考试科目代码：2004

考试科目名称：空间天气学

空间天气学是在大气科学和空间科学基础上形成的一门应用十分广泛的新兴交叉学科。本门课程的考试主要考查考生对空间天气学基本概念、基本方法、及其研究内容的了解和掌握情况，同时考察对空间物理相关理论的掌握情况。

一：空间天气学概论

1.1 基本概念

理解和掌握空间天气学、空间天气扰动、空间天气不均匀性、空间暴、空间天气系统、空间天气过程、空间天气尺度、空间天气效应、空间天气G指数、S指数、R指数，空间天气要素、地磁暴、地球表面电位(ESP)、地磁感应电流(GIC)等术语的含义、

1.2 空间天气学的研究方法

掌握并能阐述源汇结合法、层综结合法、异尺度法、异纬度法等研究方法

1.3 空间天气学的研究意义

了解空间天气学研究的科学意义、经济价值、战略意义

二、地球空间的天气系统和物理过程

2.1 地球空间的基本结构

掌握地球大气分层、对流层、平流层、中间层、热层(电离层)、逃逸层等分层结构。

2.2 电离层分层结构和基本特征

掌握D层、E层、F1层、F2层的定义，了解电离层与热层的耦合、电离层与磁层的相互作用。

2.3 磁层、电离层、热层天气行为

熟练掌握磁暴、磁层亚暴、磁暴和磁层亚暴的关系、突发电离层扰动(SID)、电离层暴、热层暴、D层暴等天气行为，了解电离层和热层暴的驱动。

2.4 空间天气与中性大气的电耦合

了解全球大气电路、掌握电离层等电位区域、电离层不等电位的原因。熟练掌握空间天气与中性大气的耦合途径。

了解大气电场对水滴凝聚过程的影响，解释冰核凝结过程中电场的影响，了解高能带电粒子对凝结核的影响，了解高能粒子对大气参数的调制作用。

三、对流电场、场向电流和磁层——电离层耦合

4.1 磁层与电离层的耦合过程

了解磁层与电离层的电动耦合，了解磁层与电离层间的不完全耦合。

4.2 对流电场和大尺度场向电流的形态

了解双探针法及其卫星探测结果，了解对流电场的周日变化形态和扰日形态变化，了解同步轨道上的观测结果，了解大尺度场向电流的基本形态和观测结果，了解场向电流区和对流区的对应。

4.3 对流电场和场向电流的模式

熟练掌握电离层电场基本方程及其导出过程，定量掌握电导率均匀情况下的双对电流圈，定性掌握电导率变化对对流电场分布的影响，掌握对流电场的模拟模式和半经验模式。

4.4 磁层—电离层耦合过程

了解磁层-电离层耦合的驰豫过程，S-B模式，了解电导率变化对耦合过程的影响，了解耦合驰豫过程的观测结果。

四、空间天气建模和空间天气预报

3.1 空间天气建模

了解空间天气建模的基本类型，了解磁层建模的几种主要方法，了解磁层规范和预报模式，了解磁层预报模式的简化流程图;掌握电离层建模的主要方法，熟练掌握现有的几个典型电离层模式，掌握电离层电场模式的研究现状，了解扰动模式、闪烁模式的功能与特点。

了解中性大气模式在空间天气建模中的作用，了解现有中性大气模式的限制，掌握解决这些限制的主要方法。

3.2 空间天气预报

了解空间天气预报的主要内容，了解空间天气中长期预报的主要方法。