基礎(chǔ)氣象學(xué)教學(xué)大綱

《基礎(chǔ)氣象學(xué)》教學(xué)大綱一、基本信息課程名稱基礎(chǔ)氣象學(xué)課程編號1242035英文名稱FundamentalMeteorology課程類型科類基礎(chǔ)課總課時36理論課時36試驗課時0實踐課時0學(xué)分2預(yù)修課程高等數(shù)學(xué)、物理合用對象生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源環(huán)境與城鎮(zhèn)規(guī)劃管理等專業(yè)課程簡介本課程系統(tǒng)地簡介多種基本氣象要素及其時空變化規(guī)律和天氣學(xué)、氣候?qū)W、小氣候等方面的基礎(chǔ)理論知識。重要包括：地球大氣的概況，基本氣象要素（日照、輻射、溫度、濕度、降水、蒸發(fā)、氣壓、風(fēng)、云等）及其時空變化規(guī)律，大氣環(huán)流，天氣系統(tǒng)和中國重要的天氣過程（寒潮天氣過程、大型降水天氣過程、臺風(fēng)天氣過程、對流性天氣過程等），氣象災(zāi)害，氣候和中國氣候，小氣候以及資源氣象、環(huán)境氣象、生物氣象。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握氣象科學(xué)的基本理論，并可以結(jié)合生產(chǎn)和生活實際加以綜合分析、靈活應(yīng)用，提高專業(yè)素質(zhì)，為此后的學(xué)習(xí)、工作和研究打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的及任務(wù)《基礎(chǔ)氣象學(xué)》課程是生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源環(huán)境與城鎮(zhèn)規(guī)劃管理等專業(yè)的科類基礎(chǔ)課。通過《基礎(chǔ)氣象學(xué)》課程的教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握多種基本氣象要素及其時空變化規(guī)律和天氣學(xué)、氣候?qū)W、小氣候等方面的基礎(chǔ)理論知識，熟悉與生物環(huán)境親密有關(guān)的氣象條件的形成、演變規(guī)律和中國的重要天氣、氣候狀況，并可以將所學(xué)知識與生產(chǎn)和生活實際相結(jié)合，綜合分析，靈活應(yīng)用。三、課時分派教學(xué)課時分配章節(jié)章節(jié)內(nèi)容講課試驗實踐合計緒論氣象學(xué)概述1001第一章地球大氣2002第二章輻射5005第三章溫度4004第四章大氣中的水分4004第五章氣壓和風(fēng)3003第六章大氣環(huán)流3003第七章天氣系統(tǒng)和天氣過程6006第八章氣象災(zāi)害2002第九章氣候4004第十章資源、環(huán)境、生物氣象2002合計360036四、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)規(guī)定緒論氣象學(xué)概述氣象與氣象學(xué)的概念，氣象學(xué)的研究對象、研究內(nèi)容、分支學(xué)科、發(fā)展概況。本章教學(xué)規(guī)定：掌握氣象與氣象學(xué)的概念，氣象學(xué)的研究對象。理解氣象學(xué)的研究內(nèi)容、分支學(xué)科、發(fā)展概況。第一章地球大氣第一節(jié)大氣的構(gòu)成1.干潔大氣2.臭氧和二氧化碳3.水汽和大氣雜質(zhì)習(xí)題要點：大氣中臭氧和二氧化碳的分布，臭氧、二氧化碳、水汽和大氣雜質(zhì)在氣象學(xué)上的意義。第二節(jié)大氣的鉛直構(gòu)造1.大氣的熱力學(xué)分層2.大氣的其他分層措施及大氣上界習(xí)題要點：大氣熱力學(xué)分層的根據(jù)及分層，各層在溫度鉛直分布和大氣鉛直運動上的基本特性，對流層大氣的重要特性。第三節(jié)氣象要素習(xí)題要點：氣象要素及天氣現(xiàn)象的概念和分類。本章重點難點：臭氧、二氧化碳、水汽和大氣雜質(zhì)在氣象學(xué)上的意義，大氣熱力學(xué)分層的根據(jù)及各層在溫度鉛直分布和大氣鉛直運動上的基本特性。