数值天气预报 教学日历

教学日历课程名称数值天气预报课程性质必修总学时48（其中讲课：38学时；习题课：0学时；实验（习）：10学时；测验：0学时）院部大气科学学院大气科学系专业年级大气科学周次讲课实验（习）、习题课、测验学时数章节主要内容（包括重点、难点）学时数内容13第一章：大气运动基本方程组及坐标变换§1：引言§2：旋转坐标系中的基本方程组§3：球坐标、局地直角坐标系的方程组重点与难点：数值天气预报的基本情况，不同坐标系下的大气运动基本方程组。23§4、P坐标、坐标系中的基本方程组§5、涡散度方程的简化及其数值模式的分类第二章：地图投影坐标系中的基本方程组§1：前言（1）重点与难点：垂直坐标变换的方法，坐标系中的基本方程组，数值模式的分类。地图投影的基本知识，三种地图投影方式。33§1：前言（2）§2：正交曲线坐标系中的基本方程组重点与难点：地图投影坐标系的本质特点，正交曲线坐标系的基本概念、特点；正交曲线坐标系中的矢量运算；正交曲线坐标系中的基本方程组。43§3：地图投影直角坐标系中的基本方程组§4：正形投影（1）重点及难点：地图投影坐标系下的基本方程组的推导。周次讲课实验（习）、习题课、测验学时数章节主要内容（包括重点、难点）学时数内容53§4：正形投影（2）§5：极射赤面投影直角坐标系的方程组重点及难点：三种地图投影放大系数的计算；极射赤面投影坐标系方程组的推导。63第三章：数值计算方案§1：引言及差分方法和差分格式§2：差分格式的基本性质重点及难点：数值计算的离散化方法的介绍。差分格式的构造及基本性质、差分格式的应用，差分格式的稳定性判别方法。73§3：时间积分方法和时间积分格式§4：有限网格下差分格式的误差分析重点及难点：常用的时间积分格式的理解和应用，有限差分格式的误差及其特点。83§5：非线性计算稳定性问题第四章：正压原始方程模式§1：引言及正压原始方程组§2：正压原始方程模式的线性计算稳定性重点及难点：非线性计算不稳定的概念、产生原因的理解。正压原始方程模式的预报方程组，模式的稳定性判据及其应用。93§3：正压原始方程模式的积分性质§4：正压原始方程模式的空间差分格式重点及难点：模式积分性质的证明，空间守恒差分格式的构造和具体应用。103§5：正压原始方程模式的时间积分格式§6：空间平滑滤波重点及难点：常用的时间积分格式及其特点。空间平滑滤波的方法和理解。112§7：正压原始方程模式的数值解法§8：正压原始方程模式实习重点及难点：正压原始方程模式数值求解的思路和具体方法。1上机实习周次讲课实验（习）、习题课、测验学时数章节主要内容（包括重点、难点）学时数内容123上机实习133上机实习143上机实习153第五章：斜压原始方程模式§1：斜压原始方程组及积分性质§2：斜压原始方程模式的空间差分和时间积分§3：斜压原始方程模式的数值解法（1）重点及难点：通量形式的斜压原始模式方程组，斜压原始模式的积分性质。守恒垂直差分格式的构造。斜压模式的数值求解方法；物理过程参数化的基本概念。163§3：斜压原始方程模式的数值解