课程概述

“天气学原理”课程是大气科学专业的专业核心课程,由南京信息工程大学《天气学原理》课程组教学经验丰富的骨干教师共同录制。作为国家级精品课程和国家级精品资源共享课,该课程结合经典的天气学理论与近年来天气学研究新成果,阐述天气系统和天气现象发生发展及其变化的基本规律。包括“大气运动的基本特征”、“气团与锋”、“气旋与反气旋”、“天气系统演变的环流背景”、“天气形势的预报”等内容。本课程的主要任务是使学生掌握天气学预报的基本概念、基本原理和基本分析方法,并为进一步学习后续专业课程和今后的业务与科研工作奠定必要的理论基础。该课程亦可作为考研一族及广大气象工作者进一步加深专业学习和对气象感兴趣的学习者了解气象的桥梁。

预备知识


先修课程:高等数学、大学物理、热力学、流体力学、大气物理学、数学物理方法等。

授课大纲

引言

引言

第一单元 大气运动的基本特征

1.1 影响大气运动的作用力(1)---气压梯度力

1.1 影响大气运动的作用力(2)---地转偏向力

1.1 影响大气运动的作用力(3)---重力

1.2 控制大气运动的基本定律(1)--连续方程

1.2 控制大气运动的基本定律(2)--热力学能量方程

1.3 气压场和风场的关系(1)--地转风

1.3 气压场和风场的关系(2)--梯度风的概念

1.3 气压场和风场的关系(3)--梯度风的讨论和应用

1.3 气压场和风场的关系(4)--热成风

1.3气压场和风场的关系(5)--摩擦地转偏差和变压风

1.3 气压场和风场的关系(6)--法向和切向地转偏差

第一单元作业

第一单元测试

第二单元 气团与锋

2.1 锋的概念

2.2 锋面的坡度

2.3 锋生与锋消

第二单元作业

第二单元测试

第三单元 气旋与反气旋

3.1 气旋与反气旋的概况

3.2 涡度与涡度方程(1)--涡度的定义、表达式及物理含义

3.2 涡度与涡度方程(2)--涡度方程的物理含义

3.3 位势倾向方程的物理含义(1)--相对涡度平流

3.3 位势倾向方程的物理含义(2)--温度平流和非绝热加热随高度的变化

3.3 ω方程的物理含义(1)--相对涡度平流随高度的变化

3.3 ω方程的物理含义(2)--温度平流和非绝热加热

3.4 斜压系统发展的物理过程及发展因子(1)--涡度因子

3.4 斜压系统发展的物理过程及发展因子(2)--热力因子

3.5 爆发性气旋

第三单元测试

第三单元作业

第四单元 天气系统演变的环流背景

4.1 三圈环流

4.2 急流

第四单元测试

第四单元作业

第五单元 天气形势的预报

5.1 天气系统外推预报法

5.2 天气系统运动学预报法(1)

5.2 天气系统运动学预报法(2)

5.3 高空形势预报方程(1)

5.3 高空形势预报方程(2)

5.3 高空形势预报方程(3)

5.4 地面形势预报方程

5.5 地形对系统的影响

第五单元测试

第五单元作业

专家论坛

梅雨知多少

显微镜下的江苏强对流

最美天原笔记

你的笔记

参考资料



教材:

朱乾根、林锦瑞、寿绍文等主编,《天气学原理和方法(第四版)》, 气象出版社,2007。

 

参考教材:

(1)James R.Holton, An Introduction to Dynamic, Meteorology, Fourth edition, Academic Press, 2004.

(2)寿绍文等,天气学分析(第二版),气象出版社,2006。

(3)寿绍文等,天气学,气象出版社,2009。

(4)吕美仲等,动力气象学,气象出版社, 2008。

(5)伍荣生主编,现代天气学原理,高等教育出版社, 1999。

(6)寿绍文等编著,现代天气学方法,气象出版社,2012。

(7)姚学祥主编,天气预报技术与方法,气象出版社,2011。

(8)孔玉寿等,现代天气预报技术(第二版),气象出版社,2005。

(9)陈中一等,天气学分析,气象出版社,2010。