考試科目代碼：2004

考試科目名稱：空間天氣學

空間天氣學是在大氣科學和空間科學基礎上形成的一門應用十分廣泛的新興交叉學科。本門課程的考試主要考查考生對空間天氣學基本概念、基本方法、及其研究內(nèi)容的了解和掌握情況，同時考察對空間物理相關理論的掌握情況。

一：空間天氣學概論

1.1 基本概念

理解和掌握空間天氣學、空間天氣擾動、空間天氣不均勻性、空間暴、空間天氣系統(tǒng)、空間天氣過程、空間天氣尺度、空間天氣效應、空間天氣G指數(shù)、S指數(shù)、R指數(shù)，空間天氣要素、地磁暴、地球表面電位(ESP)、地磁感應電流(GIC)等術語的含義、

1.2 空間天氣學的研究方法

掌握并能闡述源匯結(jié)合法、層綜結(jié)合法、異尺度法、異緯度法等研究方法

1.3 空間天氣學的研究意義

了解空間天氣學研究的科學意義、經(jīng)濟價值、戰(zhàn)略意義

二、地球空間的天氣系統(tǒng)和物理過程

2.1 地球空間的基本結(jié)構(gòu)

掌握地球大氣分層、對流層、平流層、中間層、熱層(電離層)、逃逸層等分層結(jié)構(gòu)。

2.2 電離層分層結(jié)構(gòu)和基本特征

掌握D層、E層、F1層、F2層的定義，了解電離層與熱層的耦合、電離層與磁層的相互作用。

2.3 磁層、電離層、熱層天氣行為

熟練掌握磁暴、磁層亞暴、磁暴和磁層亞暴的關系、突發(fā)電離層擾動(SID)、電離層暴、熱層暴、D層暴等天氣行為，了解電離層和熱層暴的驅(qū)動。

2.4 空間天氣與中性大氣的電耦合

了解全球大氣電路、掌握電離層等電位區(qū)域、電離層不等電位的原因。熟練掌握空間天氣與中性大氣的耦合途徑。

了解大氣電場對水滴凝聚過程的影響，解釋冰核凝結(jié)過程中電場的影響，了解高能帶電粒子對凝結(jié)核的影響，了解高能粒子對大氣參數(shù)的調(diào)制作用。

三、對流電場、場向電流和磁層——電離層耦合

4.1 磁層與電離層的耦合過程

了解磁層與電離層的電動耦合，了解磁層與電離層間的不完全耦合。

4.2 對流電場和大尺度場向電流的形態(tài)

了解雙探針法及其衛(wèi)星探測結(jié)果，了解對流電場的周日變化形態(tài)和擾日形態(tài)變化，了解同步軌道上的觀測結(jié)果，了解大尺度場向電流的基本形態(tài)和觀測結(jié)果，了解場向電流區(qū)和對流區(qū)的對應。

4.3 對流電場和場向電流的模式

熟練掌握電離層電場基本方程及其導出過程，定量掌握電導率均勻情況下的雙對電流圈，定性掌握電導率變化對對流電場分布的影響，掌握對流電場的模擬模式和半經(jīng)驗模式。

4.4 磁層—電離層耦合過程

了解磁層-電離層耦合的馳豫過程，S-B模式，了解電導率變化對耦合過程的影響，了解耦合馳豫過程的觀測結(jié)果。

四、空間天氣建模和空間天氣預報

3.1 空間天氣建模

了解空間天氣建模的基本類型，了解磁層建模的幾種主要方法，了解磁層規(guī)范和預報模式，了解磁層預報模式的簡化流程圖;掌握電離層建模的主要方法，熟練掌握現(xiàn)有的幾個典型電離層模式，掌握電離層電場模式的研究現(xiàn)狀，了解擾動模式、閃爍模式的功能與特點。

了解中性大氣模式在空間天氣建模中的作用，了解現(xiàn)有中性大氣模式的限制，掌握解決這些限制的主要方法。

3.2 空間天氣預報

了解空間天氣預報的主要內(nèi)容，了解空間天氣中長期預報的主要方法。