安师大《气象学与气候学》教学大纲

PAGE8《气象学与气候学》教学大纲课程性质：专业基础课程先修课程：高等数学，地球概论总学时：51学分：3理论学时：42实验学时:9开课学院：国土资源与旅游学院适用专业：地理科学大纲执笔人：大纲编写时间：教研室主任审核：教学院长审定：一、说明1、课程的性质、地位和任务本课程是自然地理的一个重要组成部分，是地理科学专业基础课程。通过系统地学习，应使学生认识到发生在大气中的各种现象、过程和成因，除了大气本身的性质外，都直接或间接的与太阳辐射和下垫面有密切关系；大气中发生的很多现象与人类的生产生活有密切相关。2、课程教学的基本要求通过学习，使学生了解气象学与气候学基本理论，有一定的气象、气候观测、资料整理的技能，了解气象气候学在地理、环境、资源等学科方面的应用和发展状况。在教学设计上，该课程是以普通气象学为基础、以气候学为重点的专业基础课程，基本任务是：⑴通过实践，了解气象观测、气候统计分析和气候调查的方法，记叙大气中所观察到的现象，从定性和定量两方面说明它们的特性。⑵根据所发现的规律，了解预测未来天气变化的途径和天气预报的重要性。⑶掌握天气演变和气候形成过程的物理规律性。解释各不同地区的气候特征及其地理分布，进行气候分类和气候区划，研究气候变迁的成因。注意吸收国内外最新成果，培养学生研究能力和学习本课程兴趣。对教材内容进行整合，尽量使用多媒体教学手段。3、本课程的重点与难点重点：强调大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈、生物圈构成了决定气候形成、气候分布和气候变化的复杂的气候系统，太阳辐射是这个系统的能源。在太阳辐射的作用下，气候系统内部产生一系列的物理、化学和生物学过程和相互作用的结果。立足于大气圈，重点突出课程的有关气候成因、气候分类及地理气候分布的基本理论和概念。难点：温压场分布、表现形式及原理；天气预报过程；气象要素的定量表述；不同时间和空间尺度的气候变化机制分析。二、课堂教学时数及课后作业题型分配章目教学内容教学时数教学方式或手段课后作业思考题练习题一引论3讲授(多媒体)√二大气的热能和温度6讲授(多媒体)√√三大气中的水分4讲授(讨论,多媒体)√四大气的运动6讲授(多媒体)√五天气系统6讲授(多媒体)√六气候的形成7讲授(多媒体)√√七气候带和气候型5讲授(讨论,多媒体)√√八气候变化和人类活动对气候的影响4讲授(多媒体)√√*实验9讲授(多媒体)、操作*机动1合计51三、本文第一章引论【教学目的】通过本章教学，使学生明确气象学与气候学的学科性质、基本内容和学习意义，了解该课程是自然地理学的主要基础和学好本门课程的基本要求。通过实习，认知气象要素。【重点难点】气象学、气候学的研究对象、任务和内容；气象学、气候学与相关学科的关系。大气的基本方程。第一节

气象学、气候学的研究对象、任务和简史一、气象学与气候学的研究对象二、气象学与气候学的发展简史第二节气候系统概述一、大气圈的概述二、水圈、陆圈、冰圈和生物圈概述第三节有关大气的物理性状一、主要气象要素二、空气状态方程【思考题】1、阐述气象学、气候学的研究对象和任务。2、气象学、气候学研究内容有哪些？3、试述大气的基本结构成因和大气基本方程的物理意义。第二章大气的热能和温度【教学目的】通过本章教学，使学生明确太阳辐射是地气系统的主要能量来源。掌握大气吸收辐射的选择性和温度水平、垂直变化和分布的基本原理。结合实习，了解太阳辐射基本常识。【重点难点】辐射基本定律；辐射的选择性（波长、能量）；地面和大气的辐射与大气的增温和冷却基本原理。温度随时间的变化的基本特征。第一节太阳辐射一、辐射的基本知识二、太阳辐射第二节地面和大气的辐射一、地面、大气的辐射和地面有效辐射二、地面及地气系统的辐射差额第三节大气的增温和冷却一、海陆的增温和冷却的差异二、空气的增温和冷却三、大气静力稳定度第四节大气温度随时间的变化一、温度的周期性变化二、气温的非周期性变化第五节大气温度的空间分布一、气温的水平分布二、对流层中气温的垂直分布【思考题】1、什么是黑体辐射，为什么视太阳为黑体辐射？2、地面和大气的辐射基本概念。3、水汽、二氧化氮、臭氧、尘埃在大气中辐射作用，什么是大气吸收的选择性？4、在半球海平面上等温线冬、夏分布有哪些异同，其原因是什么？大气中的水分【教学目的】通过本章教学，让学生了解水相变化在大气中的作用，以及大气降水的凝结条件。结合实习，认识水相变化的基本有理。【重点难点】降水的凝结条件；蒸发和凝结过程中大气变化中的作用；全球降水量分布特征和原因。第一节蒸发和凝结一、水相变化二、饱和水汽压三、影响蒸发的因素四、湿度随时间的变化五、、大气中水汽的凝结条件第二节地表面和大气中的凝结现象一、地面的水汽凝结物二、近地面层空气中凝结三、云第三节降水一、云滴增长的物理过程二、雨雪的形成三、人工影响云雨四、降水的分布【思考题】1、蒸发和凝结过程。2、降水形成的基本理论。3、全球降水量分布特征。大气的运动【教学目的】通过本章教学，使学生初步掌握大气环流的基本特征。掌握大气运动、温压场结构的基本原理。【重点难点】气压场特征分析，温压场结构理论；大气水平运动的原因和形式，大气环流在天气、气候中的作用。第一节气压随高度和时间的变化一、气压随高度的变化二、气压随时间的变化第二节气压场一、气压场的表示方法二、气压场的基本型式三、气压场的空间结构第三节大气的水平运动和垂直运动一、作用于空气的力二、自由大气中的空气水平运动三、磨擦层中空气的水平运动四、空气的垂直运动第四节大气环流一、大气环流形成的主要因素二、大气环流平均状况三、大气环流的变化【思考题】1、气压场特征。2、温压场结构理论。3、经圈环流与纬向环流的关系4、大气环流中的地球地转作用。5、全球环流及冬夏季节变化特征天气系统【教学目的】通过本章教学以及实习，让学生基本了解天气变化主要过程，不同纬度和时空尺度的主要天气系统。【重点难点】气团和锋的特征，

