《气象学与气候学II》教学大纲

1、气象学与气候学IIMeteorology and Climatology II一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分： 2 学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32 学时，实验（含上机）：0 学时，课外 0 学时课程性质：选修开课学期：第4学期先修课程： 自然地理学，适用专业：遥感科学与技术、地理与资源环境、地理信息科学、测绘工程教 材：周淑贞，气象学与气候学（第三版），高等教育出版社，1997。开课单位：地理与遥感 学院 遥感科学与技术 系二、课程性质、教学目标和任务本课程是地理与遥感学院现有4个专业（遥感科学与技术、自然地理与资源环境、地理信息科学、测绘工程）的专业任选课程。本课程

2、主要探讨大气圈的结构特征、大气圈内热量与水汽的输送与平衡、气候的形成及影响因素、人类活动与气候变化和气象灾害的关系等；其重点内容是大气圈和陆-气界面的能量输送和水循环的过程和机制。通过系统的学习，学生可以较为全面地理解大气中的物理现象、物理过程和大气运动的基本规律，掌握天气和气候的形成、分布和变化的基本原理。本课程为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，为其从事专业技术工作和科学研究打下良好的理论基础；也培养他们利用气象学与气候学的基础理论分析问题和解决实际问题的能力。三、教学内容和要求第1章 绪论（2学时）1.1 气象学与气候学的概念 （0.5学时）（1）理解气象学的概念；（2）理解气

3、候学的概念；（3）了解气象学与气候学的研究对象；重点：气象学与气候学的联系与区别；1.2 气象学与气候学的应用意义 （0.5学时）（1）了解气候系统的五大圈层；（2）了解气象学与气候学对人类社会的影响（以农业、交通、城市建设等为例）；1.3 气象学与气候学发展史 （0.5学时）（1）了解气象学与气候学的发展的三个阶段；（2）了解不同阶段的主要观念和标志性事件；1.4 气象学与气候学的发展与展望（0.5学时）（1）了解雷达/卫星等新技术对气象学与气候学发展的推动作用；（2）理解气候学/气象学与其他学科的交叉融合（如水文气象学、生态气候学等为例）。第2章 大气的成分、结构与状态（2学时）2.1 大

4、气圈的垂直结构 （0.5学时）（1）掌握大气圈的垂直热力结构及其成因；重点：对流层和平流层的特点。2.2 大气的组成（0.5学时）（1）了解大气各组分及其特性；重点：干洁空气的概念和基本特征； 2.3 主要气象要素（1学时）（1）了解气温、降水和风的概念；（2）掌握气压的概念及其表示方法；（3）掌握湿度的概念及其表示方法；难点：相对气压、相对湿度和露点第3章 大气的热能与温度（4学时）3.1 太阳辐射（1学时）（1）了解太阳辐射光谱（2）掌握大气对太阳辐射的吸收和散射作用；（2）掌握到达地面的太阳辐射；重点：太阳辐射在大气中的削弱过程；难点：瑞利散射；3.2 地面和大气的辐射（1.5学时）（1

5、）了解地面长波辐射和大气长波辐射的概念；（2）理解大气对地面长波辐射的吸收作用；（3）理解大气逆辐射和大气阳伞效应；（4）掌握地面辐射差额的概念和计算方法；（5）理解地-气系统辐射差的概念和计算；重点：地面辐射差额的计算方法；难点：地面辐射差额的计算方法；3.3 大气的增温和冷却（1.5学时）（1）理解气温非绝热变化的能量传输方式；（2）理解气温的绝热变化过程；（3）气温的时空变化特点和海、陆差异；重点：导致大气的增温和冷却的能量收支；难点：气温变化的干绝热过程和湿绝热过程；第4章 大气的运动（6学时）4.1 气压的时空分布（2学时）（1）理解气压是导致大气运动的直接原因；（2）理解气压变化的

6、热力变化和动力因子；（3）掌握气压场的表示方法；（4）掌握气压场和温压场的不同空间结构；（5）理解气压的昼夜变化和季节性变化，及其区域差异；重点：气压场的表示方法和基本形式；难点：气压场和温压场的读图，空间结构识别；4.2 大气环流（2学时）(1) 理解太阳辐射是大气环流形成的主要因素；(2) 掌握作用于大气的力及其在大气环流形成中的作用；(3) 掌握平均纬向环流和平均经向环流及其季节变化；重点：三圈环流的空间结构及其形成原因；难点：本节所有重点均为难点。4.3 海陆风与季风（2学时）(1) 理解海陆风的形成原因；(2) 掌握季风的概念及其影响因子；(3) 掌握全球季风系统的地理分布；(4)

7、掌握东亚季风区的主要季风类型；(5) 掌握我国的主要季风及其影响；重点：东亚季风对我国夏季降水的影响；难点：全球季风系统和我国季风的形成原因；第5章 大气中的水分（4学时）5.1 降水和蒸散发（2学时）（1）理解蒸发和凝结等水的相变过程及其能量转化；（2）掌握降水的水汽来源；（3）掌握降水的形成条件；（4）了解全球降水的分布；（4）人工影响降水的原理；重点：大气中水汽凝结条件和人工影响降雨的方法；5.2 水循环与能量循环的关系（2学时）（1）掌握蒸散发动力机制；（2）理解土壤湿度是蒸散发的水汽来源（3）掌握水循环与能量循环的统一，以及土壤湿度和蒸散发在其中的关键作用；重点：蒸散发与地面辐射差额

