成信工《天氣學(xué)原理》教學(xué)大綱

《天氣學(xué)原理》教學(xué)大綱一、課程基本情況

課程名稱天氣學(xué)原理PrinciplesofSynopticMeteorology課程編號(hào)AT127091學(xué)分4.5課程類別■核心□必修□任選□限選執(zhí)行學(xué)期5課程學(xué)時(shí)及其分配總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配72講授70實(shí)驗(yàn)2實(shí)習(xí)0上機(jī)0開(kāi)課單位大氣科學(xué)學(xué)院大氣科學(xué)教研室適用專業(yè)大氣科學(xué)學(xué)院大氣科學(xué)專業(yè)對(duì)應(yīng)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)1.2應(yīng)用核心工程基礎(chǔ)知識(shí)和原理1.3高級(jí)工程基礎(chǔ)知識(shí)2.2實(shí)驗(yàn)中探尋知識(shí)先修課程地球流體力學(xué)、大氣物理基礎(chǔ)教材與參考文獻(xiàn)推薦教材：[1]

天氣學(xué)原理與方法，朱乾根，氣象出版社參考教材：[1]現(xiàn)代天氣學(xué)原理，伍榮生，高等教育出版社[2]天氣學(xué)，梁必騏，氣象出版社[3]天氣學(xué)，林元弼，南京大學(xué)出版社

二、課程性質(zhì)與作用天氣學(xué)是大氣科學(xué)中最早創(chuàng)立的一門(mén)重要的分支學(xué)科，是后來(lái)眾多天氣預(yù)報(bào)分支學(xué)科的奠基學(xué)科，也是至今國(guó)內(nèi)外天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的基礎(chǔ)理論和方法。在大氣科學(xué)中占有重要的地位。因此，《天氣學(xué)原理》是大氣科學(xué)本科專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課、核心必修課，本學(xué)科主干課程，也是碩士研究生入學(xué)考試的兩門(mén)專業(yè)課之一。本課程的主要任務(wù)是，使學(xué)生掌握天氣學(xué)預(yù)報(bào)的基本概念、基本理論和基本分析方法，并為后續(xù)課程提供必要的理論基礎(chǔ)。三、培養(yǎng)目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)本課程適用于大氣科學(xué)本科專業(yè)。本課程主要介紹天氣學(xué)的經(jīng)典理論：大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征；鋒面理論；氣旋與反氣旋的理論；大氣環(huán)流的概況和大氣長(zhǎng)波理論；天氣系統(tǒng)和天氣形勢(shì)的天氣學(xué)預(yù)報(bào)方法。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生系統(tǒng)掌握作天氣預(yù)報(bào)的天氣學(xué)基本原理和基本方法。本課程是在"地球流體力學(xué)"、"大氣物理基礎(chǔ)"等專業(yè)基礎(chǔ)課程之后開(kāi)設(shè)。并與"動(dòng)力氣象學(xué)"、"天氣分析與預(yù)報(bào)"等專業(yè)基礎(chǔ)課程同時(shí)并舉開(kāi)課。本課程的后續(xù)課程為"中國(guó)天氣"、"天氣學(xué)提高""天氣預(yù)報(bào)畢業(yè)實(shí)習(xí)"等專業(yè)課程。以上課程內(nèi)容上互相聯(lián)系，互為支持。本課程還為"衛(wèi)星氣象學(xué)"、"中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)"、"統(tǒng)計(jì)天氣預(yù)報(bào)"等專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)。本課程具體完成培養(yǎng)方案中以下指標(biāo)，重點(diǎn)完成指標(biāo)1.2、1.3。

一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)教學(xué)要求1．技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)(理工類參考)1．專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)(文管類參考)1.2應(yīng)用核心工程基礎(chǔ)知識(shí)和原理T1.3高級(jí)工程基礎(chǔ)知識(shí)2．個(gè)人能力和專業(yè)能力2.2實(shí)驗(yàn)中探尋知識(shí)U

