《極地海洋學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、極地海洋學(xué)Polar Oceanography一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課課程學(xué)分： 2 學(xué)分課程總學(xué)時(shí)： 32 學(xué)時(shí)，其中講課： 32 學(xué)時(shí)。課程性質(zhì)：（選修）開課學(xué)期：第4學(xué)期先修課程： 適用專業(yè)： 海洋科學(xué)專業(yè)教 材：自編講義。開課單位： 海洋科學(xué) 學(xué)院 海洋科學(xué) 系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)兩極海域的主要物理海洋學(xué)現(xiàn)象及其變化規(guī)律，掌握針對(duì)極地海洋所采用的特殊數(shù)據(jù)獲取手段和研究方法，了解極地海洋過程在全球氣候變化中的作用。本課程有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，使其更加全面地認(rèn)識(shí)全球海洋過程，為其將來進(jìn)從事海洋科研和教學(xué)打下更加寬厚的基礎(chǔ)本課程為專業(yè)知識(shí)教育

2、層面的選修課，是對(duì)海洋科學(xué)專業(yè)核心課程的有益補(bǔ)充，既是對(duì)“海洋學(xué)”、“物理海洋學(xué)”等核心課程中與海冰和極地有關(guān)內(nèi)容的進(jìn)一步深化，也提供“海洋調(diào)查”、“海洋要素計(jì)算”等核心課程所講述的觀測(cè)和研究方法在極地海洋中的特殊應(yīng)用實(shí)例。要求修讀本課程的學(xué)生已掌握海洋科學(xué)的基本理論和知識(shí)，能夠運(yùn)用基本的分析和研究方法。三、教學(xué)內(nèi)容和要求1、第一章 總論 （1）了解極地海洋學(xué)考察與研究的發(fā)展史；（2）理解極地海洋在氣候系統(tǒng)中的重要性；（3）掌握南北極的基本地理特征、極地海洋學(xué)的主要的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容；重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)極地海洋在氣候系統(tǒng)中的重要性。難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)極地海洋的特殊性。2、第二章 極地氣象 （1）了解極地特殊

3、氣象現(xiàn)象及其成因。如逆溫層、下降風(fēng)等極地特有的氣象現(xiàn)象；（2）理解大氣輻射平衡中極地所起的作用；（3）掌握對(duì)海洋過程有重要影響的南北極主要?dú)夂蛱卣鳎瑲鉁貓?chǎng)、氣壓場(chǎng)、大氣環(huán)流的基本特征；重點(diǎn)：南北極的主要?dú)夂蛱卣?。難點(diǎn)：極地區(qū)域的大氣輻射平衡。 3、第三章 海冰 （1）了解描述海冰的參數(shù)、海冰對(duì)海洋過程的作用；（2）理解淡水和海水結(jié)冰過程的差異；（3）掌握海冰的定義、結(jié)冰條件和過程以及南北極海冰的基本變化特征；重點(diǎn)：海冰與海洋中其他冰的區(qū)別，南北極海冰的分布、季節(jié)變化、年際變化。難點(diǎn)：鹽分對(duì)結(jié)冰過程的影響。4、第四章 南大洋水團(tuán)與環(huán)流（1）了解翻轉(zhuǎn)環(huán)流的結(jié)構(gòu)和成因；（2）理解南極繞極流的主要?jiǎng)恿?/p>

4、學(xué)理論；（3）掌握南大洋主要水團(tuán)和鋒面的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，南極底層水和冰架水的形成過程、南極繞極流的基本特征；重點(diǎn)：源自南極的水團(tuán)形成過程。難點(diǎn)：南極繞極流的動(dòng)力平衡。5、第五章 北冰洋水團(tuán)與環(huán)流（1）了解歐亞海盆與加拿大海盆中溫鹽結(jié)構(gòu)的差異；（2）理解北冰洋鹽躍層的維持機(jī)制和作用；（3）掌握北冰洋的水團(tuán)、溫鹽結(jié)構(gòu)和環(huán)流的基本特征、北冰洋與亞北極海洋的水交換及其影響；重點(diǎn)：北冰洋與亞北極海洋的水交換及其在北冰洋水團(tuán)形成過程的作用。難點(diǎn)：北冰洋鹽躍層的維持機(jī)制和作用。6、第六章 極地中尺度過程（1）了解渦旋的結(jié)構(gòu)和形成過程；（2）理解中尺度過程對(duì)大尺度過程的影響；（3）掌握極地海洋鋒面和渦旋的基本結(jié)構(gòu)

5、、冰間湖的定義、分類和成因；重點(diǎn)：冰間湖的定義和成因。難點(diǎn)： 極地海洋鋒面和渦旋的特殊性。7、第七章 極地過程與氣候變化（1）掌握與極地海洋有關(guān)的氣候變化模態(tài)的基本特點(diǎn)；（2）理解極地海洋影響全球氣候的途徑；（3）了解南北極海洋的主要地球化學(xué)循環(huán)過程和生態(tài)系統(tǒng)；重點(diǎn)：與極地海洋有關(guān)的氣候變化模態(tài)。難點(diǎn)：北極濤動(dòng)、南極環(huán)狀模等主要?dú)夂蜃兓B(tài)。8、第八章 極地海洋觀測(cè)（1）掌握現(xiàn)場(chǎng)海洋考察中規(guī)避海冰的方法、各種海冰遙感方法的特點(diǎn)；（2）理解海冰等極地特殊因素對(duì)海洋觀測(cè)的影響；（3）了解各種特殊的極地海洋觀測(cè)平臺(tái)；重點(diǎn)：海冰與極區(qū)海洋的觀測(cè)方法和特殊觀測(cè)平臺(tái)。難點(diǎn)：極地海洋的特殊性及其對(duì)觀測(cè)方式的

6、影響。9、第九章 冰-海耦合數(shù)值模擬（1）掌握海冰模式的基本分類；（2）理解在數(shù)值模式中實(shí)現(xiàn)冰-海耦合的方法；（3）了解冰架下海洋在數(shù)值模擬中的特殊性及處理措施；重點(diǎn)： 冰-海耦合模式的科學(xué)意義。難點(diǎn)：海冰模式基礎(chǔ)理論的建立。四、課程考核（1）作業(yè)等：課程論文： 1 篇；課程講演1次。（2）考核方式：（閉卷考試）（3）總評(píng)成績(jī)計(jì)算方式：（平時(shí)成績(jī)40%+課程考試60%）五、參考書目Smith, W. O., Polar Oceanography, Part A: Physical Science, Academic Press, San Diego, 1990,406pp.Tomczak, M., and Godfrey J. S.,Regional Oceanography: An Introduction, 2002,391pp.（.au/mattom/regoc/pdfversion.html）Cunningham, S.A., Southern Ocean circulation, Archives of natural history 32 (2): 265280. 2005.（ HYPER