《氣象學(xué)》教學(xué)大綱

1、氣象學(xué)教學(xué)大綱一、基本信息課程名稱氣象學(xué)課程編號(hào)英文名稱Meteorology課程類型公共選修課總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0實(shí)踐學(xué)時(shí)0學(xué)分2預(yù)修課程適用對(duì)象全校各專業(yè)課程簡(jiǎn)介本課程系統(tǒng)地介紹各種基本氣象要素及其時(shí)空變化規(guī)律和天氣學(xué)、氣候?qū)W、應(yīng)用氣象學(xué)等方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)。主要包括：地球大氣的概況，基本氣象要素（日照、輻射、溫度、濕度、降水、蒸發(fā)、氣壓、風(fēng)、云等）及其時(shí)空變化規(guī)律，大氣環(huán)流，天氣系統(tǒng)和中國(guó)主要的天氣過程（寒潮天氣過程、大型降水天氣過程、臺(tái)風(fēng)天氣過程、對(duì)流性天氣過程等），氣象災(zāi)害，氣候和中國(guó)氣候，環(huán)境氣象。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握氣象科學(xué)的基本知識(shí)，拓寬專業(yè)知識(shí)面，提

2、高綜合素質(zhì)。二、教學(xué)目標(biāo)及任務(wù)氣象學(xué)課程是全校各專業(yè)的公共選修課。通過氣象學(xué)課程的教學(xué)，使學(xué)生較為系統(tǒng)地掌握氣象科學(xué)的基本知識(shí)，了解與人類日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)的各種基本氣象要素及其時(shí)空變化規(guī)律和天氣學(xué)、氣候?qū)W、應(yīng)用氣象學(xué)等方面的基礎(chǔ)理論，熟悉氣象條件的形成、演變規(guī)律和中國(guó)的主要天氣、氣候狀況，拓寬大學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，提高綜合素質(zhì)。三、學(xué)時(shí)分配教 學(xué) 課 時(shí) 分 配章節(jié)章節(jié)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐合計(jì)緒論氣象學(xué)概述1001第一章地球大氣2002第二章輻射4004第三章溫度3003第四章大氣中的水分4004第五章氣壓和風(fēng)3003第六章大氣環(huán)流3003第七章天氣系統(tǒng)和天氣過程5005第八章氣象災(zāi)害20

3、02第九章氣候3003第十章環(huán)境氣象2002合計(jì)320032四、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求緒 論 氣象學(xué)概述氣象與氣象學(xué)的概念，氣象學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容、分支學(xué)科、發(fā)展概況。本章教學(xué)要求：掌握 氣象與氣象學(xué)的概念，氣象學(xué)的研究對(duì)象。了解 氣象學(xué)的研究?jī)?nèi)容、分支學(xué)科、發(fā)展概況。第一章 地球大氣第一節(jié) 大氣的組成 1. 干潔大氣 2. 臭氧和二氧化碳 3. 水汽和大氣雜質(zhì)習(xí)題要點(diǎn)：大氣中臭氧和二氧化碳的分布，臭氧、二氧化碳、水汽和大氣雜質(zhì)在氣象學(xué)上的意義。第二節(jié) 大氣的鉛直結(jié)構(gòu)1. 大氣的熱力學(xué)分層2. 大氣的其它分層方法及大氣上界習(xí)題要點(diǎn)：大氣熱力學(xué)分層的依據(jù)及各層的基本特征。第三節(jié) 氣象要素1. 氣

4、象要素2. 天氣現(xiàn)象習(xí)題要點(diǎn)：氣象要素及天氣現(xiàn)象的概念和分類。第四節(jié) 大氣中的光、電、聲現(xiàn)象1. 大氣中的光學(xué)現(xiàn)象2. 大氣中的電學(xué)現(xiàn)象2. 大氣中的聲學(xué)現(xiàn)象習(xí)題要點(diǎn)：大氣中常見的光、電、聲現(xiàn)象。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：臭氧、二氧化碳、水汽和大氣雜質(zhì)在氣象學(xué)上的意義，大氣熱力學(xué)分層及各層的基本特征。本章教學(xué)要求：掌握：大氣中臭氧和二氧化碳的分布，對(duì)流層大氣的主要特征，氣象要素及天氣現(xiàn)象的概念和分類。理解：臭氧、二氧化碳、水汽和大氣雜質(zhì)在氣象學(xué)上的意義，大氣熱力學(xué)分層及各層的基本特征。了解：地球大氣的主要組成成分，常見的天氣現(xiàn)象及天氣符號(hào)，大氣中常見的光、電、聲現(xiàn)象。第二章 輻射第一節(jié) 輻射的基本知識(shí) 1

