2015年中国科学院寒区旱区环境与工程研究所《大气物理学与大气环境基础综合》考研大纲

　　
　　本《大气物理学与大气环境基础综合》考试大纲适用于中国科学院寒区旱区环境与工程研究所大气科学学科有关专业的硕士研究生入学考试。大气物理学、大气环境学和大气化学是大气科学的重要分支，是许多专业学科的基础理论课程。本考试大纲由3个部分组成：《大气物理学》考试大纲、《大气化学》考试大纲和《大气环境学》考试大纲，考试内容各占三分之一。
　　第一部分《大气物理学》考试大纲
　　大气物理学考试内容主要包括大气组成与物理特性及其垂直结构、大气探测与遥感的方法和技术、大气辐射学、云雾和降水物理学等几大部分。要求考生对这几部分的基本概念有较深入的了解，掌握描述大气状态和变化的基本原理和公式及其应用，了解现代大气物理学的一些前沿问题及与其他学科交叉的发展动向，具有一定的综合运用大气物理学知识分析和解决问题的能力。
　　一、考试内容
　　（一）大气的组成与垂直结构
　　1．地球大气的主要组成成分与来源
　　2．描述大气状态及其变化的主要物理量
　　3．天气、气候和环境变化中起重要作用的大气微量成分
　　4．气的垂直结构（分层）及其形成的主要原因
　　5．大气静力学及压-高公式的应用
　　6．太阳及其他行星大气的组成与特征
　　（二）大气探测和遥感的方法与技术
　　1．气象要素（温度、湿度、气压、风和降水）的常规测量方法和技术
　　2．气象雷达（常规和Doppler雷达）探测的基本原理和探测内容（对象）
　　3．气象卫星遥感探测大气的基本原理
　　4．激光雷达探测大气的基本原理（非重点）
　　5．全球大气监测网的组成与作用
　　（三）大气辐射学
　　1．大气分子吸收（谱）
　　2．大气粒子对辐射的散射理论
　　3．大气辐射传输理论
　　4．大气辐射加热或冷却率的计算
　　5．大气辐射学在大气化学中的基本应用（非重点）
　　6．大气辐射学在气候变化中的基本应用
　　（四）云雾和降水物理学
　　1．云、雾和降水的分类及其主要特征
　　2．云和雾形成的主要物理机制
　　3．降水形成的微物理机制
　　4．闪电形成的机制
　　5．人工增雨和消雹的基本原理及其物理基础
　　6．强风暴的简单模型（非重点）
　　二、考试要求
　　（一）大气的组成与垂直结构
　　1．认识大气的主要组成成分及其来源；
　　2．理解和掌握描述大气状态及其变化的主要物理量；
　　3．认识一些微量但在天气、气候和环境变化中起重要作用的成分；
　　4．了解大气的垂直结构（分层）及其形成的主要原因；
　　5．理解并掌握大气静力学的概念，掌握压力-高度公式的推导和应用；
　　6．了解现代大气物理学研究中的一些问题。
　　（二）大气探测和遥感的方法与技术
　　1．了解气象要素（温度、湿度、气压、风和降水）的常规测量方法和技术；
　　2．理解并掌握气象雷达（常规和Doppler雷达）探测的基本原理和探测内容（对象），掌握雷达气象方程；
　　3．理解并掌握气象卫星遥感探测大气的基本原理，重点掌握垂直温度廓线卫星遥感探测的原理；
　　4．理解并掌握激光雷达探测大气的基本原理；
　　5．认识和理解全球大气监测（网）的作用。
　　（三）大气辐射学
　　1．理解并掌握大气分子吸收（谱）；
　　2．了解太阳和地气系统辐射（谱）的基本特征；
　　3．理解并掌握大气粒子对辐射的散射理论；
　　4．理解并掌握大气辐射传输理论和求解过程；
　　5．理解大气辐射加热或冷却率的概念，掌握其计算公式；
　　6．一般性地了解大气辐射学在大气化学中的基本应用；
　　7．了解大气辐射学在气候变化中的基本应用，理解并掌握辐射强迫的概念及其一般性表达式。
　　（四）云雾和降水物理学
　　1．认识并掌握云、雾和降水的主要类型及其特征；
　　2．了解云凝结核、冻结核的作用及水汽凝结和过饱和的概念；
　　3．熟悉并掌握云和雾形成的主要条件和物理机制；
　　4．熟悉并掌握降水、降雹形成的微物理机制及微物理过程与动力过程的相互作用；
　　5．熟悉并掌握贝吉隆（Bergeron）过程；
　　6．理解并掌握人工增雨和消雹的基本原理及其理论基础。
　　第二部分《大气化学》考试大纲
　　大气化学考试内容主要包括大气化学的基本概念；控制大气成分浓度的物理、化学、生物过程；大气微量成分的循环过程；大气气溶胶；大气臭氧；云雾降水化学；大气化学成分变化及其气候环境效应。要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握大气化学的基本知识，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
　　一、考试内容
　　（一）大气化学的基本概念
　　1.地球系统和大气运动的基本特征
　　2.地球大气的形成和演化过程
　　3.大气成分及其物理化学性质
　　4.大气化学的研究意义
　　5.大气辐射过程、能量过程、动力过程对大气成分的分布和转化的影响
　　（二）控制大气成分浓度的物理、化学、生物过程
　　1.源及其分类
　　2.地表源的特点
　　3.生物源的物理化学过程
　　4.非生物源的物理化学过程
　　5.地表源排放的测量技术
　　6.微量成分的长距离输送
　　7.均相和非均相化学过程
　　8.清除与沉降过程
　　（三）大气微量成分的循环过程
　　1.水循环
　　2.氢循环
　　3.碳循环
　　4.氮循环
　　5.硫循环
　　（四）大气气溶胶
　　1.大气气溶胶的基本概念
　　2.气溶胶粒子的寿命
　　3.粒子尺度
　　4.尺度范围及性质
　　5.粒子浓度
　　6.粒度谱分布
　　7.谱分布经验函数
　　8.气溶胶粒子的产生过程
　　9.大气气溶胶的化学组成及元素浓度谱分布
　　10.气溶胶的来源的判定与分析
　　11.气溶胶的观测实验方法
　　（五）大气臭氧
　　1.大气光化学理论
　　2.氮-氧大气的Chapman光化学平衡理论
　　3.对流层臭氧
　　4.平流层臭氧
　　5.南极臭氧洞问题
　　6.臭氧的环境效应
　　7.臭氧观测仪器及技术手段
　　（六）云雾降水化学
　　1．云化学
　　2．雾化学
　　3．降水化学
　　4．酸雨问题
　　5.酸雨的环境效应
　　6.酸雨的观测
　　（七）大气化学成分变化及其气候环境效应
　　1．大气化学成分的变化及其成因
　　2．大气化学成分变化的证据
　　3．大气化学成分变化的势态
　　4．大气成分在气候环境系统中的作用及其引起的气候环境效应
　　5．温室气体与温室效应
　　6．气溶胶的阳伞效应