澳门新葡平台网址8883应用气象学专业课程介绍

天气学原理

Principle of Synoptic Meteorology

课程编号：03600869j

适用专业：应用气象学

总学时数： 80        

总学分：   5

课程类型：专业基础

先修课程：大气物理学、大学物理

大纲主撰人：宋天元

内容简介

天气学原理是研究不同尺度的天气系统和天气现象发生发展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预测未来天气的科学。该课程是大气科学专业本科生的重要专业基础课程和主干课之一，属于专业核心课程。该课程侧重理论教学，主要介绍天气学的经典理论：大气运动的基本特征、锋面理论、气旋与反气旋、大气环流概况、天气系统和天气形势的天气学预报方法。通过本课程的学习使学生掌握天气学预报的基本原理、基本概念和基本分析方法。教学大纲

课堂讲授部分

（一）分章节列出标题、各章节要点及授课时数

第一章大气运动的基本特征

第一节影响大气运动的作用力

第二节控制大气运动的基本定律

第三节大尺度运动系统的控制方程

第四节 “p”坐标系中的基本方程组

第五节风场和气压场的关系

※本章要点：理解与掌握大气运动的作用力、基本定律、大尺度运动系统的控制方程；了解“p”坐标系中的基本方程组，了解风场和气压场的关系。

第二章气团与锋                

第一节气团

第二节锋的概念与锋面的坡度

第三节锋面附近气象要素场的特征

第四节锋面分析

第五节锋生与锋消

※本章要点：理解和掌握大气气团和锋的概念及分类，掌握锋面附近气象要素场的特征。掌握锋面分析的基本思路和方法。

第三章气旋与反气旋

第一节气旋、反气旋的特征和分类

第二节涡度与涡度方程

第三节位势倾向方程与方程

第四节温带气旋与反气旋

第五节东亚气旋与反气旋

※本章要点：了解气旋、反气旋的特征，掌握涡度的定义及涡度方程的应用；掌握位势倾向方程与方程的应用；了解温带气旋与反气旋的基本特征；了解东亚气旋与反气旋的基本特征。

第四章大气环流

第一节大气平均流场特征与季节转换

第二节控制大气流的基本因子与大气环流的基本模型

第三节极地环流概况

第四节热带环流概况

第五节西风带大型扰动

第六节急流

第七节东亚环流基本特征

※本章要点：解冬季和夏季大气平均流场特征，掌握控制大气流的基本因子与三圈环流，了解极地环流和热带环流概况，掌握西风指数、上下游效应、长波调整以阻塞高压的定义；掌握急流的定义及特点。

第五章寒潮天气过程

第一节寒潮天气系统

第二节寒潮天气过程分析

第三节寒潮的预报

※本章要点：了解寒潮天气的定义和寒潮标准，掌握其形成原因

第六章大型降水天气过程

第一节降水的形成与诊断

第二节大范围降水的环流特征

第三节降水的天气尺度系统

第四节暴雨中尺度系统

第五节不同高度急流对暴雨生成的作用

※本章要点：掌握降水和暴雨的形成条件、水汽条件的诊断分析和垂直运动条件的诊断分析；理解中国降水的气候特征、华南前汛期降水、江淮梅雨和华北与东北雨季降水的环流特点；掌握不同天气尺度系统对降水的影响

第七章对流性天气过程

第一节雷暴的结构及雷暴天气的成因

第二节中小尺度天气系统

第三节对流性天气预报的物理基础

第四节对流性天气的预报方法

※本章要点：了解雷暴的结构及雷暴天气的成因，掌握中小尺度天气系统的影响

第八章低纬度和高原环流系统

第一节低纬度大气运动的基本特征

第二节低纬度环流的基本特征

第三节太平洋副热带高压

第四节南亚高压

第五节赤道辐合带

第六节热带波动和热带漩涡

第七节云团

第八节台风

第九节高原影响和高原环流系统

※本章要点：了解低纬度大气运动的基本特征和环流的基本特征，掌握太平洋副热带高压、南亚高压和赤道辐合带对降水带形成的影响，了解台风的结构特征和形成条件，理解高原环流系统的形成。

第九章东亚季风环流

第一节东亚季风环流系统

第二节东亚季风的形成东亚

第三节季风与低频振荡

※本章要点：了解季风区划分，掌握东亚季风环流的基本特征，理解青藏高原对东亚季风形成的影响。

（二）教材与主要参考书

教材：朱乾根. 天气学原理与方法. 第四版. 北京：气象出版社，2007年

           

教学大纲说明

一、教学目的、课程性质及教学任务与其他课程的关系，所需先修课程。

通过学习“天气学原理”课程，学生应掌握天气学预报的基本原理和基本概念，掌握天气系统多维结构的建立，以及天气学理论和具体天气过程、天气系统的相互融合，掌握天气学预报的基本分析方法，具有推导基本方程和公式的能力，初步做到利用天气学原理的知识解释和分析基本天气事实，并为后续专业课程的学习和今后的业务与科研工作奠定坚实的理论基础。该课程中涉及大量高等数学及大气物理知识，因此，需先修高等数学及大气物理课程。

二、教学要求及选编教材的依据。

总的教学要求是：

本课程的目标在于通过本课程的学习，能够使学生掌握天气学预报的基本原理和基本概念，掌握天气系统多维结构的建立，以及天气学理论和具体天气过程、天气系统的相互融合，掌握天气学预报的基本分析方法，具有推导基本方程和公式的能力，初步做到利用天气学原理的知识解释和分析基本天气事实。

选用教材依据：

朱乾根等编写的天气学原理与方法根据天气学和动力学原理相结合的原则，以中国天气过程和天气系统为主要对象，将天气动力学基本原理、天气分析和预报方法、中国天气过程三方面的内容有机地结合在一起。内容全面，物理概念清晰，深入浅出，循序渐进。本书经中国气象局高等学校气象类教材编审领导小组审核，确认为大学本科通用教材。

三、教学环节和教学方法。

本课程是一门专业必修课，主要采用案例教学、探究式教学、传统授课等教学方法。利用课堂教学使学生了解基本的专业词汇，理解课程中主要知识点并掌握知识脉络；利用案例教学使学生理解寒潮、热带气旋等天气过程的产生原因及发生发展特征；还通过分析暴雨过程进一步加深理解季风系统，阻塞形势，副热带高压等天气系统对局地天气的影响。

四、改革思路和说明。

1.充分利用网络资源，在知识点的学过程中加入线上线下相结合的模式，提高学生的学习效率。

2.设置多种课程活动安排，灵活知识点的学习形式，为不同学习能力的学生提供更多学习形式的选择。

3.学练相结合，利用网络平台，增加学生的练习机会，提高学生的认识和理解深度。