《现代气候学》教学大纲.docx

现代气候学Ⅱ ModernClimatology Ⅱ 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4学期 先修课程： 《大气物理学》《天气学》《动力气象》 适用专业： 大气科学（水文气象方向） 教 材：缪启龙主编，现代气候学（第1版），气象出版社，2010 开课单位： 大气科学学院 气候学系 二、课程性质、教学目标和任务 本课程为高等院校大气科学（水文气象方向）等相关专业的专业任选课程。通过该课程的学习使学生掌握现代气候学的基础理论知识，从气候系统的观点认识气候形成，了解水文气象与气候系统各子系统相互作用的联系，激发学生对气候学的兴趣，为后续课程的学习和今后从事水文气象、气候应用等业务以及气候变化对水文气象等影响打下坚实的基础。课程内容分为6大部分，第一部分系统讲述气候的基本概念，现代气候学的发展概况，研究内容，方法以及研究成果，阐述气候系统的基本物理特性；第二部分为气候系统的热力过程和水分过程，是整个课程的基础和重点；第三部分为气候系统的相互作用过程，包括海-气相互作用，陆-气相互作用和冰-气相互作用，是课程的难点；第四部分为气候形成及近代气候的观测事实；第五部分为气候变化与诊断。 三、教学内容和要求 第1章 绪论（3学时） 1.1气候及气候学的概念（1学时） （1）了解气候学的发展概况、现代气候学的任务； （2）理解和掌握气候和现代气候学的概念。 重点：气候的概念 难点：气候学的概念 1.2气候系统（2学时） （1）了解气候系统的组成； （2）理解气候系统和气候子系统的基本特性； （3）掌握气候系统的概念； 重点：气候系统及各子系统的基本特性。 第2章 气候系统的热力过程（10学时） 2.1 太阳辐射（2学时） （1）了解太阳辐射在大气中的衰减过程和效应、地表性质对太阳辐射的反射差异； （2）理解太阳常数和天文辐射的概念、天文辐射日总量的计算、天文辐射的时空分布特征； （3）掌握地表总辐射的概念及其时空分布特征。 重点：地表总辐射 难点：太阳辐射在大气中的衰减 2.2 地-气系统的长波辐射（1学时） （1）了解地面和大气辐射特点、长波辐射传输过程、地面有效辐射的气候学计算； （2）理解地面有效辐射的影响因子及影响效应； （3）掌握大气逆辐射、地面有效辐射的概念。 重点：地面有效辐射 2.3 气候系统的辐射收支 （2学时） （1）了解大气辐射差额方程和辐射收支特征； （2）理解地面辐射差额的时空分布、地-气系统辐射差额特征； （3）掌握地面辐射差额的概念、方程。 重点：地面辐射差额 2.4 地-气系统的热量平衡 （3学时） （1）了解地面热量平衡方程中各项的计算、大气热量平衡和地-气系统热量平衡特点； （2）理解地面热量平衡方程中各项的气候意义、地面热量平衡的空间分布； （3）掌握地面热量平衡的概念、方程。 重点：地面热量平衡 难点：地面热量平衡方程各项的计算 2.5 全球热量平衡 （2学时） （1）了解全球热量经向输送的背景、全球能量平衡的概念模型； （2）理解气候系统热量经向输送的分布特征； （3）掌握热量、水分输送的计算。 重点：热量的输送 难点：热量输送的计算 第3章 气候系统的水分过程（6学时） 3.1 水分循环 （3学时） （1）了解水分循环的过程和尺度特征，彭门公式，中国水汽输送特征，降水、径流的概念 （2）理解水分循环因素对水分循环的影响； （3）掌握水分循环、蒸发率、最大可能蒸发的概念，大气柱水分含量和水汽输送的计算。 重点：水分循环的概念，地表蒸发、大气柱水分含量和水汽输送的计算 难点：地表蒸发、大气柱水分含量和水汽输送的计算 3.2 气候系统的水分平衡 （3学时） （1）了解气候系统子系统的水分收支特点； （2）理解中国的水分平衡特征、大气水分收支的经向分布； （3）掌握水分平衡的概念，大气水分收支方程和计算。 重点：水分平衡的概念，大气水分收支的计算 难点：水分收支的计算 第4章 海－陆－气相互作用（9学时） 4.1 海-气相互作用 （4学时） （1）了解海洋在气候形成和变化中的重要性，海、陆物理特性的差异，洋流的分布，全球季风分布和亚洲季风系统，印度洋海表温度异常模态，El Ni?o现象最新的研究进展，热带海温异常的气候效应； （2）理解海陆分布、洋流对气候的影响，海、陆气候差异； （3）掌握季风、ENSO、沃克环流的概念和特征 重点：季风、ENSO 难点：热带海表温度异常对气候影响的遥响应 4.2 陆-气相互作用（4学时） （1）了解地形的分布特点、陆面过程对气候的影响； （2）理解地形对气候影响的复杂性，地表性质变化对气候的影响效应； （3）掌握陆面过程的概念，大地形对气候影响的动力