大气科学
大气科学课程安排方案模板
一、课程背景大气科学是一门研究大气现象、大气运动规律及其与地球其他系统相互作用的学科。
为了培养学生具备扎实的大气科学基本理论、基本知识和基本技能，提高学生的科学素养和实际操作能力，特制定本课程安排方案。
二、课程目标1.使学生掌握大气科学的基本理论、基本知识和基本技能；2.培养学生具备较强的科学思维、实验操作和数据处理能力；3.提高学生的综合素质，为今后从事大气科学研究、教学和管理工作奠定基础。
三、课程设置1.基础课程（1）大气科学概论：介绍大气科学的基本概念、发展历程、研究方法及在我国的应用现状。
（2）大气物理学：研究大气中物理现象及其规律，包括大气温度、湿度、压力、风等要素。
（3）大气探测学：学习大气探测的基本原理、方法和仪器，了解大气探测在天气预报、气候研究和环境保护等方面的应用。
（4）天气学：研究天气现象的成因、发展、演变和预报，掌握天气预报的基本技能。
2.专业课程（1）大气动力学基础：研究大气运动的基本规律，包括大气运动方程、涡度方程、热量和水汽输送等。
（2）近代气候学基础：介绍气候学的基本概念、研究方法及气候变化的原因和影响。
（3）大气环境学：研究大气环境问题，包括大气污染、酸雨、温室效应等。
（4）大气化学：研究大气中化学物质的形成、分布、转化和作用，了解大气化学在环境保护和气候变化研究中的应用。
3.实践课程（1）野外实习：组织学生进行大气观测、实验和分析，提高学生的实际操作能力。
（2）室内实验：进行大气物理、大气化学等方面的实验，培养学生的实验技能。
（3）计算机应用：学习使用气象数据处理软件、天气预报软件等，提高学生的计算机应用能力。
四、教学安排1.课程总学时：按照教学计划，基础课程和专业课程总学时为300学时。
2.授课方式：采用课堂讲授、实验、实习、讨论等多种教学方式。
3.考核方式：考试、作业、实验报告、实习报告等。
五、教学资源1.教材：选用国内外优秀教材，如《大气科学概论》、《大气物理学》、《大气探测学》等。
大气科学基础(全套课件104P)
四、发展概况
17世纪以前，人们对大气以及大气中各种现象的认识是 直觉的、经验性的。
17～18世纪，大气科学研究开始由单纯定性的描述进入
了可以定量分析的阶段。 1820年，H.W.布兰德斯绘制了历史上第一张天气图，开 创了近代天气分析和天气预报法。 1835年科里奥利力的概念和1857年风和气压的关系，成
6亿年前，氧的浓度达到现在的百分之一，即第一关
键浓度。高空臭氧浓度明显增加，使生命能到达水面。 4亿年前，达到十分之一，高空大气形成的臭氧层 。 大量植物缓慢由海洋向陆地推进。
愈来愈少的 紫外辐射
接受愈来愈多 的可见光
最终光合作用和
愈来愈多氧 愈来愈丰富 植物生命 光合作用
动植物的呼吸及 死亡达到平衡
大气科学概论
§1.2 地球大气的演变
问题：传统的太阳系“九大行星”概念为何如今要 被
太阳系家谱
行星：围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体
呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。成员
包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王
星。 矮行星：与行星同样具有足够的质量，呈圆球状，但不能清 除其轨道附近其他物体的天体。 成员包括冥王星和谷神星等。 太阳系小天体：围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的 物体。
§1 .1 地球系统
§1 .1 地球系统
1、岩石圈：地壳和上地幔顶部 2、水圈：海洋、河流、湖泊、沼
泽、冰川、积雪、地下水和大
气圈中的水
3、生物圈：植物、动物、人类及
有生物存在的部分 4、大气圈：包围地球表面，厚度 为1000公里的大气层
大气与地表及其与宇宙空
间的能量交换形成多姿多
彩的天气和气候的变化
大气科学概论知识梳理
大气科学概论知识梳理大气科学是研究地球大气系统的科学，它包括大气物理学、大气化学、大气动力学、气象学等多个学科。
以下是对大气科学的基础知识进行梳理。
1.大气的组成：大气主要由氮气（78%）和氧气（21%）组成，还包括少量的水蒸气、二氧化碳等气体。
其中，水蒸气是大气中最重要的温室气体之一2.大气的结构：大气可以分为四个不同的层次。
从地球表面向上分别为对流层（0-12公里）、平流层（12-50公里）、中间层（50-80公里）和外层层（80公里以上）。
3.大气的运动：大气的运动包括垂直运动和水平运动。