低、中、高纬度主要天气系统。第一节气团和锋一、气团二、锋第二节中高纬度天气系统一、高空主要天气系统二、温带气旋和反气旋第三节低纬度天气系统一、副热带高压二、热带天气系统第四节对流性天气系统一、龙卷二、雷暴【思考题】1、赤道辐合带特征对天气气候的影响。2、西太平洋副热带高压活动对天气气候的影响。3、主要灾害性天气系统和特征。气候的形成【教学目的】通过本章教学，使学生初步掌握海陆分布和冷热源的差异、不同纬度、高度、不同下垫面对气候形成的影响。【重点难点】天文辐射因子和特征，气候形成的环流因子、海陆分布对气候的影响；大地形、冰雪覆盖在气候形成中的作用。第一节太阳辐射一、太阳辐射与天文气候二、辐射收支与能量系统第二节气候形成的辐射因子一、海气相互作用与环流二、环流与热量输送三、环流与水分循环四、环流变异与气候第三节海陆分布对气候的影响一、海陆分布与气温二、海陆分布对大气水分的影响三、海陆分布与周期性风系四、海洋性气候与大陆性气候第四节地形和地面特征与气候一、地形与气温二、地形与地方性风三、地形与降水四、地面特性与气候第五节冰雪覆盖与气候一、世界冰雪覆盖状况二、冰雪覆盖与气温三、冰雪覆盖与大气环流和降水【思考题】1、为什么重视天文辐射因子在气候形成中的作用？2、气候形成的环流因子有哪些？3、在海陆分布对气候的影响中，主要考虑哪些问题。4、地形和地面特征对气候有哪些影响。气候带和气候型【教学目的】通过本章教学，要求学生掌握气候分类的基本原理和方法，掌握气候带和气候型基本概念，熟悉全球主要气候带和气候型基本特征。【重点难点】气候带与气候型的基本概念；低、中、高纬度气候成因、特征、分布规律。高山气候与低、中、高纬度气候成因的区别。第一节气候带与气候型的划分一、柯本气候分类法二、斯查勒气候分类法三、气候分类法评议第二节低纬度气候一、赤道多雨气候二、热带海洋性气候三、热带干湿季气候三、热带季风气候四、热带干旱与半干旱气候第三节中纬度气候一、副热带干旱与半干旱气候二、副热带季风气候三、副热带湿润气候四、副热带夏干气候（地中海气候）五、温带海洋性气候六、温带大陆性湿润气候七、温带干旱与半干旱气候第四节高纬度气候一、副极地大陆性气候二、极地长寒气候（苔原气候）三、极地冰原气候第五节高山气候一、不同纬度高山气候成因及举例二、高山气候与高低纬度气候成因分析【思考题】1、什么是气候带与气候型？2、低、中、高纬度气候成因、特征、分布规律有哪些？3、高山气候与低、中、高纬度气候成因的异同。4、总结全球气候带与气候型的地理特征。气候变化和人类活动对气候的影响【教学目的】通过本章教学，要求学生结合查阅文献，了解气候变化的基本史实和变化因素，正确认识人类活动对气候的影响。【重点难点】气候变化的因素；人类活动对气候的影响

。第一节气候变化的史实一、地质时期的气候变化二、历史时期的气候变化三、近代气候变化特征第二节气候变化的因素一、太阳辐射的变化二、宇宙-地球物理因子三、下垫面地理条件的变化四、大气环流和大气化学组成的变化第三节人类活动对气候的影响

一、改变大气化学组成与气候效应二、改变下垫面性质与气候效应三、城市气候【思考题】1、什么是冰期、间冰期？2、你是怎样认识人类活动对气候影响的。3、什么是气候变化？【课程考试】本课程考试采取“闭卷”(占70%)与“实验成绩”(占20%)、平时成绩（占10%）相结合的方式进行。其中，“闭卷”主要考气象学与气候学的基本概念、基本理论和基本知识，测评学生的理解、判断、分析、综合等能力；实验主要考查气象要素的观测、整理与分析能力；平时成绩主要考查