《環(huán)境氣象學(xué)》教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE 9環(huán)境氣氣象學(xué)課程教學(xué)大綱（環(huán)境科科學(xué)、環(huán)環(huán)境工程程專業(yè)適適用，220077年修訂訂）一、課程程基本信信息課程代碼碼：26604332課程名稱稱：環(huán)境境氣象學(xué)學(xué)英文名稱稱：Enviironnmenntall Meeteoorollogyy課程類別別：專業(yè)業(yè)選修課學(xué)時： 36學(xué)分分： 22.0適用對象象:環(huán)境境科學(xué)、環(huán)境工工程專業(yè)業(yè)考核方式式：考試試，平時成成績占總總成績的的30先修課程程： 高高等數(shù)學(xué)學(xué)、普通通物理學(xué)學(xué)、環(huán)境境科學(xué)概概論二、課程程簡介本課程主主要介紹紹與環(huán)境境有關(guān)的的氣象學(xué)學(xué)問題。介紹氣象象學(xué)的基基本知識識，介紹紹大氣環(huán)環(huán)境對人類生生存、生生活和生生產(chǎn)的影響

2、，介介紹環(huán)境境空氣質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、大氣污污染物的的擴散規(guī)規(guī)律和城城市環(huán)境境氣象的的特點，介介紹大氣氣環(huán)境影影響評價價的內(nèi)容容、方法法；論述備備受關(guān)注注的大氣氣環(huán)境污污染問題題,說明明其來源源、成因因、物理理和化學(xué)學(xué)過程以以及管理理和治理理；闡述近近代國際際上三個個大氣環(huán)環(huán)境熱點點問題：即酸雨雨、臭氧氧層破壞壞和氣候候變暖，闡明它它們的由由來、危危害、科科學(xué)認識識及防治治對策等等。根據(jù)本本課程的的特點及及實際情情況，本本課程以以理論教教學(xué)為主主，配以以適當(dāng)?shù)牡恼n堂討討論和習(xí)習(xí)題練習(xí)習(xí)，以加加深對課課堂知識識的理解解，提高高學(xué)生分分析問題題和解決決問題的的能力。三、環(huán)境境氣象學(xué)學(xué)課程性性質(zhì)與教教學(xué)目

3、的的本課程是是環(huán)境科科學(xué)、環(huán)環(huán)境工程程專業(yè)的的專業(yè)選選修課，目目的是介介紹對人人類生存存、生活活和生產(chǎn)產(chǎn)有影響響的大氣氣科學(xué)知知識。介介紹大氣氣環(huán)境條條件及其其變化規(guī)規(guī)律。介介紹環(huán)境境空氣質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和城市市環(huán)境氣氣象的特特點，介介紹大氣氣污染物物的擴散散規(guī)律，介介紹酸雨雨及其防防治方法法。通過過本課程程的教學(xué)學(xué)，要求求學(xué)生熟熟練掌握握氣象學(xué)學(xué)和微氣氣象學(xué)的的基本知知識，了了解各種種常見氣氣象條件件的成因因及其對對大氣環(huán)環(huán)境的影影響，熟熟悉大氣氣污染的的規(guī)律。使學(xué)生生能從環(huán)境整體體的觀點點強調(diào)大大氣環(huán)境境的作用用，從保保護環(huán)境境和可持持續(xù)發(fā)展展的高度度了解和和認識大大氣環(huán)境境的變化化。通過過環(huán)

4、境氣氣象學(xué)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生生在今后的的生活和和工作中趨趨氣象環(huán)環(huán)境之利利、避氣氣象環(huán)境境之害、控制大大氣污染染，并為環(huán)境境治理和和環(huán)境評評價提供供理論依依據(jù)。四、教學(xué)學(xué)內(nèi)容及及要求第一章 大氣氣環(huán)境和和環(huán)境氣氣象學(xué)概概述目的與要要求了解環(huán)境境氣象學(xué)學(xué)及其發(fā)發(fā)展歷史史；了解解本課程程的主要要內(nèi)容和和要求；熟悉大氣氣的組成成成分和和作用；熟悉國家家環(huán)境空空氣質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)GGB30095-19996；掌握大氣氣垂直分分層的依依據(jù)和大大氣垂直直結(jié)構(gòu)特特點；掌握大氣氣層中的的自然和和人為活活動引起起的污染染情況。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容： 氣氣象學(xué)和和環(huán)境氣氣象學(xué)的的發(fā)展歷歷史、學(xué)學(xué)科任務(wù)務(wù)、研究究對象、研究內(nèi)