大气通过对流和平流两种方式进行垂直运动，水平运动则是由气压梯度力和科氏力驱动的。
4.大气的循环：大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。
其中，全球性的大气循环有海洋环流和大气环流两部分构成，这些循环起到了全球温度和气候的调节作用。
5.大气的辐射：大气与地面和太阳之间发生的辐射交换是大气科学中一个重要的研究内容。
大气光学是研究大气层对可见光和红外辐射的吸收、散射和透射特性的学科。
6.大气的热力学：大气的热力学是研究大气中能量和热量传递的学科。
其中，气候系统的热力学过程对了解气候变化和天气预报非常重要。
7.大气的化学：大气中的化学反应对于大气质量和气候变化具有重要影响。
例如，大气中的臭氧层对于过滤太阳紫外线的作用至关重要。
8.大气中的云和降水：云是大气中由水蒸气凝结而成的水滴或冰晶的集中表现，降水是指水滴或冰晶从云中下降到地面的现象。
云和降水对于气候和水循环有重要影响。
9.大气的天气：天气是大气瞬时状态的表示，主要包括温度、湿度、风向和风速等要素。
气象学是研究天气现象及其变化规律的学科。
10.大气的气候：气候是大气长期统计性质的表示，反映了一定地区一段时间内的天气变化情况。
气候学是研究气候现象及其变化规律的学科。
以上就是对大气科学基础知识的梳理，这些知识对于理解大气的构成、运动、循环以及与地球其他系统的相互作用至关重要。
大气科学专业就业方向及前景分析
大气科学专业就业方向及前景分析导言大气科学专业是研究和探索地球大气环境及其相关现象的学科，涉及天气预报、气候变化、空气质量管理等领域。
随着全球环境问题的日益凸显和气候变化的威胁，大气科学专业的就业前景变得更加广阔。
本文将就大气科学专业的就业方向及前景进行分析。
就业方向气象预报与气象服务气象预报是大气科学专业的传统就业方向之一。
天气预报可以帮助人们做出合理的决策，如出行计划、农业生产安排等。
在这个方向上，大气科学专业的毕业生可以进入气象局、气象服务公司、科研院所等单位从事气象预报、气象服务、海洋气象等相关工作。
气候变化与环境保护随着全球气候变化的不断加剧，对环境保护的需求也日益增长。
大气科学专业的毕业生可以投身于气候变化研究、环境监测、环境影响评估等领域，为推动绿色发展、应对气候变化做出贡献。
相关的就业单位包括环保局、研究院所、环境咨询公司等。
空气质量管理随着城市化进程加快，空气质量问题日益突出。
大气科学专业的毕业生可以从事空气质量监测、大气污染治理、环境规划等工作。
一些大城市的环境保护部门、环境科研机构、环境咨询公司等单位都会需要大气科学专业的人才。
航空航天与防灾减灾航空航天领域对大气科学专业的需求较大。
毕业生可以在航空公司、航空研究院所、空间科学研究机构等单位从事航空气象、飞行气象、空间环境研究等工作。
此外，大气科学专业的知识也可以应用于防灾减灾工作，提高灾害预警能力。
就业前景大气科学专业的就业前景较为广阔。
根据统计数据，在我国的气象预报与气象服务领域，每年的人才需求量都较大，相对来说比较稳定。
随着气候变化问题的凸显，气候变化与环境保护领域也对大气科学专业的人才需求日益增长。
此外，随着国家对环境保护和科学研究的重视，空气质量管理和航空航天领域的就业机会也在逐渐增加。
需要注意的是，大气科学专业属于理工科门类，对数学、物理等基础科学有较高要求，因此对于毕业生的素质和能力有一定的要求。
在就业时，掌握一定的实践经验和技能也是很重要的。
大气科学专业的概述
大气科学专业的概述大气科学是一门研究地球大气层及其相互作用的学科，它涵盖了气象学、气候学、大气物理学、大气化学和大气动力学等多个领域。
这门学科的研究对象是地球大气层中的气候、天气、空气质量以及与人类和自然环境的相互作用。
大气科学的研究范围广泛，涉及到大气层的结构、成分、动力学过程以及其对地球系统的影响等方面。
气象学是大气科学的核心领域之一，它研究的是地球大气层中的天气现象，包括气象观测、天气预报、气候变化等。
气象学的研究内容主要包括气象观测技术、天气系统的形成和演变、天气预报模型等。
气候学是大气科学的另一个重要领域，它研究的是地球大气层的长期变化和气候系统的运行规律。
气候学的研究内容包括气候变化的原因和机制、全球气候模式、气候预测等。
气候学的研究对于了解和应对全球气候变化具有重要意义。
大气物理学是研究大气层中的物理过程和现象的学科，它主要关注大气层中的辐射、传热、湍流等物理过程。
大气物理学的研究内容包括大气辐射、大气传热、大气湍流等。
大气物理学的研究对于了解大气层中能量和质量的传递过程具有重要意义。
大气化学是研究大气层中的化学反应和物质转化的学科，它主要关注大气层中的大气组分、气溶胶、大气化学反应等。