5、. 輻射的概念及其特征 2. 輻射的基本定律習(xí)題要點(diǎn)：輻射的概念、度量及單位，輻射的基本定律。第二節(jié) 太陽(yáng)輻射 1. 日地關(guān)系和太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng) 2. 太陽(yáng)常數(shù)和太陽(yáng)輻射光譜 3. 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱習(xí)題要點(diǎn)：晝夜長(zhǎng)短的變化和一年四季的形成，可照時(shí)間的變化規(guī)律。第三節(jié) 地面輻射平衡方程 1. 直接輻射、散射輻射、總輻射、反射輻射和短波凈輻射 2. 地面輻射、大氣逆輻射和長(zhǎng)波凈輻射 3. 地面輻射差額習(xí)題要點(diǎn)：地面輻射平衡方程，各分項(xiàng)輻射的概念及影響因素。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：可照時(shí)間的變化規(guī)律，地面輻射平衡方程及各分項(xiàng)輻射的概念及影響因素。本章教學(xué)要求：掌握：輻射度量及單位，太陽(yáng)高度角和方位角，日照時(shí)數(shù)、

6、可照時(shí)間和光照時(shí)間，地面輻射平衡方程。理解：晝夜長(zhǎng)短的變化和一年四季的形成，可照時(shí)間的變化規(guī)律，各分項(xiàng)輻射的概念及影響因素。了解：輻射的基本定律，太陽(yáng)高度角和方位角的計(jì)算，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱方式。第三章 溫度第一節(jié) 熱量收支 1. 物質(zhì)的熱屬性 2. 熱量交換方式 3. 地面熱量收支方程習(xí)題要點(diǎn)：熱容量和導(dǎo)熱率概念及影響因素，地面熱量收支方程。第二節(jié) 土壤溫度和水體溫度 1. 地面溫度與熱量收支 2. 土壤溫度的變化 3. 水體溫度習(xí)題要點(diǎn)：地面溫度與熱量收支的關(guān)系，土溫變化的影響因素，土壤溫度的日、年變化及鉛直分布。第三節(jié) 空氣溫度 1. 空氣溫度的時(shí)間變化 2. 空氣溫度的空間分布 3.

7、 空氣溫度的絕熱變化和大氣穩(wěn)定度習(xí)題要點(diǎn)：空氣溫度的日、年變化及影響因素，空氣溫度的絕熱變化和大氣靜力穩(wěn)定度。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：地面熱量收支方程，土壤溫度、空氣溫度的日、年變化及鉛直分布，絕熱變化和大氣靜力穩(wěn)定度。本章教學(xué)要求：掌握：熱容量和導(dǎo)熱率的概念及影響因素，熱量交換方式。 理解：地面熱量收支方程，土壤溫度、空氣溫度的變化及影響因素，絕熱變化和大氣靜力穩(wěn)定度。了解：水面溫度的日、年變化，水體溫度的鉛直分布。第四章 大氣中的水分第一節(jié) 空氣濕度 1. 空氣濕度參量 2. 空氣濕度的時(shí)間變化習(xí)題要點(diǎn)：各濕度參量的概念及影響因素，水汽壓、相對(duì)濕度的日、年變化。第二節(jié) 蒸發(fā)和蒸散 1. 水面蒸發(fā) 2

