伟德国际1946源于英国應用氣象學專業課程介紹

天氣學原理

Principle of Synoptic Meteorology

課程編号：03600869j

适用專業：應用氣象學

總學時數： 80        

總學分：   5

課程類型：專業基礎

先修課程：大氣物理學、大學物理

大綱主撰人：宋天元

内容簡介

天氣學原理是研究不同尺度的天氣系統和天氣現象發生發展及其變化的基本規律，并利用這些規律來預測未來天氣的科學。該課程是大氣科學專業本科生的重要專業基礎課程和主幹課之一，屬于專業核心課程。該課程側重理論教學，主要介紹天氣學的經典理論：大氣運動的基本特征、鋒面理論、氣旋與反氣旋、大氣環流概況、天氣系統和天氣形勢的天氣學預報方法。通過本課程的學習使學生掌握天氣學預報的基本原理、基本概念和基本分析方法。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

第一章大氣運動的基本特征

第一節影響大氣運動的作用力

第二節控制大氣運動的基本定律

第三節大尺度運動系統的控制方程

第四節 “p”坐标系中的基本方程組

第五節風場和氣壓場的關系

※本章要點：理解與掌握大氣運動的作用力、基本定律、大尺度運動系統的控制方程；了解“p”坐标系中的基本方程組，了解風場和氣壓場的關系。

第二章氣團與鋒                

第一節氣團

第二節鋒的概念與鋒面的坡度

第三節鋒面附近氣象要素場的特征

第四節鋒面分析

第五節鋒生與鋒消

※本章要點：理解和掌握大氣氣團和鋒的概念及分類，掌握鋒面附近氣象要素場的特征。掌握鋒面分析的基本思路和方法。

第三章氣旋與反氣旋

第一節氣旋、反氣旋的特征和分類

第二節渦度與渦度方程

第三節位勢傾向方程與方程

第四節溫帶氣旋與反氣旋

第五節東亞氣旋與反氣旋

※本章要點：了解氣旋、反氣旋的特征，掌握渦度的定義及渦度方程的應用；掌握位勢傾向方程與方程的應用；了解溫帶氣旋與反氣旋的基本特征；了解東亞氣旋與反氣旋的基本特征。

第四章大氣環流

第一節大氣平均流場特征與季節轉換

第二節控制大氣流的基本因子與大氣環流的基本模型

第三節極地環流概況

第四節熱帶環流概況

第五節西風帶大型擾動

第六節急流

第七節東亞環流基本特征

※本章要點：解冬季和夏季大氣平均流場特征，掌握控制大氣流的基本因子與三圈環流，了解極地環流和熱帶環流概況，掌握西風指數、上下遊效應、長波調整以阻塞高壓的定義；掌握急流的定義及特點。

第五章寒潮天氣過程

第一節寒潮天氣系統

第二節寒潮天氣過程分析

第三節寒潮的預報

※本章要點：了解寒潮天氣的定義和寒潮标準，掌握其形成原因

第六章大型降水天氣過程

第一節降水的形成與診斷

第二節大範圍降水的環流特征

第三節降水的天氣尺度系統

第四節暴雨中尺度系統

第五節不同高度急流對暴雨生成的作用

※本章要點：掌握降水和暴雨的形成條件、水汽條件的診斷分析和垂直運動條件的診斷分析；理解中國降水的氣候特征、華南前汛期降水、江淮梅雨和華北與東北雨季降水的環流特點；掌握不同天氣尺度系統對降水的影響

第七章對流性天氣過程

第一節雷暴的結構及雷暴天氣的成因

第二節中小尺度天氣系統

第三節對流性天氣預報的物理基礎

第四節對流性天氣的預報方法

※本章要點：了解雷暴的結構及雷暴天氣的成因，掌握中小尺度天氣系統的影響

第八章低緯度和高原環流系統

第一節低緯度大氣運動的基本特征

第二節低緯度環流的基本特征

第三節太平洋副熱帶高壓

第四節南亞高壓

第五節赤道輻合帶

第六節熱帶波動和熱帶漩渦

第七節雲團

第八節台風

第九節高原影響和高原環流系統

※本章要點：了解低緯度大氣運動的基本特征和環流的基本特征，掌握太平洋副熱帶高壓、南亞高壓和赤道輻合帶對降水帶形成的影響，了解台風的結構特征和形成條件，理解高原環流系統的形成。

第九章東亞季風環流

第一節東亞季風環流系統

第二節東亞季風的形成東亞

第三節季風與低頻振蕩

※本章要點：了解季風區劃分，掌握東亞季風環流的基本特征，理解青藏高原對東亞季風形成的影響。

（二）教材與主要參考書

教材：朱乾根. 天氣學原理與方法. 第四版. 北京：氣象出版社，2007年

           

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。

通過學習“天氣學原理”課程，學生應掌握天氣學預報的基本原理和基本概念，掌握天氣系統多維結構的建立，以及天氣學理論和具體天氣過程、天氣系統的相互融合，掌握天氣學預報的基本分析方法，具有推導基本方程和公式的能力，初步做到利用天氣學原理的知識解釋和分析基本天氣事實，并為後續專業課程的學習和今後的業務與科研工作奠定堅實的理論基礎。該課程中涉及大量高等數學及大氣物理知識，因此，需先修高等數學及大氣物理課程。

二、教學要求及選編教材的依據。

總的教學要求是：

本課程的目标在于通過本課程的學習，能夠使學生掌握天氣學預報的基本原理和基本概念，掌握天氣系統多維結構的建立，以及天氣學理論和具體天氣過程、天氣系統的相互融合，掌握天氣學預報的基本分析方法，具有推導基本方程和公式的能力，初步做到利用天氣學原理的知識解釋和分析基本天氣事實。

選用教材依據：

朱乾根等編寫的天氣學原理與方法根據天氣學和動力學原理相結合的原則，以中國天氣過程和天氣系統為主要對象，将天氣動力學基本原理、天氣分析和預報方法、中國天氣過程三方面的内容有機地結合在一起。内容全面，物理概念清晰，深入淺出，循序漸進。本書經中國氣象局高等學校氣象類教材編審領導小組審核，确認為大學本科通用教材。

三、教學環節和教學方法。

本課程是一門專業必修課，主要采用案例教學、探究式教學、傳統授課等教學方法。利用課堂教學使學生了解基本的專業詞彙，理解課程中主要知識點并掌握知識脈絡；利用案例教學使學生理解寒潮、熱帶氣旋等天氣過程的産生原因及發生發展特征；還通過分析暴雨過程進一步加深理解季風系統，阻塞形勢，副熱帶高壓等天氣系統對局地天氣的影響。

四、改革思路和說明。

1.充分利用網絡資源，在知識點的學過程中加入線上線下相結合的模式，提高學生的學習效率。

2.設置多種課程活動安排，靈活知識點的學習形式，為不同學習能力的學生提供更多學習形式的選擇。

3.學練相結合，利用網絡平台，增加學生的練習機會，提高學生的認識和理解深度。