5、內(nèi)容、研研究方法法；大氣氣的組成成成分及及其生態(tài)態(tài)作用；大氣垂直直分層；大氣污污染源的的種類。基本概念念和知識識點：大氣的的成分、國家環(huán)環(huán)境空氣氣質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GBB30995-119966；大氣溫溫度的垂垂直分布布特征、大氣垂垂直分層層的依據(jù)據(jù)；主要要污染物物的發(fā)生生機制，大氣中主要污染物對人體的影響。問題與應(yīng)應(yīng)用：干潔空空氣、水水汽、微微粒雜質(zhì)質(zhì)和新的的污染物物及其對對人類生生存環(huán)境境和植物物生長發(fā)發(fā)育的影影響。課后練習(xí)習(xí)你帶著什什么問題題來學(xué)習(xí)習(xí)？你想想通過環(huán)環(huán)境氣象象學(xué)的學(xué)學(xué)習(xí)解決決什么問問題？描述你經(jīng)經(jīng)歷過的的最難忘忘的大氣氣（或天天氣）現(xiàn)現(xiàn)象。廣東近年年的大氣氣環(huán)境有有什么特特點？你你

6、認為主主要是由由什么原原因造成成的？ 目前前的大氣氣環(huán)境對對我們的的生產(chǎn)和和生活有有什么影影響？簡述大氣氣主要污污染物的的發(fā)生機機制及其其對人體體的影響響。教學(xué)方法法與手段段以講授為為主；用用一段多多媒體視視頻材料料引入和和展示豐豐富多姿姿和變化化無窮“大氣層層”；以圖表表形式導(dǎo)導(dǎo)出“國家環(huán)境境空氣質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB330955-19996”。通過板板書畫圖圖，突出出大氣的的垂直結(jié)結(jié)構(gòu)，用用實例說說明大氣氣主要污污染物的的發(fā)生機機制，大大氣中主主要污染染物對人人體的影影響。第二章 大氣氣的熱力力過程目的與要要求了解和掌掌握低層層大氣增增熱與冷冷卻過程程的產(chǎn)生生的原因因；掌握太陽陽輻射、地面有有效

7、輻射射、干絕絕熱遞減減率、氣氣溫遞減減率、溫溫度層結(jié)結(jié)、逆溫溫、大氣氣穩(wěn)定度度等基本本概念；了解和掌掌握逆溫溫生消的的原因以以及對污污染物擴擴散的影影響；掌握大氣氣穩(wěn)定度度的判別別原理及及對污染染物擴散散的影響響；了解氣溫溫及溫度度層結(jié)的的日周期期變化；了解和掌掌握大氣氣混合層層形成的的特點與與確定最最大混合合層厚度度的方法法。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：物質(zhì)熱熱量交換換的方式式：輻射射、傳導(dǎo)導(dǎo)、流體體的各向向流動、潛熱釋釋放，太陽輻輻射，地地面熱量量收支，地地面熱量量平衡方方程，熱熱容量、導(dǎo)熱率率。土壤壤、水體體、空氣氣溫度的的日變化化和年變變化規(guī)律律，空氣氣的絕熱熱運動，大大氣靜力力穩(wěn)定度度?；?/p>