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：大氣中臭氧和二氧化碳的分布，大氣熱力學(xué)分層的根據(jù)及分層，對流層大氣的重要特性，氣象要素及天氣現(xiàn)象的概念和分類。理解：臭氧、二氧化碳、水汽和大氣雜質(zhì)在氣象學(xué)上的意義，大氣熱力學(xué)分層各層在溫度鉛直分布和大氣鉛直運動上的基本特性。理解：地球大氣的重要構(gòu)成成分，大氣中常見的光、電、聲現(xiàn)象。第二章輻射第一節(jié)輻射的基本知識1.輻射的概念及其特性2.輻射的基本定律習(xí)題要點：輻射的概念、度量及單位，輻射的基本定律。第二節(jié)太陽輻射1.日地關(guān)系和太陽視運動2.太陽常數(shù)和太陽輻射光譜3.大氣對太陽輻射的減弱習(xí)題要點：晝夜長短的變化和一年四季的形成，太陽高度角和太陽方位角的概念及計算，日照時數(shù)、可照時間和光照時間的概念，可照時間的變化規(guī)律，太陽常數(shù)，大氣對太陽輻射的減弱方式。第三節(jié)地面輻射平衡方程1.直接輻射、散射輻射、總輻射、反射輻射和短波凈輻射2.地面輻射、大氣逆輻射和長波凈輻射3.地面輻射差額習(xí)題要點：地面輻射平衡方程，直接輻射、散射輻射、總輻射、反射輻射、短波凈輻射、地面輻射、大氣逆輻射、長波凈輻射和地面輻射差額的概念及影響原因，地面輻射差額的日、年變化規(guī)律。本章重點難點：可照時間的變化規(guī)律，直接輻射、散射輻射、總輻射、反射輻射、短波凈輻射、地面輻射、大氣逆輻射、長波凈輻射和地面輻射差額的概念及影響原因。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：輻射的概念、度量及單位，太陽高度角、太陽方位角、日照時數(shù)、可照時間和光照時間的概念，地面輻射平衡方程。理解：晝夜長短的變化和一年四季的形成，可照時間的變化規(guī)律，直接輻射、散射輻射、總輻射、反射輻射、短波凈輻射、地面輻射、大氣逆輻射、長波凈輻射和地面輻射差額的概念及影響原因，地面輻射差額的日、年變化規(guī)律。理解：輻射的基本定律，太陽高度角和太陽方位角的計算，太陽常數(shù)和太陽輻射光譜，大氣對太陽輻射的減弱方式。第三章溫度第一節(jié)熱量收支1.物質(zhì)的熱屬性2.熱量互換方式3.地面熱量收支方程習(xí)題要點：熱容量、導(dǎo)熱率和導(dǎo)溫率的概念及影響原因，地面熱量互換方式，大氣熱量互換方式，活動面和活動層的熱量收支方程。第二節(jié)土壤溫度和水體溫度1.地面溫度與熱量收支2.土壤溫度的變化3.水體溫度習(xí)題要點：征表溫度周期性變化的特性量，地面溫度與熱量收支的關(guān)系，土溫變化的影響原因，土壤溫度的日、年變化及鉛直分布。第三節(jié)空氣溫度1.空氣溫度的時間變化2.空氣溫度的空間分布3.空氣溫度的絕熱變化和大氣穩(wěn)定度習(xí)題要點：空氣溫度的日、年變化及影響原因，空氣溫度的水平分布和鉛直分布，逆溫及其成因，空氣溫度的絕熱變化和大氣靜力穩(wěn)定度的鑒別。本章重點難點：活動面和活動層的熱量收支方程，土壤溫度的日、年變化及鉛直分布，空氣溫度的日、年變化及影響原因，空氣溫度的絕熱變化和大氣靜力穩(wěn)定度的鑒別。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：熱容量、導(dǎo)熱率和導(dǎo)溫率的概念及影響原因，地面熱量互換方式，大氣熱量互換方式，征表溫度周期性變化的特性量。理解：活動面和活動層的熱量收支方程，地面溫度與熱量收支的關(guān)系，土溫變化的影響原因，土壤溫度的日、年變化及鉛直分布，空氣溫度的日、年變化及影響原因，空氣溫度的水平分布和鉛直分布，逆溫及其成因，空氣溫度的絕熱變化和大氣靜力穩(wěn)定度的鑒別。理解：水體的熱量平衡特性，水面溫度的日、年變化，水體溫度的鉛直分布。第四章大氣中的水分第一節(jié)空氣濕度1.空氣濕度參量2.空氣濕度的時間變化習(xí)題要點：水汽壓及飽和水汽壓、相對濕度、飽和差、露點溫度的概念及影響原因，水汽壓、相對濕度的日、年變化規(guī)律。第二節(jié)蒸發(fā)和蒸散1.水面蒸發(fā)2.土壤蒸發(fā)3.農(nóng)田蒸散習(xí)題要點：蒸發(fā)速率和水面日蒸發(fā)量的概念，道爾頓蒸發(fā)公式，水面蒸發(fā)速率的影響原因。第三節(jié)凝結(jié)和凝結(jié)物1.凝結(jié)條件2.