《城市气象学》课程教学大纲

1、城市气象学Meteorology on Urban Environment一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分： 2 学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：气象学与气候学适用专业：自然地理与资源环境教材：城市气候学气象出版社周淑贞等编著 1994年。开课单位：地理与遥感学院地理与资源环境系二、课程性质、教学目标和任务本课程为非大气科学类本科生气象特色课程。该课程系统讲述城市气候学的基础理论，基本概念和原理以及研究方法，并介绍这门学科的历史发展和国内外最新研究进展，以及在城市发展，人民生活，环境保护和国民经济建设中的重要意义和应用前景。主

2、要涵盖以下内容：城市的大气、城市热岛、城市的日照与辐射、城市的热量平衡和水分平衡、城市的风场、城市的湿度、雾和能见度、城市的云和降水。通过本课程的学习使学生对城市气象学有一较为全面的了解，掌握气象学与气候学的基本理论知识以及分析问题和解决问题的思路和方法，为学生学习后续有关课程以及从事气象及其相关专业的研究工作打下基础。三、教学内容和要求 HYPERLINK l _Toc445046745 第1章绪论（2学时） HYPERLINK l _Toc445046746 1.1 城市气候学的定义、研究对象和任务（0.5学时）（1） HYPERLINK l _Toc445046747 了解什么是城市气候

3、 HYPERLINK l _Toc445046748 （2）掌握城市气候的研究范围 HYPERLINK l _Toc445046749 （3）了解城市气候学的研究任务 HYPERLINK l _Toc445046750 1.2 城市气候研究简史和新动向（0.5学时）（1）了解城市气候研究简史和新动向 HYPERLINK l _Toc445046751 1.3 城市气候研究方法（1学时） HYPERLINK l _Toc445046752 （1）掌握历史对比法 HYPERLINK l _Toc445046753 （2）掌握周末与工作日对比法 HYPERLINK l _Toc445046754 （

4、3）掌握城郊对比法 HYPERLINK l _Toc445046755 （4）掌握城市内部不同性质下垫面对比法 HYPERLINK l _Toc445046756 （5）了解了解大小尺度因素相结合的方法 HYPERLINK l _Toc445046757 （6）了解模拟实验法 HYPERLINK l _Toc445046758 （7）了解数学、物理建模法 HYPERLINK l _Toc445046759 （8）了解应用气候学研究法重点：城市气候学的定义、研究对象难点：城市气候研究方法 HYPERLINK l _Toc445046760 第2章城市的大气（4学时） HYPERLINK l _T

5、oc445046761 2.1 城市的大气成分及大气污染概况（2学时） HYPERLINK l _Toc445046762 （1）了解城市的大气污染概况 HYPERLINK l _Toc445046763 （2）掌握城市大气污染源 HYPERLINK l _Toc445046764 （3）掌握城市中的大气污染物 HYPERLINK l _Toc445046765 （4）理解城市大气污染的差异和变化 HYPERLINK l _Toc445046766 2.2 城市大气污染与气象条件（2学时）（1 HYPERLINK l _Toc445046767 ）理解对大气污染物的积聚和扩散作用 HYPERL

6、INK l _Toc445046768 （2）理解对大气污染物的冲洗和凝聚的影响 HYPERLINK l _Toc445046769 （3）了解对污染源的影响 HYPERLINK l _Toc445046770 （4）了解大气污染对城市气候的影响重点、难点：城市大气污染与气象条件 HYPERLINK l _Toc445046771 第3章城市的日照与辐射（4学时） HYPERLINK l _Toc445046772 3.1 城市的日照（1学时） HYPERLINK l _Toc445046773 （1）理解城市的日照时数和日照百分率均比郊区小 HYPERLINK l _Toc445046774

7、 （2）理解城市内部日照的地区差异 HYPERLINK l _Toc445046775 3.2 城市太阳总辐射的特征（1学时） HYPERLINK l _Toc445046776 （1）理解城市太阳直接辐射减少，散射辐射增多，总辐射减弱 HYPERLINK l _Toc445046777 （2）理解城市总辐射中短波辐射所占的比例比郊区更少 HYPERLINK l _Toc445046778 （3）理解城市太阳总辐射的时空变化比郊区复杂 HYPERLINK l _Toc445046779 3.3 城市下垫面的反射率（0.5学时）（1）理解城市下垫面的反射率 HYPERLINK l _Toc445

8、046780 3.4 城市地气长波辐射能的交换（1学时） HYPERLINK l _Toc445046781 （1）理解地面辐射 HYPERLINK l _Toc445046782 （2）理解大气逆辐射 HYPERLINK l _Toc445046783 3.5 城市的净辐射（0.5学时）（1）理解城市的净辐射重点：城市的日照难点：城市地气长波辐射能的交换 HYPERLINK l _Toc445046784 第4章城市的热量平衡和水分平衡（4学时） HYPERLINK l _Toc445046785 4.1 城市热量平衡方程及特征（2学时） HYPERLINK l _Toc445046786

