1、氣象學與氣候學IIMeteorology and Climatology II一、課程基本情況課程類別：專業任選課課程學分： 2 學分課程總學時：32 學時，其中講課：32 學時，實驗（含上機）：0 學時，課外 0 學時課程性質：選修開課學期：第4學期先修課程： 自然地理學，適用專業：遙感科學與技術、地理與資源環境、地理信息科學、測繪工程教 材：周淑貞，氣象學與氣候學（第三版），高等教育出版社，1997。開課單位：地理與遙感 學院 遙感科學與技術 系二、課程性質、教學目標和任務本課程是地理與遙感學院現有4個專業（遙感科學與技術、自然地理與資源環境、地理信息科學、測繪工程）的專業任選課程。本課程

2、主要探討大氣圈的結構特征、大氣圈內熱量與水汽的輸送與平衡、氣候的形成及影響因素、人類活動與氣候變化和氣象災害的關系等；其重點內容是大氣圈和陸-氣界面的能量輸送和水循環的過程和機制。通過系統的學習，學生可以較為全面地理解大氣中的物理現象、物理過程和大氣運動的基本規律，掌握天氣和氣候的形成、分布和變化的基本原理。本課程為學生學習有關專業課程提供必要的基礎理論知識，為其從事專業技術工作和科學研究打下良好的理論基礎；也培養他們利用氣象學與氣候學的基礎理論分析問題和解決實際問題的能力。三、教學內容和要求第1章 緒論（2學時）1.1 氣象學與氣候學的概念 （0.5學時）（1）理解氣象學的概念；（2）理解氣

3、候學的概念；（3）了解氣象學與氣候學的研究對象；重點：氣象學與氣候學的聯系與區別；1.2 氣象學與氣候學的應用意義 （0.5學時）（1）了解氣候系統的五大圈層；（2）了解氣象學與氣候學對人類社會的影響（以農業、交通、城市建設等為例）；1.3 氣象學與氣候學發展史 （0.5學時）（1）了解氣象學與氣候學的發展的三個階段；（2）了解不同階段的主要觀念和標志性事件；1.4 氣象學與氣候學的發展與展望（0.5學時）（1）了解雷達/衛星等新技術對氣象學與氣候學發展的推動作用；（2）理解氣候學/氣象學與其他學科的交叉融合（如水文氣象學、生態氣候學等為例）。第2章 大氣的成分、結構與狀態（2學時）2.1 大

4、氣圈的垂直結構 （0.5學時）（1）掌握大氣圈的垂直熱力結構及其成因；重點：對流層和平流層的特點。2.2 大氣的組成（0.5學時）（1）了解大氣各組分及其特性；重點：干潔空氣的概念和基本特征； 2.3 主要氣象要素（1學時）（1）了解氣溫、降水和風的概念；（2）掌握氣壓的概念及其表示方法；（3）掌握濕度的概念及其表示方法；難點：相對氣壓、相對濕度和露點第3章 大氣的熱能與溫度（4學時）3.1 太陽輻射（1學時）（1）了解太陽輻射光譜（2）掌握大氣對太陽輻射的吸收和散射作用；（2）掌握到達地面的太陽輻射；重點：太陽輻射在大氣中的削弱過程；難點：瑞利散射；3.2 地面和大氣的輻射（1.5學時）（1

5、）了解地面長波輻射和大氣長波輻射的概念；（2）理解大氣對地面長波輻射的吸收作用；（3）理解大氣逆輻射和大氣陽傘效應；（4）掌握地面輻射差額的概念和計算方法；（5）理解地-氣系統輻射差的概念和計算；重點：地面輻射差額的計算方法；難點：地面輻射差額的計算方法；3.3 大氣的增溫和冷卻（1.5學時）（1）理解氣溫非絕熱變化的能量傳輸方式；（2）理解氣溫的絕熱變化過程；（3）氣溫的時空變化特點和海、陸差異；重點：導致大氣的增溫和冷卻的能量收支；難點：氣溫變化的干絕熱過程和濕絕熱過程；第4章 大氣的運動（6學時）4.1 氣壓的時空分布（2學時）（1）理解氣壓是導致大氣運動的直接原因；（2）理解氣壓變化的

