伟德国际1946源于英国應用氣象學專業課程介紹

氣象學與氣候學

Meteorology and Climatology

課程編号：03600870z

适用專業：應用氣象學

總學時數： 48        

總學分：   3

課程類型：專業基礎

先修課程：應用氣象學導論

大綱主撰人：張倩倩

内容簡介

（1）了解氣象學的基礎知識。了解大氣溫、濕、壓、風等主要要素的意義、表示方法、測量方法。初步掌握上述主要氣象要素的基本變化規律和地理分布特征，初步學會分析影響主要氣象要素時空分布變化的原因，為進一步學習氣象學和氣候學打下良好的基礎，并為今後進一步學習和研究打下必要的基礎；

（2）初步了解大型天氣系統及其控制下的天氣特點；

（3）初步掌握現代氣候的形成原因，氣候帶和氣候型的分類原則，氣候的地理分布特征，氣候變遷及原因，使學生對氣候的形成、變化及分布有一個比較全面的認識和了解，為學習後續專業課程和适應中學教學打下良好的基礎；

（4）初步掌握地面氣象觀測的基本原理和方法。

教學大綱

課堂講授部分

（一）分章節列出标題、各章節要點及授課時數

第一章緒論（2學時）

一氣象學與氣候學的研究對象和任務

1． 氣象學的研究對象和主要研究内容

2． 本課程主要講過的三大部分：大氣物理（氣象學），天氣學與氣候學，它們之間的關系。

3． 在地理系開設本課程的主要目的和任務

二氣象學、氣候學與自然地理學的關系

三氣象學、氣候學在生産建設中的作用

四氣象學與氣候學的發展簡史

　　重點講述第一部分。通過緒論的講授，激發學生學習的興趣，并對本課程有一個總體的了解。

第二章 大氣（4學時）                    

§1 大氣的組成

1．幹潔空氣

2．大氣中的水汽

3．大氣中固體雜質和液體微粒

4． 大氣污染

本節重點是第一部分，幹潔空氣

§2大氣的結構

1． 大氣的高度

2． 大氣的分層

大氣分層的依據、分層及各層的主要特點

§3主要氣象要素

1． 氣壓

2． 氣溫

3． 濕度

4． 風

§4大氣的基本物理性狀

1． 大氣的基本物理性狀

2． 狀态方程、幹空氣狀态方程、濕空氣狀态方程、虛溫

第三章大氣的熱度和濕度  （6學時）                            

§1 太陽輻射

1． 輻射的基本知識

2． 太陽輻射，太陽常數，大氣對太陽輻射的減弱，到達地面的太陽輻射，地面對太陽輻射的反射

§2 地面輻射和大氣輻射

1． 地面、大氣的輻射和地面有效輻射

2． 地面和地氣系統的輻射差額

§3 大氣的增溫和冷卻

1． 海陸增溫和冷卻的差異

2． 空氣的增熱和冷卻

　　熱氣學第一定律在大氣中的表述式，氣溫的非絕熱變化，氣溫的絕熱變化，幹絕熱直減率、濕絕熱直減率、假相當位溫

3． 空氣濕度的個别變化和局部變化

影響空氣濕度局部變化的因素，濕度平疏

4． 大氣穩定度

§4 大氣的周期性變化

1． 氣溫的周期性變化

氣溫年日變化特點，氣溫年較差，日較差及其影響

2． 氣溫的非周期變化

§5大氣濕度的空間分布

1． 氣溫的水平分布

等溫線圖，冬夏全球海平面氣溫水平分布的主要特點。

2． 對流層中氣溫的垂直分布

對流層中氣溫垂直分布的一般特點，逆溫的形成。

第四章  大氣的水分  （8學時）                            

§1 蒸發與凝結

  1．水相變化

  2．飽和水汽壓（評述）