8、. 土壤蒸發(fā) 3. 農(nóng)田蒸散 習(xí)題要點(diǎn)：蒸發(fā)速率和水面日蒸發(fā)量的概念，道爾頓蒸發(fā)公式，水面蒸發(fā)速率的影響因素。第三節(jié) 凝結(jié)和凝結(jié)物 1. 凝結(jié)條件 2. 凝結(jié)物習(xí)題要點(diǎn)：凝結(jié)的條件，大氣中的降溫冷卻凝結(jié)過程，露、霜、霧凇、雨凇和霧，云的分類及云量。第四節(jié) 降水 1. 降水的特征量和種類 2. 降水的形成 3. 干燥度習(xí)題要點(diǎn)：降水量和降水變率的概念，降水的種類及等級(jí)劃分，干燥度的概念。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：各濕度參量的概念及影響因素，水面蒸發(fā)速率的影響因素，降水變率，降水的種類及等級(jí)劃分。本章教學(xué)要求：掌握：各濕度參量的概念及影響因素，日蒸發(fā)量、降水量和降水變率的概念，降水的種類及等級(jí)劃分。理解：空氣

9、濕度的日、年變化規(guī)律，水面蒸發(fā)速率的影響因素，大氣中的降溫冷卻凝結(jié)過程。了解：土壤蒸發(fā)、植物蒸騰和農(nóng)田蒸散，云的具體分類，形成降水的宏觀條件和微觀過程。第五章 氣壓和風(fēng)第一節(jié) 氣壓 1. 氣壓隨高度的變化 2. 水平氣壓場(chǎng)習(xí)題要點(diǎn)：氣壓的概念及單位，海平面氣壓場(chǎng)、高空氣壓場(chǎng)及基本的氣壓系統(tǒng)。第二節(jié) 作用于空氣的力 1. 水平氣壓梯度力 2. 水平地轉(zhuǎn)偏向力 3. 慣性離心力 4. 摩擦力習(xí)題要點(diǎn)：水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力、慣性離心力、摩擦力的大小和方向。第三節(jié) 風(fēng) 1. 自由大氣層中的風(fēng) 2. 摩擦層中的風(fēng)習(xí)題要點(diǎn)：自由大氣層、摩擦層中空氣的受力情況和風(fēng)的狀況，白貝羅風(fēng)壓定律。第四節(jié) 現(xiàn)

10、代地面氣象觀測(cè) 1. 溫度、濕度、風(fēng)、降水和蒸發(fā)的觀測(cè) 2. 輻射、照度、氣壓、日照時(shí)數(shù)、云、能風(fēng)度和天氣現(xiàn)象的觀測(cè) 3. 自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)習(xí)題要點(diǎn)：基本氣象要素的常規(guī)觀測(cè)儀器和觀測(cè)方法。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：海平面氣壓場(chǎng)、高空氣壓場(chǎng)，自由大氣層、摩擦層中空氣的受力情況和風(fēng)的狀況，白貝羅風(fēng)壓定律。本章教學(xué)要求：掌握：氣壓的概念及單位，海平面氣壓場(chǎng)、高空氣壓場(chǎng)及基本的氣壓系統(tǒng)。理解：自由大氣層、摩擦層中空氣的受力情況和風(fēng)的狀況，白貝羅風(fēng)壓定律。了解：基本氣象要素的常規(guī)觀測(cè)儀器和觀測(cè)方法。第六章 大氣環(huán)流第一節(jié) 大氣環(huán)流 1. 單圈環(huán)流 2. 三圈環(huán)流 3. 大氣活動(dòng)中心習(xí)題要點(diǎn)：三圈環(huán)流模式，氣壓帶和行

11、星風(fēng)帶，北半球的大氣活動(dòng)中心。第二節(jié) 季風(fēng) 1. 季風(fēng)的概念及地理分布 2. 東亞季風(fēng) 3. 南亞季風(fēng)習(xí)題要點(diǎn)：季風(fēng)的概念，東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)的主要成因。第三節(jié) 地方性風(fēng) 1. 海陸風(fēng) 2. 山谷風(fēng) 3. 焚風(fēng)習(xí)題要點(diǎn)：海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的概念及成因。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：三圈環(huán)流、氣壓帶、行星風(fēng)帶和大氣活動(dòng)中心的形成，季風(fēng)、海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的成因。本章教學(xué)要求：掌握：三圈環(huán)流模式，氣壓帶和行星風(fēng)帶，大氣活動(dòng)中心，季風(fēng)、海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的概念。理解：三圈環(huán)流、氣壓帶、行星風(fēng)帶和大氣活動(dòng)中心的形成，季風(fēng)、海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的成因。了解：東風(fēng)帶和西風(fēng)帶，急流，季風(fēng)指數(shù)及季風(fēng)的地理分布，中國(guó)季風(fēng)