凝結(jié)物習(xí)題要點：水汽發(fā)生凝結(jié)的條件，大氣中的降溫冷卻凝結(jié)過程，地面凝結(jié)物的種類及成因，霧的劃分，云的重要分類及云量。第四節(jié)降水1.降水的特性量和種類2.降水的形成3.干燥度習(xí)題要點：降水量、降水強度、降水變率的概念，降水的種類及等級劃分，干燥度的概念及劃分指標(biāo)。本章重點難點：水汽壓、相對濕度、飽和差、露點溫度的概念及影響原因，水汽壓、相對濕度的日、年變化規(guī)律，道爾頓蒸發(fā)公式及水面蒸發(fā)速率的影響原因，降水變率、干燥度的概念，降水的種類及等級劃分。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：水汽壓及飽和水汽壓、相對濕度、飽和差、露點溫度的概念及影響原因，蒸發(fā)速率和水面日蒸發(fā)量的概念，霧的劃分，云的重要分類及云量，降水量、降水強度、降水變率、干燥度的概念，降水的種類及等級劃分。理解：水汽壓、相對濕度的日、年變化規(guī)律，道爾頓蒸發(fā)公式，水面蒸發(fā)速率的影響原因，水汽發(fā)生凝結(jié)的條件，大氣中的降溫冷卻凝結(jié)過程，地面凝結(jié)物的種類及成因。理解：比濕、混合比和絕對濕度的概念，土壤蒸發(fā)、植物蒸騰和農(nóng)田蒸散，云的詳細(xì)分類，形成降水的宏觀條件和微觀過程，干燥度的劃分指標(biāo)。第五章氣壓和風(fēng)第一節(jié)氣壓1.氣壓隨高度的變化2.水平氣壓場習(xí)題要點：氣壓的概念及單位，大氣靜力學(xué)方程，海平面氣壓場、高空氣壓場及基本的氣壓系統(tǒng)。第二節(jié)作用于空氣的力1.水平氣壓梯度力2.水平地轉(zhuǎn)偏向力3.慣性離心力4.摩擦力習(xí)題要點：水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力、慣性離心力、摩擦力的大小和方向。第三節(jié)風(fēng)1.自由大氣層中的風(fēng)2.摩擦層中的風(fēng)習(xí)題要點：風(fēng)的陣性，自由大氣層、摩擦層中空氣的受力狀況和風(fēng)的狀況，白貝羅風(fēng)壓定律。本章重點難點：海平面氣壓場、高空氣壓場，自由大氣層、摩擦層中空氣的受力狀況和風(fēng)的狀況，白貝羅風(fēng)壓定律。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：氣壓的概念及單位，海平面氣壓場、高空氣壓場及基本的氣壓系統(tǒng)。理解：大氣靜力學(xué)方程，水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力、慣性離心力、摩擦力的大小和方向，風(fēng)的陣性，自由大氣層、摩擦層中空氣的受力狀況和風(fēng)的狀況，白貝羅風(fēng)壓定律。理解：壓高公式，摩擦層中風(fēng)的變化。第六章大氣環(huán)流第一節(jié)大氣環(huán)流1.單圈環(huán)流2.三圈環(huán)流3.大氣活動中心習(xí)題要點：三圈環(huán)流模式，氣壓帶和行星風(fēng)帶，北半球的大氣活動中心。第二節(jié)季風(fēng)1.季風(fēng)的概念及地理分布2.東亞季風(fēng)3.南亞季風(fēng)習(xí)題要點：季風(fēng)的概念，東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)的重要成因。第三節(jié)地方性風(fēng)1.海陸風(fēng)2.山谷風(fēng)3.焚風(fēng)習(xí)題要點：海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的概念及成因。本章重點難點：三圈環(huán)流、氣壓帶、行星風(fēng)帶和大氣活動中心的形成，東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)的重要成因，海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的成因。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：三圈環(huán)流模式，氣壓帶和行星風(fēng)帶，北半球的大氣活動中心，季風(fēng)、海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的概念。