气象学与气候学教学大纲

1、气象学与气候学教学大纲(供地理科学专业用一 说明1. 为了适应高等师范院校地理教育专业发展, 培养合格的 21世纪地理教师的需要, 根 据气象学与气候学课程的要求,特制定本大纲。2. 气象学与气候学 课程, 是以普通气象学为基础, 以气候学为重点的专业基础课程。 按照高师地理教育专业的培养目标,设置该课程的主要目的是:(1了解气象学的基础知识。了解大气温、湿、压、风等主要要素的意义、表示方法、 测量方法。 初步掌握上述主要气象要素的基本变化规律和地理分布特征, 初步学会分析影响 主要气象要素时空分布变化的原因, 为进一步学习气象学和气候学打下良好的基础, 并为今 后进一步学习和研究打下必要的基

2、础。(2初步了解大型天气系统及其控制下的天气特点。(3初步掌握现代气候的形成原因,气候带和气候型的分类原则,气候的地理分布特 征,气候变迁及原因,使学生对气候的形成、变化及分布有一个比较全面的认识和了解,为 学习后续专业课程和适应中学教学打下良好的基础。(4初步掌握地面气象观测的基本原理和方法。3.本大纲根据加强基础理论、基本知识和基本技能的要求,按照培养目标和教学计划 规定的学时安排教学内容,力求打好基础,又要突出重点。4. 气象学与气候学 运用物理原理及教学方法较多, 因此在讲授时, 应注意物理学基 本原理在气象学中的应用。 一些大气物理的规律和天气系统对于初学者来说比较陌生、 抽象, 因

3、此在使用本大纲授课时, 应注意由浅入深, 循序渐进, 并注意联系常见的大气现象和天气、 气候的实际,使学生易于接受并能注意对常见的大气现象的观察和思考。5.按教学计划规定,本课程的总学时数为 80(90 :本大纲安排课堂教学 72学时,课 堂教学 58学时 14学时, 机动 2学时。 另外, 学生综合自然地理实习中, , 气象学和气候学 实习也是其中的一项重要内容。6. 本大纲主要使用周淑贞等编著的 气象学与气候学 教材。 本大纲中带 *的内容可视 情况取舍,说明简述的地方在讲授时可让学生自学。二 课程内容及学时分配绪论 (2学时一 气象学与气候学的研究对象和任务1. 气象学的研究对象和主要研

4、究内容2. 本课程主要讲过的三大部分:大气物理(气象学 ,天气学与气候学,它们之间的 关系。3. 在地理系开设本课程的主要目的和任务二 气象学、气候学与自然地理学的关系三 气象学、气候学在生产建设中的作用四气象学与气候学的发展简史重点讲述第一部分。 通过绪论的讲授, 激发学生学习的兴趣, 并对本课程有一个总体的 了解。第一章 大气概述 (4学时§1 大气的组成1.干洁空气2.大气中的水汽3.大气中固体杂质和液体微粒4. 大气污染本节重点是第一部分,干洁空气§2大气的结构1. 大气的高度2. 大气的分层大气分层的依据、分层及各层的主要特点§3主要气象要素1. 气压2

5、. 气温3. 湿度4. 风§4大气的基本物理性状1. 大气的基本物理性状2. 状态方程、干空气状态方程、湿空气状态方程、虚温第二章 大气的热度和湿度 (11学时§1 太阳辐射1. 辐射的基本知识2. 太阳辐射,太阳常数,大气对太阳辐射的减弱,到达地面的太阳辐射,地面对太阳 辐射的反射§2 地面辐射和大气辐射1. 地面、大气的辐射和地面有效辐射2. 地面和地气系统的辐射差额§3 大气的增温和冷却1. 海陆增温和冷却的差异2. 空气的增热和冷却热气学第一定律在大气中的表述式, 气温的非绝热变化, 气温的绝热变化, 干绝热直减 率、湿绝热直减率、假相当位温3.

6、 空气湿度的个别变化和局部变化影响空气湿度局部变化的因素,湿度平疏4. 大气稳定度§4 大气的周期性变化1. 气温的周期性变化气温年日变化特点,气温年较差,日较差及其影响2. 气温的非周期变化§5大气湿度的空间分布1. 气温的水平分布等温线图,冬夏全球海平面气温水平分布的主要特点。2. 对流层中气温的垂直分布对流层中气温垂直分布的一般特点,逆温的形成。说明:1. 第二章是本课程的重点之一。2. 对辐射的基本知识可作一般性介绍3. 在讲地面、大气的辐射后,可结合温室效应,简略介绍关于全球气候变暖与否的观 点。4. 对本章中的主要公式,说明其物理意义及其应用,可不必作推导。第二

7、章 大气的水分 (8学时§1 蒸发与凝结1.水相变化2.饱和水汽压(评述饱和水汽压与湿度的关系,与蒸发面性质的关系,冰晶效应(冰水之间的水汽转移,饱 和水汽压与蒸发面形状之间的关系,大小水滴之间的水汽转移现象 0。3. 影响蒸发的因素(可简要讲述4. 湿度随时间的变化(简述5. 大气中水汽凝结的条件§2 地表面和大气中的凝结现象1. 露和霜2. 雾凇和雨凇3. 雾,辐射雾和平流雾云的形成,云的分类,层状云,波状云,积状云与降水§3 降水1. 常见的胶水形式,降水的分类2. 云滴增长的物理过程(评述云滴的凝结增长和冲并增长3. 雨和雪的形成(简述4. 各类云的降水(