12、與印度季風(fēng)的主要差異。第七章 天氣系統(tǒng)和天氣過程第一節(jié) 天氣系統(tǒng) 1. 氣團(tuán) 2. 鋒 3. 氣旋 4. 反氣旋 5. 高空槽脊 6. 切變線、低渦、低空急流習(xí)題要點(diǎn)：氣團(tuán)、鋒、氣旋和反氣旋的概念及分類，我國(guó)境內(nèi)的氣團(tuán)，冷鋒、暖鋒、靜止鋒和錮囚鋒天氣模式，東亞氣旋，西伯利亞高壓和太平洋副熱帶高壓，西風(fēng)帶槽脊，切變線、低渦和低空急流。第二節(jié) 天氣系統(tǒng) 1. 寒潮天氣過程 2. 大型降水天氣過程 3. 臺(tái)風(fēng)天氣過程 4. 對(duì)流性天氣過程習(xí)題要點(diǎn)：寒潮的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)及天氣特征，中國(guó)雨帶的移動(dòng)與東部地區(qū)雨季，梅雨的概念及相關(guān)術(shù)語(yǔ)，梅雨天氣形勢(shì)，熱帶氣旋的分級(jí)，臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和天氣，臺(tái)風(fēng)路徑，雷暴的概念及天氣特

13、征。第三節(jié) 氣象業(yè)務(wù)與氣象服務(wù) 1. 氣象業(yè)務(wù) 2. 氣象服務(wù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：氣團(tuán)、鋒、氣旋和反氣旋的概念及分類，我國(guó)境內(nèi)的氣團(tuán)，鋒面天氣模式，蒙古高壓和副高，中國(guó)雨帶進(jìn)退與東部地區(qū)雨季，寒潮的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，梅雨天氣形勢(shì)，熱帶氣旋的分級(jí)，臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和天氣。本章教學(xué)要求：掌握：氣團(tuán)、鋒、氣旋和反氣旋的概念及分類，蒙古高壓和副高，寒潮的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)及天氣特征，梅雨的概念及相關(guān)術(shù)語(yǔ)，熱帶氣旋的分級(jí)，臺(tái)風(fēng)的活動(dòng)季節(jié)，雷暴的概念。理解：我國(guó)境內(nèi)的氣團(tuán)，鋒面天氣模式，副高的南北移動(dòng)、中國(guó)雨帶的進(jìn)退與東部地區(qū)的雨季，冷空氣的源地和路徑，梅雨天氣形勢(shì)，臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和天氣，臺(tái)風(fēng)路徑，雷暴的天氣特征。了解：天氣系統(tǒng)的尺度劃分

14、，鋒面氣旋天氣模式，冷空氣的強(qiáng)度劃分，寒潮天氣形勢(shì)，華南前汛期，華北和東北雨季，臺(tái)風(fēng)的編號(hào)和命名，臺(tái)風(fēng)的形成與生命史，強(qiáng)雷暴的結(jié)構(gòu)和天氣，氣象業(yè)務(wù)與氣象服務(wù)。第八章 氣象災(zāi)害第一節(jié) 旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害 1. 旱災(zāi) 2. 干熱風(fēng) 3. 洪澇與濕害習(xí)題要點(diǎn)：旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害的概念、分類及防御措施。第二節(jié) 冷害、霜凍、凍害和熱害 1. 冷害 2. 霜凍 3. 凍害 4. 熱害習(xí)題要點(diǎn)：冷害、霜凍、凍害的概念、分類及防御措施，熱害的概念及防御措施。第三節(jié) 風(fēng)害、雹災(zāi)、白災(zāi)和黑災(zāi) 1. 風(fēng)害 2. 雹災(zāi) 3. 黑白災(zāi)習(xí)題要點(diǎn)：風(fēng)害的概念、分類及防御措施，雹災(zāi)、黑白災(zāi)的概念及防御措施。本章重

