| 课程号 |
12733060 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
An Introduction to Meteorology |
| 先修课程 |
无先修课程要求。
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| 中文简介 |
气象学是研究大气现象和各类天气事件的科学，和海洋学、地质学、天文学等同属于地球科学的范畴，融合了物理、化学以及流体力学。天气现象及变化，特别是一些极端天气，例如强降水、高温和干旱，深刻影响社会经济运行和人类日常生活。因此气象学的研究和应用对人类生存和发展具有重要意义。为此，我们需要认知不同天气现象背后的物理原理，掌握不同尺度天气过程的基本规律，从而更好地预测预报天气。
在全球范围内，发掘不同环境问题的产生机制和应对策略也有赖于我们对气象学的认识。其中涉及空气污染、极端野火、臭氧层空洞等严峻的环境挑战，而这些与不同尺度的天气和气候过程息息相关。另一方面，近些年来新能源产业的发展，特别是风、光、水资源，需要气象学理论和应用为新能源的合理建设和运行提供支撑保障。将经典气象学理论与这些新问题和新需求结合，成为目前该学科发展的重要方向，衍生出了污染气象学、风能气象学、农业气象学等分支学科。
本课程以各类天气要素和天气现象为切入点，阐释其中的基本物理原理；初步介绍定量分析大气现象和天气过程的方法；着重从环境科学与工程的视野，介绍气象学在不同环境学科方向的交叉和应用。此外，本课程将介绍人工智能在气象学领域的发展趋势和应用前景。 |
| 英文简介 |
Meteorology is the scientific study of various atmospheric phenomena and weather events. Along with oceanography, geology, astronomy, meteorology is within the field of Earth sciences, which combines physics, chemistry, and fluid mechanics. Weather phenomena and their variations, particularly extreme weather events, including heavy precipitation, high temperature, and drought, exert profound impacts on socioeconomic development and human lives. The study and application of meteorology therefore play key roles in human society. It is essential to understand the fundamental physical mechanisms underlying different atmospheric phenomena, learn the rules controlling multi-scale weather events, and thus improve our capability of weather prediction.
On a global scale, the study of meteorology can help us to explore the causes and solutions of various environmental problems. Specifically, some severe challenges facing human lives, e.g., air pollution, extreme wildfires, and ozone hole, are closely linked to multi-scale weather and climate processes. On the other hand, with the booming new energy, like wind energy, solar energy, and hydropower, meteorology knowledge is required to support the construction and operation of those new energy infrastructures. Integrating classic meteorology theory into such emerging problems and needs, has enabled the development of meteorology, deriving a series of branches, like air pollution meteorology, wind energy meteorology, and agricultural meteorology.
This course describes various weather elements and weather phenomena, interprets the underlying physical principle, and preliminarily introduces the methods to quantitatively analyze atmospheric phenomena and weather processes. From the perspective of environmental science and technology, the course introduces intersections between meteorology and environmental fields and their application. In addition, this course introduces the applications of artificial intelligence in weather research and forecast. |
| 开课院系 |
环境科学与工程学院 |
| 成绩记载方式 |
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| 通识课所属系列 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
The Atmosphere: An Introduction to Meteorology,Lutgens, Frederick K.,Harlow : Pearson,2013,12；
Introduction to Meteorology (11th Edition),D. Tasa, E. J. Tarbuck and F. K. Lutgens,Publisher: Prentice Hall,2009,Meteorology: understanding the atmosphere,Ackerman, Steven A,Australia : Brooks/Cole Pub.,2003,Atmosphere, weather, and climate,Barry, Roger Graham,London; New York: Routledge,2003, |
| 参考书 |
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| 教学大纲 |
课程从环境科学的视野，对基本气象现象、过程、观测、应用等作初步介绍，使同学了解气象学与化学、物理、生物、地球、环境等多学科的交错关系，为学习和认识大气环境问题提供气象学视角和知识基础。要求通过课程学习，学生能够定性但正确地分析相关气象过程。
课程各章及主要内容如下：
第1章 认识大气：介绍天气现象与过程、气象要素、大气圈层、大气在地球系统中的地位。
第2章 大气与地表的加热：介绍地球-太阳的位置关系、地球的运行与季节、能量与地球的能量平衡、能量的传输形式。
第3章 温度：介绍温度的日常意义、与能量-天气-气候的关系、气温分布、温度的测量与应用。
第4章 湿度与大气稳定度：地球-大气的水循环、水汽输送与能量分配、湿度、水汽与大气运动、云。
第5章 凝结与降水：水的凝结相变、云、雾、降水的形式、雨、人工影响天气。
第6章 气压与风：气压的宏观与微观意义、气压的度量、风的形成、风速与风向、风与气压系统。
第7章 大气环流：大气运动的尺度、全球环流、季风环流、局地环流、风带与急流、风与洋流、大规模天气异常。
第8章 气团：天气与气团、气团的性质与分类、气团的移动与变性。
第9章 天气形势：中纬度气旋、锋与锋的类型、气旋生消与移动、反气旋。
第10章 风暴与龙卷：风暴、雷暴、台风与龙卷、雷暴与强降水、飑线、中尺度对流复合体。
第11章 台风/飓风：特点、源地、路径、机制、预报与减灾。
第12章 天气分析与预报：气象业务部门、气象服务、天气预报流程、数值预报、中-长期预报。
第13章 空气污染：污染与气象的相互作用、污染的来源与形态、空气质量。
第14章 气候变化：气候自然变率、气候系统、全球与局地变化、人类影响。
第15章 世界气候分布：气候要素、气候带与气候分类、气候成因、典型气候类型。
第16章 大气光学现象：光学性质、特殊天气条件与光学现象。
课程以课堂讲授、讨论、课外参考书及文献资料查阅、作业练习为主要教学形式。
以闭卷考试形式考核学习成绩。期中考试占约30%，期末约70%。
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| 教学评估 |
蔡旭晖：
学年度学期：17-18-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：5.0，教师推荐得分：5.0，课程得分分数段：100-105；
学年度学期：18-19-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：7.4，课程得分分数段：80-85；
学年度学期：19-20-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.06，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：20-21-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.17，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：21-22-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.38，课程得分分数段：95-100；
学年度学期：22-23-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：null，教师推荐得分：null，课程得分分数段：80及以下；
学年度学期：23-24-1，课程班：气象学基础1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.33，课程得分分数段：95-100；
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