南京信息工程大學(xué)2018年博士研究生入學(xué)考試考試大綱(空間天氣學(xué))

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    考試科目代碼:2004
    考試科目名稱:空間天氣學(xué)
    空間天氣學(xué)是在大氣科學(xué)和空間科學(xué)基礎(chǔ)上形成的一門應(yīng)用十分廣泛的新興交叉學(xué)科。本門課程的考試主要考查考生對(duì)空間天氣學(xué)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(shí)考察對(duì)空間物理相關(guān)理論的掌握情況。
    一:空間天氣學(xué)概論
    1.1 基本概念
    理解和掌握空間天氣學(xué)、空間天氣擾動(dòng)、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(yīng)、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(yīng)電流(GIC)等術(shù)語的含義、
    1.2 空間天氣學(xué)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(xué)的研究意義
    了解空間天氣學(xué)研究的科學(xué)意義、經(jīng)濟(jì)價(jià)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(duì)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(guān)系、突發(fā)電離層擾動(dòng)(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(dòng)。
    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(chǎng)對(duì)水滴凝聚過程的影響,解釋冰核凝結(jié)過程中電場(chǎng)的影響,了解高能帶電粒子對(duì)凝結(jié)核的影響,了解高能粒子對(duì)大氣參數(shù)的調(diào)制作用。
    三、對(duì)流電場(chǎng)、場(chǎng)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(dòng)耦合,了解磁層與電離層間的不完全耦合。
    4.2 對(duì)流電場(chǎng)和大尺度場(chǎng)向電流的形態(tài)
    了解雙探針法及其衛(wèi)星探測(cè)結(jié)果,了解對(duì)流電場(chǎng)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(cè)結(jié)果,了解大尺度場(chǎng)向電流的基本形態(tài)和觀測(cè)結(jié)果,了解場(chǎng)向電流區(qū)和對(duì)流區(qū)的對(duì)應(yīng)。
    4.3 對(duì)流電場(chǎng)和場(chǎng)向電流的模式
    熟練掌握電離層電場(chǎng)基本方程及其導(dǎo)出過程,定量掌握電導(dǎo)率均勻情況下的雙對(duì)電流圈,定性掌握電導(dǎo)率變化對(duì)對(duì)流電場(chǎng)分布的影響,掌握對(duì)流電場(chǎng)的模擬模式和半經(jīng)驗(yàn)?zāi)J健?BR>    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(dǎo)率變化對(duì)耦合過程的影響,了解耦合馳豫過程的觀測(cè)結(jié)果。
    四、空間天氣建模和空間天氣預(yù)報(bào)
    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(yù)報(bào)模式,了解磁層預(yù)報(bào)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(gè)典型電離層模式,掌握電離層電場(chǎng)模式的研究現(xiàn)狀,了解擾動(dòng)模式、閃爍模式的功能與特點(diǎn)。
    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(yù)報(bào)
    了解空間天氣預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容,了解空間天氣中長期預(yù)報(bào)的主要方法。