《大气污染与气候变化》教学大纲

1、大气污染与气候变化Air Pollution and Climate Change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学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：大气动力学、大气物理学适用专业：大气环境教材：John. H. Seinfeld, and Spyros. N. Pandis: Atmospheric Chemistry and Physics：From Air Quality to Climate Change, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jer

2、sey, 2006.大气环境化学（张远航等）开课单位：环境科学与工程学院环境科学系二、课程性质、教学目标和任务本课程是面向环境科学的本科生基础课，旨在帮助可能在未来从事涉及环境及气候问题的科学研究、高等教育、公益行业的本科生准备基础知识，掌握大气污染物形成的化学物理机理，了解其光学特性及气候效应，学习数值模式和模拟方法，启发学科交叉创新思维。三、教学内容和要求第一章：气溶胶及其前体物的排放源大气痕量成分简介 (第1 学时)硫化物、含氮化学物质、含碳化学物质、臭氧、气溶胶大气气溶胶 (第2学时)平流层气溶胶；对流层气溶胶；云凝结核；气溶胶颗粒大小气溶胶及其前体物的主要排放来源 (第3 学时)人为

3、源及自然源(BVOCs,沙尘,海盐等)第二章：气溶胶的化学形成机制气态大气化学及气溶胶前体物 (第4 学时)OH、NOx-O3-NMVOCs、BVOCs硫酸盐-硝酸盐-铵盐气溶胶 (第5学时)硫酸盐气态形成过程、水相化学反应气-粒转换、气溶胶热动力学平衡沙尘气溶胶表面的非均相化学反应黑碳和有机碳气溶胶 (第6 学时)二次有机气溶胶 (第7 学时)人为源及自然源、化学形成过程机理第三章：气溶胶的光学特性气溶胶粒径分布及吸水性 (第8学时)Mie理论 (第9 学时)气溶胶光学厚度 (第10 学时)单次散射反照率 (第11学时)地面及卫星观测的气溶胶光学特性 (第12 学时)第四章：污染物的辐射强迫

4、大气辐射传输方程与辐射强迫的概念 (第13 学时)对流层臭氧的辐射强迫对流层臭氧的气候影响 (第14 学时)气溶胶辐射强迫概念：气溶胶-辐射相互作用、气溶胶-云相互作用 (第15 学时)各种气溶胶辐射强迫的量级及空间分布特点 (第16学时)地表和大气顶端辐射强迫 (第17学时)期中考试 (第18学时)第五章：气溶胶的直接气候效应环流、温度、云和降雨等对气溶胶直接辐射强迫的响应 (第19学时)全球气候模式模拟直接气候效应时海温的处理 (第20学时)区域气候模式模拟直接气候效应时排放源和边界条件的处理 (第21学时)第六章：气溶胶的间接气候效应基于统计关系的云特性表达 (第22学时)基于气溶胶微物

5、理机理的云特性表达 (第23学时)地基、飞机及卫星观测到的云特性 (第24学时)环流、温度、云和降雨等对气溶胶间接辐射强迫的响应 (第25学时)第七章：气溶胶-气候相互作用气候变化对自然源排放的影响(第26学时)气候变化对化学反应的影响(第27学时)气候变化对气溶胶主要物理过程的影响 (第28学时)气候模式中气溶胶-辐射-气候的双向耦合(第29学时)大气环境-气候双赢的减排策略:短寿命化学物质减排 (第30学时)最新研究进展介绍 (第31学时)期末考试 (第32学时)四、课程考核（1）作业等：作业：6次，课程论文：篇；（2）考核方式：闭卷考试或课程论文（3）总评成绩计算方式：平时成绩和期末考试成绩等综合计算五、参考书目Daniel J. Jacob: Introduction to Atmospheric Chemistry, Princeton University Press, 1999IPCC, 2014. Working Group I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report (AR5), Climate Ch