8、本概念念和知識點點：土壤、水體和和空氣間間熱容量量、導(dǎo)熱熱率的差差異。溫度的的日較差差、年較較差，土土壤溫度度的垂直直分布特特征，低低層大氣氣的溫度度分布特特征，大大氣靜力力穩(wěn)定度度，絕熱熱增溫，絕絕熱冷卻卻。問題與應(yīng)應(yīng)用：各種因因素對下下墊面溫溫度及其其變化的的影響。大氣靜靜力穩(wěn)定定度與空空氣的上上升運動動，掌握握影響大大氣污染染的熱力力氣象因因子；逆逆溫的概概念及逆逆溫對大大氣污染染物擴散散的影響響。（三）課課后練習(xí)習(xí) 簡述低層層大氣溫溫度周期期性日變變化、周周期性年年變化的的特點和和成因。舉例說明明逆溫對對大氣污污染物擴擴散的影影響。舉例說明明影響大大氣污染染的熱力力氣象因因子。（四）

9、教學(xué)學(xué)方法與與手段以提問形形式引入入課程內(nèi)內(nèi)容，用用一段多多媒體視視頻材料料引入和和展示土土壤、水水體、空空氣溫度度的日變變化和年年變化規(guī)規(guī)律；通通過板書書畫圖，推導(dǎo)地面熱量平衡方程，分析各種因素對下墊面溫度及其變化的影響；用熱力學(xué)第一定律推導(dǎo)和說明空氣的絕熱運動，畫圖分析大氣靜力穩(wěn)定度及其變化原因；舉例說明逆溫對大氣污染物擴散的影響。第三章大大氣的水水平運動動目的與要要求了解作用用于大氣氣的水平平氣壓梯梯度力、地轉(zhuǎn)偏偏向力、慣性離離心力和和摩擦力力對空氣氣運動的的影響；了解地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)風(fēng)和梯梯度風(fēng)的的產(chǎn)生原原因及運運動方向向；了解摩擦擦層風(fēng)速速廊線愛克克曼螺線線；掌握握近地層層風(fēng)速廊廊線模式式和近

10、地地層風(fēng)速速的日變變化規(guī)律律；掌握影響響大氣污污染的動動力氣象象因子。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：風(fēng)向和風(fēng)速，水平風(fēng)風(fēng)速的垂垂直分布布特點，作用于于空氣質(zhì)質(zhì)點上的的力，氣壓與與風(fēng)的關(guān)關(guān)系，風(fēng)風(fēng)壓定律律，地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)風(fēng)，梯梯度風(fēng)。近地層層風(fēng)速廊廊線模式式和近地地層風(fēng)速速的日變變化規(guī)律律。基本概念念和知識點點：作用于于空氣質(zhì)質(zhì)點上的的力，地地轉(zhuǎn)風(fēng)，梯梯度風(fēng)。愛克曼曼螺線。問題與應(yīng)應(yīng)用：風(fēng)與氣氣壓的關(guān)關(guān)系，地地轉(zhuǎn)風(fēng)和和梯度風(fēng)風(fēng)的產(chǎn)生生原因及及運動方方向。風(fēng)對大大氣污染染擴散的的影響。課后練習(xí)習(xí) 試述氣壓壓與風(fēng)的的關(guān)系。畫圖說明明水平風(fēng)風(fēng)速的垂垂直分布布特點。簡述風(fēng)對對大氣污污染擴散散的影響響。教學(xué)方法法與手段段

11、以多媒體體視頻材材料引入入和展示示豐富多多姿和變變化無窮窮的“大氣運運動”。通過過板書畫畫圖，演演示水平平風(fēng)速的的垂直分分布特點點和風(fēng)對對大氣污污染擴散散的影響響。第四章 大氣污污染的氣氣象過程程目的與要要求了解大氣氣邊界層層的特征征和大氣氣湍流擴擴散理論論；了解大氣氣污染物物濃度分分布的計計算模式式；熟悉城市市上空大大氣污染染物的擴擴散特征征。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：大氣氣邊界層層的概念念和主要要特征；大氣湍湍流擴散散的理論論處理；大氣污污染物濃濃度分布布的模式式計算；城市上上空大氣氣污染物物的擴散散特征?；靖拍钅詈椭R識點：湍湍流與雷雷諾數(shù)、理查孫孫數(shù)，低低層大氣氣的湍流流特征，湍湍流擴散

