氣候動(dòng)力學(xué)教學(xué)大綱-new

1、云南大學(xué)課程教學(xué)大綱樣本理論課氣候動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)大綱1、 課程基本信息課程代碼課程中文名稱氣候動(dòng)力學(xué)課程英文名稱Climate Dynamics課程性質(zhì)專業(yè)必修學(xué)分/學(xué)時(shí)2/36適用專業(yè)大氣科學(xué)；地球物理；地理信息系統(tǒng)先修課程高等天氣學(xué)；高等大氣物理推薦教材（參考書(shū)）氣候動(dòng)力學(xué)引論, 李崇銀等，氣象出版社，2000年二、課程簡(jiǎn)介世界范圍內(nèi)的氣候異常導(dǎo)致大片土地日趨干旱沙漠化,水資源和能源出現(xiàn)危機(jī),這引起各國(guó)政府、科學(xué)家和社會(huì)的廣泛關(guān)注。我國(guó)氣候?yàn)?zāi)害頻繁且嚴(yán)重,有相當(dāng)部分國(guó)土處于“氣候脆弱區(qū)”,氣象災(zāi)害給我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失巨大,占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的2.5%左右。因此,氣候?yàn)?zāi)害及其預(yù)測(cè)一直受到

2、各國(guó)政府的高度關(guān)注,是迫切需要研究解決的重大問(wèn)題。 氣候研究也是當(dāng)代國(guó)際科學(xué)界的研究熱點(diǎn)之一。氣候的形成和變化不僅僅是大氣內(nèi)部狀態(tài)和過(guò)程的反映,而且是與大氣有明顯相互作用的海洋、冰雪圈、陸地以及生物圈等所組成的復(fù)雜氣候系統(tǒng)的總體行為。當(dāng)代氣候科學(xué)是眾多學(xué)科相互交叉和滲透的一門(mén)科學(xué)。為了推進(jìn)氣候科學(xué)研究的進(jìn)展,國(guó)際科聯(lián)(ICSU)和世界氣象組織(WMO)提出了世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)川,并從1986年開(kāi)始實(shí)施,同時(shí)還組織了一系列國(guó)際性的觀測(cè)試驗(yàn)計(jì)劃配合實(shí)施。這些計(jì)劃得到各國(guó)政府和科學(xué)家的大力支持。 氣候動(dòng)力學(xué)是氣候?qū)W的一個(gè)分支。以動(dòng)力學(xué)與流體力學(xué)觀點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，對(duì)現(xiàn)代各類氣候型的反常變動(dòng)

3、，或長(zhǎng)期氣候變遷，或氣候趨勢(shì)，作出物理和動(dòng)力的解釋或闡述。隨著數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展，氣候動(dòng)力學(xué)已成為研究氣候變化的重要途徑之一。三、教學(xué)目的與基本要求氣候動(dòng)力學(xué)作為氣象學(xué)和大氣物理專業(yè)研究生的專業(yè)必修課程，著重介紹氣候動(dòng)力學(xué)的基本原理、方法和分析應(yīng)用技巧。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能了解氣候變化的研究歷程和發(fā)展前沿，掌握氣候變化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制和基本原理，并能與當(dāng)前氣候變化相結(jié)合，深入認(rèn)識(shí)氣候變化的規(guī)律。教學(xué)方法以課堂授課為主。 四、教學(xué)進(jìn)度表章次題目教學(xué)時(shí)數(shù)第一章緒論8 學(xué)時(shí)第二章氣候系統(tǒng)8 學(xué)時(shí)第三章大氣輻射過(guò)程自學(xué)第四章大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的動(dòng)力學(xué)8 學(xué)時(shí)第五章阻塞形勢(shì)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理自學(xué)第六章遙相關(guān)的動(dòng)

4、力學(xué)機(jī)理6 學(xué)時(shí)第七章海氣相互作用4 學(xué)時(shí)第八章陸氣相互作用自學(xué)第九章氣候數(shù)值模擬2 學(xué)時(shí)總計(jì)36 學(xué)時(shí) 五、考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)定辦法1、考核方式：開(kāi)卷考2、成績(jī)?cè)u(píng)定辦法：平時(shí)、期中、期末成績(jī)分別為10%、20%、70%（平時(shí)成績(jī)由作業(yè)成績(jī)、課堂討論成績(jī)、小測(cè)驗(yàn)成績(jī)等構(gòu)成） 六、內(nèi)容提要第一章 緒論（教學(xué)時(shí)數(shù)8）教學(xué)目的：了解氣候研究的發(fā)展歷程和氣候研究計(jì)劃，掌握氣候變化的基本定義和概念，理解氣候變化與人類社會(huì)的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)：氣候變化及其時(shí)間尺度；氣候突變特征；氣候重建。教學(xué)難點(diǎn)：氣候變化的階段性，古氣候的重建，氣候變化的原因，氣候變化對(duì)人類社會(huì)的影響，當(dāng)代氣候?qū)W研究的基本特點(diǎn)，氣候變化及其可

5、預(yù)報(bào)性。主要教學(xué)方法：本章內(nèi)容是后面章節(jié)的基礎(chǔ)，旨在了解氣候變化的基本定義和氣候變化研究的發(fā)展歷史，提高對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，理解氣候變化的重要性，掌握當(dāng)代氣候?qū)W研究的基本特點(diǎn)。 第一節(jié) 氣候變化 第二節(jié) 古氣候及其變化 第三節(jié) 氣候與人類社會(huì) 第四節(jié) 當(dāng)代氣候研究 本章基本概念：氣候變化及其時(shí)間尺度；氣候變化的階段性；氣候突變特征；古氣候的重建；當(dāng)代氣候?qū)W研究的基本特點(diǎn)；氣候變化及可預(yù)報(bào)性；本章思考題：1、當(dāng)代氣候?qū)W研究的基本特點(diǎn)有哪些？2、氣候變化是否具有可預(yù)報(bào)性？第二章 氣候系統(tǒng)（教學(xué)時(shí)數(shù)8）教學(xué)目的：掌握氣候系統(tǒng)的概念。教學(xué)重點(diǎn)：氣候系統(tǒng)的總體行為。教學(xué)難點(diǎn)：氣候系統(tǒng)的總體變化。 主要教