理解：三圈環(huán)流、氣壓帶、行星風(fēng)帶和大氣活動中心的形成，東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)的重要成因，海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和焚風(fēng)的成因。理解：東風(fēng)帶和西風(fēng)帶，急流，季風(fēng)指數(shù)及季風(fēng)的地理分布，中國季風(fēng)與印度季風(fēng)的重要差異，峽谷風(fēng)。第七章天氣系統(tǒng)和天氣過程第一節(jié)天氣系統(tǒng)1.氣團2.鋒3.氣旋4.反氣旋5.高空槽脊6.切變線、低渦、低空急流習(xí)題要點：氣團、鋒、氣旋和反氣旋的概念及分類，我國境內(nèi)的氣團，冷鋒、暖鋒、靜止鋒和錮囚鋒天氣模式，東亞氣旋，西伯利亞高壓和太平洋副熱帶高壓，西風(fēng)帶槽脊，切變線、低渦和低空急流。第二節(jié)天氣系統(tǒng)1.寒潮天氣過程2.大型降水天氣過程3.臺風(fēng)天氣過程4.對流性天氣過程習(xí)題要點：寒潮天氣的重要特性，寒潮的強度原則，冷空氣的源地和途徑，中國雨帶的移動與東部地區(qū)雨季，梅雨的概念、特性及有關(guān)術(shù)語，梅雨天氣形勢，熱帶氣旋的分級，臺風(fēng)的活動季節(jié)，臺風(fēng)的構(gòu)造和天氣，臺風(fēng)途徑，雷暴的概念和分類，雷暴天氣的重要特性。第三節(jié)氣象業(yè)務(wù)與氣象服務(wù)1.氣象業(yè)務(wù)2.氣象服務(wù)本章重點難點：氣團、鋒、氣旋和反氣旋的概念及分類，我國境內(nèi)的氣團，冷鋒、暖鋒、靜止鋒和錮囚鋒天氣模式，西伯利亞高壓和太平洋副熱帶高壓，副高南北移動、中國雨帶進退與東部地區(qū)雨季，寒潮的強度原則，梅雨的概念及有關(guān)術(shù)語，梅雨天氣形勢，熱帶氣旋的分級，臺風(fēng)的構(gòu)造和天氣。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：氣團、鋒、氣旋和反氣旋的概念及分類，西伯利亞高壓和太平洋副熱帶高壓，西風(fēng)帶槽脊，切變線、低渦和低空急流，寒潮天氣的重要特性，寒潮的強度原則，梅雨的概念、特性及有關(guān)術(shù)語，熱帶氣旋的分級，臺風(fēng)的活動季節(jié)，雷暴的概念和分類。理解：我國境內(nèi)的氣團，冷鋒、暖鋒、靜止鋒和錮囚鋒天氣模式，東亞氣旋，副高的南北移動與中國雨帶的進退，冷空氣的源地和途徑，中國雨帶的移動與東部地區(qū)雨季，梅雨天氣形勢，臺風(fēng)的構(gòu)造和天氣，臺風(fēng)途徑，雷暴天氣的重要特性。理解：天氣系統(tǒng)的尺度劃分，鋒面氣旋天氣模式，阻塞高壓和切斷低壓，冷空氣的強度劃分，寒潮天氣形勢，華南前汛期，華北和東北雨季，臺風(fēng)的編號和命名，臺風(fēng)的源地，臺風(fēng)的形成與生命史，強雷暴的構(gòu)造和天氣，氣象業(yè)務(wù)與氣象服務(wù)。第八章氣象災(zāi)害第一節(jié)旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害1.旱災(zāi)2.干熱風(fēng)3.洪澇與濕害習(xí)題要點：旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害的概念、分類及防御措施。第二節(jié)冷害、霜凍、凍害和熱害1.冷害2.霜凍3.凍害4.熱害習(xí)題要點：冷害、霜凍、凍害的概念、分類及防御措施，熱害的概念及防御措施。第三節(jié)風(fēng)害、雹災(zāi)、白災(zāi)和黑災(zāi)1.風(fēng)害2.雹災(zāi)3.黑白災(zāi)習(xí)題要點：風(fēng)害的概念、分類及防御措施，雹災(zāi)、黑白災(zāi)的概念及防御措施。本章重點難點：旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、冷害、霜凍、凍害、熱害、風(fēng)害、雹災(zāi)、黑白災(zāi)的概念及防御措施，旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、冷害、霜凍、凍害、風(fēng)害的分類。