12、散的梯度度輸送理理論、統(tǒng)統(tǒng)計理論論和相似似理論，大大氣擴散散參數(shù)、高斯擴擴散公式式，城市市空氣污污染模式式和擴散散特征。問題與應(yīng)應(yīng)用：煙煙囪排放放各種煙煙流形態(tài)態(tài)的原因因，有利利大氣污污染物擴擴散的氣氣象條件件。課后練習(xí)習(xí) 寫出雷諾諾數(shù)、理理查孫數(shù)數(shù)的概念念和表達達式。簡述城市市上空大大氣污染染物的擴擴散特征征。簡述有利利大氣污污染物擴擴散的氣氣象條件件。教學(xué)方法法與手段段以多媒體體視頻材材料引入入和展示示大氣污污染物的的擴散過過程。通通過板書書畫圖，演演示大氣氣污染物物濃度分分布的模模式計算算。第五章 大氣環(huán)環(huán)境評價價、預(yù)測測及管理理目的與要要求了解大氣氣環(huán)境影影響評價價的意義義；熟悉大氣氣

13、環(huán)境影影響評價價的內(nèi)容容、方法法；掌握調(diào)查查和評價價大氣污污染源的的方法，熟悉污染物排放量的估算方法，熟悉大氣環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評價；熟悉大氣氣污染物物預(yù)報內(nèi)內(nèi)容，掌掌握大氣氣污染物物濃度的的預(yù)報方方法；熟悉大氣氣環(huán)境管管理的法法規(guī)政策策和制度度，熟悉悉大氣質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，掌握握大氣環(huán)環(huán)境監(jiān)測測內(nèi)容和和監(jiān)測技技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：大氣氣環(huán)境影影響評價價的內(nèi)容容和方法法，大氣氣污染源源的調(diào)查查和 評評價，污污染物排排放量的的估算，大大氣環(huán)境境現(xiàn)狀監(jiān)監(jiān)測與評評價；大大氣污染染物預(yù)報報，大氣環(huán)環(huán)境監(jiān)測測技術(shù)，大大氣環(huán)境境管理?；靖拍钅詈椭R識點：現(xiàn)現(xiàn)場實測測法、經(jīng)經(jīng)驗估算算法，空空氣污染染指數(shù)的的

14、定義、分級和和計算，大氣污染物濃度的條件預(yù)報方法和數(shù)值模式預(yù)報方法，大氣環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和大氣環(huán)境污染控制。問題與應(yīng)應(yīng)用：空空氣污染染指數(shù)的的定義和和計算，大氣環(huán)環(huán)境影響響評價方方法。課后練習(xí)習(xí) 試述大氣氣環(huán)境影影響評價價的內(nèi)容容、方法法。大氣環(huán)境境監(jiān)測的的主要內(nèi)內(nèi)容有哪哪些？以某制藥藥廠或火火力發(fā)電電廠為例例，擬出出一份大大氣環(huán)境境影響評評價報告告。教學(xué)方法法與手段段用實例引引入環(huán)境境評價的的概念、內(nèi)容和和方法，以以討論和和作業(yè)為為主要方方法開展展本章內(nèi)內(nèi)容的教教學(xué)。第六章 酸雨及及大氣環(huán)環(huán)境酸化化目的與要要求了解酸雨雨的概念念和研究究歷史，了了解世界界和中國國酸雨的的分布；熟悉酸雨雨的形成成和

15、來源源，熟悉悉酸雨的的化學(xué)特特征，了了解酸雨雨的主要要化學(xué)過過程；熟悉酸雨雨對農(nóng)作作物、森森林、土土壤和水水生生態(tài)態(tài)系統(tǒng)的的影響和和危害，熟悉酸雨對建筑物和材料的影響和危害，熟悉酸雨對人體健康的影響和危害；掌握酸雨雨的防治治對策。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：酸雨雨的概念念、世界界和中國國酸雨的的分布，酸酸雨的形形成和來來源，酸酸雨的化化學(xué)特征征、酸雨雨對生態(tài)態(tài)環(huán)境的的影響和和危害，酸酸雨的防防治對策策?；靖拍钅詈椭R識點：酸酸雨的概概念，酸酸雨的化化學(xué)特征征，酸雨雨的主要要化學(xué)過過程，酸酸雨的防防治對策策。問題與應(yīng)應(yīng)用：酸酸雨形成成的化學(xué)學(xué)過程，酸酸雨對生生態(tài)環(huán)境境的影響響和危害害，酸雨雨的防治治

