第一部分    课程目标与基本要求

云、雾、降水物理过程是大气水循环的核心组成部分，是地球大气的热量、水份和动量平衡的关键因素，它不仅影响到局地的和短期的天气过程，也影响到大气环流和全球气候的变化。此外，云和降水还会影响大气污染、大气雷电和电磁辐射的传播。

本课程以大气热力学和大气动力学为基础，研究大气中水分在各阶段所经历的物理过程，即研究云、雾和降水和形成、发展和消散的物理规律，是大气科学中最为重要的分支学科之一，是雷达气象学、天气导变、强风暴等物理气象学的核心，与《云动力学》、《云降水物理实验》等课程相配合，共同构筑专业知识结构的核心框架。

课程教学目标是使学生掌握云降水形成的基本原理，培养学生从微物理角度分析和解决大气科学问题的能力。

第二部分    课程内容与考核目标

1．绪论

（1）掌握云降水物理学的学科性质和研究意义；

（2）熟悉研究方法体系；

（3）理解学科发展与社会经济进步的关系；

（4）了解主要研究对象；

（5）了解学科发展历史；

2．云降水宏观特征

（1）掌握湿空气达到饱和的主要途径

（2）掌握云内湿度和含水量的一般特征、积状云和层状云的宏观特征、热泡理论、气团雷暴的结构与生命史；

（3）熟悉锋面气旋中的雨带结构；

（4）了解大气水循环过程、雾的形成过程与结构特征、卷云的宏观特征、热带气旋的云系结构特征；

（5）初步了解全球云、雾、降水分布和云的日、季变化；

3．云降水微观特征

（1）掌握云降水粒子相态和尺度谱分布、云的胶体稳定性；

（2）熟悉云降水粒子谱分布数据处理方法及微物理特征量的计算；

（3）理解不同云降水粒子的尺度谱分布差异；

4．云的形成—核化理论

（1）了解水汽、液水、冰的结构及其与空气之间的界面特性

（2）掌握核化的概念、可溶性核上的凝结核化过程、柯拉方程及其意义；

（2）熟悉云凝结核和大气冰核的性质和特点、冰核起核化作用的条件；

（3）理解同质核化的基本性质、同质冻结核化和异质冻结核化的差异；

（4）了解离子和不可溶粒子表面凝结核化的基本特点；

（5）初步了解由化学势概念导出开尔文公式；

5．云雾粒子的扩散增长

（1）掌握Maxwell方程的推导、扩散系数、导热系数、扩散增长基本规律、贝吉龙理论及基本规律；

（2）熟悉云滴群凝结增长过程基本规律；

（3）理解冰晶凝华增长处理方法；

（4）了解单滴凝结增长方程的推导过思路、冰晶的形状与温度和湿度的关系；

（5）初步了解云滴的起伏凝结增长理论；额

6．暖云降水理论

（1）掌握微滴下落末速度规律、碰撞效率概念及规律、雨滴繁生机制；

（2）熟悉Stokes末速定律推导、连续碰并增长方程的推导及应用；

（3）理解凝结增长与碰并增长的共同作用过程；

（4）了解随机碰并增长模型、凝结增长过渡到碰并增长的可能机制；

7．冷云降水理论

（1）掌握冷云降水的主要机制、冰质粒繁生机制、“播种云—供应云”降水机制；

（2）熟悉连续碰并增长方程对冰相粒子碰并增长过程的应用；

（3）理解成云致雨的物理总过程；

（4）初步了解大气冰相粒子的运动特性；

8．冰雹物理基础

（1）掌握冷雹分层结构的形成机制、干增长和湿增长概念；

（2）熟悉冰雹云结构与冰雹形成过程的关系；

（3）理解干增长和湿增长判据；

（4）了解雹胚与云体温度的关系；

9．人工影响天气原理

（1）掌握暖云和冷云增雨、人工抑雹、人工消雾的基本原理；

（2）熟悉人工影响天气主要催化剂的性质；

第三部分    有关说明与实施要求 

1、命题说明（可包含题型设计）：

本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述：

较低要求—了解：基础知识和基本概念；

一般要求—理解：基本原理和物理规律；

较高要求—掌握：理论分析与定量计算。

 (1)本课程的命题考试是根据本大纲规定的考试内容来确定的，根据本大纲规定的各种比例(每种比例规定可有5分以内的浮动幅度，来组配试卷，适当掌握试题的内容、覆盖面、能力层次和难易度)。各章考题所占分数大致如下：

第1-2章： 10%

第3-4章： 20%

第5-6章： 30%

第7-8章： 30%

第 9 章： 10%

(2)其难易度分为易、较易、较难、难四级，每份试卷中四种难易度，试题分数比例一般为2：3：3：2。

(3)试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10%，理解”占20%，“掌握”占70%。

(4)试题可出现的题型有选择题、名词解释、简答题、分析论述题、计算题等多种类型。题型举例

●名词解释：冰晶效应

●简答题：平水面和平冰面饱和水汽压差的最大值位于什么温度？这是冰晶效应进行最有效的环境温度吗？简述其理由。

●分析论述题：试述云滴群凝结增长的规律。

2、参考书目: 

《云降水物理学》, 杨军等编著, 气象出版社, 2011

3、其他规定：考试方式为闭卷笔试，总分150 分（分值在考试科目列表内查询），考试时间为180分钟。

4、本科目考试不得使用计算器。

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