《气象学与气候学》教学大纲
Meteorology and Climatology
课程编码：21A52004 学分：3.0 课程类别：专业基础课
计划学时：48 其中讲课：48 实验或实践：0 上机：0
适用专业：自然地理与资源环境
推荐教材：赵锦慧等主编，《气象学与气候学》，长江出版社，2014年。
参考书目：姜世中主编，《气象学与气候学》，科学出版社，2010年。
葛朝霞主编，《气象学与气候学》教程，中国水利水电出版社，2009年。
周淑贞主编，《气象学与气候学》（第三版），高等教育出版社，1997年。
周淑贞主编，《气象学与气候学实习教材》，高等教育出版社，1997年。
课程的教学目的与任务
本课程是自然地理与资源环境专业的专业基础课，包括气象学、天气学和气候学三部分主要内容。本课程教学目的是使员工能对大气的物理过程、天气的变化规律、气候的形成和变化有一定的了解，掌握气象学、天气学和气候学相关的基本知识和基本理论，从学科发展的新水平上来阐述、理解相关内容，尽量将课程的学习与专业课程紧密结合，为后续的相关课程的学习打下基础。
课程的基本要求
1、要求员工理解大气物理状况、辐射收支与热量平衡、大气运动力学和大气中水汽凝结、云雨形成，以及水分从地表面向大气的蒸发过程；要求员工掌握太阳总辐射、逆辐射、辐射差额及其分量的计算等。
2、要求员工理解天气系统和天气分析，会正确阅读、绘制天气图，能判断大气的稳定度、大气干湿状况，了解主要几个天气系统与我国天气特别是降水的关系，了解天气预报的基本思路和手段。
3、要求员工理解气候的形成和气候区划，以及人类活动与气候的相互作用、相互影响。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）
第一章 引言 建议学时：4
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握气象学和气候学的基本概念以及在国民经济中的应用前景，概括了解大气的特性、组成和结构，同时掌握大气过程和状态常用的指标—气象要素以及主要气象要素在变化过程中的相互作用。
[教学重点与难点] 教学重点：气象学和气候学的研究对象以及为什么要学习这门课程；气象、气候的变化除与大气本身的特性有关外，还与其周围的水圈、冰雪圈、陆地（岩石）圈和生物圈有关；主要气象要素在变化过程中的相互作用即大气状态方程；气候系统中各圈层间的相互作用。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授为主，自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 气象学、气候学的研究对象和任务
第二节 气象学与气候学发展简史
第三节 气候系统概述
第四节 有关大气的物理性质
第二章 大气的热能和温度 建议学时：8
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握辐射的基本知识；了解穿过大气层中的太阳辐射、到达地面的太阳辐射以及辐射能平衡的过程。
[教学重点与难点] 大气上界太阳辐射能的大小可用太阳常数表示；影响太阳辐射强弱最关键的因素是太阳高度角；大气层对太阳辐射以投射为主；太阳辐射强弱因太阳高度呈现规律性变化，大气透明度对太阳辐射影响；地面与大气、大气与大气间热量传输的重要方式；辐射差额的大小决定着地面温度的升降；地气系统的相互作用，全球辐射能是平衡的；通过太阳高度角的变化，理解地球表层早凉午热和冬寒夏暑的变化规律；对流层中气温随高度递减的原因；理解地面与大气、大气与大气间热量传输及辐射能平衡的原理。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授为主，插入大量图片
[授 课 内 容]
第一节 太阳辐射
第二节 地面和大气的辐射
第三节 大气的增温和冷却
第四节 大气温度随时间的变化
第五节 大气温度的空间变化
第三章 大气中的水分 建议学时：6
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握地球上的水分循环的过程；了解地球上水分循环过程对地、气系统的热量平衡和天气变化所起的作用。
[教学重点与难点] 蒸发和凝结相互转化的条件；大气中各种凝结物形成的条件；云滴增长为雨滴的过程；过冷却云或过冷却水滴的理解；降水形成过程。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授为主，结合讨论
[授 课 内 容]
第一节 蒸发和凝结
第二节 地表面和大气中的凝结现象
第三节 降水
第四章 大气的运动 建议学时：8
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握地球上由于下垫面热力差异，导致气压分布不均，从而产生了大气的水平运动，即形成了风；了解大气的运动使不同地区、不同高度间热量和水分得以传输和交换，使不同性质的空气得以相互接近、相互作用，直接影响天气、气候的形成和演变的规律。
[教学重点与难点] 教学重点：静力学方程及其物理意义，作用于空气的力的物理意义，风压定律，地转风、梯度风、热成风的意义及其与风速、风向、温度场的关系；教学难点：气压变化的原因，根据受力情况的不同，理解地转风、梯度风、热成风。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授为主
[授 课 内 容]
第一节 气压随高度和时间的变化
第二节 气压场
第三节 大气水平运动和垂直运动
第四节 大气环流
第五章 天气系统 建议学时：8
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握天气系统的时空尺度特征；了解由于天气系统内大气动力过程和热力过程的相互作用，而引起一个地区天气变化的原因。
[教学重点与难点] 教学重点：中高纬度天气系统与地面天气系统间发生、发展的关系，西太平洋副高对我国天气气候影响的重要性，台风形成的条件；教学难点：中高纬度天气系统的变化对我国天气气候的影响，低纬度天气系统与我国天气气候间的关系。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授为主，结合讨论
[授 课 内 容]
第一节 气团和锋
第二节 中高纬度天气系统
第三节 低纬度天气系统
第四节 对流性天气系统
第六章 气候的形成 建议学时：6
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握下垫面的基本特征；了解由于下垫面的不同所产生的气候差异。
[教学重点与难点] 教学重点：海洋性气候、大陆性气候、季风性气候的特点，地形对气候要素的影响，冰盖对大气环流的影响；教学难点：海温、洋流的变化对全球大气环流的影响，海陆差异对气候形成的影响。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授为主，分组讨论
[授 课 内 容]
第一节 气候形成的辐射因子
第二节 气候形成的环流因子
第三节 海陆分布对气候的影响
第四节 地形和地面特征与气候
第五节 冰雪覆盖与气候
第七章 气候带和气候型 建议学时：4
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握地球上气候的分布和分类特征；了解全球气温和降水的变化趋势以及气候分类方法各自的优缺点。
[教学重点与难点] 教学重点：全球气温和降水的分布特点，不同气候分类方法的优缺点，不同气候类型的差异；教学难点：影响气温和降水分布的原因，适合中国地区的气候分类方法。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授、讨论
[授 课 内 容]
第一节 气候带与气候型的划分
第二节 低纬度气候
第三节 中纬度气候
第四节 高纬度气候
第五节 高山气候
第八章 气候变化和人类活动对气候的影响 建议学时：4
[教学目的与要求] 通过本章的学习，基本掌握人类活动对气候影响的主要方面，了解人类活动对气候产生的有利和不利影响。
[教学重点与难点] 教学重点：人类活动产生的温室气体对气候所产生的影响，下垫面对气候的影响，城市化过程中所产生的气候效应；教学难点：温室气体变化对气候所产生的影响，城区气候效应对城市环境的影响。
[授 课 方 法] 多媒体教学，讲授、课题讨论
[授 课 内 容]
第一节 气候变化的史实
第二节 气候变化的因素
第三节 人类活动对气候的影响
撰稿人：高卫东 审核人：解伏菊