6、熱力變化和動力因子；（3）掌握氣壓場的表示方法；（4）掌握氣壓場和溫壓場的不同空間結構；（5）理解氣壓的晝夜變化和季節性變化，及其區域差異；重點：氣壓場的表示方法和基本形式；難點：氣壓場和溫壓場的讀圖，空間結構識別；4.2 大氣環流（2學時）(1) 理解太陽輻射是大氣環流形成的主要因素；(2) 掌握作用于大氣的力及其在大氣環流形成中的作用；(3) 掌握平均緯向環流和平均經向環流及其季節變化；重點：三圈環流的空間結構及其形成原因；難點：本節所有重點均為難點。4.3 海陸風與季風（2學時）(1) 理解海陸風的形成原因；(2) 掌握季風的概念及其影響因子；(3) 掌握全球季風系統的地理分布；(4)

7、掌握東亞季風區的主要季風類型；(5) 掌握我國的主要季風及其影響；重點：東亞季風對我國夏季降水的影響；難點：全球季風系統和我國季風的形成原因；第5章 大氣中的水分（4學時）5.1 降水和蒸散發（2學時）（1）理解蒸發和凝結等水的相變過程及其能量轉化；（2）掌握降水的水汽來源；（3）掌握降水的形成條件；（4）了解全球降水的分布；（4）人工影響降水的原理；重點：大氣中水汽凝結條件和人工影響降雨的方法；5.2 水循環與能量循環的關系（2學時）（1）掌握蒸散發動力機制；（2）理解土壤濕度是蒸散發的水汽來源（3）掌握水循環與能量循環的統一，以及土壤濕度和蒸散發在其中的關鍵作用；重點：蒸散發與地面輻射差額

8、之間的關系；難點：太陽輻射和土壤濕度對蒸散發的影響；第6章 天氣系統（3學時）6.1 氣團和鋒（1學時）（1）掌握氣團的概念、形成條件和分類；（2）理解鋒的概念、特點和分類；（3）掌握不同類型鋒面天氣的特點；重點：不同類型鋒面的形成及其天氣特征；難點：準靜止鋒；6.2 天氣系統 （2學時）（1）掌握溫帶氣旋和反氣旋的結構和天氣特征；（2）掌握副熱帶高氣壓帶的成因、結構和天氣特征；（3）掌握系太平洋副高的特點及其對我國天氣的影響；（4）理解青藏高壓的結構及其對我國夏季降水的影響；（5）掌握熱帶氣旋（臺風）的發育、結構及其對我國沿海地區的影響；（6）了解主要的對流性天氣系統；重點：以上所需掌握的內

9、容均為本章重點；難點：梅雨的發育過程及其機制。第7章 氣候的形成及其因子（5學時）7.1 太陽輻射因子（2學時）（1）理解太陽輻射是氣候形成的根本原因；（2）掌握地-氣系統能量收支平衡及其對全球氣候的維度地帶性的影響；（3）掌握地-氣系統能量收支平衡對氣候的周期性（晝夜、季節）變化的影響；重點：太陽輻射的維度地帶性和周期性分布。7.2 環流因子（1.5學時）（1）了解洋流系統對能量的輸送；（2）掌握大氣環流對高、低緯度之間的能量輸送；（3）掌握大氣環流對海洋和陸地之間的能量輸送及其季節變化；（4）了解全球水循環系統及大氣環流驅動的海-陸間循環；（5）了解我國冬季和夏季的主要水汽來源；（6）以厄

