通过复习本课程，考生需要掌握自然地理学的基本概念和基础知识，了解地球表层自然环境的圈层结构及区域分异规律；理解地表自然环境的形成与演化规律；掌握岩石圈、大气圈、水圈、生物圈及冰冻圈之间的相互作用。主要复习内容包括：

　　1、 理解《自然地理学》研究对象、内容与意义、学科发展史及与其它相关学科的关系。
　　2、 了解地球及其在宇宙中位置的基本知识；理解地球公转和自转运动及其地理意义；认识地内和地外系统对地球表层系统的影响；掌握地球表层系统的组成、结构和功能。
　　3、 了解岩石圈矿物和三大岩石的形成、物质成分、结构构造特征；认识常见矿物和岩石的特征；理解岩石圈运动的表现和岩石圈运动与地质构造的关系；认识火山和地震活动及其空间分布规律；认识构造地貌；了解板块运动对地理环境的影响。
　　4、 理解大气圈的成分和结构；理解大气运动对气候的影响；掌握气候空间分异规律，了解气候区划的方法；掌握气候形成和演化的因素，认识季风气候的特点和成因，理解古气候演变规律；认识人类活动对气候变化的影响；了解主要极端气候事件的成因和影响。
　　5、 了解水圈的组成与结构；掌握水循环与水量平衡；认识海洋和海洋环流及其变化对地理环境的影响；了解海啸、风暴潮的成因和影响；认识河流和湖泊的形成和演化；认识冰川和冻土的形成、类型、分布与演化。
　　6、 了解生物圈的组成与结构；理解生物圈结构特性；掌握生态系统的组成、结构、功能和生态平衡；认识陆地植被的演化规律，以及气候变化和人类活动对植被演化与生物多样性的影响。
　　7、 理解岩石风化过程；了解岩石风化与气候相互影响；掌握气候对地貌的影响和控制作用；掌握土壤的形成、主要土壤类型的理化特征及分布规律；认识荒漠、黄土和沙尘暴的联系。
　　8、 了解岩石圈的结构对水系发育的影响和构造-侵蚀-地貌；掌握流水作用与流水侵蚀堆积地貌；认识泥石流、滑坡等地质灾害的形成与防治。
　　9、 掌握大气运动与水循环的关系；理解气候变动对冰川及海平面的影响、地球自转对地质构造的影响、构造运动对大气循环和水循环的影响；理解冰川地貌和冻土地貌的形成与分布。
　　10、综合认识生物圈、岩石圈、水圈、大气圈和冰冻圈之间的相互作用关系；认识近现代人类活动对地球表层系统的影响；了解地球表层各圈层的现代和未来演化趋势。
　　11、掌握气候分类和气候区划的原则、方法；理解水资源分区与评价；了解地质环境、土地的评估和自然地理区划的理论和方法。
　　12、了解中国区域自然地理的综合特点；了解中国气候与环境的演变规律。

　　其他参考书目：
　　1、 现代自然地理；作者：黄秉维等；出版社：科学出版社；出版年份：1999年；
　　2、 现代自然地理学(Modern Physical Geography)；作者：A.N. 斯特拉勒和A.H. 斯特拉勒(A.N. Strahler and A.H. Strahler)；1983年北京科学出版社中文版，或1987年或1992年John Wiley & Sons, Inc.的英文版第三或第四版；
　　3、 中国自然地理；作者：赵济等；出版社：高等教育出版社；1995年第三版或1999年版；
　　4、 中国气候与环境演化(上卷)；作者：秦大河主编；出版社：科学出版社；2005年版；
　　5、 全球变化；作者：张兰生等；出版社：高等教育出版社；2000年版。