9、（1）理解城市的热量平衡方程 HYPERLINK l _Toc445046787 （2）掌握城市中的人为热 HYPERLINK l _Toc445046788 （3）掌握城市下垫面贮热量 HYPERLINK l _Toc445046789 （4）理解城市中的地气显热交换与地潜热交换 HYPERLINK l _Toc445046790 4.2 城市与郊区热量平衡的日变化（1学时） HYPERLINK l _Toc445046791 （1）理解近郊和远郊能量平衡各分量的日变化 HYPERLINK l _Toc445046792 （2）理解城区热量平衡各分量的日变化 HYPERLINK l _Toc

10、445046793 4.3 城市水分平衡的特征（1学时） HYPERLINK l _Toc445046794 （1）理解城市水分收入项比郊区大 HYPERLINK l _Toc445046795 （2）理解城市下垫面蒸散量（E）和水分贮存量（S）比郊区小 HYPERLINK l _Toc445046796 （3）理解城市径流量比郊区大，雨后径流峰值比郊区高，出现时间比郊区早重点：城市热量平衡方程及特征难点：城市与郊区热量平衡的日变化 HYPERLINK l _Toc445046797 第5章城市热岛（4学时） HYPERLINK l _Toc445046798 5.1 城市热岛效应（0.5学时

11、） HYPERLINK l _Toc445046799 （1）掌握城、郊气温对比 HYPERLINK l _Toc445046800 （2）掌握城市发展过程中气温的历史前后对比 HYPERLINK l _Toc445046801 5.2 城市热岛强度的周期性和非周期性变化（2学时） HYPERLINK l _Toc445046802 （1）理解热岛强度的日变化 HYPERLINK l _Toc445046803 （2）理解热岛强度的季节变化 HYPERLINK l _Toc445046804 （3）理解热岛强度的周变化 HYPERLINK l _Toc445046805 5.3 城市热岛的地区

12、差异和垂直结构（0.5学时） HYPERLINK l _Toc445046806 （1）了解城市热岛强度的地区差异 HYPERLINK l _Toc445046807 （2）了解城市热岛的垂直结构 HYPERLINK l _Toc445046808 5.4 城市热岛的形成（0.5学时） HYPERLINK l _Toc445046809 （1）了解城市下垫面因素 HYPERLINK l _Toc445046810 （2）了解人为热、温室气体和大气污染 HYPERLINK l _Toc445046811 （3）了解天气形势与气象条件 HYPERLINK l _Toc445046812 5.4 城

13、市热岛的影响（0.5学时）（1）了解城市热岛的影响重点：城市热岛效应的定义和成因难点：城市热岛强度的周期性和非周期性变化 HYPERLINK l _Toc445046813 第6章城市的风场（6学时） HYPERLINK l _Toc445046814 6.1 城市发展对盛行风速的影响（2学时） HYPERLINK l _Toc445046815 （1）掌握城市风速历史资料的前后对比 HYPERLINK l _Toc445046816 （2）掌握同一时期城市与郊区测风资料的对比 HYPERLINK l _Toc445046817 6.2 城市对风向变化的影响及热岛环流（2学时） HYPERLI

14、NK l _Toc445046818 （1）了解风向变化的某些特征 HYPERLINK l _Toc445046819 （2）掌握城市热岛环流 HYPERLINK l _Toc445046820 6.3 城市边界层流场的垂直结构（1学时） HYPERLINK l _Toc445046821 （1）了解风场的垂直变化特征 HYPERLINK l _Toc445046822 （2）了解不同层结条件下的风速廓线公式 HYPERLINK l _Toc445046823 6.4 城市覆盖层内流场的局地差异（1学时） HYPERLINK l _Toc445046824 （1）理解城市建筑物周围的气流分布

15、HYPERLINK l _Toc445046825 （2）理解城市街道对风向风速的影响重点：城市发展对盛行风速的影响、热岛环流难点：城市对风向变化的影响 HYPERLINK l _Toc445046826 第7章城市的湿度、雾和能见度（4学时） HYPERLINK l _Toc445046827 7.1 城市的湿度（2学时） HYPERLINK l _Toc445046828 （1）掌握城市的绝对湿度 HYPERLINK l _Toc445046829 （2）掌握城市的相对湿度 HYPERLINK l _Toc445046830 7.2 城市中的雾（1学时）（1）掌握城市中的雾 HYPERLI

16、NK l _Toc445046831 7.3 城市中的水平能见度（1学时）（1）理解城市中的水平能见度重点：城市的湿度、城市中的雾难点：城市中的水平能见度 HYPERLINK l _Toc445046832 第8章城市的云和降水（4学时） HYPERLINK l _Toc445046833 8.1 城市的云量（1学时）（1）了解城市的云量 HYPERLINK l _Toc445046834 8.2 城市与降水（3学时） HYPERLINK l _Toc445046835 （1）掌握城市对局地降水量的影响 HYPERLINK l _Toc445046836 （2）理解城市影响降水的可能机制重点、难点：城市与降水四、课程考核（1）作业等：作业：0 次，课程论文