10、爾尼諾現象為例，說明環流變異對氣候的影響。重點：海-陸間水循環及其動力機制；難點：厄爾尼諾事件的原因及影響。7.3 下墊面因子（1.5學時）（1）理解海陸熱力性質的差異及其對局地氣溫升降的影響；（2）掌握海洋性氣候與大陸性氣候的差異；（3）了解冰雪覆蓋對氣候的影響；（4）掌握高大地形的動力作用和熱力作用；（5）理解青藏高原熱力作用對我國降水的影響；（6）理解青藏高原動力作用對我國西北地區干旱氣候的影響；（7）理解地形雨和“雨影區”的形成原理；（8）了解人類活動可以改變氣候；重點：不同下墊面的熱力性質差異對能量和水汽輸送的影響；難點：高大地形的熱力作用。第8章 氣候帶與氣候型（2學時）8.1 氣

11、候帶與氣候型的劃分（0.5學時）（1）掌握柯本氣候分類法的原則及優缺點；（2）掌握根據給定氣溫和降水分布圖判別氣候類型的方法；重點：柯本氣候分類法中不同氣候類型的水、熱組合狀況。8.2 全球主要氣候類型（0.5學時）（1）了解全球不同氣候型的降水和氣溫特點；（2）掌握全球主要氣候型的地理分布；（3）掌握低、中、高緯度氣候的不同特點；重點：掌握地中海氣候、高原高山氣候、溫帶季風氣候和副熱帶季風氣候的特點。8.3 中國氣候（1學時）（1）掌握中國的主要氣候類型及其地理分布；（2）掌握中國氣溫的地理分布；（3）掌握中國降水的地理分布及干濕地帶性；（4）中國的季風及其影響范圍；重點：中國干濕變化的地帶

12、性分布；我國季風對降水的影響。第9章 氣候變化及人類活動影響（2學時）9.1 氣候變化的重建與觀測（0.5學時）（1）了解過去千年氣候變化的重建及“曲棍球”氣溫序列；（2）了解工業革命以來全球和中國器測氣溫的變化；（3）掌握全球變暖的科學內涵：均值升高，變率增大；（以電影為例，闡明全球變暖亦可能導致極寒天氣）；（4）理解全球變暖區域響應的差異：變暖的非均一性；9.2 全球變暖的物理基礎（0.5學時）（1）重溫并掌握溫室效應的概念；（2）掌握主要的溫室氣體；（3）了解人類社會的溫室氣體排放；重點：人類社會溫室氣體排放導致的溫室效應；9.3 未來氣候變化的預估（1學時）（1）了解數值氣候模型；（2

13、）了解CMIP5的社會發展路徑；（3）了解多種社會發展路徑下未來百年尺度的氣候預估；（4）了解溫室氣體減排與國際氣候談判；重點：1）數值氣候模型的結構；2）社會經濟發展情景；難點：氣候變化預估的不確定性。第10章 氣象災害及其風險管理（2學時）10.1 氣候變化與氣象災害（1學時）（1）掌握“災害”的科學內涵；（2）了解常見的氣象災害類型；（3）理解氣象災害主要是水災害（洪水、干旱、泥石流等）；（4）了解氣象災害對社會經濟的影響；（5）掌握氣候變化對氣象災害的影響（發生頻率增加，損失增大，風險加?。恢攸c：氣候變化與氣象災害的關系。10.2 氣象災害風險管理（1學時）（1）理解“風險”的科學內

14、涵；（2）掌握氣候變化風險評估的理論框架；（3）理解社會經濟系統的暴露度和脆弱性；（4）掌握基于RS與GIS的風險管理與決策支持系統；重點：風險評估的理論與方法；難點：風險管理與決策支持系統的理論與技術體系。四、課程考核 （1）作業等：作業：5 次，課程論文： 1 篇； （2）考核方式：閉卷考試 （3）總評成績計算方式：按平時成績30%、課程論文10%、期末考試成績60%綜合計算五、參考書目 1、 HYPERLINK /writer/%E6%9D%8E%E7%88%B1%E8%B4%9E_1.html t _blank 李愛貞， HYPERLINK /writer/%E5%88%98%E5%8E