大气化学的研究内容包括大气层中的气体成分分析、大气污染物的来源和转化、大气化学反应动力学等。
大气化学的研究对于了解大气层中的化学过程和空气质量的影响具有重要意义。
大气动力学是研究大气层中的运动和力学过程的学科，它主要关注大气层中的风、气压、气旋等现象。
大气动力学的研究内容包括大气层中的风场结构、大气层中的气旋演变、大气层中的辐合辐散等。
大气动力学的研究对于了解大气层中的运动规律和天气系统的形成具有重要意义。
总的来说，大气科学是一门综合性的学科，它研究的是地球大气层中的各种现象和过程。
大气科学的研究对于了解和应对气候变化、天气灾害、空气污染等具有重要意义。
随着科技的不断发展，大气科学在气象预报、气候变化预测、环境保护等方面的应用也越来越广泛。
大气科学概论重点
绪论1.*大气科学是研究地球大气中各种现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
2.*大气科学的研究对象主要是覆盖着整个地球的大气圈，特别是地球表面的低层大气和地球的水圈、岩石圈、生物圈、是人类赖以生存的主要环境。
3.*大气科学的内容可概括成四个方面：①地球大气的一般特征（如大气的组成、范围、结构等）；②大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；③解释大气现象，研究其发生、发展的规律；④如何利用这些现象预测、控制和改造自然（如人工影响天气、大气环境预测和控制）。
4.大气科学研究的特点：①研究大气科学不能仅限于大气圈；②大自然是大气科学研究的实验基地；③国际合作是推动大气科学发展的必要途径。
学科分支：主要为气象学和气候学。
5.大气化学是研究大气组成和大气化学过程的学科。
研究内容主要包括大气的化学组成及演变、大气微量气体及其循环、大气气溶胶、大气放射性物质和降水化学等。
第一章大气概述一、问答题：1.说明“天气”和“气候”的定义和区别，答：天气描述的是一个特定时间与一个特定地点的大气状态和大气现象。
气候是指在影响天气的各因子（太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动等）长期相互作用下所产生的天气综合，不仅包括某些多年经常发生的天气状况，还包括某些年份偶然出现的极端状况。
也就是说，气候是在一定时段内由大量天气过程综合平均得出的，它与天气之间存在着统计联系。
2.大气中二氧化碳成分增加的原因及其可能的后果是什么？答：大气中二氧化碳成分增加的原因归因于化石燃料（如煤炭、石油、天然气等）燃烧量的不断加大。
后果是低层大气的温度会由此而升高，从而引起全球气候的变化。
3.为什么水汽和尘埃是大气的重要成分？答：水汽是云和降水的源泉。
水汽是唯一能在常态中以三种相态存在的物质（固态、液态、气态）随着大气的垂直运动，空气中的水汽会发生凝结或凝华，形成雨滴或冰晶，进而产生云和降水。
尘埃可以作为大气中水汽凝结或冻结的核心，是形成云、雾和降水的重要条件；它们能吸收和散射太阳、大气和地面的辐射，改变地球的辐射平衡；使大气能见度和空气质量变坏。
大气科学专业介绍
专业名称:大气科学概述: 大气科学是研究大气的各种现象（包括人类活动对它的影响），这些现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
大气科学是地球科学的一个组成部分。
大气科学的分支学科主要有大气探测、气候学、天气学、动力气象学、大气物理学、大气化学、人工影响天气、应用气象学等。
它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈。
此外，还研究太阳系其他行星的大气。
大气圈，特别是地球表面的低层大气，以及和它相关的水圈、岩石圈、生物圈是人类赖以生存的主要环境。
大气的各种现象及其变化过程，既可带来雨泽和温暖，造福人类；也可造成酷暑严寒，以至旱涝风雹等灾害，直接影响人类的生产和安全。
人类在生产和生活的过程中，也不断地影响着自然环境(包括大气)。
如何认识大气中的各种现象，如何及时而又正确地预报未来的天气、气候，并对不利的天气、气候条件进行人工调节和防御，是人类自古以来一直不断探索的领域。
随着科学技术和生产的迅速发展，大气科学在国民经济和社会生活中的巨大作用日益显著，其研究领域已经越出通常所称的气象学的范围。
历史: 大气科学是地球科学的一个组成部分,是一门研究各种天气气候豹形成、发晨、规律,并用以分析长、中、短期天气气候变化的专业。
它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈。