16、對策。課后練習(xí)習(xí) 試述酸雨雨的概念念和酸雨雨的化學(xué)學(xué)特征。說明酸雨雨形成的的化學(xué)過過程。簡述酸雨雨的防治治對策。教學(xué)方法法與手段段以提問形形式引入入酸雨問問題課程程內(nèi)容，以多媒體視頻材料展示酸雨對生態(tài)環(huán)境的影響和危害。第七章 大氣臭臭氧目的與要要求了解大氣氣層中臭臭氧的形形成、作作用、分分布和變變化； 了解大氣氣臭氧層層的破壞壞及其后后果；了了解南極極臭氧洞洞的現(xiàn)狀狀和演變變趨勢；熟悉對流流層中臭臭氧的測測定和研研究，了了解消耗耗大氣臭臭氧層的的物質(zhì)，熟悉保護大氣臭氧層的方法。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：大氣氣層中臭臭氧的形形成、作作用、分分布和變變化，南南極臭氧氧洞的現(xiàn)現(xiàn)狀和演演變趨勢勢，臭氧氧層

17、的破破壞及其其后果；對流層層中臭氧氧的測定定和研究究，消耗耗大氣臭臭氧層的的物質(zhì)，保護大氣臭氧層的方法?；靖拍钅詈椭R識點：臭臭氧的形形成、作作用、分分布和變變化，消消耗大氣氣臭氧層層的物質(zhì)質(zhì)，保護護大氣臭臭氧層的的方法。問題與應(yīng)應(yīng)用：臭臭氧的形形成和作作用，消耗大大氣臭氧氧層的物物質(zhì)。課后練習(xí)習(xí) 試述臭氧氧的形成成和作用用。分析消耗耗大氣臭臭氧層的的物質(zhì)。簡述保護護大氣臭臭氧層的的方法。教學(xué)方法法與手段段以多媒體體視頻材材料引入入和展示示大氣層層中臭氧氧的形成成和作用用、南極極臭氧洞洞的現(xiàn)狀狀和演變變趨勢。第八章 大氣溫溫室氣體體與氣候候變化目的與要要求了解溫室室氣體的的概念、大氣中中溫室

18、氣氣體的種種類和來來源；熟悉大氣氣中溫室室氣體的的濃度及及變化；了解大氣氣中溫室室氣體濃濃度的變變化趨勢勢；熟悉溫室室效應(yīng)增增強和全全球氣候候變暖；了解氣候候變化對對人類生生存環(huán)境境的影響響。教學(xué)內(nèi)容容主要內(nèi)容容：溫室室氣體的的概念，溫溫室氣體體的增溫溫原理，大大氣中溫溫室氣體體的種類類和來源源，大氣氣中溫室室氣體的的濃度及及變化，溫溫室效應(yīng)應(yīng)增強和和全球氣氣候變暖暖，氣候候變化對對人類生生存環(huán)境境的影響響?；靖拍钅詈椭R識點：溫溫室氣體體及其增增溫原理理，溫室室氣體的的種類和和來源，全全球氣候候變暖，氣氣候變化化對人類類生存環(huán)環(huán)境的影影響。問題與應(yīng)應(yīng)用：溫溫室氣體體減排、全球氣氣候變暖暖與人類類生存環(huán)環(huán)境的關(guān)關(guān)系。課后練習(xí)習(xí) 試述大氣氣中溫室室氣體的的種類和和來源。舉例說明明溫室氣氣體減排排的措施施及其影影響。簡述全球球氣候變變暖對人人類生存存環(huán)境的的影響。教學(xué)方法法與手段段以多媒體