  飽和水汽壓與濕度的關系，與蒸發面性質的關系，冰晶效應（冰水之間的水汽轉移，飽和水汽壓與蒸發面形狀之間的關系，大小水滴之間的水汽轉移現象。

3． 影響蒸發的因素（可簡要講述）

4． 濕度随時間的變化（簡述）

5． 大氣中水汽凝結的條件

§2 地表面和大氣中的凝結現象

1． 露和霜

2． 霧凇和雨凇

3． 霧，輻射霧和平流霧

雲的形成，雲的分類，層狀雲，波狀雲，積狀雲與降水

§3 降水

1． 常見的膠水形式，降水的分類

2． 雲滴增長的物理過程（評述）

雲滴的凝結增長和沖并增長

3． 雨和雪的形成（簡述）

4． 各類雲的降水（可略）

5． 人工影響雲雨（簡述原理）

6． 降水分布（可主要講述降水帶的地理分布）

第五章大氣的運動（8學時）

§1 氣壓的變化和分布

1． 氣壓随高度的變化

靜力學方程，單位氣壓高度差，壓高方程及其應用。

2． 氣壓系統

等壓面，位勢高度，氣壓系統，氣壓場的垂直結構

3． 氣壓的時間變化

氣壓随時間變化的原因，氣壓的周期性變化與非周期變化

4． 全球氣壓帶

§2 大氣的水平運動

1． 作用于空氣的力

氣壓梯度力，地轉偏向力，慣性離心力，摩擦力，大氣運動方程及其簡化

2． 自由大氣中空氣的水平運動

地轉風，風壓定律，梯度風，熱度風

3． 摩擦層中空氣的運動

§3大氣環流

1． 大氣環流的形成和維持

太陽輻射的作用，地球自轉的作用，地表性質的作用，地面摩擦的作用。

2． 大氣環流的主要特征

平均緯圈環流，平均經圈環流，平均水平環流

3．大氣環流的變化

第六章天氣系統和天氣過程（6學時）

§1 氣團和鋒

1． 氣團

氣團的形成、變化及分類

2． 鋒

鋒的概念，鋒面坡度，鋒附近的氣象要素場，鋒面天氣，*鋒的生消。

§2 溫帶氣旋和反氣旋

1． 概述

2． 氣旋和反氣旋發生發展的條件

3． 鋒面氣旋的發展階段和天氣

鋒面氣旋的發展階段，鋒面氣旋的結構與天氣

*4．氣旋族

5．反氣旋和寒潮

冷高壓，寒潮

§3 中高緯度高空主要天氣系統

1． 高空大型天氣系統

大氣長波，阻塞高壓，切斷低壓，極地渦旋

2． 西風帶中型擾動

高空槽，高空切變線，低渦

§4副熱帶高壓

1． 結構

2． 天氣特征

3． 西太平洋副高活動的規律

西太平洋副高的季節變化及其與對我國天氣的影響，梅雨，副高的短期變化及對天氣的影響

§5 熱帶天氣系統

1． 赤道輻合帶

2． 東風波

3． 雲團

4． 台風

台風的定義、強度、分布、台風的結構、天氣，台風形成條件，台風的移動

5． 季風低壓

6． 中層氣旋

*§6 中小尺度天氣系統

1． 中小尺度天氣系統的主要特征

2． 中小尺度系統簡介

3． 龍卷

第七章氣候的形成（6學時）

§1  氣候形成的輻射因子

1． 太陽輻射與天文氣候

影響天系輻射的因素，天文氣候

2． 輻射平衡和熱量平衡

輻射差額的地理分布，地面熱面平衡，地球熱量平衡模式

§2 大氣環流和洋流在氣候形成中的作用

1． 在氣環流和洋流與熱量輸送

赤道與極地間的熱量輸送，海陸間的熱量輸送

2． 大氣環流洋流與水份循環，降水分布

3． 低、中、高緯度環流與氣候

§3海陸分布對氣候的影響

1． 海陸分布與氣溫

2． 海陸分布對霧及降水的影響

3． 海陸分布與周期性風系

海陸風、季風

4． 海洋性氣候與大陸性氣候

§4 地形與氣候

1． 地形與輻射

2． 地形與氣溫

3． 地形與地方性風

高原季風、山谷風、焚風、布拉風、峽谷風

4． 地形與降水

坡向和高度對降水的影響

5． 高大山脈是氣候的分界