17世纪以前,人们对大气以及大气中各种现象的认识完全依靠直觉和经验。
1820年,德国人布兰德斯利用大气研究的资料,开创了近代天气分析和天气预报的方法。
大气的观测开始利用热气球、飞机等工具进行空中探测。
50年代以后,由于各种新技术特别是气象卫星和电子计算机的采用,大气科学有了突飞猛进的发展。
未来: 随着经济全球化和工业化的进一步发展,气候预测以及区域环境监测的作用也越来越大,人们可以利用大气科学来提高利用自然、抵御灾害的能力,大气科学对保护人们的生命财产具有重要意义。
毕业要求: 要求考生具备较好的数学、物理、化学基础。
经常看有关大气层变化的书籍,了解什么是积雨云层。
大气科学专业博士就业方向
大气科学专业博士就业方向
大气科学专业博士毕业生的就业方向主要包括以下几个方面：
1. 学术界：大气科学专业博士毕业生可以选择在大学、研究机构等学术机构从事教学和科研工作。
他们可以担任教授、研究员、实验室主任等职位，进行大气环境、气象预测、气候变化等领域的研究和教学工作。
2. 气象局和环境保护机构：博士毕业生可以选择进入国家气象局、地方气象局、环保局等专业机构，从事气象监测、气候研究、环境保护等工作。
他们可以参与制定和实施气象灾害预警、环境保护政策等工作。
3. 能源行业：随着可再生能源如风能、太阳能等的发展，大气科学专业博士可以在能源领域从事相关工作。
他们可以研究和开发气象影响预测模型，提高能源利用效率，优化能源发电系统等。
4. 气象与环境咨询公司：博士毕业生可以选择进入气象与环境咨询公司，为各类企事业单位提供气象服务和环境评估等咨询服务。
他们可以参与气象灾害风险评估、环境影响评价等项目。
5. 大数据公司和科技企业：随着大数据和人工智能的发展，大气科学专业博士可以选择进入大数据公司和科技企业，从事气象数据分析、气象信息系统开发等工作。
总之，大气科学专业博士毕业生的就业方向广泛，既可以从事
学术科研工作，也可以在气象、环保、能源等行业从事相关工作，甚至可以进入大数据和科技企业。
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大气物理学在线考试复习资料
单选题
1.根据测量结果，碘化银成冰阈温大致为，吸附成核为（ B ）
A-20～-19℃
B-9～-8℃
C-16～-13℃
D-5～-3℃
2.中心气压高于四周气压的气压系统，称为（ C ）
A高气压
B低气压
C低压槽
D高压脊
3.中心气压低于四周气压的气压系统被称为（ D ）
A高气压
B低气压
C低压槽
D高压脊
4.雨滴的形成增长主要是（ C ）
A湍流碰并
B布朗碰并
C重力碰并
D气压梯度力碰并
5.白贝罗的风压定律是关于在北半球，背风而立，低压在（ B ）
A上
B下
C左
D右
6.利用埃玛图也可判定气层的静力稳定度，即利用干绝热和湿绝热线，当气层的垂直减温率落在假绝热线和干绝热线之间，表明气层于（ D ）A绝对不稳定
B中性
C绝对稳定
D条件性不稳定
7.夏季对我国东部沿海地区影响很大的副热带高压属于（A ）
A暖高压
B冷高压
C暖低压
D冷低压
8.密度均匀的流体，自由表面受到扰动，因重力恢复力的作用而产生的波动称为（ B ）
A重力外波
B重力内波
C声波
D罗斯贝波
9.两个等压面之间的地转风矢量差表示（ A ）
A地转风
B热成风
C梯度风
D旋衡风
10.地转平衡条件下的水平风称为（ A ）
A地转风
B热成风
C梯度风
D旋衡风
判断题
1.碘化铅不普遍用作冰核的原因是不稳定。
错
2.研究太阳直接辐射削弱的物理基础是布格-朗伯定律。
对
3.层状云系是中纬度地区降水的一种主要云系。
对
4.净辐射为正值，表示系统温度会下降。
错
5.行星大气就是包裹着行星体的惰性气体和电离气体的总称对
6.干绝热过程是不可逆过程。
错
7.物体对电磁波的吸收是选择性的，对散射也是选择性的。
错
8.生活中开水壶口喷出的雾气属于等压混合过程。
错
9.对流层内集中了约3/4质量的大气。
错
10.气块上升的干绝热减温率小于露点递减率。
错
综合题
1.气体吸收对大气辐射平衡的重要性取决于那些因素？
答：一是吸收线的强度。
二是吸收气体的含量及其空间分布、
2.散射削弱系数是什么？
答：散射系数是指单位面积上雷达的反射率或单位照射面积上的雷达散射截面。
它是入射电磁波与地面目标相互作用结果的度量。
散射系数用来描述大气中各种散射元对辐射通量散射作用的强弱。
当散射颗粒远小于入射辐射的波长时，散射系数与入射辐射波长的四次方成反比；而当散射颗粒与入射辐射波长可以相比拟或远大于入射辐射波长时，散射系数与波长关系不大。