考試科目代碼：3002

考試科目名稱：現代氣候學

第一部分 課程目標與基本要求

一、課程目標

現代氣候學研究的對象是大氣的氣候特征，氣候系統各子系統相互作用的物理過程。通過學習，培養(yǎng)學生理解氣候系統的熱力過程、水分過程及動力過程，掌握氣候形成的規(guī)律，了解和解釋各種不同地區(qū)氣候的特征，掌握氣候變化的基本特點，了解氣候變化的成因以及人類活動影響氣候的途徑和基本效應。掌握氣候異常的診斷思路和基本方法。了解氣候數值模式特點和數值模擬研究方法，關注現代氣候研究現狀。

二、基本要求

要求學生能夠掌握氣候系統的基本狀況和基本物理定律，太陽輻射基本特點、氣候系統輻射過程，海-氣相互作用和陸-氣相互作用特點及其對氣候和氣候變化的影響，現代氣候變化特點及成因，人類活動對氣候影響的途徑和后果，氣候診斷的思路。氣候數值模式研究方法。

第二部分 課程內容與考核目標

第一章 氣候與氣候系統

(1)理解氣候及氣候系統的概念

(2)了解氣候學的內涵和現代氣候學研究進展

(3)熟悉氣候系統的組成、掌握各圈層的物理性質

(4)了解氣候系統各圈層的時間尺度特性

(5)理解氣候系統的反饋性、敏感性和可預報性

第二章 氣候系統的熱力過程

(1)掌握大氣中太陽輻射傳輸過程

(2)理解大氣對太陽輻射的吸收、散射和反射特點

(3)掌握地表總輻射的概念和影響因子，理解地表總輻射的空間分布特征

(4)掌握地表反射率的概念，了解地表反射率的影響因素和不同性質地表的反射率

(5)掌握長波輻射傳輸方程

(6)掌握地面有效輻射的概念和影響因素，理解云和水汽對地面有效輻射的影響

(7)掌握地面輻射差額的概念和方程，理解各因子、云的影響效應

(8)理解地面輻射差額的日、年變化及空間分布特征

(9)掌握地-氣系統輻射差額方程和隨緯度的分布特點

(10)掌握地面熱量平衡的概念和方程、熟悉方程中各項的物理意義和氣候意義

(11)理解地面湍流顯熱和潛熱通量的空間分布特點

(12)熟悉全球熱量平衡方式

(13)掌握大氣熱量輸送的計算

(14)了解熱量經向輸送特點和全球能量平衡模型

第三章 氣候系統的水分循環(huán)

(1)掌握水分循環(huán)的概念

(2)掌握水汽輸送的計算

(3)熟悉中國水汽輸送特征

(4)理解彭門公式

(5)會計算大氣中的水分

(6)掌握水分平衡概念和方程

(7)理解水分收支平衡特征

第四章 海-氣相互作用

(1)理解海洋對大氣的熱量及水分的貢獻和海洋對氣候的調節(jié)作用

(2)掌握海、陸表面輻射特性、熱量輸送的差異

(3)理解海、陸分布對環(huán)流、氣候的影響

(4)熟悉海洋表層環(huán)流特征、了解溫鹽環(huán)流

(5)理解海洋環(huán)流對氣候的影響

(6)理解熱帶地區(qū)海-氣相互作用特征

(7)了解溫帶地區(qū)與熱帶地區(qū)海-氣相互作用的差異

第四章 陸-氣相互作用

(1)熟悉高大地形的動力氣候效應

(2)理解高大地形的熱力氣候效應

(3)理解中小地形對氣候的影響特征

(4)掌握陸面過程的基本概念

(5)了解陸地地表性質的分類

(6)理解地表性質變化的局地氣候效應

(7)了解冰雪圈的氣候空間分布

(8)理解冰-氣界面的能量收支特點

(9)理解冰雪與氣候的反饋作用

第五章 氣候的形成及觀測事實

(1)掌握太陽輻射對氣候的作用

(2)理解大氣環(huán)流對氣候形成的影響

(3)理解下墊面對氣候的影響

(4)了解季風指數

(5)了解全球季風的主要分布

(6)了解亞洲季風區(qū)的劃分

(8)了解熱帶大氣遙相關的觀測事實

第六章 氣候變化

(1)掌握氣候變化、氣候異常、氣候變率的概念

(2)熟悉氣候變化信號的提取

(3)了解氣候變化時間尺度的劃分

(4)了解地質時期、歷史時期的氣候變化

(5)認識近代全球及中國的氣候變化特征

(6)了解極端氣候事件的定義和檢測指標

(7)了解氣候變化的自然因素和人為因素

(8)理解軌道參數變化對萬年尺度氣候變化的影響

(9)了解氣候系統中的短期氣候變化強信號特征

(10)理解與人類活動相關的溫室氣體濃度變化和下墊面性質改變對氣候變化的可能影響

第七章 氣候統計基本概念和方法

(1)掌握氣候診斷的基本概念和方法應用

(2)掌握氣候統計的主要研究內容

(3)掌握描述數據資料統計特征的統計量

(4)理解各個統計量在氣候分析和研究中的統計意義

(5)了解資料質量審查和訂正常用方法

(6)掌握各類相關系數的計算、統計意義及檢驗方法

(7)會建立一元回歸模型及其統計檢驗

(8)了解逐步回歸的基本步驟，掌握方差貢獻的統計意義

(9)會估計序列的線性趨勢和周期信號的提取

(10)掌握均值的檢驗方法(t檢驗)、方差的檢驗方法

(11)掌握自然經驗正交展開(EOF)方法的應用

(12)掌握奇異值分解(SVD)方法

第八章 氣候數值模擬

(1)掌握氣候數值模擬的概念

(2)了解氣候數值模式的分類和發(fā)展

(3)掌握模式物理過程參數化的概念和思路

(4)了解氣候模式敏感性試驗的方法

第三部分 有關說明與實施要求

1. 考試目標的能力層次表述

本科程對各考點的能力要求，一般分為三個層次，用相關的詞語描述：

較低要求——了解;

一般要求——理解、熟悉、會;

較高要求——掌握、應用。

2.命題考試的若干規(guī)定

⑴本科程的命題考試時根據本大綱規(guī)定的考試來確定的，根據本大綱規(guī)定的各種比(可適當浮動)，來組配試卷，適當掌握試題的內容、覆蓋面、能力層次和難易程度。

⑵各章考題所占的分數大致如下：

氣候與氣候系統 占5%

氣候系統熱力過程 占15%

氣候系統水分循環(huán) 占5%

海-氣相互作用 占15%

陸-氣相互作用 占5%

氣候形成及觀測事實 占 10%

氣候變化 占15%

氣候統計基本概念和方法 占 25%

氣候數值模擬 占5%

⑶其難易程度分為易、較易、較難、難四級，試題分數比例一般為：2：3：3：2。

⑷詩卷中對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：

“了解”占15%

“理解(熟悉、能、會)”占40%

“掌握(應用)”占45%

⑸試題形式有：簡單計算題、計算題、簡答題、問答題等多種題型。

⑹考試方式為閉卷筆試?？荚嚂r間為180分鐘。

試題主要測試考生對本科現代氣候學、氣候統計學及氣候數值模擬的基礎理論、基本知識和技能的掌握程度，以及運用所學理論分析問題、解決問題問題的能力。