15、點(diǎn)難點(diǎn)：各主要?dú)庀鬄?zāi)害的概念、分類及防御措施。本章教學(xué)要求：掌握：主要?dú)庀鬄?zāi)害的概念及分類。理解：主要?dú)庀鬄?zāi)害的防御措施。了解：主要?dú)庀鬄?zāi)害的時(shí)空分布及指標(biāo)。第九章 氣候第一節(jié) 氣候的形成因素 1. 氣候形成的輻射因素 2. 氣候形成的下墊面因素 3. 氣候形成的環(huán)流因素 4. 人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響習(xí)題要點(diǎn)：海陸分布、地形、海氣相互作用和洋流對(duì)氣候的影響，我國(guó)大氣環(huán)流的基本狀況。第二節(jié) 世界氣候及其分類 1. 氣候帶 2. 氣候型 3. 氣候分類習(xí)題要點(diǎn)：氣候帶的劃分，各氣候帶的主要特征，各氣候型的主要特征。第三節(jié) 中國(guó)氣候 1. 中國(guó)氣候特征 2. 中國(guó)輻射、溫度、降水的分布特征 3. 季節(jié)

16、的劃分習(xí)題要點(diǎn)：中國(guó)氣候的主要特征，季風(fēng)的屬性和進(jìn)程，中國(guó)溫度和降水的時(shí)空分布特征，季節(jié)劃分。本章重點(diǎn)難點(diǎn)：輻射差額、海陸分布、地形、海氣相互作用和洋流、大氣環(huán)流對(duì)氣候的影響，各氣候帶、氣候型的主要特征，中國(guó)氣候的主要特征。本章教學(xué)要求：掌握：我國(guó)年總輻射差額的時(shí)空分布及其對(duì)溫度的影響，我國(guó)大氣環(huán)流的基本狀況，人類活動(dòng)影響氣候的主要方式，氣候帶的劃分，中國(guó)氣候的主要特征，氣候四季和自然天氣季節(jié)的劃分。理解：輻射差額、海陸分布、地形、海氣相互作用和洋流、大氣環(huán)流對(duì)氣候的影響，各氣候帶的主要特征，各氣候型的主要特征，季風(fēng)的空間分布、屬性和進(jìn)程，中國(guó)溫度和降水的時(shí)空分布的主要特征。了解：氣候系統(tǒng)的概

17、念及組成，瓦克環(huán)流、厄爾尼諾現(xiàn)象、南方濤動(dòng)和ENSO，氣候分類法，大陸度及中國(guó)的大陸性和海洋性氣候區(qū)劃，小氣候的概念。第十章 環(huán)境氣象第一節(jié) 人類生物氣象 1. 氣象要素對(duì)人體的影響 2. 氣象環(huán)境與疾病第二節(jié) 環(huán)境氣象指數(shù) 1. 空氣污染指數(shù)和紫外線指數(shù) 2. 舒適度指數(shù)和穿衣指數(shù) 3. 感冒指數(shù)和中暑指數(shù) 4. 霉變指數(shù)和其它環(huán)境氣象指數(shù)第三節(jié) 污染氣象 1. 大氣污染物的種類及來源 2. 空氣污染物散布的影響因素 3. 空氣污染物散布的基本理論處理 4. 空氣污染物散布的數(shù)學(xué)模式第四節(jié) 大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) 1. 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 2. 大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)本章教學(xué)要求：了解：人類生物氣象，環(huán)境氣象指數(shù)，污染氣象，大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。五、考核方式及要求氣象學(xué)課程的考核方式主要包括平時(shí)課堂考核和期終開卷考試。平時(shí)課堂考核針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和基本知識(shí)的掌握進(jìn)行考核，占總評(píng)成績(jī)的30%。期終開卷考試針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論的掌握、理解及綜合分析應(yīng)用能力進(jìn)行考核，占總評(píng)成績(jī)的70%。六、推薦教材及教學(xué)參考書教 材：氣象學(xué)第二版，包云軒等編著，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007年，ISBN：978-7-109-11878-2參考書：氣象學(xué)南方本，包云軒等編著，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002年，ISBN：7-109-07448-X農(nóng)業(yè)氣象學(xué)，段若溪