《气象学与气候学》教学大纲

《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．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．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（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
§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
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．人为热的释放与气候变化
4．城市气候
课堂实习内容（14学时）
§1 地面常规气象观测
1．气象站的建立和工作
2．温度和湿度的观测
3．气压和风的观测
4．云、降水、蒸发、日照、能见度和天气现象的观测
§2 天气预报与天气图
1．天气预报的一般知识
2．天气图与短期天气预报
可以到邻近气象台参观学习
§3 气候考察
1．气候考察的目的、种类
2．山地气候考察方法和资料的收集整理
3．城市气候考察方法和资料的收集整理
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