8、可略5. 人工影响云雨(简述原理6. 降水分布(可主要讲述降水带的地理分布说明:本章讲述云、雾降水等可参考中国云图并结合当时的实际天气状况,指导学生初步 学会云重、云状的观测和天气现象的观测。第四章 大气的运动 (15学时§1 气压的变化和分布1. 气压随高度的变化静力学方程,单位气压高度差,压高方程及其应用。2. 气压系统等压面,位势高度,气压系统,气压场的垂直结构3. 气压的时间变化气压随时间变化的原因,气压的周期性变化与非周期变化4. 全球气压带§2 大气的水平运动1. 作用于空气的力气压梯度力,地转偏向力,惯性离心力,摩擦力,大气运动方程及其简化2. 自由大气中空气

9、的水平运动地转风,风压定律,梯度风,热度风3. 摩擦层中空气的运动§3大气环流1. 大气环流的形成和维持太阳辐射的作用,地球自转的作用,地表性质的作用, *地面摩擦的作用。2. 大气环流的主要特征平均纬圈环流,平均经圈环流,平均水平环流3.大气环流的变化 主要讲述变化说明:1. 第四章是本课程的重点,也是难点之一。2. 本章应用的数学公式较多,在讲授时,要着重讲清楚来源,适用条件及应用,可不 必对每个公式进行推导。3. 本章讲的空气水平运动,大气环流都是指大尺度运动而言的,要使学生对运动尺度 有所了解。第五章 天气系统和天气过程 (14学时天气系统和天气过程的概念,天气系统的尺度&#

10、167;1 气团和锋1. 气团气团的形成、变化及分类2. 锋锋的概念,锋面坡度,锋附近的气象要素场,锋面天气, *锋的生消。§2 温带气旋和反气旋1. 概述2. 气旋和反气旋发生发展的条件3. 锋面气旋的发展阶段和天气锋面气旋的发展阶段,锋面气旋的结构与天气*4.气旋族5.反气旋和寒潮冷高压,寒潮§3 中高纬度高空主要天气系统1. 高空大型天气系统大气长波,阻塞高压,切断低压,极地涡旋2. 西风带中型扰动高空槽,高空切变线,低涡§4副热带高压1. 结构2. 天气特征3. 西太平洋副高活动的规律西太平洋副高的季节变化及其与对我国天气的影响, 梅雨, 副高的短期变化及

11、对天气的 影响§5 热带天气系统1. 赤道辐合带2. 东风波3. 云团4. 台风台风的定义、强度、分布、台风的结构、天气,台风形成条件,台风的移动5. 季风低压6. 中层气旋*§6 中小尺度天气系统1. 中小尺度天气系统的主要特征2. 中小尺度系统简介3. 龙卷说明:1. 第五章是本课程的难点,且综合性强,初学者往往建立不起来直观模型。在讲授时 要注意使学生建立空间概念,并综合应用前四章,特别是第四章的有关知识。2. 在讲授时,可结合当时的天气状况和天气预报说明有关的天气系统。3. 可安排一次到附近的气象台公司。第六章 气候的形成 (10学时气候系统,气候系统的属性,气候的

12、定义,导致气候形成和变化的因子§1 气候形成的辐射因子1. 太阳辐射与天文气候影响天系辐射的因素,天文气候2. 辐射平衡和热量平衡辐射差额的地理分布,地面热面平衡,地球热量平衡模式§大气环流和洋流在气候形成中的作用1. 在气环流和洋流与热量输送赤道与极地间的热量输送,海陆间的热量输送2. 大气环流洋流与水份循环,降水分布3. 低、中、高纬度环流与气候§3海陆分布对气候的影响1. 海陆分布与气温2. 海陆分布对雾及降水的影响3. 海陆分布与周期性风系海陆风、季风4. 海洋性气候与大陆性气候§4 地形与气候1. 地形与辐射2. 地形与气温3. 地形与地方性风

13、高原季风、山谷风、焚风、布拉风、峡谷风4. 地形与降水坡向和高度对降水的影响5. 高大山脉是气候的分界§6 冰雪覆盖与气候1. 冰雪是气候系统中的制冷因子2. 冰雪覆盖与大气环流和气候异常*§7 下垫面局部特性与小气候1. 小气候的概念2. 小气候形成的物理基础3. 小气候的一般特性说明:1. 本章主要讲授现代气候的形成,在分别讲授各个形成因素之前,应对气候系统和影 响气候形成和变化的扼要素作较为完整的介绍,使学生有一个整体概念。2. 本章太阳辐射的计算,学生已在地球概论课程中学过,可直接引用其结果。3. 本章的部分内容(辐射差额,热量平衡,大气环流等与前面章节的内容有一点

14、交 叉,在讲授时,应前后呼应,并避免重复。第七章 气候带和气候型 (6学时§1 气候带与气候型的划分 1 柯本气候分类法 柯本气候分类法划分气候带和气候型的依据、标准，主要气候带和气候型及其分布。 2 动力气候带分类法 分类依据、标准、主要气候带、气候型及其分布 3 柯本气候分类法和动力气候分类法 §1 低、中、高纬度气候 1 低纬度气候带 2 中纬度气候带 3 高纬度气候带 主要讲授各气候带和气候型的划分依据，主要气候特点及分布。 §3 山地垂直气候带 1 山地垂直气候带与水平气候带变化的异同点 2 湿润地区和干旱半干旱地区的垂直气候带 说明： 在讲授气候带和气候型分类方法的基础上， 对各气候带和气候型气候的主要特点 及分布可以让学生讨论，以达到加深理解、灵活运用的目的。 第八章 气候变化和人类对气候的影响 （3 学时） §1 气候变化 1 地质时期的气候变迁 2 历史时期的气候变化 3 影响气候变迁的主要因素 §2 人类活动对气候的影响 1 下垫面改变引起的气候变化 2 改变某些大气成分（大气污染）引起的气候变化 3