§5 冰雪覆蓋與氣候

1． 冰雪是氣候系統中的制冷因子

2． 冰雪覆蓋與大氣環流和氣候異常

*§6 下墊面局部特性與小氣候

1． 小氣候的概念

2． 小氣候形成的物理基礎

3． 小氣候的一般特性

第七章氣候帶和氣候型（4學時）

§1 氣候帶與氣候型的劃分

1． 柯本氣候分類法

柯本氣候分類法劃分氣候帶和氣候型的依據、标準，主要氣候帶和氣候型及其分布。

2． 動力氣候帶分類法

分類依據、标準、主要氣候帶、氣候型及其分布

3． 柯本氣候分類法和動力氣候分類法

§2 低、中、高緯度氣候

1． 低緯度氣候帶

2． 中緯度氣候帶

3． 高緯度氣候帶

主要講授各氣候帶和氣候型的劃分依據，主要氣候特點及分布。

§3 山地垂直氣候帶

1． 山地垂直氣候帶與水平氣候帶變化的異同點

2． 濕潤地區和幹旱半幹旱地區的垂直氣候帶

第八章氣候變化和人類對氣候的影響（4學時）

§1 氣候變化

1． 地質時期的氣候變遷

2． 曆史時期的氣候變化

3． 影響氣候變遷的主要因素

§2 人類活動對氣候的影響

1． 下墊面改變引起的氣候變化

2． 改變某些大氣成分（大氣污染）引起的氣候變化

3． 人為熱的釋放與氣候變化

4． 城市氣候

（二）教材與主要參考書

教材：周淑貞、張如一、張超. 氣象學與氣候學. 北京：高等教育出版社，1997

           

教學大綱說明

一、教學目的、課程性質及教學任務與其他課程的關系，所需先修課程。

《氣象學與氣候學》課程運用物理原理及教學方法較多，因此在講授時，應注意物理學基本原理在氣象學中的應用。一些大氣物理的規律和天氣系統對于初學者來說比較陌生、抽象，因此在使用本大綱授課時，應注意由淺入深，循序漸進，并注意聯系常見的大氣現象和天氣、氣候的實際，使學生易于接受并能注意對常見的大氣現象的觀察和思考。

二、教學要求及選編教材的依據。

總的教學要求是：

授課時，應注意由淺入深，循序漸進，并注意聯系常見的大氣現象和天氣、氣候的實際，使學生易于接受并能注意對常見的大氣現象的觀察和思考。

了解氣象學的基礎知識。了解大氣溫、濕、壓、風等主要要素的意義、表示方法、測量方法。初步掌握上述主要氣象要素的基本變化規律和地理分布特征，初步學會分析影響主要氣象要素時空分布變化的原因，為進一步學習氣象學和氣候學打下良好的基礎，并為今後進一步學習和研究打下必要的基礎

選用教材依據：

周淑貞主編的《氣象學與氣候學》是在第二版基礎上修訂而成的，是本科地理學專業的專業基礎課教材。内容包括大氣熱學、大氣水分、大氣運動、天氣系統、氣候形成、氣候帶和氣候類型、氣候變化及人類影響等内容。三版中在氣候系統，大氣環流，海一氣作用及青藏高原對氣候的影響，人類活動對氣候的影響，城市氣候等方面作了不少新的補充。
　　可作高校地理、氣象專業教材，亦可供水文、農林、環境等專業師生、有關科技人員和中學地理教師參考。

三、教學環節和教學方法。

本課程是一門專業基礎理論課，主要采用案例教學、探究式教學、傳統授課等教學方法。在課中設置相關知識點的互動式案例分析。

四、改革思路和說明。

一些大氣物理的規律和天氣系統對于初學者來說比較陌生、抽象，因此在使用本大綱授課時，應注意由淺入深，循序漸進，以問題導向為原則，在講課視頻、課程論壇均設置有案例分析環節，具體見下表。

《氣象學與氣候學》課程教學案例明細

序号	案例名稱	知識點	案例類型	支撐課程目标
1	城市内澇和海嘯等自然災害	氣候變化的影響	視頻案例
2	BBC大氣圈的探索	大氣的垂直結構	視頻案例