8、之间的关系；难点：太阳辐射和土壤湿度对蒸散发的影响；第6章 天气系统（3学时）6.1 气团和锋（1学时）（1）掌握气团的概念、形成条件和分类；（2）理解锋的概念、特点和分类；（3）掌握不同类型锋面天气的特点；重点：不同类型锋面的形成及其天气特征；难点：准静止锋；6.2 天气系统 （2学时）（1）掌握温带气旋和反气旋的结构和天气特征；（2）掌握副热带高气压带的成因、结构和天气特征；（3）掌握系太平洋副高的特点及其对我国天气的影响；（4）理解青藏高压的结构及其对我国夏季降水的影响；（5）掌握热带气旋（台风）的发育、结构及其对我国沿海地区的影响；（6）了解主要的对流性天气系统；重点：以上所需掌握的内

9、容均为本章重点；难点：梅雨的发育过程及其机制。第7章 气候的形成及其因子（5学时）7.1 太阳辐射因子（2学时）（1）理解太阳辐射是气候形成的根本原因；（2）掌握地-气系统能量收支平衡及其对全球气候的维度地带性的影响；（3）掌握地-气系统能量收支平衡对气候的周期性（昼夜、季节）变化的影响；重点：太阳辐射的维度地带性和周期性分布。7.2 环流因子（1.5学时）（1）了解洋流系统对能量的输送；（2）掌握大气环流对高、低纬度之间的能量输送；（3）掌握大气环流对海洋和陆地之间的能量输送及其季节变化；（4）了解全球水循环系统及大气环流驱动的海-陆间循环；（5）了解我国冬季和夏季的主要水汽来源；（6）以厄

10、尔尼诺现象为例，说明环流变异对气候的影响。重点：海-陆间水循环及其动力机制；难点：厄尔尼诺事件的原因及影响。7.3 下垫面因子（1.5学时）（1）理解海陆热力性质的差异及其对局地气温升降的影响；（2）掌握海洋性气候与大陆性气候的差异；（3）了解冰雪覆盖对气候的影响；（4）掌握高大地形的动力作用和热力作用；（5）理解青藏高原热力作用对我国降水的影响；（6）理解青藏高原动力作用对我国西北地区干旱气候的影响；（7）理解地形雨和“雨影区”的形成原理；（8）了解人类活动可以改变气候；重点：不同下垫面的热力性质差异对能量和水汽输送的影响；难点：高大地形的热力作用。第8章 气候带与气候型（2学时）8.1 气

11、候带与气候型的划分（0.5学时）（1）掌握柯本气候分类法的原则及优缺点；（2）掌握根据给定气温和降水分布图判别气候类型的方法；重点：柯本气候分类法中不同气候类型的水、热组合状况。8.2 全球主要气候类型（0.5学时）（1）了解全球不同气候型的降水和气温特点；（2）掌握全球主要气候型的地理分布；（3）掌握低、中、高纬度气候的不同特点；重点：掌握地中海气候、高原高山气候、温带季风气候和副热带季风气候的特点。8.3 中国气候（1学时）（1）掌握中国的主要气候类型及其地理分布；（2）掌握中国气温的地理分布；（3）掌握中国降水的地理分布及干湿地带性；（4）中国的季风及其影响范围；重点：中国干湿变化的地带

12、性分布；我国季风对降水的影响。第9章 气候变化及人类活动影响（2学时）9.1 气候变化的重建与观测（0.5学时）（1）了解过去千年气候变化的重建及“曲棍球”气温序列；（2）了解工业革命以来全球和中国器测气温的变化；（3）掌握全球变暖的科学内涵：均值升高，变率增大；（以电影为例，阐明全球变暖亦可能导致极寒天气）；（4）理解全球变暖区域响应的差异：变暖的非均一性；9.2 全球变暖的物理基础（0.5学时）（1）重温并掌握温室效应的概念；（2）掌握主要的温室气体；（3）了解人类社会的温室气体排放；重点：人类社会温室气体排放导致的温室效应；9.3 未来气候变化的预估（1学时）（1）了解数值气候模型；（2

13、）了解CMIP5的社会发展路径；（3）了解多种社会发展路径下未来百年尺度的气候预估；（4）了解温室气体减排与国际气候谈判；重点：1）数值气候模型的结构；2）社会经济发展情景；难点：气候变化预估的不确定性。第10章 气象灾害及其风险管理（2学时）10.1 气候变化与气象灾害（1学时）（1）掌握“灾害”的科学内涵；（2）了解常见的气象灾害类型；（3）理解气象灾害主要是水灾害（洪水、干旱、泥石流等）；（4）了解气象灾害对社会经济的影响；（5）掌握气候变化对气象灾害的影响（发生频率增加，损失增大，风险加剧）；重点：气候变化与气象灾害的关系。10.2 气象灾害风险管理（1学时）（1）理解“风险”的科学内

14、涵；（2）掌握气候变化风险评估的理论框架；（3）理解社会经济系统的暴露度和脆弱性；（4）掌握基于RS与GIS的风险管理与决策支持系统；重点：风险评估的理论与方法；难点：风险管理与决策支持系统的理论与技术体系。四、课程考核 （1）作业等：作业：5 次，课程论文： 1 篇； （2）考核方式：闭卷考试 （3）总评成绩计算方式：按平时成绩30%、课程论文10%、期末考试成绩60%综合计算五、参考书目 1、 HYPERLINK /writer/%E6%9D%8E%E7%88%B1%E8%B4%9E_1.html t _blank 李爱贞， HYPERLINK /writer/%E5%88%98%E5%8E