考试科目代码：3002

考试科目名称：现代气候学

第一部分 课程目标与基本要求

一、课程目标

现代气候学研究的对象是大气的气候特征，气候系统各子系统相互作用的物理过程。通过学习，培养学生理解气候系统的热力过程、水分过程及动力过程，掌握气候形成的规律，了解和解释各种不同地区气候的特征，掌握气候变化的基本特点，了解气候变化的成因以及人类活动影响气候的途径和基本效应。掌握气候异常的诊断思路和基本方法。了解气候数值模式特点和数值模拟研究方法，关注现代气候研究现状。

二、基本要求

要求学生能够掌握气候系统的基本状况和基本物理定律，太阳辐射基本特点、气候系统辐射过程，海-气相互作用和陆-气相互作用特点及其对气候和气候变化的影响，现代气候变化特点及成因，人类活动对气候影响的途径和后果，气候诊断的思路。气候数值模式研究方法。

第二部分 课程内容与考核目标

第一章 气候与气候系统

(1)理解气候及气候系统的概念

(2)了解气候学的内涵和现代气候学研究进展

(3)熟悉气候系统的组成、掌握各圈层的物理性质

(4)了解气候系统各圈层的时间尺度特性

(5)理解气候系统的反馈性、敏感性和可预报性

第二章 气候系统的热力过程

(1)掌握大气中太阳辐射传输过程

(2)理解大气对太阳辐射的吸收、散射和反射特点

(3)掌握地表总辐射的概念和影响因子，理解地表总辐射的空间分布特征

(4)掌握地表反射率的概念，了解地表反射率的影响因素和不同性质地表的反射率

(5)掌握长波辐射传输方程

(6)掌握地面有效辐射的概念和影响因素，理解云和水汽对地面有效辐射的影响

(7)掌握地面辐射差额的概念和方程，理解各因子、云的影响效应

(8)理解地面辐射差额的日、年变化及空间分布特征

(9)掌握地-气系统辐射差额方程和随纬度的分布特点

(10)掌握地面热量平衡的概念和方程、熟悉方程中各项的物理意义和气候意义

(11)理解地面湍流显热和潜热通量的空间分布特点

(12)熟悉全球热量平衡方式

(13)掌握大气热量输送的计算

(14)了解热量经向输送特点和全球能量平衡模型

第三章 气候系统的水分循环

(1)掌握水分循环的概念

(2)掌握水汽输送的计算

(3)熟悉中国水汽输送特征

(4)理解彭门公式

(5)会计算大气中的水分

(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-气相互作用

(1)理解海洋对大气的热量及水分的贡献和海洋对气候的调节作用

(2)掌握海、陆表面辐射特性、热量输送的差异

(3)理解海、陆分布对环流、气候的影响

(4)熟悉海洋表层环流特征、了解温盐环流

(5)理解海洋环流对气候的影响

(6)理解热带地区海-气相互作用特征

(7)了解温带地区与热带地区海-气相互作用的差异

第四章 陆-气相互作用

(1)熟悉高大地形的动力气候效应

(2)理解高大地形的热力气候效应

(3)理解中小地形对气候的影响特征

(4)掌握陆面过程的基本概念

(5)了解陆地地表性质的分类

(6)理解地表性质变化的局地气候效应

(7)了解冰雪圈的气候空间分布

(8)理解冰-气界面的能量收支特点

(9)理解冰雪与气候的反馈作用

第五章 气候的形成及观测事实

(1)掌握太阳辐射对气候的作用

(2)理解大气环流对气候形成的影响

(3)理解下垫面对气候的影响

(4)了解季风指数

(5)了解全球季风的主要分布

(6)了解亚洲季风区的划分

(8)了解热带大气遥相关的观测事实

第六章 气候变化

(1)掌握气候变化、气候异常、气候变率的概念

(2)熟悉气候变化信号的提取

(3)了解气候变化时间尺度的划分

(4)了解地质时期、历史时期的气候变化

(5)认识近代全球及中国的气候变化特征

(6)了解极端气候事件的定义和检测指标

(7)了解气候变化的自然因素和人为因素

(8)理解轨道参数变化对万年尺度气候变化的影响

(9)了解气候系统中的短期气候变化强信号特征

(10)理解与人类活动相关的温室气体浓度变化和下垫面性质改变对气候变化的可能影响

第七章 气候统计基本概念和方法

(1)掌握气候诊断的基本概念和方法应用

(2)掌握气候统计的主要研究内容

(3)掌握描述数据资料统计特征的统计量

(4)理解各个统计量在气候分析和研究中的统计意义

(5)了解资料质量审查和订正常用方法

(6)掌握各类相关系数的计算、统计意义及检验方法

(7)会建立一元回归模型及其统计检验

(8)了解逐步回归的基本步骤，掌握方差贡献的统计意义

(9)会估计序列的线性趋势和周期信号的提取

(10)掌握均值的检验方法(t检验)、方差的检验方法

(11)掌握自然经验正交展开(EOF)方法的应用

(12)掌握奇异值分解(SVD)方法

第八章 气候数值模拟

(1)掌握气候数值模拟的概念

(2)了解气候数值模式的分类和发展

(3)掌握模式物理过程参数化的概念和思路

(4)了解气候模式敏感性试验的方法

第三部分 有关说明与实施要求

1. 考试目标的能力层次表述

本科程对各考点的能力要求，一般分为三个层次，用相关的词语描述：

较低要求——了解;

一般要求——理解、熟悉、会;

较高要求——掌握、应用。

2.命题考试的若干规定

⑴本科程的命题考试时根据本大纲规定的考试来确定的，根据本大纲规定的各种比(可适当浮动)，来组配试卷，适当掌握试题的内容、覆盖面、能力层次和难易程度。

⑵各章考题所占的分数大致如下：

气候与气候系统 占5%

气候系统热力过程 占15%

气候系统水分循环 占5%

海-气相互作用 占15%

陆-气相互作用 占5%

气候形成及观测事实 占 10%

气候变化 占15%

气候统计基本概念和方法 占 25%

气候数值模拟 占5%

⑶其难易程度分为易、较易、较难、难四级，试题分数比例一般为：2：3：3：2。

⑷诗卷中对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：

“了解”占15%

“理解(熟悉、能、会)”占40%

“掌握(应用)”占45%

⑸试题形式有：简单计算题、计算题、简答题、问答题等多种题型。

⑹考试方式为闭卷笔试。考试时间为180分钟。

试题主要测试考生对本科现代气候学、气候统计学及气候数值模拟的基础理论、基本知识和技能的掌握程度，以及运用所学理论分析问题、解决问题问题的能力。