注：該表所列指標(biāo)可對(duì)照培養(yǎng)方案中所列指標(biāo)來(lái)解釋。I：介紹，指從教、學(xué)活動(dòng)中、從生活經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)等多種信息渠道獲得知識(shí)，側(cè)重知識(shí)的獲取，沒(méi)有實(shí)訓(xùn)要求。T：講授，指教、學(xué)活動(dòng)中由教師引導(dǎo)開(kāi)展的基礎(chǔ)測(cè)試或練習(xí)，匹配有課程討論、課后研討等環(huán)節(jié)。U：運(yùn)用，指以學(xué)生為主導(dǎo)，通過(guò)實(shí)練而形成的對(duì)完成某種任務(wù)所必須的活動(dòng)方式，匹配有課程的三級(jí)項(xiàng)目或其它實(shí)踐環(huán)節(jié)。四、理論教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配章標(biāo)題章節(jié)主要內(nèi)容（知識(shí)點(diǎn)）重點(diǎn)、難點(diǎn)提要學(xué)時(shí)其他說(shuō)明第1章大氣運(yùn)動(dòng)的基本特征1、影響大氣運(yùn)動(dòng)的作用力大氣運(yùn)動(dòng)基本方程組、地轉(zhuǎn)風(fēng)、梯度風(fēng)、熱成風(fēng)和地轉(zhuǎn)偏差，上述概念的方程式及其物理意義。14講授2、控制大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程組3、風(fēng)場(chǎng)和氣壓場(chǎng)的關(guān)系第2章氣團(tuán)與鋒1、氣團(tuán)鋒的概念與分類；鋒面附近溫度場(chǎng)、氣壓場(chǎng)、變壓場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的特征；鋒生公式及其物理意義。14講授2、鋒的概念與鋒面坡度3、鋒面附近氣象要素場(chǎng)的特征4、鋒生與鋒消第3章氣旋與反氣旋1、氣旋、反氣旋的特征和分類氣旋、反氣旋的特征和分類；渦度方程、位勢(shì)傾向方程與ω方程的物理意義；溫帶氣旋發(fā)生發(fā)展的物理過(guò)程和溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

12講授2、渦度與渦度方程3、位勢(shì)傾向方程與ω方程4、溫帶氣旋與反氣旋第4章大氣環(huán)流1、大氣平均流場(chǎng)特征與季節(jié)轉(zhuǎn)換大氣環(huán)流的平均概況；控制大氣環(huán)流的四個(gè)基本因子；大氣長(zhǎng)波理論；阻塞高壓和高空急流的特征；我國(guó)冬夏環(huán)流基本特征。18講授2、控制大氣環(huán)流的基本因子與大氣環(huán)流的基本模型3、極地環(huán)流概況4、西風(fēng)帶大型擾動(dòng)5、急流6、東亞環(huán)流基本特征第5章天氣系統(tǒng)及天氣形勢(shì)的預(yù)報(bào)法1、天氣系統(tǒng)的外推預(yù)報(bào)法天氣系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)預(yù)報(bào)法；高空和地面天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)的基本方程式及其物理意義。12講授2、天氣系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)預(yù)報(bào)法3、高空天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)的基本方程4、地面天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)的基本方程5、地形和摩擦的影響

五、實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)、上機(jī)）教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

項(xiàng)目序號(hào)項(xiàng)目名稱內(nèi)容和要求項(xiàng)目學(xué)時(shí)項(xiàng)目性質(zhì)實(shí)踐形式項(xiàng)目類型每組人數(shù)其他說(shuō)明1水槽內(nèi)模擬大氣邊界層發(fā)展室內(nèi)水槽實(shí)驗(yàn)是根據(jù)相似理論，以水為介質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬平坦下墊面均勻加熱條件下的對(duì)流邊界層的發(fā)展過(guò)程。實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性及可重復(fù)性好，在邊界層模擬、參數(shù)化研究及模型驗(yàn)證等方面不失為一種很好的途徑。本實(shí)驗(yàn)即通過(guò)水槽模擬大氣邊界層的發(fā)展。1必選實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1課內(nèi)完成2模擬埃克曼層?？寺鼘邮侵冈诖髿膺吔鐚由喜康膶哟危蠹s在100m

到1~1.5km，即為上部邊界層。?？寺鼘拥闹饕攸c(diǎn)是湍流摩擦力、氣壓梯度力和柯氏力同等重要；物理量的垂直梯度遠(yuǎn)大于水平梯度；下墊面對(duì)自由大氣的影響通過(guò)該層向上傳送；風(fēng)向、風(fēng)速隨高度的變化呈螺線規(guī)律。為了更深刻的認(rèn)識(shí)該層三力作用的特點(diǎn)以及氣流在該層的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，我們利用轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)模擬埃克曼層。1必選實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1課內(nèi)完成

如開(kāi)出多個(gè)項(xiàng)目供