氣候動力學教學大綱-new

1、云南大學課程教學大綱樣本理論課氣候動力學課程教學大綱1、 課程基本信息課程代碼課程中文名稱氣候動力學課程英文名稱Climate Dynamics課程性質(zhì)專業(yè)必修學分/學時2/36適用專業(yè)大氣科學；地球物理；地理信息系統(tǒng)先修課程高等天氣學；高等大氣物理推薦教材（參考書）氣候動力學引論, 李崇銀等，氣象出版社，2000年二、課程簡介世界范圍內(nèi)的氣候異常導致大片土地日趨干旱沙漠化,水資源和能源出現(xiàn)危機,這引起各國政府、科學家和社會的廣泛關(guān)注。我國氣候災害頻繁且嚴重,有相當部分國土處于“氣候脆弱區(qū)”,氣象災害給我國國民經(jīng)濟造成的損失巨大,占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的2.5%左右。因此,氣候災害及其預測一直受到

2、各國政府的高度關(guān)注,是迫切需要研究解決的重大問題。 氣候研究也是當代國際科學界的研究熱點之一。氣候的形成和變化不僅僅是大氣內(nèi)部狀態(tài)和過程的反映,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雜氣候系統(tǒng)的總體行為。當代氣候科學是眾多學科相互交叉和滲透的一門科學。為了推進氣候科學研究的進展,國際科聯(lián)(ICSU)和世界氣象組織(WMO)提出了世界氣候研究計劃(WCRP)川,并從1986年開始實施,同時還組織了一系列國際性的觀測試驗計劃配合實施。這些計劃得到各國政府和科學家的大力支持。 氣候動力學是氣候?qū)W的一個分支。以動力學與流體力學觀點，運用數(shù)學方法，對現(xiàn)代各類氣候型的反常變動

3、，或長期氣候變遷，或氣候趨勢，作出物理和動力的解釋或闡述。隨著數(shù)值天氣預報的發(fā)展，氣候動力學已成為研究氣候變化的重要途徑之一。三、教學目的與基本要求氣候動力學作為氣象學和大氣物理專業(yè)研究生的專業(yè)必修課程，著重介紹氣候動力學的基本原理、方法和分析應用技巧。通過本課程的學習，使學生能了解氣候變化的研究歷程和發(fā)展前沿，掌握氣候變化的動力學機制和基本原理，并能與當前氣候變化相結(jié)合，深入認識氣候變化的規(guī)律。教學方法以課堂授課為主。 四、教學進度表章次題目教學時數(shù)第一章緒論8 學時第二章氣候系統(tǒng)8 學時第三章大氣輻射過程自學第四章大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的動力學8 學時第五章阻塞形勢的動力學機理自學第六章遙相關(guān)的動

4、力學機理6 學時第七章海氣相互作用4 學時第八章陸氣相互作用自學第九章氣候數(shù)值模擬2 學時總計36 學時 五、考核方式和成績評定辦法1、考核方式：開卷考2、成績評定辦法：平時、期中、期末成績分別為10%、20%、70%（平時成績由作業(yè)成績、課堂討論成績、小測驗成績等構(gòu)成） 六、內(nèi)容提要第一章 緒論（教學時數(shù)8）教學目的：了解氣候研究的發(fā)展歷程和氣候研究計劃，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的關(guān)系。教學重點：氣候變化及其時間尺度；氣候突變特征；氣候重建。教學難點：氣候變化的階段性，古氣候的重建，氣候變化的原因，氣候變化對人類社會的影響，當代氣候?qū)W研究的基本特點，氣候變化及其可

5、預報性。主要教學方法：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，提高對本課程的學習興趣，理解氣候變化的重要性，掌握當代氣候?qū)W研究的基本特點。 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 第四節(jié) 當代氣候研究 本章基本概念：氣候變化及其時間尺度；氣候變化的階段性；氣候突變特征；古氣候的重建；當代氣候?qū)W研究的基本特點；氣候變化及可預報性；本章思考題：1、當代氣候?qū)W研究的基本特點有哪些？2、氣候變化是否具有可預報性？第二章 氣候系統(tǒng)（教學時數(shù)8）教學目的：掌握氣候系統(tǒng)的概念。教學重點：氣候系統(tǒng)的總體行為。教學難點：氣候系統(tǒng)的總體變化。 主要教

6、學方法：清楚本章學習目的，本章涉及到海洋、陸地表面、冰雪圈和生物圈等，注意和其他學科相互交叉、滲透。 第一節(jié) 大氣 第二節(jié) 大氣運動基本方程組 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) 太陽活動 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、 太陽活動對氣候變化的影響。2、 什么是氣候系統(tǒng)？第三章 大氣輻射過程（自學）第四章 大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的動力學（教學時數(shù)8）教學目的：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力學機制。教學重點：大氣季節(jié)內(nèi)振蕩；CISK-Kelvin波理論；CISK-Rossby波理論

7、。教學難點：大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的動力學機制及原因。主要教學方法：明確本章的學習目的，結(jié)合已有的物理知識對本章的相關(guān)知識認真學習，為目標的準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力學 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 第五節(jié) 大氣非線性過程 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理。第五章 阻塞形勢的動力學機理（自學）第6章 遙相關(guān)的動力學機理（教學時數(shù)6）教學目的：掌握大氣環(huán)流遙相關(guān)的主要特征。教學重點：大氣環(huán)流的遙相關(guān)；大氣對外源強迫的遙響應；

8、能力頻散和大圓理論。教學難點：能量頻散和大圓理論。 主要教學方法：結(jié)合已經(jīng)學過的基礎(chǔ)理論，掌握大氣遙相關(guān)的相關(guān)機理。 第一節(jié) 大氣環(huán)流的遙相關(guān) 第二節(jié) 大氣對外源強迫的遙響應 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)；大氣對外源強迫的遙響應；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)的機理？第七章 海氣相互作用（教學時數(shù)4）教學目的：掌握ENSO，特別是ENSO對大氣環(huán)流和氣候的影響。教學重點：ENSO；ENSO與氣候異常。教學難點：ENSO對大氣環(huán)流和氣候的影響。 主要教學方法：結(jié)合已經(jīng)學過的基礎(chǔ)理論，掌握海氣相互作用調(diào)制機制。 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對大氣環(huán)流和氣候的影響 第四節(jié) 東亞冬季風異常與ENSO 第五節(jié)ENSO與熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩 第六節(jié) 海氣耦合波動力學 本章基本概念：海氣相互作用；ENSO。本章思考題：1、ENSO對大氣環(huán)流和氣候的影響。第八章 陸氣相互作用（自學）第九章 氣候數(shù)值模擬（教學時數(shù)2） 教學目的：介紹氣候模式基本結(jié)構(gòu)及其主要物理過程。教學重點：氣候數(shù)值模擬；海氣耦合模式。教學難點：氣候數(shù)值模式主要物理過程及其參數(shù)化。 主要教學方法：結(jié)合已學過的理論基礎(chǔ)，與實際結(jié)合，理解如何進行氣候數(shù)值模擬，掌握氣候模式基本結(jié)構(gòu)和主要物理過程。 第一節(jié)