大气科学作为地球系统科学的支柱学科,其研究体系涵盖流体力学、热力学、辐射传输、遥感和数值模拟等多个核心领域。在复旦大学大气与海洋科学系攻读博士学位,考生需系统掌握《大气科学导论》(张小健,2018)中关于大气结构、热力学过程和动力机制的基础理论,重点理解《Atmospheric Dynamics》(Holton, 2015)中涡度方程、位涡守恒等核心公式的物理内涵。针对当前大气科学前沿,需深入研读《Climate Dynamics》(Diaz, 2020)中关于能量-水循环耦合模型及《Nature Climate Change》近五年发表的东亚季风变异与极端降水关联性研究,特别是结合WRF-Chem模式与机器学习算法的耦合应用案例。
在气象业务应用层面,应全面掌握《现代天气学》(叶笃铭,2009)中关于中尺度对流系统、锋面动力学和重力波能量传输的理论框架,同时关注《Journal of Geophysical Research: Oceans》最新刊发的海洋-大气耦合数据同化技术进展。对于数值预报系统研究,重点分析ECMWF最新版本中四维变分同化(4D-Var)与EnKF数据同化的性能差异,结合《Tellus》期刊中关于 initialized condition对台风路径预测的影响研究,构建区域中尺度模式(RSM)的改进方案。
跨学科研究能力是复旦考博的核心考核点,需系统学习《Remote Sensing of Environment》(Goodman, 2014)中卫星遥感反演技术,掌握MODIS、Sentinel-2等数据产品的处理流程,并深入理解《Advances in Atmospheric Sciences》中关于基于深度学习的对流云识别算法的优化路径。在气候预测领域,应对比IPSL-CM6和CESM2模型在百年尺度预测中的表现差异,重点分析《Climate Change Letters》发表的AI-Ensemble预测框架在ENSO事件再现中的优势。
个人研究计划需体现创新性与可行性,建议聚焦"基于多源遥感数据融合的台风快速路径修正系统"课题,具体包括:1)构建包含被动/主动遥感数据(如Ka波段雷达、AI卫星云图)的异构数据同化框架;2)开发改进型LSTM网络处理非平稳时序数据;3)建立台风路径修正指数(TPI)评估体系。预期成果包括在《Geophysical Research Letters》发表2-3篇论文,并申请1项气象数据融合相关发明专利。