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、冷害、霜凍、凍害、熱害、風(fēng)害、雹災(zāi)、黑白災(zāi)的概念，旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、冷害、霜凍、凍害、風(fēng)害的分類。理解：旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、冷害、霜凍、凍害、熱害、風(fēng)害、雹災(zāi)、黑白災(zāi)的防御措施。理解：旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、冷害、霜凍、凍害、熱害、風(fēng)害、雹災(zāi)、黑白災(zāi)的時空分布，旱災(zāi)、干熱風(fēng)、洪澇與濕害、霜凍、黑白災(zāi)的指標(biāo)。第九章氣候第一節(jié)氣候的形成原因1.氣候形成的輻射原因2.氣候形成的下墊面原因3.氣候形成的環(huán)流原因4.人類活動對氣候的影響習(xí)題要點：我國年總輻射差額的時空分布及其對溫度的影響，海陸分布、地形、海氣互相作用和洋流對氣候的影響，我國大氣環(huán)流的基本狀況，人類活動影響氣候的重要方式。第二節(jié)世界氣候及其分類1.氣候帶2.氣候型3.氣候分類習(xí)題要點：氣候帶的劃分，各氣候帶的重要特性，各氣候型的重要特性。第三節(jié)中國氣候1.中國氣候特性2.中國輻射、溫度、降水的分布特性3.季節(jié)的劃分習(xí)題要點：中國氣候的重要特性，季風(fēng)的空間分布、屬性和進程，中國溫度和降水的重要時空分布特性，氣候四季和自然天氣季節(jié)的劃分第四節(jié)農(nóng)業(yè)氣候1.世界農(nóng)業(yè)氣候2.中國農(nóng)業(yè)氣候習(xí)題要點：中國東部季風(fēng)農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)、西北干旱農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)和青藏高原農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)的重要特性。第五節(jié)小氣候1.小氣候2.農(nóng)業(yè)小氣候3.設(shè)施農(nóng)業(yè)小氣候習(xí)題要點：小氣候的概念，農(nóng)業(yè)措施的小氣候效應(yīng)，設(shè)施環(huán)境下的農(nóng)業(yè)小氣候。本章重點難點：輻射差額、海陸分布、地形、海氣互相作用和洋流、大氣環(huán)流對氣候的影響，各氣候帶、氣候型的重要特性，中國氣候的重要特性，農(nóng)業(yè)措施的小氣候效應(yīng)，設(shè)施環(huán)境下的農(nóng)業(yè)小氣候。本章教學(xué)規(guī)定：掌握：我國年總輻射差額的時空分布及其對溫度的影響，我國大氣環(huán)流的基本狀況，人類活動影響氣候的重要方式，氣候帶的劃分，中國氣候的重要特性，天文四季、氣候四季和自然天氣季節(jié)的劃分，小氣候的概念。理解：輻射差額、海陸分布、地形、海氣互相作用和洋流、大氣環(huán)流對氣候的影響，各氣候帶的重要特性，各氣候型的重要特性，季風(fēng)的空間分布、屬性和進程，中國溫度和降水的時空分布的重要特性，農(nóng)業(yè)措施的小氣候效應(yīng)，設(shè)施環(huán)境下的農(nóng)業(yè)小氣候。理解：氣候系統(tǒng)的概念及構(gòu)成，瓦克環(huán)流、厄爾尼諾現(xiàn)象、南方濤動和ENSO，氣候分類法，大陸度及中國的大陸性和海洋性氣候區(qū)劃，中國東部季風(fēng)農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)、西北干旱農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)和青藏高原農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)的重要特性，小氣候的形成原因，農(nóng)田小氣候的特性，設(shè)施農(nóng)業(yè)小氣候的調(diào)控。第十章資源、環(huán)境、生物氣象第一節(jié)資源氣象1.資源氣象學(xué)的重要理論基礎(chǔ)