6、學(xué)方法：清楚本章學(xué)習(xí)目的，本章涉及到海洋、陸地表面、冰雪圈和生物圈等，注意和其他學(xué)科相互交叉、滲透。 第一節(jié) 大氣 第二節(jié) 大氣運(yùn)動(dòng)基本方程組 第三節(jié) 海洋 第四節(jié) 陸地和冰雪圈 第五節(jié) 水分及其循環(huán) 第六節(jié) 太陽(yáng)活動(dòng) 第七節(jié) 火山爆發(fā) 第八節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)本章基本概念：氣候系統(tǒng)。本章思考題：1、 太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)氣候變化的影響。2、 什么是氣候系統(tǒng)？第三章 大氣輻射過(guò)程（自學(xué)）第四章 大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的動(dòng)力學(xué)（教學(xué)時(shí)數(shù)8）教學(xué)目的：了解大氣中30-60d低頻振蕩；掌握大氣低頻振蕩的特征；理解產(chǎn)生大氣低頻振蕩的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)：大氣季節(jié)內(nèi)振蕩；CISK-Kelvin波理論；CISK-Rossby波理論

7、。教學(xué)難點(diǎn)：大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的動(dòng)力學(xué)機(jī)制及原因。主要教學(xué)方法：明確本章的學(xué)習(xí)目的，結(jié)合已有的物理知識(shí)對(duì)本章的相關(guān)知識(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)，為目標(biāo)的準(zhǔn)確定位打下理論基礎(chǔ)。 第一節(jié) 大氣中的低頻振蕩 第二節(jié) 熱帶大氣低頻振蕩動(dòng)力學(xué) 第三節(jié) 大氣基本態(tài)的不穩(wěn)定激發(fā) 第四節(jié) 大氣的低頻響應(yīng) 第五節(jié) 大氣非線性過(guò)程 本章基本概念：大氣季節(jié)內(nèi)振蕩；本章思考題：1、 什么是大氣季節(jié)內(nèi)振蕩？2、 大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的主要特征是什么？3、 產(chǎn)生大氣低頻振蕩的機(jī)理。第五章 阻塞形勢(shì)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理（自學(xué)）第6章 遙相關(guān)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理（教學(xué)時(shí)數(shù)6）教學(xué)目的：掌握大氣環(huán)流遙相關(guān)的主要特征。教學(xué)重點(diǎn)：大氣環(huán)流的遙相關(guān)；大氣對(duì)外源強(qiáng)迫的遙響應(yīng)；

8、能力頻散和大圓理論。教學(xué)難點(diǎn)：能量頻散和大圓理論。 主要教學(xué)方法：結(jié)合已經(jīng)學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論，掌握大氣遙相關(guān)的相關(guān)機(jī)理。 第一節(jié) 大氣環(huán)流的遙相關(guān) 第二節(jié) 大氣對(duì)外源強(qiáng)迫的遙響應(yīng) 第三節(jié) 能量頻散和大圓理論 本章基本概念：大氣環(huán)流的遙相關(guān)；大氣對(duì)外源強(qiáng)迫的遙響應(yīng)；能力頻散和大圓理論。本章思考題：1、 大氣環(huán)流遙相關(guān)的基本特征有哪些？2、 產(chǎn)生大氣遙相關(guān)的機(jī)理？第七章 海氣相互作用（教學(xué)時(shí)數(shù)4）教學(xué)目的：掌握ENSO，特別是ENSO對(duì)大氣環(huán)流和氣候的影響。教學(xué)重點(diǎn)：ENSO；ENSO與氣候異常。教學(xué)難點(diǎn)：ENSO對(duì)大氣環(huán)流和氣候的影響。 主要教學(xué)方法：結(jié)合已經(jīng)學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論，掌握海氣相互作用調(diào)制機(jī)制。 第一節(jié) 大尺度海氣相互作用的基本特征 第二節(jié) ENSO 第三節(jié) ENSO對(duì)大氣環(huán)流和氣候的影響 第四節(jié) 東亞冬季風(fēng)異常與ENSO 第五節(jié)ENSO與熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩 第六節(jié) 海氣耦合波動(dòng)力學(xué) 本章基本概念：海氣相互作用；ENSO。本章思考題：1、ENSO對(duì)大氣環(huán)流和氣候的影響。第八章 陸氣相互作用（自學(xué)）第九章 氣候數(shù)值模擬（教學(xué)時(shí)數(shù)2） 教學(xué)目的：介紹氣候模式基本結(jié)構(gòu)及其主要物理過(guò)程。教學(xué)重點(diǎn)：氣候數(shù)值模擬；海氣耦合模式。教學(xué)難點(diǎn)：氣候數(shù)值模式主要物理過(guò)程及其參數(shù)化。 主要教學(xué)方法：結(jié)合已學(xué)過(guò)的理論基礎(chǔ)，與實(shí)際結(jié)合，理解如何進(jìn)行氣候數(shù)值模擬，掌握氣候模式基本結(jié)構(gòu)和主要物理過(guò)程。 第一節(jié)