2026年博士研究生入學考試自命題科目考試大綱

考試階段：初試

科目滿分值：100

考試科目：數(shù)值天氣預報

科目代碼：

考試方式：閉卷筆試

考試時長：150分鐘

一、科目的總體要求

系統(tǒng)掌握數(shù)值天氣預報的基礎理論、關鍵問題及最新進展，重點內(nèi)容包括：（1）大氣運動基本定律和基本方程；（2）數(shù)值計算原理和方法；（3）正壓和斜壓原始方程模式；（4）大氣初始條件和邊界條件；（5）大氣物理過程參數(shù)化方案。

二、考核內(nèi)容與考核要求

考試科目《數(shù)值天氣預報》主要包含以下五個部分內(nèi)容：

1.大氣運動基本定律和基本方程

包括不同垂直坐標系下的大氣運動基本方程組；大氣運動基本方程組的簡化原理；數(shù)值天氣預報模式及分類；地圖投影、正形(等角)投影、地圖放大系數(shù)(因子)的概念、性質(zhì)及計算；常用的地圖投影及適用地區(qū)；地圖投影坐標系的概念及大氣運動基本方程組。

2.數(shù)值計算原理和方法

包括有限差分方法和差分方程的構(gòu)造；差分格式相容性、收斂性和穩(wěn)定性的概念及其關系，差分格式穩(wěn)定性的證明；幾種基本的時間積分格式的性質(zhì)；歐拉格式、后差格式、歐拉-后差格式、中央差分格式；非線性計算不穩(wěn)定的概念；克服非線性計算不穩(wěn)定的方法；平滑的概念和方法。

3.正壓和斜壓原始方程模式

包括正壓原始方程模式；正壓原始方程組的積分性質(zhì)；一維的線性形式的正壓原始方程模式計算穩(wěn)定性判據(jù)；守恒的空間差分格式的概念；平流方程和通量方程的一次、二次守恒差分格式；正壓原始方程模式的守恒空間差分格式；空間差分格式與地轉(zhuǎn)適應；簡單的時間積分方案及其特點；“三步法”積分方案、“歐拉-后差”積分方案；正壓模式的局限性；斜壓原始方程組及其積分性質(zhì)；垂直差分格式。

4.大氣初始條件和邊界條件

包括初值處理的概念；初值處理方法的類型和原理；四維同化的概念和四維同化的目的；變分同化；幾種常用的（水平側(cè)）邊界條件及其特點；嵌套網(wǎng)格的基本概念、分類及不同嵌套網(wǎng)格的特點。

5.大氣物理過程處理方法

包括大氣中物理過程概述；次網(wǎng)格物理過程的概念；參數(shù)化過程的基本概念及必要性；大尺度凝結(jié)降水的計算方法；積云對流參數(shù)化等。

三、題型結(jié)構(gòu)

考試題型包括：簡答題、計算題、證明題、論述題等。

四、其它要求

1.考試形式為閉卷、筆試，考生無需攜帶計算器參加考試。

2.本科目考試時間為3小時，具體考試時間以《準考證》為準。

五、參考書目

《數(shù)值天氣預報》（第二版），氣象出版社，田永祥，陳德輝，沈新勇等，2015年

原文鏈接：https://gs.cuit.edu.cn/info/1017/1903.htm